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64排能谱CT冠状动脉追踪冻结技术在改善冠状动脉CT血管成像图像质量中的价值

2019-11-21杨阳坚章雪娇严健明许婉玲李瑞雄

广西医学 2019年20期
关键词:伪影冠脉心率

杨阳坚 陈 鹏 章雪娇 严健明 许婉玲 李瑞雄

(广西梧州市人民医院放射科,梧州市 543003,电子邮箱:285222334@qq.com)

随着多层螺旋CT的广泛应用,冠状动脉CT血管成像(coronary CT angiography,CCTA)以其创伤小、诊断准确性高等优势,逐步取代导管冠状动脉造影术成为临床疑似冠状动脉性心脏病患者常用的影像学筛查手段之一,然而一些因素限制了CCTA对冠状动脉性心脏病的诊断准确性和可判断性,如心律不齐、心率过快、呼吸运动伪影等,这些因素均可导致冠脉产生不同程度的运动伪影,并且以右冠状动脉受影响最为严重,冠状动脉追踪冻结技术(snapshot freeze,SSF)是GE64排宝石能谱CT最新开发的一款冠状动脉运动伪影校正算法[1],本文通过比较SSF和标准算法(standard,STD) 两种方法重建图像的可判断性,评价SSF技术对改善CCTA右冠状动脉图像质量的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2018年6月至2019年1月在我院放射科行64排能谱CCTA检查的70例疑似冠心病患者为研究对象,排除经皮冠状动脉介入术后及冠脉搭桥术后复查不能进行语言沟通或昏迷者,剔除不能配合憋气、严重心率失常、碘过敏、过敏性体质、甲状腺功能亢进及肾功能不全者。其中男性39例、女性31例,年龄(60.7±10.8)岁,心率(67.4±8.0)次/min,合并合并高血压38例,合并糖尿病16例,有吸烟史32例。以心率70次/min为界,分为高心率组31例和低心率组39例,高心率组中男性20例、女性11例,年龄(61.77±12.99)岁,低心率组中男性19例、女性20例,年龄(59.77±8.81)岁,两组性别、年龄差异均无统计学意义(均P>0.05),具有可比性。本研究遵循我院伦理委员会制定的伦理学标准,所有患者均知情同意。

1.2 设备和方法 对于心率大于80次/min的患者给予倍他乐克25 mg口服降低心率,静坐休息半小时后使用GE Discovery CT 750宝石能谱CT检查:采用回顾性心电门控扫描,扫描范围为气管隆嵴下1 cm至膈下2 cm水平,从头侧向足侧扫描,准直器宽度0.625 mm,探测器宽度40 mm,重建层厚0.625 mm,层间距0.625 mm,机架旋转时间0.35 s/r,螺距0.16~0.20,最大管电流110~550 ms,根据患者体质指数(body mass index,BMI)采用不同管电压,管电压120~140 kV。使用双筒高压注射器注射碘佛醇350(350 mg I/mL)造影剂,根据患者BMI决定注射造影剂总量及流速:BMI=25 kg/m2,注射造影剂60 mL,注射速率5.0 mL/s;22 kg/m2

1.3 图像判读 由我科两位主治以上高年资医师采取随机双盲法对图像质量进行判读,以Likert 4级评分法对重建图像质量进行评分,其中1分:不能诊断,图像质量差,严重的冠状动脉运动或其他伪影使图像不能评估;2分:图像质量较差,但能够诊断,由于继发于冠状动脉运动或其他伪影的影响,降低了图像的质量;3分:图像质量较好,有轻微的运动相关伪影或其他伪影;4分:图像质量优,极少或没有运动相关伪影,有极好的解剖细节用以评估狭窄和斑块。以≥2分作为图像具有可判断性[2]。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0软件进行统计学分析。计量资料以(x±s)表示,比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

70例患者的右冠状动脉STD重建图像得分为(2.44±0.75)分,低于SSF重建图像的(3.77±0.46)(t=12.647,P<0.001),且高心率组与低心率组中STD重建图像得分均低于SSF重建图像(均P<0.05)。低心率组的STD及SSF重建图像质量评分均分别高于高心率组(均P<0.05)。见表1。采用STD算法进行图像重建,右冠状动脉中段可见明显伪影,血管截断,图像质量无法满足诊断需要,而采用SSF算法进行图像重建,右冠状动脉伪影明显减轻,图像质量明显优于STD标准算法。见图1。

表1 两组患者的STD与SSF算法图像质量评分比较(x±s,分)

图1 女,54岁,心率74次/min,A为采用STD标准算法进行图像重建,右冠状动脉中段可见明显伪影,血管截断,图像质量无法满足诊断需要;B为采用SSF算法进行图像重建,右冠状动脉伪影明显减轻,图像质量明显优于STD标准算法;C及D分别是STD与SSF算法重建的容积重建图,伪影消失;E为右冠脉血管拉直图,血管边缘清晰锐利,右冠状动脉近中段见多个偏心性非钙化斑块,远端血管充盈显影良好,未见异常。

