实用放射学.pdf

收稿日期 2007 01 29 作者简介 张竹花 1972 女 云南省曲靖市人 本科 主治医师 主 要从事心脏CT及核磁成像 影像技术学 I maging Technology 高心率患者双源CT 冠状动脉成像初步研究 张竹花 1 金征宇 1 张抒扬 2 林松柏 3 李冬晶 3 孔令燕 1 王怡宁 1 宋 兰 1 王 云 1 赵文敏 1 王林辉 1 张晓娜 1 张云庆 1 齐 冰 1 徐 凯 1 梁继祥 1 朱海峰 1 牟文斌 1 张立仁 1 朱文玲 2 苗 齐 4 方 圻 2 中国医学科学院 中国协和医科大学 北京协和医院1放射科 2心内科 3特需医疗部 4心外科 北京 100730 摘要 目的 初步探讨高心率患者无需口服倍他乐克准备的双源CT冠脉成像的扫描技术和图像质量 方法 对412例患者 行双源CT冠状动脉成像 其中增强扫描平均心率 100次 min的患者共有30例 行平扫和增强扫描 用增强扫描图像行多平面 重建 MPR 最大密度投影 M IP 及容积再现技术 VRT 重建 将图像质量分为3级 按美国AHA冠状动脉分段标准评价冠状动 脉各个节段的图像质量 结果 30例患者增强扫描平均心率为 115 6 11 8 次 min 101 139次 min 平均屏气时间为 5 7 1 2 s 冠状动脉重建的最佳时相均为收缩期 共评价424个冠状动脉节段 其中图像质量为1级者占93 9 398 424 图像质 量为2级者占5 0 21 424 图像质量为3级者占1 2 5 424 结论 在无需口服倍他乐克准备的情况下 双源CT用于高心 率患者的冠状动脉成像可获得非常好的冠状动脉各节段图像 关键词 体层摄影术 X线计算机 冠状动脉疾病 心动过速 中图分类号 R814 42 R543 3 R541 7 1 文献标识码 A 文章编号 1002 1671 2007 08 1106 04 Coronary Artery I magi ng in Patients with High Heart Rate by Dual source CT The In itial Experience ZHANG Zhu hua JIN Zheng yu ZHANG Shu yang L IN Song bai L I Dong jing KONG L ing yan WANG Yi ning SONG Lan WANG Yun ZHAO W en m in WANG L in hui ZHANG X iao na ZHANG Yun qing Q i B ing XU Kai L IANG Ji xiang ZHU Hai feng MOU W en bin ZHANG L i ren ZHU W en ling M IAO Q i FANG Q i Departm ent of Radiology Peking Union M edical College Hospital Chinese Academ y of M edical Sciences B eijing 100730 China Abstract Objective To explore the scanning technique and image qualityof coronary artery imagingwith dual source CTwithoutoral Betaloc preparation in the patientswith high heart rate M ethods 412 caseswere undergone coronary imagingwith dual source CT inclu2 ding plain and enhanced scans among them there were 30 caseswith heart rate more than 100 bpm Multi planar reconstruction MPR maximum intensity projection M IP and volume rendering VR were perfor med using contrast enhanced images The image quality was classified into 3 grades and coronary segments named according to AHA standard were evaluated Results The average heart rate during enhanced scan in the 30 caseswas 115 6 11 8 101 139 bpm the average breath hold ti me was 5 7 1 2 s The