绝对时相对心率交界患者降低CT冠状动脉成像辐射剂量的价值研究

陆欢 陈海波 王世威

随着生活方式的改变，冠状动脉粥样硬化性心脏病（简称冠心病）是目前最常见的心脏病之一，快速准确的诊断结果对其治疗有指导性意义。冠状动脉CT血管造影（CCTA）是目前公认首选非侵袭性，快速而准确诊断冠心病的检查方法［1］。但实践过程中，心率交界患者在CCTA检查中常采用较大的相对时相扫描，涉及到较高的辐射剂量。对于心率交界患者能否在保证不影响诊断结果的前提下，缩短采集窗以降低辐射剂量，值得我们深入地研究。为明确这一结果，本研究对心率交界患者采用绝对时相（收缩末期）采集，并与相对时相R-R间期35%～55%采集患者进行比较，为扫描方案的优化和改进提供客观的理论依据。

1 临床资料

1.1 一般资料 收集2017年6月至2018年1月本院拟诊为冠心病需要行CCTA的患者，纳入标准：心率波动范围65～80次/min，BMI为18.5～28kg/m2。排除标准：碘对比剂过敏、中重度心律失常、经皮冠状动脉介入治疗（PCI）术后、心脏起搏器植入，严重肝肾功能不全及屏气失败者。根据扫描时相不同，将采用绝对时相采集（R波后250～400ms）的患者设为A组，将采用相对时相采集（R-R间期：35%～55%）的患者设为B组。收集患者共48例，其中男21例，女27例；年龄27～90岁，平均60.4岁；体重指数18.8～28kg/m2，平均23.4kg/m2。两组间性别、年龄、BMI差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 扫描方法 （1）检查前准备：所有患者检查前禁食＞4h，连接心电监护装置并进行呼吸训练≥3次，直至患者能够做到屏气时保持胸部、腹部静止不动。肘正中静脉留置20G套管针，扫描前10min给予0.5mg硝酸甘油片舌下含服。（2）扫描技术与参数：①检查设备与方法：使用东芝320排CT，Vitrea fx 工作站，Optivantage tm DH 双通高压注射器。两组患者先行定位片扫描，再行低剂量钙化积分平扫，最后进行冠状动脉增强扫描。钙化积分扫描范围为气管隆突下1cm至心尖。冠状动脉增强扫描范围根据钙化积分的图像进行调节（100～160cm）。采用Surestart软件智能触发，将监测点设在扫描范围中心层面的降主动脉，触发阈值为150HU。屏气时间根据CT值触发，触发阈值为100HU，平静吸气后屏住呼吸。②对比剂注射方案：经肘正中静脉以4～5ml/s速率注入碘海醇（350mg/ml）0.8ml/kg及相同速率生理盐水30ml冲管。③扫描参数：两组均采用volume模式前瞻性心电门控序列（prosp CTA）扫描，机架旋转速度为0.275。两组均采用智能Kv、智能ms调节技术，A组扫描一个beat，B组采用智能心动周期扫描（至少两个beat）。

1.3 图像后处理 横轴面图像重建层厚0.5mm，层间隔0.25mm，采用软组织算法（FC43）。采用三维自适应迭代剂量降低重建算法（3D AIDR），容积数据中包含预先设置的设备自动重建的75%期相和最佳期相。如果预置期相不能满足清晰显示血管段的要求，则行绝对时相重建和（或）心电编辑，再进行图像重建和处理，并将数据传输至图像处理工作站，采用CTA血管分析软件（Vitrea Extend Version6.7.3）获得VR、CPR和MIP后处理图像。

1.4 辐射剂量评价 统计冠状动脉CTA的辐射剂量，不包括定位像、钙化积分和对比剂跟踪监测的辐射剂量。设备可自动为每位患者生成CT剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP），根据以下公式换算有效辐射剂量（ED）［2］：ED=DLP×K（参考欧盟委员会关于CT 的质量标准指南K系数为0.017mSv/（mGy·cm）。

