双源CT自适应前瞻性心电门控在老年冠心病患者冠脉成像中的应用

黄涛 何其舟 张艳丽 余飞 梁卡丽

(西南医科大学附属中医医院放射科，四川 泸州 646000)

冠心病是老年患者致死率较高的疾病。目前，CT冠状动脉成像(CTCA)作为相对无创的检查手段已广泛用于老年冠心病诊断，但辐射剂量较高成为普遍关注的重点〔1〕。而前瞻性心电门控可降低辐射剂量，但对心率控制有要求，一般为心率<70次/min〔2〕。虽有研究〔3〕将该技术应用于中等心率、高心率患者CTCA检查，但缺乏以冠状动脉造影(CAG)为金标准的对照及针对老年患者的研究。基于此，本研究探讨双源CT自适应前瞻性心电门控应用于自由心率(心律变异≤5次/min)老年冠心病CTCA检查的价值，为该技术手段诊断此类患者的准确性、可行性提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2016年1月至2019年4月在西南医科大学附属中医医院行CTCA检查的临床疑诊老年冠心病患者102例为研究对象。纳入标准：①年龄≥60岁；②自由心率，心律变异≤5次/min；③19 kg/m2≤体重指数(BMI)≤24 kg/m2；④行双源CT自适应前瞻性心电门控的CTCA检查后2 w内接受CAG检查；⑤患者知情同意。排除标准：①严重心、肝、肾等功能不全；②严重心律不齐；③造影剂过敏；④哮喘、甲亢等病史；⑤无法呼吸屏气者。根据双源CT扫描时心率高低将患者分三组：低心率组(心率<70次/min)32例、中等心率组(心率70～80次/min)37例、高心率组(心率>80次/min)33例。三组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。见表1，具有可比性。

表1 三组一般资料比较

1.2方法

1.2.1检查方法 (1)CTCA检查。采用德国Siemens Somatom Definition双源CT扫描仪。取仰卧位，扫描范围自气管分叉下1 cm至膈面。采用静脉留置针(18G)穿刺右肘正中静脉，通过双筒高压注射器(MEDRAD Stellant)，将70～80 ml碘普胺(优维显，先灵药业，370 mgI/ml)以4.5～5.0 ml/s速率注入，并以相同速率注入生理盐水40 ml。使用对比剂跟踪触发技术触发扫描。患者均行双源CT自适应前瞻性心电门控序列扫描，管电压100～120 kV，管电流380～420 mAs；根据基础心率选择采集与重组时间窗位置，心率<70次/min时采集期相为(70±8)% R-R间期，心率≥70次/min时采集期相为(40±8)% R-R间期。(2)CAG检查：使用GE Innova 3100血管造影机，以25帧/s采集图像，通过数字减影存储；Seldinger法经股动脉入路，进行左、右冠状动脉造影，造影剂为碘普胺，每次用量6～8 ml。

1.2.2图像评价及分析 采用Circulation、Inspaces软件做图像后处理，图像重组，显示冠脉节段，参照美国心脏协会(AHA)标准〔4〕划分冠脉节段，结合横断图像、三维图像评价图像质量，评分标准〔5〕：1分为质量差，无法辨认管腔结构，无法诊断；2分为伪影明显，图像边缘模糊；3分为中度伪影及图像边缘模糊，但不影响诊断；4分为轻度伪影，边缘稍模糊，可诊断；5分为图像清晰，无伪影，质量好，可诊断。≥3分视为满足诊断需求。由2名经验丰富的高年资放射科医师通过双盲法评分，存在分歧时协商确定。

1.2.3冠状动脉狭窄评估 CTCA：依据AHA分段法标准，对直径≥1.5 mm的冠脉节段纳入分析。由2名10年以上冠脉诊断经验的医师按盲法原则计算狭窄程度(%)。CAG：由2名介入医师(主治以上)在对CTCA结果不知情前提下，采用目测直径法评估狭窄程度。评价标准〔6〕：狭窄<50%为轻度，50%～75%为中度，75%<狭窄≤99%为重度，>99%为闭塞；以冠脉狭窄≥50%为阳性(冠心病)。

1.2.4辐射剂量 记录容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)。计算有效辐射剂量(ED)=DLP×转换系数(k值)，k值取0.014 mSv/(mGy·cm)〔7〕。

