低管电压技术在高心率患者冠状动脉CTA中的临床应用研究

余燕武 崔小巍 王晓慧 余波

【摘要】 目的：研究低管电压技术在高心率患者冠状动脉双源CTA中的临床应用效果。方法：选取2018年6月-2019年8月本院临床怀疑有冠状动脉疾病且成功完成双源CT冠状动脉CTA检查的患者86例，将心率>70次/min的患者设为甲组（n=40），心率≤70次/min的患者设为乙组（n=46）。采用前瞻性心电门控技术，按照100 kV管电压标准，对患者进行检测，对比两组患者的影像学诊断结果。结果：甲组图像质量评分（3.89±1.35）分，乙组为（3.97±1.46）分，两组比较差异无统计学意义（P>0.05）;两组的可诊断段数率及优良段数率比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;两组CTDIvol、DLP、ED比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。结论：双源CT低管电压技术联合前瞻性心电门控行冠状动脉CTA扫描，图像能满足心率>70次/min患者的诊断要求，在临床应用是可行的。

【关键词】 高心率 低电压 冠状动脉 双源CTA

[Abstract] Objective： To investigate the clinical effect of low tube voltage technique on coronary artery dual-source CTA in patients with high heart rate. Method： From June 2018 to August 2019， 86 patients who were clinically suspected of having coronary artery disease and successfully completed dual-source CT coronary CTA examination in our hospital were selected， patients with heart rate >70 times/min were set as group A （n=40）， and patients with heart rate ≤70 times/min were set as group B （n=46）. Prospective electrocardiographic gating technology was used to detect according to 100 kV tube voltage standard， the imaging diagnosis results of the two groups were compared. Result： The image quality score of group A was （3.89±1.35）， while that of group B was （3.97±1.46）， there was no statistically significant difference between the two groups （P>0.05）; there were no statistically significant differences between the two groups in diagnosable segmental number rate and excellent segmental number rate （P>0.05）; CTDIvol， DLP and ED of the two groups were compared， the differences were not statistically significant （P>0.05）. Conclusion： Dual-source CT low tube voltage technique combined with prospective ECG for coronary CTA scanning， images can meet the diagnostic requirements of patients with heart rate greater than 70 times/min， which is feasible in clinical application.

[Key words] High heart rate Low tube voltage Coronary artery Dual-source CTA

First-authors address： Affiliated Ningde Municipal Hospital of Fujian Medical University， Ningde 352100， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.23.033

以往，冠狀动脉CT血管造影（computer tomographic angiography，CTA）应用于高心率以及心律失常两种疾病受到限制[1-2]。如今，多层螺旋CT技术迅速发展，尤其是双源CT的问世，高心率以及心律失常不再是CTA的禁忌证。高心率者在冠状动脉CTA检查中，采用低管电压技术，通过降低管电压的方式，减少辐射剂量，成为学者们探讨的一大热点[3-4]。本文为了观察分析低管电压技术在高心率患者冠状动脉CTA中的临床应用，选取2018年6月-2019年8月本院收治的86例患者作为对象进行分析。现将研究结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年6月-2019年8月本院临床怀疑有冠状动脉疾病并成功完成双源CT冠状动脉CTA检查患者86例。纳入标准：年龄40～80岁，性别不限，患者自愿参与研究。排除标准：严重心肝肾功能不全者;妊娠期或哺乳期女性;精神障碍、认知障碍、失语失聪及无法正常交流的患者;恶性肿瘤患者;因各种原因无法坚持到研究结束者。将心率>70次/min的患者设为甲组（n=40），心率≤70次/min的患者设为乙组（n=46）。患者均签署知情同意书，本研究得到医院伦理委员会的批准同意。

