前瞻性心电门控技术行低心率患者冠状动脉ca重叠时间的设置

前瞻性心电门控技术行低心率患者冠状动脉ca重叠时间的设置

64层螺旋ct的广泛应用极大地提高了ct冠状动脉ct形成的成功率和诊断的准确性。ct呈现高度阴性预测值、刚度和较高的诊断准确性，其特点是较高的有害预测值、柔软度和抗病性。前瞻性心电门控技术成功地降低了CTCA的辐射剂量,其安全性获得了极大的提高,重叠时间(paddingtime,PT)设置的应用也在保持图像质量中发挥着重要作用［2］。然而,PT设置的宽窄直接影响前门控技术的图像质量与辐射剂量,进行合理而精确的设置以及量化研究非常必要。搜集2011年11月至2013年1月拟行CTCA的患者160例,其中男97例,女63例,年龄38~77岁,中位年龄54岁。纳入标准为拟诊或确诊冠心病、签署知情同意书;排除标准为心肺肾功能不全、碘对比剂过敏、心率>65次/min、心率变异度>5次/min及屏气不佳者。1.2设备和药品GElightspeedVCT-XT机,碘普罗胺(370mgI/ml)对比剂。1.3扫描pt技术患者取仰卧位,足先进。首先扫描定位像。其次测定肘静脉-主动脉循环时间,流率依据体重采用4.0~5.5ml/s注入20ml对比剂及等量生理盐水。在主动脉根部选取感兴趣区测定峰值时间,继而确定扫描延迟时间及对比剂剂量。CTCA扫描参数:机架转速0.35s/圈,准直器宽度0.625mm×64,管电压120kV,重组层厚0.625mm,矩阵512×512,开启C2后置滤线器。依据患者体重设定流率4.0~5.5ml/s,静脉注射对比剂50~80ml。依据患者体重指数(BMI)选择管电流(400~750mA)。采用前瞻性心电门控横断面扫描技术,采集期相75%,所选患者采用按就诊顺序分别将PT设置修改为0~150ms(间隔10ms),扫描范围为气管隆突下1cm至膈下2cm。扫描结束后将所有数据传入ADW4.4工作站,存在运动伪影的冠状动脉节段进行可选择范围的期相重组。对冠状动脉每支血管均挑选最佳期相进行曲面重组,结合横断面图像选出图像质量最佳者用于冠状动脉评分。1.4辐射剂量的评估每例患者由计算机自动生成的容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)记录CTCA剂量。1.5质量评价按照美国心脏协会(AmeiricanHeartAssocia-tion,AHA)的冠状动脉15段分段法［3］进行评价。冠状动脉图像质量分级采用1~5级评分法:分别为5分(无运动伪影,对比剂充盈良好),4分(有轻度运动伪影或对比剂充盈尚可),3分(较多运动伪影、对比剂充盈欠佳但不影响管腔评价),2分(运动伪影严重或对比剂充盈不良影响管腔评价),1分(明显运动伪影或对比剂无充盈致管腔无法评价)。由两位从事CTCA诊断分别为7年和4年的放射医师对全部患者的冠状动脉节段进行评价,不一致时由协商后取得一致。1.6统计学处理及统计描述采用SPSS13.0软件包进行统计学分析,所有计量资料以均数±标准差表示,计数资料以自然数及百分数表示。对于服从正态分布的计量资料采用两独立样本t检验,对于不服从正态分布的计量资料采用两独立样本秩和检验。计数资料采用Pear-sonχ2检验。检验水准α=0.05。统计描述患者基线资料,包括年龄及性别、曝光心率、曝光心率变异、BMI、扫描长度及辐射剂量;统计描述冠状动脉图像质量评分及构成比:采用Spearman相关分析PT设置与图像质量的相关性;采用Pearson相关分析PT设置与辐射剂量的相关性及PT设置与曝光时间的相关性并绘制散点图;绘制受试者工作特征曲线(ROC)推断不同PT设置可评估性的切点,并且比较切点前后冠状动脉节段可评估率。2结果2.1心率变异性试验所有患者均顺利完成扫描,12例患者扫描结束后出现轻度剂量相关性药物不良反应,均自行缓解。患者平均年龄(52.52±8.68)岁,范围38~77岁;男97例,女63例;平均心率(54.51±6.66)次/min,范围42~65次/min;平均心率变异度(2.24±1.38)次/min,范围0~5次/min;平均BMI(26.29±3.63)kg/m2,范围17.28~33.91kg/m2;平均扫描长度(12.73±1.82)cm,范围10.5~17.5cm;平均CTDIvol(19.98±8.04)mGy,范围5.80~38.33mGy;平均DLP(260.40±117.44)mGy·cm,范围67.65~536.62mGy·cm。2.2平均每例患者显示冠状动脉节段平均分数(4.55±0.66)分,范围1~5分,平均每例患者显示14.10支;其中5分1259支,占55.78%,4分731支,占32.39%,3分232支,占10.28%,2分17支,占0.75%,1分18支,占0.80%。