16层螺旋CT冠状动脉成像技术的临床应用
作者：杨本强，邹明宇，周丽娟，张立波
【摘要】 目的 评价16层螺旋CT在显示冠状动脉病变中的价值和限度。方法 2004年4月—2005年9月连续选择300例临床诊断或可疑冠心病的患者做16层螺旋CT冠状动脉成像检查(回顾性心电门控、0．5 s 螺旋扫描、单或双扇区重建算法和静脉注射对比剂)，并对300例患者的2 364冠状动脉节段进行影像学评价。其中63例做了冠状动脉造影检查，对该63例患者的446冠状动脉节段进行了16层CT与冠脉造影结果的对照分析。结果 在300例患者冠状动脉的2 364节段(血管直径≥2 mm)中1 965(1 965/2 364，83%)个节段能满足影像评价，399(399/2 364，17%) 个节段不能满足影像的评价。冠脉造影显示正常或轻度狭窄、中度狭窄(<50%)的节段，CT有179(179/212)84．6%的节段与其分级一致；显示重度狭窄(>70%)的节段，CT有218(218/234)93．2%的节段与其分级一致。结论 16层CT冠状动脉成像是一种无创、简便的检查方法，显示有临床意义的冠状动脉狭窄的准确性很高，且在观察冠状动脉的解剖及变异、冠状动脉支架术后、冠状动脉搭桥术后复查以及冠状动脉肌桥的显示等方面具有很高的价值。
【关键词】 冠状动脉；X线机；体层摄影术；血管造影术
从诊断意义上讲，无创性诊断方法逐步替代有创性检查是医学影像学的必然趋势，自从多排螺旋CT(MSCT)，特别是16层CT临床应用以来，其在全身血管检查特别是冠状动脉(以下简称冠脉)成像方面的报道层出不穷[1~2]。目前在冠脉筛查方面，MSCT部分取代冠脉造影已初步成为现实。本文报道300例16层CT冠脉成像结果，以探讨MSCT技术在检查冠脉病变中的临床应用。
1 材料与方法
1．1 一般资料
2004年4月—2005年9月对300例临床疑有冠心病或冠脉支架、冠脉搭桥术后的病例进行CT冠脉成像检查。300例中，男246例，女54例，年龄33~81岁，平均50．4岁。其中10例为搭桥术后1~3年，22例为支架术后1~5年。
1．2 扫描技术及图像后处理
采用GE(美国通用电气)Light?Speed 16层螺旋CT进行扫描，应用回顾性心电门控技术，对于心率超过75次/min 患者，扫描前30 min 给予舌下含服美托洛尔，含服剂量25~1 50 mg (视心率及病人体质量而定)。 扫描时心率控制在45~70次/min。先进行冠脉钙化积分的扫描，扫描类型为电影摄影扫描，扫描开始位置为气管隆凸线，结束位置为心脏底部。kV：120，普通患者300 mA，体形较大患者350 mA，层厚/速度：2．5 mm/4i，电影扫描间隔：根据每个RR间期的图像数以及规定的图像间隔时间，系统自动更新该数值。扫描间延迟：1．0 s 。应用前瞻性心电门控。扫描结束后进行冠脉动态增强扫描，使用高压注射器，经肘部静脉以3．5 ml/s 的注射速度注射三代显(300)125~135 ml，按照预扫描所得到的CT扫描延迟时间启动CT扫描。在CT扫描过程中要求患者浅吸气后屏气。选择0．5 s 螺旋扫描，采用回顾性心电门控技术和心脏分段(SnapShot Segment)重建算法。层厚：1．25 mm；间隔：1．25 mm；螺距(Pitch)：扫描机根据心率自动选择；显示野(FOV)：250 mm；矩阵：512×512：球管的电压和电流分别为120~140 kV 和350~400 mA。