1.5 图像客观评价方法 采用美国心脏协会改良分段法，测量节段有右冠状动脉近段（RCA-p）、左主干（LM）、前降支近段（LAD-p）、回旋支近段（LCX-p），以该 CT 值的标准差SD作为图像噪声计算信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）。两者的测量方法如下：

1.6 图像主观评价方法 根据美国心脏协会（American Heart Association，AHA）分类指南［3］将冠状动脉分成15个节段。参照Frank J等［4］CCTA 图像质量评价标准，分4级评价：直径＞1.5mm的冠状动脉节段图像质量：4分：无伪影，可明确诊断；3分：轻度伪影，对诊断无影响；2分：中度伪影，尚能诊断；1分：重度伪影，无法诊断。由两名具有＞5年心血管CT诊断经验的放射科医师分别独立对两组图像进行双盲法评估。评价结果不一致时，由两位医师协商后做出一致结论。

1.7 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件。计量资料采用独立样本t检验，各组图像质量评价其差异性采用两样本比较的秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组间DLP、ED辐射剂量比较 见表1。

表1 两组间DLP、ED辐射剂量比较

2.2 两组SNR、CNR比较 见表2。

表2 两组SNR、CNR比较

2.3 两组有效血管节段数及评分 见表3。

表3 两组有效血管节段数及评分［n（%）］

3 讨论

随着冠心病发病率的增高，冠状动脉CTA成为公认的无创性检查方法。在尚未达到50ms时间分辨率的情况下，心率和心率波动依然是影响冠状动脉显影的首要因素［5］。有研究显示［6］，低心率患者（≤65 bpm）最佳图像质量一般在舒张中晚期获得，高心率患者（≥80bpm）最佳图像质量一般在收缩末期重建。中等心率患者（65～80bpm）最佳图像质量可能在收缩末期或者在舒张中晚期。随着心率的增加，收缩期与舒张期呈非比例性降低，心脏舒张期比例明显降低［7］。根据心电学理论，心室收缩所需时间约为300ms，相对比较固定，随着心率改变略有变化，大约在260～360ms，明显小于因代偿间歇所致舒张期的时间变化幅度［8］。基于上述理论舒张期的变化幅度大于其收缩期的变化幅度，对于心率交界的患者可以选取收缩期的固定时相，采用250～400ms的绝对时相采集（即收缩中晚期）来采集图像。

与此同时，辐射风险也引起了广泛关注。辐射取决于曝光窗的宽度，曝光窗越宽，所得的重建时相就会越多，但相应其辐射剂量也会越高。本院目前采用320排CT自带的扫描模式，对心率交界患者，采用了RR间期35%～55%的曝光窗，但由于采集心动周期≥2次，导致辐射剂量相对较大。

本资料中A组24例心律交界患者采用250～400ms的绝对时相采集，B组24例心律交界患者采用35%～55%的相对时相采集，两组所得的图像质量差异无统计学意义（P=0.533），而辐射剂量差异有统计学意义（P＜0.01）。本研究绝对时相组的ED均值为0.67mSv，与相对时相组的ED均值2.33mSv相比，辐射剂量有明显降低，表明交界心率患者采用绝对时相扫描可在保证诊断图像质量的前提下，较大地降低辐射剂量。这可能是因为扫描时间减少导致辐射剂量降低。

CCTA检查中，均匀一致且高于一定强化值的冠状动脉成像被认为是充分评价冠状动脉必不可少的条件。虽然本研究A、B两组患者图像差异均无统计学意义，但A组患者的各血管CT值多高于B组患者的各血管CT值（除LADCT值接近以外）。多数研究倾向于认为冠状动脉血管内增强CT值不应＜300 HU［9］。Weininger M等［10］研究表明，较低范围内的血管内强化不利于充分评估冠状动脉狭窄的程度和软斑块的大小，表明采用绝对时相收缩期扫描能比采用相对时相35%～55%扫描或许能显示更多细节的能力。

本研究具有以下不足之处：（1）样本量较少，可能会造成结果偏差。（2）没有考虑患者心输出量对冠状动脉强化峰值的影响。（3）由于部分患者血管条件不佳，造影剂注射时间无法达到最佳。