2.3pt设置与曝光时间、ctdivil的相关性Spearman相关分析显示PT设置与图像质量呈正相关(r=0.202,P=0.000)(图1);Pearson相关分析显示PT设置与曝光时间呈正相关(r=0.885,P=0.000)(图2);Pearson相关分析显示PT设置与CTDIvol呈正相关(r=0.679,P=0.000)(图3);Pearson相关分析显示PT设置与DLP呈正相关(r=0.670,P=0.000)(图4)。2.4动节段不可评估/可评估比例ROC曲线显示不同PT设置的可评估率切点为40ms,范围30~50ms(图5);<40ms冠状动脉节段不可评估/可评估比例为21/537,可评估率为96.2%(537/558);≥40ms冠状动脉节段不可评估/可评估比例为14/1684,可评估率为99.2%。可评估率比较χ2=23.751,P=0.000(图6)。3心率变异度对诊断准确性的影响低剂量电离辐射可以增加暴露人群远期罹患癌症的风险。美国食品药品监督管理局评估一次腹部CT检查的有效剂量约为10mSv,致癌概率接近1/2000［4］。Gonzalez等［5］报道美国每年75岁以上男性和女性的诊断性X线辐射使癌症风险积累0.9%,相当于增加癌症患者5695例。由于CTCA特殊的适应证,如何在保持图像质量的前提下尽可能地降低辐射剂量是一项重要的公共卫生问题。图像质量是维持CTCA诊断准确性的重要因素。(1)心率及心率变异度对图像质量的影响:一项研究显示低心率下(≤65次/min)的最佳重组期相为舒张中末期,中等心率下(65~80次/min)需要收缩末期与舒张中末期双期相重组,高心率下(≥80次/min)的最佳重组期相为收缩末期［6］。因此,本研究选取了心率≤65次/min的患者,避免了心率混杂因素对结果的影响;另一项研究认为心率与图像质量呈负相关(r=-0.51,P<0.001),心率变异度亦与图像质量呈负相关(r=-0.57,P<0.001)。对于前瞻性心电门控,由于是非连续扫描,其所获得的图像较回顾性心电门控包含了更多的阶梯状伪影。因此,本研究选取了心率变异度≤5次/min的患者进行研究,亦控制了心率变异度混杂因素对结果的影响。(2)图像质量对诊断准确性的影响:一项研究显示图像质量的高低决定了诊断准确性的高低。图像质量为优、中、差的阳性预测值分别为58%、40%、30%,特异度分别为94%、85%、78%,阴性预测值及灵敏度未见明显变化。因此,遵循最低剂量原则的首要条件为保持可评估的图像质量。前瞻性心电门控技术是目前CTCA最为有效的降低辐射剂量措施。它充分利用宽体探测器的Z轴覆盖范围,采用步进-移床扫描模式,只在预定期相曝光,对于64层螺旋CT,约3~4次移床即可完成扫描,而移床过程中不产生X射线。回顾性心电门控技术采用小螺距螺旋扫描,在全心动周期采集数据,辐射剂量同前瞻性心电门控技术相比大大增加［10］。前瞻性心电门控采集期相较回顾性心电门控局限,因此需要在适应心率与心律方面进行调整。PT设置是在曝光前后叠加一定的额外曝光量,在保持时间分辨率的前提下进行多个角度的扇区重组,扩大了局部期相数目。PT设置越长,可供挑选的期相数目也越多,但是辐射剂量也随之增加,PT设置越短,辐射剂量减低,而挑选期相数目相应减少。以64层螺旋CT为例,PT设置为100ms时(心率为60次/min),在75%预定期相前后叠加100ms的曝光时间,在1个心动周期1000ms中占据20%期相范围,即75%期相前后叠加了10%的宽度,可以重组出65%~85%范围的数据。而PT设置为0ms时(心率为60次/min),只能采集到单一期相数据。在心律不齐的情况下,预定期相与实际扫描期相之间会发生偏移,造成3~4个横断面扫描模块发生失配准伪影(阶梯状伪影),并且可能导致运动伪影(低心率状态下的最佳图像质量一般在75%期相),而宽PT设置采集范围较大,心律较为规则的前提下可以保证预定期相采集到,避免冠状动脉节段失配准及运动伪影产生。本研究PT设置与图像质量呈低度的正相关,说明PT越长图像质量越好,但是效果不明显,这主要是由于窄PT设置影响了40ms以前的图像质量,而对于40ms以后的图像质量影响甚微(排列图显示PT设置40ms以下的不可评估节段的累积百分比已经超过了50%);PT设置主要通过影响曝光时间来作用于CT-DIvol,继而影响到DLP。PT设置导致的失配准量化一直是研究难点。一项256层iCT前瞻性心电门控冠状动脉CT造影的研究采用了失配准值进行量化,具有可行性［11］。但是另一项研究指出低心率情况下失配准伪影不会影响冠状动脉节段管腔的评价［12］。因此,本研究着眼于窄PT设置导致的冠状动脉节段运动伪影进行了研究,未将失配准伪影纳入评价标准。本研究具有一定局限性,主要体现在样本量较少。本研究亚组内伪随机分配到10例患者,无法对组间差异进行合适的统计学比较,不能有效地控制影响图像质量与辐射剂量的混杂因素,但是通过额外的统计学处理,PT设置与BMI(r=0.109,P=0.171)、心率(r=0.076,P=0