心率及心律不齐对64排CT冠状动脉造影图像质量的影响

李 成，宋 伟

随着64排CT的广泛应用，其图像质量及诊断准确性在临床工作中已得到验证[1，2]。但由于其覆盖范围仍未实现整个器官扫描，在心律不齐条件下，阶梯状伪影依然是决定CT冠状动脉造影成败的重要影响因素[3]。本文旨在对心率与心律变化程度对图像质量的影响程度，以及倍他乐克对其影响进行前瞻性研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2004-10～2009-10行64排CT冠状动脉造影84例患者，女26例，男58例；平均年龄（65.37±10.44）岁。 体重指数（BMI）为（25.33±4.63）kg/m2。61例患者（72.6%）常规服用β受体阻滞剂作为基础用药。48例患者具有典型心绞痛，28例患有不典型胸痛。病例排除标准为：对碘造影剂过敏，肾衰，怀孕，支架置入史及搭桥手术史，严重肝肾功能不全和失代偿性心功能不全。

1.2 扫描参数与图像处理 所有扫描均采用西门子64排螺旋CT。扫描范围包括气管分叉至膈肌下2 cm。经右侧肘前静脉以5 ml/s流率应用双筒高压注射器注射对比剂（欧乃派克350，上海）80 ml，继以相同流率注射生理盐水30 ml。采用自动触发系统进行扫描。触发点位于主动脉根部。当CT值达140 HU之后5 s触发扫描。所有84例均未出现并发症，在检查过程中均能很好屏气。机架旋转速度为370 ms，螺距为0.24，管电压为120 kV，管电流为650～780 mAs。图像重建采用层厚0.75 mm，间隔0.5 mm。所有图像数据均传至独立工作站进行评价。

1.3 图像分析 采用美国心脏协会推荐的15分段法对冠状动脉进行分析[4]。右冠状动脉（right coronary artery，RCA）为第 1～4 节段，左主干（left main，LM）及前降支（left anterior descending，LAD）为第5～10 节段，左旋支（left circumflex，LCX）为第 11～15段。所有图像均由2名有经验影像医师进行评价。对所有图像按照四分法进行评价：优（1分），血管显示良好，边缘清晰，无伪影；良（2分），血管显示连续，边缘模糊，有轻度伪影；中（3分），血管显示连续，有中度伪影；差（4分），双重伪影或管腔不连续；不能诊断（5分）。

1.4 统计学分析 利用统计软件SPSS13.0进行统计。正态分布计量资料采用±s，计数资料采用频数进行统计描述。心率为扫描时各次心跳平均值，心率变化为各心率标准差。利用直线回归及Pearson相关分析对心率及心率变化程度与最佳图像质量的关系进行分析。

2 结 果

扫描时平均心率为（74.63±11.33）次/min。 9例患者在扫描期间仅发生1～2次心率改变。其余75例心率均变化2次以上或持续性心率改变。

2.1 图像质量 84例中有1 224个节段可进行分析（8个节段由于变异未发育，18例节段管腔直径<1.5 mm）。对冠状动脉进行最佳重建后，有640个节段（52%）图像质量为优，405个节段（33%）为良，169个节段（14%）为中，10个节段（0.8%）为差。 可诊断节段（图像质量评分≤3）高达1 214（99%）。

表1 64排CT冠脉造影患者的一般情况

2.2 平均心率及心率变化程度对图像质量的影响平均心率与平均图像质量之间无显著性相关 （r=0.214，P>0.05；图1）。对RCA及LAD图像质量与心率无显著性相关 （RCA：r=0.136，P>0.05；LAD：r=0.147，P>0.05）。但随着心率的增加，LCX图像质量略下降（r=0.384，P<0.05）。

图1 心率与图像质量相关性分析

心率变化程度对平均图像质量有显著性影响（r=0.710，P<0.01），见图2。各支冠状动脉图像质量随心率变化程度的增加亦逐渐变差 （RCA：r=0.742，P<0.01；LAD：r=0.651，P<0.01；LCX：r=0.675，P<0.01）。

图2 心率变化与图像质量相关性分析

2.3 平均心率对最佳重建时相的影响 对心率与最佳重建时相位于舒张期或收缩期之间的关系进行分析。分析50%患者最佳重建时相由舒张期重建向收缩期重建的分界心率。当心率<85.5次/min时，50%患者最佳重建时相位于舒张期。随着心率的增高，最佳重建时相移至收缩期。

2.4 β受体阻滞剂对图像质量的影响 所有患者中，接受β受体阻滞剂者平均心率 （74.67±10.91）次/min，未接受β受体阻滞剂者平均心率（74.52±12.65）次/min，两者之间无显著性差异（P=0.957），但其心率变化程度分别为 （3.02±2.01）、（4.84±2.89）次/min，两者之间存在显著性差异（P=0.009），接受β受体阻滞剂患者组图像质量较优（图3、4）。

3 讨 论

图3 有无接受β受体阻滞剂者平均心率

图4 有无接受β受体阻滞剂者心率变化程度

由于心脏的持续搏动及管腔狭小的解剖特点，使得CT冠状动脉造影常受到运动伪影的困扰。由于RCA，LCX远端临近左右心房，使得图像质量所受影响更加明显[5，6]。在4排～16排CT，心率的增加常导致图像质量的明显下降[7，8]。本文结果表明，利用64排CT心率并不明显影响图像质量，在广泛心率范围内可获得诊断图像。但由于64排CT仍未实现真正的容积扫描，在心律不齐时，容易导致的阶梯伪影。其随着心率变化程度的增加，图像质量明显下降。