best reconstruc2 tion phase was in the systolic phase Altogether 424 coronary segmentswere evaluated among them 93 9 398 424 belonged to the first grade 5 0 21 424 belonged to the second grade and 1 2 5 424 belonged to the third grade Conclusion W ithout oral administra2 tion ofBetaloc preparation good coronary artery images can be obtained in the patientswith high heart rate by dual source CT Key words tomography X ray computed coronary heart disease tachycardia 随着多层螺旋CT机器性能和扫描技术不断提升 心脏冠状动脉成像得到了飞速发展 4层螺旋CT的出 现使得冠状动脉成像成为可能 16层和64层螺旋CT 的出现大大减少了屏气时间 患者容易配合屏气 但仍 需要在检查前用药控制心率 1 4 心动过速患者的冠 状动脉成像只能在极少数病例获得较好的图像 目前 双源CT利用双X线源和双探测器 机架旋转时间 333 ms 时间分辨率可达83 ms 理论上患者可以不服 用倍他乐克 任何心率患者都可获得高质量图像 因 为窦性心动过速心率 100次 min 本研究探讨心率 100次 min的高心率患者无需服用倍他乐克的冠状 6011 实用放射学杂志2007年8月第23卷第8期 J Pract Radiol Aug 2007 Vol 23 No 8 动脉成像的扫描技术和图像质量分析 1 材料与方法 1 1 病例资料 我院自2006 11 01 2007 01 12共进行了412例双源CT冠状动脉成像 这些患者 为临床怀疑冠心病或冠状动脉早期病变 412例中共 有30例患者增强扫描时心率 100次 min 其中男12 例 女18例 平均年龄 58 6 10 7 岁 肾功能正 常 服用二甲双胍者停药48 h后检查 所有患者均 签署知情同意书 1 2 检查方法 1 2 1 扫描方法 扫描前患者不服用倍他乐克 简 要向患者讲述扫描过程 造影剂注入体内会全身发热 告诉患者不要紧张 指导患者屏气 采用西门子双源 螺旋CT Siemens SOMATOM Definition 进行扫描 该 仪器有2组X线源 探测器组合 成90 放置 患者仰 卧位 按标准位置在患者前胸壁连接4个心电导线 扫描中心定在心前区域 先做屏气定位像 然后做平 扫钙化积分分析 扫描参数如下 120 kV 100 mAs 准 直器宽度64 0 6 mm 旋转时间333 ms 螺距随患者 心率变化而变化 扫描范围为 气 管 分 叉 下 方10 15 mm至心脏膈面 屏气扫描 然后采用造影剂跟踪技术触发增强扫描 跟踪平 面定在主动脉根部水平 感兴趣区定在主动脉根部 触 发域值为80 HU 在患者肘前静脉放置18G套管针 采用美国E Z EM双筒高压注射器 造影剂采用碘 普罗胺 370 mgI ml 剂量为60 ml 后续50 ml生理盐 水冲洗 注射速率均为5 ml s 患者屏气扫描 增强 扫描参 数 如 下 120 kV 400 mAs 准 直 器 宽 度64 0 6 mm 旋转时间333 ms 螺距0 5 ECG脉冲范围选 择25 75 扫描范围根据平扫图像进行调整以包 括所有冠状动脉分支 屏气扫描 以上3次屏气时的 吸气幅度尽量保持一致 1 2 2 图像重建方法 重 建50 R R间 期 平 扫3 mm图像 用CaScoring自动分析软件得出钙化积分 参考国外文献 积分值无钙化 为0 少 量 钙 化 为1 10 轻度钙化为11 100 中度钙化为101 400 400以 上为重度钙化 7 对增强扫描图像 选择心脏中部能同时显示回旋 支 前降支和右冠状动脉断面的层面 以2 为间隔预 览心动周期10 90 共40幅图像 选择能同时良好 显示这3个断面的时相 如果不能同一时相显示 分别 选取左冠状动脉和右冠状动脉良好显示的时相 重建 这些时相的0 75 mm层厚的图像 进入CI RCULATI ON 软件 做标准体位M IP及VRT重建 对有斑块的血 管 进入一键式冠状动脉树提取软件 获得左主干 前 降支 回旋支和右冠状动脉的MPR重建像 分析冠状 动脉狭窄和斑块 1 2 3 图像分析方法 总结患者平扫及增强扫描时 的平均心率和屏气时间 计算钙化积分平均值 根据美国AHA标准 8 将冠状动脉分为 15个节 段 图像质量分为3级 1级为冠状动脉显示清晰 无 局部中断或错位 