層螺旋CT前門(mén)控及后門(mén)控冠脈成像質(zhì)量和輻射劑量的比較

1、層螺旋CT前門(mén)控及后門(mén)控冠脈成像質(zhì)量和輻射劑量的比較作者：袁慶海 ,崔虎永, 劉建華, 姜微 作者單位：吉林大學(xué)第二醫(yī)院放射 線科，吉林 長(zhǎng)春【摘要】目的比較256層螺旋CT前門(mén)控與后門(mén)控冠脈成像質(zhì)量和患者的輻 射劑量。方法按照改良后的美國(guó)心臟協(xié)會(huì)的分類方法將冠狀動(dòng)脈分為 17 節(jié)段， 由兩名放射醫(yī)師獨(dú)立進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)患者的輻射劑量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果兩 名放射醫(yī)師對(duì)成像質(zhì)量達(dá)成一致評(píng)價(jià)，前門(mén)控冠脈成像與后門(mén)控冠脈成像質(zhì)量 無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。前門(mén)控冠脈成像的輻射劑量較后門(mén)控下降了約70%，有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論 與后門(mén)控比較，前門(mén)控在保持冠脈成像質(zhì)量的同時(shí)降低了輻射 劑量?！娟P(guān)鍵詞】體層攝影術(shù)；C

2、T;冠狀血管造影術(shù)；冠狀動(dòng)脈病變多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像是一種診斷冠狀動(dòng)脈疾病的無(wú)創(chuàng)性檢查方法，回 顧性心電門(mén)控（后門(mén)控）冠狀動(dòng)脈成像采取回顧性測(cè)量 R波時(shí)間，在掃描床運(yùn)動(dòng) 的同時(shí)進(jìn)行螺旋掃描。盡管回顧性心電門(mén)控成像的準(zhǔn)確率比較高，但是這種掃 描產(chǎn)生了較高輻射劑量13。前瞻性心電門(mén)控（前門(mén)控）是一種用于心臟冠 狀動(dòng)脈CT成像的技術(shù)，提前預(yù)測(cè)R波時(shí)間，采取非螺旋的步進(jìn)式方法采集圖 像，即在掃描過(guò)程中掃描床是靜止的 4。前門(mén)控僅在需要的期像進(jìn)行斷層掃 描，而后門(mén)控則是在所有的心動(dòng)周期進(jìn)行掃描。本研究主要探討 256層螺旋 CT 前門(mén)控與后門(mén)控冠狀動(dòng)脈成像的圖像質(zhì)量和輻射劑量。1 資料與方法1.1

3、一般資料 連續(xù)收集2009年911月來(lái)我院行256層螺旋CT冠狀動(dòng)脈 成像掃描的患者 60例，男 34例，女 26例，年齡 4780歲；心率61128次 /min，平均心率79.9次/min，所有患者檢查前均未服用琥珀酸美托洛爾緩釋 片，患者平靜休息 10 min 后進(jìn)行檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重肝腎功能不全或者心功 能不全，含碘造影劑過(guò)敏的患者，冠狀動(dòng)脈搭橋患者，冠狀動(dòng)脈支架術(shù)后患者。掃描時(shí)心率波動(dòng)5次/min。連續(xù)選取30例患者進(jìn)行前門(mén)控掃描（A組），其 中男18例，女12例;連續(xù)選取30例患者進(jìn)行后門(mén)控掃描（B組），其中男16 例，女 14 例。1.2 檢查方法1.2.1 256 層螺旋CT掃

4、描掃描設(shè)備為Philips Brillianee工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描成像（iCT）儀，A組患者采用前門(mén)控掃描模式，使用128X 0.625 mm的探測(cè)器，掃描層厚0.9 mm,層間距0.45 mm,機(jī)架轉(zhuǎn)速0.27 s/轉(zhuǎn)，F(xiàn)OV 165.0 mm管電壓120 kV，管電流200 mAs,重建矩陣為512X 512;B組患者采用后門(mén) 控心臟掃描模式，使用128X 0.625 mm的探測(cè)器，掃描層厚0.9 mm,層間距 0.45 mm,機(jī)架轉(zhuǎn)速 0.27 s/ 轉(zhuǎn)，F(xiàn)OV 165.0 mm，管電壓 120 kV，管電流 800 mAs螺距為0.16，重建矩陣為512X 512,采用智能扇區(qū)選擇掃描