3.1 心率与图像质量 本文结果表明随着时间分辨率及覆盖范围的增加，心率对图像质量的影响已明显减轻。通过最佳时相重建后，有52%的阶段未发现任何运动伪影，47%的阶段出现轻、中度伪影。仅0.8%的阶段由于严重伪影无法诊断，可诊断阶段高达99%。

虽然随着心率的增加，LCX图像质量下降。由于LCX走形区大部分邻近左心室，因此其最佳重建时相位于左室慢速充盈期（50%～70%）[9]。由于RCA大部分走行于右房室沟，其重建时相同时受右室及右房的影响，因此其最佳重建时相常位于收缩晚期及舒张早期（30%～60%）[9]。随着心率的增高，由于舒张期与收缩期发生非比例性缩窄，舒张期明显缩短[10]。LCX最佳重建时相（舒张晚期）较RCA（收缩晚期及舒张早期）受影响明显。虽然LAD图像质量亦受左室影响，但其运动程度要明显小于LCX。

本文结果表明，由于64排CT覆盖范围有限，心律不齐可对图像质量造成明显影响。此由于不同R-R间期造成心脏个生理周期的改变，由此可造成不同层面图像重建于不同生理周期，可造成阶梯状伪影。

3.2 心率与最佳重建时相 在低心率条件下，由于舒张中晚期心脏动度较小，最佳重建时相常位于舒张期。由于随着心率的增加，舒张期与收缩期发生非比例性缩短，舒张期变化较收缩期幅明显[10]。随着心率的增加，最佳重建时相由舒张期转为收缩期。在出现心律不齐时，由于不同R-R间期生理周期的改变，可造成重建时不同心跳数据匹配偏差，但由于收缩期在不同R-R间期变化较小，因此即使在平均心率较低的条件下，出现心律变化时，常需要在收缩期进行重建[11]。

本文结果显示，接受β受体阻滞剂作为基础用药的患者，心率变化程度明显小于未接受β受体阻滞剂患者。因此，建议CT检查之间，即使平均心率不高，亦需用β受体阻滞剂减少心律不齐的发生，提高图像质量。近期随着320排CT的应用，冠状动脉CT成像实现了容积成像，可较好解决心律不齐导致的阶梯伪影[12]。

总之，64排CT可在高心率条件下提供可诊断图像。但心律不齐可明显影响图像质量。CT检查之前建议服用β受体阻滞剂以稳定心率，改善冠状动脉成像质量。

[1]Flohr T,Stierstorfer K,Raupach R,et al.Performance evaluation of a 64-slice CT system with Z-flying focal spot[J].Rofo,2004,176(12):1803-1810.

[2]李鹏雨，李坤成，杜祥颖，等.无常规心率控制下64排螺旋CT诊断冠状动脉狭窄的应用价值[J].临床放射学杂志，2007，26（6）：566-570.

[3]高建华，孙宪昶，戴汝平，等.64层容积CT冠状动脉成像技术及影响因素的分析[J]. 临床放射学杂志，2007，26（2）：139-143.

[4]Knez A,Becker CR,Leber A,et al.Usefulness of multislice spiral computed tomography angiography for determination of coronary artery stenoses[J].Am J Cardiol,2001,88 （10）:1191-1194.

[5]Hong C,Becker CR,Huber A,et al.ECG-gated reconstructed multi-detector row CT coronary angiography:effect of varying trigger delay on image quality[J].Radiology,2001,220（8）:712-717.

[6]Shim SS,Kim Y,Lim SM.Improvement of image quality with beta-blocker premedication on ECG-gated 16-MDCT coronary angiography[J].AJR Am J Roentgenol,2005,184（7）:649-654.

[7]Martuscelli E,Romagnoli A,D'Eliseo A,et al.Accuracy of thinslice computed tomography in the detection of coronary stenoses[J].Eur Heart J,2004,25（10）:1043-1048.

[8]Hoffmann MH,Shi H,Manzke R,et al.Noninvasive coronary angiography with 16-detector row CT:effect of heart rate[J].Radiology,2005,234（1）:86-97.

[9]Achenbach S,Ropers D,Holle J,et al.In-plane coronary arterial motion velocity:measurement with electron-beam CT[J].Radiology,2000,216（5）:457-463.

[10]Herzog C,Abolmaali N,Balzer JO,et al.Heart-rate-adapted image reconstruction in multidetector-row cardiac CT:influence of physiological and technical prerequisite on image quality[J].Eur Radiol,2002,12（11）:2670-2678.

[11]Sato T,Anno H,Kondo T,et al.Applicability of ECG-gated multislice helical ct to patients with atrial fibrillation[J].Circulation Journal（official journal of the Japanese Circulation Society）,2005,69（10）:1068-1073.

[12]Hurlock GS,Higashino H,Mochizuki T.History of cardiac computed tomography:single to 320-detector row multislice computed tomography[J].Int J Cardiovasc Imaging,2009，25（Suppl 1）:31-42.