1.3统计学处理 采取统计软件SPSS22.0进行单因素方差分析、t检验、χ2检验、Kappa检验、受试者工作特征(ROC)曲线分析。

2 结 果

2.1三组冠脉节段可评价率及图像质量比较 102例患者1 594个冠脉节段中有1 528个满足诊断要求，可评价率95.86%。三组可评价率：低心率组96.43%(486/504)，中等心率组95.72%(537/561)，高心率组95.46%(505/529)；三组比较差异无统计学意义(χ2=0.647，P=0.421)。三组冠脉节段图像质量评分〔低心率组(4.12±0.89)分，中等心率组(4.07±0.85)分，高心率组(4.06±0.81)分〕比较差异无统计学意义(F=0.737，P=0.479)。

2.2三组辐射剂量比较 随心率增高，低心率组、中等心率组及高心率组CTDIvol、DLP、ED依次降低，两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 三组辐射剂量比较

2.3CTCA对不同心率组冠脉狭窄的诊断价值 以CAG为金标准，CTCA诊断冠脉狭窄的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值在三组中比较差异无统计学意义(P>0.05)。Kappa检验显示，CTCA与CAG在三组中的诊断一致性均较好(心率由低到高组Kappa值=0.816、0.821、0.798，均P<0.05)。见表3、表4。

表3 三组CTCA、CAG对冠脉狭窄的诊断结果(n)

表4 CTCA对不同心率组冠脉狭窄的诊断效能(%)

2.4CTCA诊断不同心率组冠脉狭窄的ROC曲线评估 CTCA对不同心率组冠脉狭窄的诊断曲线下面积(AUC)比较差异无统计学意义(P>0.05)，均具有较高诊断准确性。见表5、图1。

表5 CTCA诊断不同心率组冠脉狭窄的ROC曲线分析

图1 CTCA诊断各组冠脉狭窄的ROC曲线

3 讨 论

3.1双源CT自适应前瞻性心电门控用于老年冠心病自由心率CTCA检查的可行性 CTCA具有无创、操作便捷、阴性预测值高等优势。目前，临床对部分高心率患者多采用回顾性心电门控技术扫描，增加了CTCA有效辐射剂量。而降低管电压、前瞻性心电门控序列技术、管电流调制技术等均有助于减少辐射剂量，尤以前瞻性心电门控技术最显著〔8〕。据文献报道，前瞻性心电门控相比回顾性心电门控的辐射剂量下降>65%，同时图像质量前者稍高于后者，但通常要求控制心率<70次/min〔9〕。由于单源CT前瞻性心电门控不能进行更多的期相重组来有效弥补采集时间窗窄的不足，使得该技术在中等或高心率患者中的CTCA成功率降低。而第二代Siemens Somatom Definition双源CT的时间分辨力为75 ms，前瞻性心电门控技术下扫描角度从260°增至460°，且能够在R-R间期预设时间点基础上±8%R-R范围进行图像采集，进而增加采集时间窗范围〔10～11〕。这使得双源CT自适应前瞻性心电门控既能用于中低心率患者检查，又可用于心率较高患者的CTCA检查。

3.2双源CT自适应前瞻性心电门控用于老年冠心病自由心率CTCA检查的运用价值 以往研究表明，在整个心动周期过程中，冠脉的运动特性有显著差异，依心率不同而表现不同，较高心率者等容舒张期短于低心率者〔12〕。也有资料显示，心率对冠脉节段的评估并无明显影响〔13〕。本研究中三组可评价率、图像质量差异无统计学意义。而部分节段无法评价的原因主要为血管节段发育细小、弥漫钙化斑块、远血管充盈差的闭塞病变。这进一步说明心率并不是老年患者冠脉节段无法评价的主要因素，对图像质量没有明显影响。本研究结果提示心率影响辐射剂量。考虑为高心率组患者存在相对短的R-R间期，双源CT自适应前瞻性心电门控采集时相变短，这缩短了患者曝光时间，故辐射剂量减少〔14〕。此外，资料显示，前瞻性心电门控在不同心率患者的CTCA诊断效能中无明显差异〔15〕。但尚缺乏多元化的系统分析。本研究结果，进一步明确双源CT自适应前瞻性心电门控可用于中等及高心率老年患者的CTCA，同时不影响诊断效能及准确性。

综上，双源CT自适应前瞻性心电门控应用于CTCA检查对老年冠心病自由心率患者均可获得较高图像质量，尤其对高心率患者可降低辐射剂量，但不影响图像质量；同时对不同心率老年患者冠脉狭窄度的诊断效能、准确性均较高。本研究局限在于未纳入心律不齐尤其心室期前收缩、持续性心房颤动患者，故仍有待进一步研究。