5、方式。增強(qiáng)掃描時(shí),以5 ml/s的速度注射非離子型含碘對(duì)比劑碘普羅胺(lopromide , 370 mgl/ml) 5080 ml，對(duì)比劑注射量依據(jù)患者體重和掃描范圍進(jìn)行個(gè)體化定量。 在對(duì)比劑注射完畢后以相同速度繼續(xù)追加注射2030 ml生理鹽水，使用人工智能觸發(fā)掃描(觸發(fā)層面設(shè)置在肺動(dòng)脈水平的降主動(dòng)脈，觸發(fā)閾值設(shè)置在150HU)。掃描范圍從氣管分叉部到肝臟上緣(心底部)。1.2.2后處理技術(shù)所有患者的冠狀動(dòng)脈影像均傳輸至 ExtendedBrillia nee Workspace(EBW)工作站進(jìn)行影像質(zhì)量評(píng)估。B組患者采用心臟標(biāo)準(zhǔn) (cardiac standard) 算法,按照75唏口

6、 45%R R間期時(shí)相進(jìn)行重建。當(dāng) 75%或 45%寸相重建影像質(zhì)量不佳時(shí)，可自5%95%間隔10進(jìn)行多相位重組，在每 個(gè)相位上進(jìn)行冠狀動(dòng)脈的后處理重建，篩選圖像最佳者用于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。冠 狀動(dòng)脈顯示的方法包括橫斷面影像、多平面重組(MPR)曲面重組(CPR)、容積再現(xiàn)(VR)。1.3影像質(zhì)量評(píng)估 按照改良后的美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(AHA)的分類方法5將冠 狀動(dòng)脈分為17段。14段分別為右冠狀動(dòng)脈近(RCAp卜中(RCAm)遠(yuǎn)段 (RCAd)、后降支(PDA 4a)和左室后支(PLA，4b);5段為L(zhǎng)M;610段分別為左 前降支近(LADp)、中(LADm)遠(yuǎn)段(LADd)及第一對(duì)角支(D1)和第二對(duì)

7、角支 (D2);1116段分別為回旋支近段(LCXp)、第一鈍緣支(OM1卜回旋支中 (LCXm)第二鈍緣支(OM2)、回旋支遠(yuǎn)段(LCXd)和中間支(Intermediate)。參照 文獻(xiàn)6，將圖像質(zhì)量分級(jí)：(1級(jí)，優(yōu);2級(jí)，良;3級(jí)，中;4級(jí)，差)。1級(jí) 圖像顯示血管連續(xù)、清晰，軸位掃描血管邊緣清晰，無(wú)運(yùn)動(dòng)偽影及邊緣脂肪密 度影，在VR圖像上無(wú)階梯偽影;2級(jí)圖像顯示血管邊緣模糊，軸位掃描血管出 現(xiàn)較小的運(yùn)動(dòng)偽影，如條狀偽影，在 VR圖像上可見(jiàn)輕微的階梯偽影;3級(jí)圖像 血管出現(xiàn)偽影，軸位掃描運(yùn)動(dòng)偽影邊緣距離血管中心<5 mm,VR圖像階梯偽影小于血管直徑的25%;4級(jí)圖像血管顯示不清，

8、無(wú)法對(duì)血管與周?chē)M織進(jìn)行區(qū)分。 由2位有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師獨(dú)立完成對(duì)冠狀動(dòng)脈分段和圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)，出現(xiàn)分歧時(shí) 以取得一致意見(jiàn)為準(zhǔn),4級(jí)以上質(zhì)量可以滿足評(píng)價(jià)，4級(jí)質(zhì)量不能滿足評(píng)價(jià)。1.4射線劑量評(píng)估A組和B組檢查時(shí)記錄由計(jì)算機(jī)生成的容積 CT劑量指 數(shù)CT dose index volume ，CTDIVOL(mGy)，用 CTDIVO區(qū)掃描長(zhǎng)度得出劑 量長(zhǎng)度乘積dose length product,DLP(mGy/cm)。有效劑量Effective dose,ED(mSV)為DLPX C,其中C為換算因子，在冠狀動(dòng)脈掃描時(shí) C的取值為 0.014。1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)均輸入SPSS10.0統(tǒng)計(jì)

9、軟件進(jìn)行分析處理，兩組 圖像質(zhì)量及有效劑量進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。2結(jié)果2.1心率及掃描時(shí)間A組患者掃描時(shí)心率61110次/min，平均心率78.4 次/min,有2例心率波動(dòng)范圍>5次/min，所有患者需1次移床、2次掃描，掃描 總時(shí)間為3.524.56 s，平均掃描時(shí)間為4.04 s。B組患者掃描時(shí)心率62 128次/min，平均心率85.2次/min,掃描總時(shí)間為4.265.11 s，平均掃描時(shí) 間為4.77 s。2.2圖像質(zhì)量60例患者中，A組有2例心率波動(dòng)偽影導(dǎo)致圖像不佳影響觀 察，其余28例患者共顯示412個(gè)節(jié)段，其中21個(gè)節(jié)段因?yàn)檠芗?xì)小未納入統(tǒng) 計(jì)分析，其余391個(gè)節(jié)段均能滿足臨