2级为冠状动脉壁有错位或中断 但 管壁显示清晰 不影响狭窄评价 3级为血管壁明显模 糊 或血管明显错位或中断 影响狭窄或斑块的评价 由2位从事多层螺旋CT心脏冠状动脉成像3 4年的 医师分别评价图像质量 评价前不知道心率结果 如 果2人结果不一致 协商后取得一致结果 统计1 2 3 级图像的冠状动脉节段数及比例 2 结果 2 1 平扫结果 平扫的平均 心 率 为 117 2 13 9 次 min 106 149次 min 平均屏 气 时 间 为 6 7 1 3 s Pitch为0 5 0 71 30例患者平均钙化 积 分 值 为39 3 100 0 0 328 7 无钙化17例 少量钙 化4例 轻度钙化5例 中度钙化4例 无重度钙化 2 2 增强扫描平均心率和屏气时间 平均心率为 115 6 11 8 次 min 101 139次 min 平均屏气 时间为 5 7 1 2 s 2 3 冠状动脉重建时相分析 30例患者中有21例患 者可用心动周期一个时相的原始图像重建出左右冠状 动脉均良好显示的MPR M IP和VRT重建像 该时相 均位于收缩期 有11例为44 R R间期 其余10例 为34 48 R R间 期 图1A D为 心 率113 次 min的患者的心电图和VRT重建像 左右冠状动脉 系统均良好显示 其余9例可用2个时相的原始图像 分别重建出左右冠状动脉良好显示的MPR M IP和 VRT重建像 其中左冠状动脉系统良 好 显 示 的 时 相 为36 44 R R间期 右冠状动脉良好显示的 时相为46 52 R R间期 图2A D为心率139 次 min的患者的心电图和VRT重建像 42 R R间 期VRT重建像右冠状动脉显示良好 但钝缘支不连 续 与邻近静脉影分界不清 而34 R R间期VRT重 建像右冠状动脉中段管壁模糊 钝缘支显示良好 与邻 近静脉影分界清楚 2 4 图像质量分析 共评价424个冠状动脉节段 其 中图像质量为1级者占93 9 398 424 图像质量 为2级者占5 0 21 424 图 像 质 量 为3级 者 占 1 2 5 424 图像质量为2级和3级的 26个冠状 动脉节段 21个是由于呼吸伪影引起 本研究对象有3 例屏气欠佳 患者胸部可见阶梯状伪影 与冠状动脉 错位的位置相对应 其余5个为心脏搏动伪影所致 2 5 冠状动脉病变评价 30例患者共14例患者冠状 动脉各个节段均未见斑块或狭窄 共 诊 断100次 min的患 者的多层螺旋CT成像的报道 根据我们的实践经 验 既往多层螺旋CT 16层和64层 只能在极少数心 率 100次 min的患者获得良好的图像 这些患者往 往是心包积液或限制性心肌病等患者 其心脏运动受 到限制 双源CT有2个X线球管及相应的2套探测器系 统在机架中呈90 放置 每套探测器系统有40排 探 测 器 中 心 是32排0 6 mm准 直 两 侧 分 别 是4 排1 2 mm准直 与64层螺旋CT相同 使用Z轴飞 焦点技术 可获得旋转一圈64层0 6 mm层厚的图 像 机架旋转一圈333 ms 使用一半扫描及一个R R间期重建法 可获得83 ms的时间分辨率 这使得 8011 实用放射学杂志2007年8月第23卷第8期 J Pract Radiol Aug 2007 Vol 23 No 8 双源CT可用于心率 100次 min患者的冠状动脉成 像 本研究表明图像质量为1级的冠状动脉节段显示 比率为93 9 证实了双源CT可很好地运用于高心 率患者的冠状动脉成像 国外研究表明 9 在患者 心率范围为56 90次 min 不服用倍他乐克的情况 下双源CT冠状动脉成像也可清晰显示98 的冠状动 脉节段 我们的研究结果低于国外研究 心率快不一定 是主要原因 可能与我们的病例中有3例屏气欠佳的 患者有关 3 2 高心率患者心动周期分析及双源CT冠状动脉 成像重建时相的选择 本文高心率患 者 心 率 100 次 min 本研究对象心 率 范 围 为102 139次 min R R间期为588 432 ms 根据心率75次 min的患 者心动周期800 ms包含了心房收缩期100 ms 心室收 缩期300 ms和全心舒张期400 ms 心率增快时收缩期 和舒张期均相应缩短 但舒张期缩短的比例较大 10 推测本组研究对象心脏舒张期应 294 216 ms 双源 CT的时间分辨率为83 ms 理论上本组病例心脏搏动 应该不影响冠状动脉显示 但是显示冠状动脉的最佳 时相均位于收缩期 推测其原因为心动过速时舒张期 明显缩短 而双源CT的高时间分辨率使得在心脏收 缩期也能良好显示冠脉 但具体机制有待于更深一步 的冠状动脉运动与心脏运动的关系研究 3 3 高心率患者双源CT冠状动脉成像方法 对高 心率患者 我们采用的双源CT冠状动脉成像步骤与 既往我们报道的64层螺旋CT 11 大部分相同 不同 之处在于 患者扫描前不用服用倍他乐克 