3 讨 论

随着CT设备的飞速发展,64排螺旋CT以其高时间分辨率和高密度分辨率,使CCTA成为可能,并因其具有便捷性、微创性、诊断价值高等优势,目前CCTA已被广泛应用于疑似冠状动脉性心脏病患者的影像学筛查。在CCTA检查中,心脏持续跳动使冠状动脉运动方向和速度在心动周期内不断变化[3-5]。通常冠状动脉三个主要分支的运动是有规律的,左前降支及左回旋支趋向于随着左心室运动,右冠状动脉则与右心室运动同步,并与左回旋支共同在心脏舒张中后期受心房收缩影响;在主要的三个分支中,左前降支的运动最不明显,右冠状动脉的运动最明显(尤其在右冠状动脉中段附近)[4,6],因此右冠状动脉产生的运动伪影也最明显。此外,患者在检查过程中经常会有心率过快、心律不齐、憋不住气等情况出现,这些因素都会使冠状动脉图像产生严重的伪影,导致图像不能判读或检查失败。为了解决冠状动脉尤其是右冠状动脉的运动伪影难题,普通64排螺旋CCTA可通过降低患者心率、优化扫描参数和运用STD算法多扇区重建以获取满意的图像,但受限于普通64排螺旋CT设备的时间分辨率较低,仍有相当一部分心率过快或者心率控制不理想、心律不齐的患者不能进行检查或获取的图像不符合诊断要求,此时图像后处理显得尤为重要,虽然部分质量欠佳的图像可通过心电编辑后处理来改善图像质量,但总体效果仍不理想[7-8]。64排宝石能谱CT配备的SSF是GE公司最新开发的一项针对心脏CCTA运动伪影校正技术,该技术通过分析一个心动周期目标时相及其左右80 ms共3个时相的数据,精确记录冠状动脉运动的速率及幅度,追踪冠状动脉的运动轨迹,进而精确定位相应冠状动脉的实际位置,针对性消除冠状动脉运动伪影[1-2,9]。

本研究结果显示,70例患者的右冠状动脉STD重建图像质量总得分、高心率组和低心率组STD重建图像质量得分均低于SSF重建图像(均P<0.05);且STD法重建图像,右冠状动脉中段可见明显伪影,血管截断,图像质量无法满足诊断需要,而SSF法重建图像,右冠状动脉伪影明显减轻,右冠状动脉图像边缘清晰、锐利,可判读性与诊断准确性较高。提示SSF重建可整体提高右冠状动脉图像质量,与Lee等[10]的研究结果相似。既往有研究显示,低心率组STD重建图像质量得分大多与SSF重建图像接近,差异无统计学意义(P>0.05)[11],与本研究结果不一致,分析其原因:一可能与本研究样本量较少有关;二是既往相关研究对冠状动脉图像质量评分大多是综合各冠脉分支进行评分,而本研究仅涉及对右冠状动脉支进行评分,其他冠脉分支则没有考虑;三是除了设备以及扫描参数的差异之外,可能还存在某些随机性因素影响研究结果,比如扫描过程中患者突发心律失常、憋气不好产生呼吸运动伪影等。在64排CCTA检查中,当心率小于70次/min时,通常取心动周期R-R间隔的75%期相进行重建,此时对应心动周期的舒张中晚期,冠脉运动有一个相对静止期,此时对冠脉整体显示较好,但因右冠状动脉与右心室同步运动,容易在舒张中晚期受右心房收缩的影响,图像质量会有一定下降,右冠脉相对于左冠脉显示相对欠佳;当心率大于或等于70次/min并小于75次/min时,可酌情取55%~65% R-R间隔重建,当心率大于或等于75次/min时,通常取收缩末期进行重建,对应R-R间隔中45%期相[6,12]。本研究中,右冠脉低心率组STD重建图像质量评分高于高心率组(P<0.05),提示心率增高对右冠脉STD重建图像质量的影响要大于舒张中晚期心房的影响,而高心率组SSF重建图像质量得分低于低心率组(P<0.05),但高低心率组之间分值差距较STD重建图像质量评分缩小,说明SSF重建的右冠脉图像质量同样受心率增高的影响较大,无论STD还是SSF重建,心率控制都显得尤为重要。

综上所述,与传统的STD重建方法比较,64排螺旋CCTA检查SSF重建可明显提高不同心率患者的右冠状动脉图像质量与可判读性,具有较大的实际应用价值。但本研究还存在一些不足:(1)本研究只讨论SSF对图像质量的改善效果,最终诊断结果没有冠脉血管造影作为对照;(2)本研究只对研究对象进行心率高低分组,虽然剔除了严重心律失常的患者,但并未考虑轻微心律失常或随机性的心率失常对图像质量评分的影响;(3)个别患者心率较高,口服倍他乐克25 mg静坐休息半小时后心率下降不明显,考虑可能与部分患者BMI较大给予药物剂量不够,或者与口服用药的首过消除效应有关,也有可能与患者的个体差异相关,但文中未能很好地进行分析。今后仍需增大样本量进一步完善研究。

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