10、床診斷要求；B組有1例嚴(yán)重鈣化導(dǎo)致圖像 不佳影響觀察，其余29例患者共顯示437個(gè)節(jié)段，其中26個(gè)節(jié)段因?yàn)檠芗?xì) 小未納入統(tǒng)計(jì)分析，其余411個(gè)節(jié)段均能滿足臨床診斷要求。兩組患者在圖像 質(zhì)量評(píng)價(jià)方面無(wú)顯著差異。前門(mén)控與后門(mén)控冠脈圖像質(zhì)量評(píng)分比較2.3輻射劑量A組的有效劑量為2.203.08 mSv，平均2.76 mSv;B組的 有效劑量為8.359.48 mSv，平均9.05 mSv，組間比較存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 (PV0.01) , A組較B組減少了約70%兩組的圖像質(zhì)量評(píng)分無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。3討論多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像作為一種無(wú)創(chuàng)性檢查冠狀動(dòng)脈疾病的手段已經(jīng)有 了較大的進(jìn)展，但使用常規(guī)的后門(mén)控

11、掃描在提供診斷的同時(shí)也增加了輻射劑量 對(duì)患者的潛在傷害。傳統(tǒng)的后門(mén)控掃描是在整個(gè)心動(dòng)周期中X線管球進(jìn)行持續(xù)曝光，在掃描床移動(dòng)的情況下進(jìn)行螺旋掃描，為了得到充足的數(shù)據(jù)，一般情況下使用小螺距掃 描(0.20.26)7。前門(mén)控掃描是在選定的心動(dòng)周期的某一個(gè)期相或者某一 段期相進(jìn)行周?chē)鷴呙?，此時(shí)掃描床沒(méi)有移動(dòng)，與后門(mén)控相比，前門(mén)控降低輻射 劑量的主要因素是：一方面降低了掃描過(guò)程中的曝光時(shí)間，另一方面非螺旋掃 描可以降低掃描時(shí)間，這兩方面的結(jié)合，極大的降低了輻射劑量。本組數(shù)據(jù)表 明，應(yīng)用前門(mén)控掃描在沒(méi)有降低圖像質(zhì)量的前提下，輻射劑量下降了約70%64層螺旋CT的探測(cè)器寬度為40 mm管球的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.

12、35 s，一般需 要23次移床，而256層螺旋CT的探測(cè)器寬度為80 mm，管球旋轉(zhuǎn)時(shí)間為 0.27 s，一般只需要1次移床即可完成掃描。所以，探測(cè)器的增寬可以顯著降 低掃描時(shí)間，而管球旋轉(zhuǎn)速度提高增加了時(shí)間分辨率，可以降低曝光時(shí)間，這 兩方面結(jié)合在前門(mén)控的應(yīng)用，使 256層螺旋CT的輻射劑量較64層螺旋CT有所 降低，本組前門(mén)控的平均有效劑量為 2.76 mSv，較王妍焱等8報(bào)道的64層 螺旋CT前門(mén)控平均有效劑量3.37 mSv有所下降。綜上，256層螺旋CT前門(mén)控掃描與后門(mén)控掃描相比，可以較大幅度的降低 射線劑量，在日常工作中應(yīng)該盡最大程度的選擇前門(mén)控掃描，降低冠狀動(dòng)脈CT成像給患者帶來(lái)

13、的輻射損傷。【參考文獻(xiàn)】1 Pugliese F ，Mollet NR ， Runza G,et al.Diag no Stic accuracy ofnon invasJ ve 6-1 sH ce CT coronary kirigi ography in i ents wi T.h stable angina pectoris J.Eur Radiol ，2006;16(3) : 5/52 Leber AW，Becker A， Kn 已 x A, et al. Ac cure! cy of 6-1 she 已 compured tomography to classify and qua

14、ntify plaque volumes in the proximalcoronary system : a comparative study using intravascular ultrasoundJJ Am Coll Cardiol , 2006;47(3):3 Francone M , Napoli A , Carbone I,et al.Noninvasive imaging ofth已 eoroncij'y arteri es口 6彳 "'ow t idetector CT scanner:in itial cli ni cal experie ne

15、e and radiati on dose concerns J .RadiolMed (Torino) , 2007;112(1) : 314 Hsieh J , LondtJ , 'Zs Vlt丨，±叩 anc 外p：h 也】tjand reconstruction f'or cardiac x ry.y cornpiired r.on'ogry.phyJ.Med Phys , 2006;3 衆(zhòng)5 Austen WG, Edwards JE, Frye RL,et al.A reporting system onpatients evaluated for

16、 coronary artery disease J.Circulation,1975:51:56 Herzog C , 'ning l'：rb VI,血門(mén)鄧 S, ct “Idiiri dor oct or roiv Cl' coronary an giography : in flue nee of rec on structi on tech nique and heartrate on image quality J.Radiology ,7 Shuman WP,Branch KR,May JM et al.Prospective versus retTospecri