平扫及增 强扫描的Pitch值明显增大 前者为0 5 0 71 后者 为0 5 屏气时间也明显缩短 增强扫描屏气时间仅为 5 7 1 2 s 因此在患者所受射线辐射剂量方面也 是大幅度减低的 由此分析 双源CT冠状动脉成像 时心率快已不是禁忌证 而是更有利于操作者和患者 3 4 高心率患者双源CT冠状动脉成像伪影分析 本研究中图像质量为2级和3级的节段共26个 其中 21个为呼吸伪影所致 相应平面可见胸壁错位 其余5 个为心脏搏动伪影所致 表明高心率患者双源CT冠 状动脉成像的主要影响因素为呼吸伪影 训练患者屏 气尤为重要 参考文献 1 Ghersin E Litmanovich D Dragu R et al 16 MDCT coronary an2 giography versus invasive coronary angiography in acute chest pain syndrome a blinded prospective study J AJR 2006 186 1 177 184 2 Pannu HK Jacobs JE Lai S et al Coronary CT angiography with 64 MDCT assess ment of vessel visibility J AJR 2006 187 1 119 126 3 孟 冷 张兆琪 吕 飙 64层螺旋CT在冠状动脉疾病诊断中的 价值 J 中华放射学杂志 2006 40 8 792 796 4 王怡宁 金征宇 孔令燕 等 64层螺旋CT冠状动脉成像的初步 研究 J 中华放射学杂志 2006 40 8 797 801 5 Leschka S W ildermuth S Boehm T et al Noninvasive coronary an2 giographywith 64 section CT effect of averge heart rate and heart rate variability on image quality J Radiology 2006 241 2 378 385 6 Herzog C ArningM Zangos S et al Multi detector row CT coro2 nary angiography influence of reconstruction technique and heart rate on image quality J Radiology 2006 238 1 75 86 7 Agatston AS JanowitzWR Hildner FJ et al Quantification of coro2 nary artery calcium using ultrafast computed tomography J J Am Coll Cardiol 1990 15 4 827 832 8 AustenWG Edwards JE Frye RL et al A reporting system on pa2 tients evaluated for coronary artery disease reportof the Ad Hoc com2 mittee for grading of coronary artery disease councilon cardiovascular surgery J Circulation 1975 51 4 Suppl 5 40 9 Achenbach S RopersD KuettnerA et al Contrast enhanced cor2 onary artery visualization by dual source computed tomography ini2 tial experience J Eur J Radiol 2006 57 3 331 335 10 姚 泰 生理学 M 第5版 北京 人民卫生出版社 2002 76 11 张竹花 金征宇 李冬晶 等 多层螺旋CT冠状动脉成像研究 J 中华放射学杂志 2003 37 特刊 147 152 上接第1010页 开展创新性工作 勇于在医学影像学发展进程中做中 流砥柱 参考文献 1 Jaffer FA Weissleder R Molecular I maging in the Clinical Arena J JAMA 2005 293 7 855 862 2 Massoud TF Gambhir SS Molecular imaging in living subjects see2 ing fundamental biological processes in a new light J Genes Dev 2003 17 5 545 580 3 Thackur M Le