扫描结束后应用图形工作站对数据进行分析：将已传入图像工作站的钙化积分的扫描数据应用smartscore软件进行分析得出钙化积分。将病人的心脏CT图像原始数据在心动周期R?R间期75%进行横断面重建(必要时可以多期重建)并传送到HP图像工作站(软件版本：AW4．2)。以上述心电相位窗的心脏横断面CT原始图像为基础，对左冠状动脉主干(LMA)、左前降支(LAD)、第一对角支(FDA)、第二对角支(SDA)、左回旋支(LCA)和钝圆支(LMB)以及右冠状动脉(RCA)、后降支(PDA)等主要分支血管进行容积重建(3D?VR)、二维曲面重建(2D curve planar reformatting，CPR)和最大密度投影(Maximurnintensity projiection，MIP)重建，必要时可以进行仿真内窥镜(CJVG)重建，对上述各支冠状动脉进行分析。
1．3 图像评价
将MSCT冠脉图像分4级：I级，图像显示极佳，造影剂充盈良好，管腔边缘锐利，冠脉远端显示良好。II级图像显示较佳，造影剂充盈较好，管腔边缘略模糊，无各种伪影，冠脉远端显示略差。III级：图像显示较差，造影剂充盈不好，冠脉不连续。Ⅳ级：图像显示差，造影剂充盈不好，冠脉不连续合并各种伪影。其中Ⅰ，Ⅱ级能够满足影像学评价，Ⅲ、Ⅳ级不能满足影像学评价。狭窄程度的计算方法：(D?d/D)×100%，d为狭窄处管径，D为狭窄近端管径。
2 结果
2．1 冠脉的显示结果
在300例患者冠脉的2 364节段(血管直径≥2 mm)中1 965个节段能满足影像评价，399个节段不能满足影像的评价。在399个不能满足影像学评价的节段中，有178个节段(178/399，44．6%)是由于扫描时患者紧张，心率严重波动所造成的，另有145个节段(145/399，36．3%)是由于在扫描过程中冠状动脉的运动所造成。有48个节段(48/399，12%)由于患者憋气不良所引起。有28个节段(28/399，7%)是由于在扫描过程中心电门控突然中断(由于患者心率过低<45次或扫描过程中电极脱落)所造成。300例(2 364节段)冠脉MSCT显示情况如表1所示。 表1 300例（2 364节段）冠脉MSCT显示情况（略）
2．2 冠状动脉钙化的显示结果
在所有300例患者的2 364个节段中，有钙化的节 段有568个，由于钙化积分的扫描对患者配合的要求相对较低，本组研究表明16 层螺旋CT对冠状动脉的钙化均能清楚地显示其钙化的位置、大小、长度。但对管腔狭窄的影响必须结合增强扫描。
2．3 冠状动脉肌桥的显示结果
在可以进行影像学评价的1 965个节段中，存在肌桥的有45个节段(2．2%)，其中位于前降支中段有31个(68%)，近段有8个 (17%)，钝圆支有6个(13%)。
2．4 冠状动脉搭桥术后桥血管的显示结果
在本组300例患者中有10例为冠状动脉搭桥术后。桥血管35个节段，均能清楚显示其解剖位置，部分桥血管(10个节段)由于受到管壁外金属伪影的影响，管腔内狭窄的判断受到影响。
2．5 冠状动脉支架的显示结果
在可以进行影像学评价的1 965个节段中，有支架的节段为134个，对于支架的大小、位置、形态均能清楚显示。
2．6 导管法冠脉造影结果
63例患者进行导管法冠脉造影，CT图像能满足冠脉管腔评价的446个节段中，导管法显示或轻度狭窄(<50%)、中度狭窄(<75%)为179个节段，CT有179(179/212)84．6%个节段与导管法分级一致；导管法显示重度狭窄(>75%)218个节段，CT有218(218/234)93．2%个节段与导管分级一致。
3 讨论
3．1 冠状动脉MSCT扫描技术的要点
随着多层螺旋CT特别是16层CT投入临床以来，冠状动脉的扫描技术有了长足的，本组研究表明扫描时心率是否平稳以及次数是扫描成败的关键。有研究表明心率越快，产生运动伪影的比例越高，扫描时心率>75次/min 的运动伪影节段数明显多于心率65次/min 的病例组。快速大剂量注入造影剂引起的喉头及全身的灼热感可引起扫描时心律失常或心率波动明显(>10次/min），导致图像质量下降。所以在扫描前一定要和患者耐心细致地说明扫描时可能出现的情况以缓解患者紧张的情绪，再合理地配合降心率药物的使用，以最大限度的保持扫描时患者心率的平稳。
3．2 冠状动脉钙化
冠状动脉钙化的检测方法很多，包括超声心动图、MRI和束CT(EBCT)，前两者对钙化的检测无实际价值，EBCT为无创伤性且快速的扫描，消除了心脏的运动伪影，能精确检测冠脉钙化被认为是最佳选择。但是，由于EBCT设备非常昂贵，检查适应证较单一，很难普及推广。相比之下，多层螺旋CT具有扫描速度快，收费相对低廉，随着扫描速度的增加、探测器排数的增多以及数据算法的改进，对心率的影响相对较低等特点，非常适合冠脉钙化的扫描[3~4]。冠状动脉钙化对管腔狭窄的影响取决于钙化的位置位于管腔内还是管腔外，此外老年动脉粥样硬化患者冠脉可出偿性血管重构、管腔扩张，即使存在钙化斑块，血管造影并不提示狭窄的存在[5]。在狭窄程度的判定上，曲面重建时机是根据CT值来自动跟踪路径的，在很多时候由于钙化的CT值大于管腔的CT值，计算机自动生成的曲线的中点为钙化中点而不是管腔的中点，这就给狭窄的判定带来了一定的误差，所以在判定钙化的节段狭窄程度时要手动定义曲线位于管腔的中点，在此基础上结合仿真内镜的重建方法，就可以较准确地判定管腔的狭窄程度。
3?3 冠状动脉肌桥
本组研究表明，在可以进行影像评价的节段中，均能较好地显示冠状动脉肌桥的存在。作者认为，在冠状动脉肌桥的显示上多层CT要优于冠状动脉造影检查，因为多层CT不仅可以显示狭窄的部位、程度，还可以明确狭窄部位心肌的情况，并可以进行多期重建以明确收缩期、舒张期对肌桥的影响，从而对临床的提供帮助[6]。
3．4 冠状动脉搭桥及支架的显示
本组研究表明16层螺旋CT对桥血管以及支架均能较清楚地显示。由于对冠状动脉搭桥患者的扫描范围要大于普通患者，所需扫描时间延长，对心率平稳的要求更高，还有桥血管周围金属伪影的影响，这就需要更快的扫描速度和更薄的层厚，随着64层螺旋CT的使用这些问题将得到解决[7]。对于支架的位置16层螺旋CT能很好地显示，有作者认为对于支架内再狭窄的评价支架管腔的评估有一定限度，64层螺旋CT大大提高了对小血管的分辨力，包括对冠脉支架内部是否通畅的评价。
3．5 与冠状动脉造影的对照
本组研究表明，在能满足影像学评价的节段中对于冠脉狭窄的评估(特别是有临床意义的狭窄)有较高的吻合率(93．2%)。因此，在冠脉中，高度狭窄的初步诊断以及健康人群冠心病筛选方面，可以部分取代传统的导管法造影检查。总之，16层螺旋CT结合多种重建方法的配合能准确显示冠脉的解剖位置以及血管的通畅性和狭窄的部位及程度，同时在冠脉钙化和狭窄评判中具有较高的价值，对冠脉支架内部情况可进行初步评估，对冠脉搭桥术后的随访观察患者有无再狭窄方面和冠脉肌桥的显示具有独特的优越性，且具有微创性和多视角观察的优点，是冠脉病变的重要诊断与筛选方法。
【】
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