1.2 方法 （1）冠状动脉CTA扫描：检查前，所有患者测量心率，均未服用降心率药物，不行舌下含服或喷硝酸甘油;扫描前对患者进行严格的屏气训练，连接好心电监护设备。选用西门子第二代炫速（Definition Flash）双源CT，通过前瞻性心电门控技术，以及对比剂自动跟踪触发扫描模式进行扫描。其中，触发点是主动脉根部，触发阈值设定100 HU，延迟6 s开始扫描。扫描参数如下：管电压为100 kV，扫描野（FOV）为250 mm，层厚设定0.75 mm，层距设定5 mm，探测器为2 mm×

128 mm×0.6 mm。扫描时，始于气管分叉处，止于心脏膈下的1.5～2.0 cm处。甲组（心率>70次/min）与乙组（心率≤70次/min）重建时分别选择在R-R间期的35%～45%与70%～75%。对比剂选择碘普罗胺，规格370 mgI/mL，用量70 mL，流速设定4.0～4.5 mL/s。采用自动双筒高压注射器，经由右侧肘正中静脉团注对比剂。完毕后，按照相同的速度，注射30 mL 0.9%氯化鈉溶液。（2）图像后处理技术：所有患者均采用基于原始数据的迭代技术进行重建，层厚0.75 mm，间隔0.5 mm。选择无明显运动伪影的冠状动脉图像数据传送至西门子CT后处理工作站，对图像进行最大密度投影（MIP）、多平面重建（MPR）、容积成像（VR）、曲面重建（CPR）等后处理。

1.3 观察指标与评价标准

1.3.1 图像质量 安排两名资深的影像科医生采取双盲法对图像质量进行评价，如果存在分歧，则商讨后得出结果，必要时请第三名影像科医生辅助评价。按照美国心脏病协会推荐的15节段法划分节段。采用分级评分法（1～5分）评价图像质量：（1）5分，没有运动伪影，并无明显的噪声，图像质量较好;（2）4分，存在轻微伪影或者是噪声，图像质量良好;（3）3分，可见较多运动伪影或者是噪声，图像质量尚可满足临床诊断;（4）2分，运动伪影较严重，或者图像噪声大，对影像评价存在明显影响;（5）1分，存在严重伪影，影像学不能准确评价。最终评分≥3分表示可以诊断，≥4分表示优良[5]。

1.3.2 辐射剂量 根据CT扫描后计算机自动生成的容积剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）以及有效辐射剂量（ED），评价辐射剂量。

1.4 统计学处理 采用SPSS 18.0软件处理本次研究所涉及的数据，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 甲组40例患者，男29例，女11例;年龄最小45岁，最大78岁，平均（56.97±5.82）岁;体质量20～25 kg/m2，平均（23.12±0.74）kg/m2;平均心率（94.56±10.58）次/min。乙组46例患者，男31例，女15例;年龄最小42岁，最大79岁，平均（55.13±4.79）岁;体质量20～24 kg/m2，平均（23.01±0.46）kg/m2;平均心率（65.61±6.35）次/min。两组患者的性别、年龄、体质量比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;两组患者的心率比较，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2 两组的图像质量比较 甲组总节段为341段，乙组总节段为345段。两组的图像质量评分、可诊断数率及优良段率比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.3 两组辐射剂量比较 两组CTDIvol、DLP以及ED指标比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表2。

3 讨论

心率是指正常人安静状态下每分钟心跳的次数，也称安静心率，一般来说，在60～100次/min，可能因为性别、年龄或者生理因素等影响，出现个体差异[6]。一般来说，年龄越小，心率越快，老年人心跳比年轻人慢，而女性心率比同龄男性快，这都属于正常的生理现象[7]。安静状态下，成人正常心率为60～100次/min，理想心率应为55～70次/min（运动员的心率较普通成人偏慢，一般为50次/min左右）[8]。高心率一般是指心率>70次/min，有学者认为，高心率会影响CTA检查[9]，仍然是一个难题。

对于高心率特别是>90次/min的患者，冠状动脉运动静止时相越短，CTA所涉及的心脏时相则越多，发生运动伪影的概率越高，一般建议控制心率后再做冠状动脉CTA检查[10-11]。既往，一般采取口服β受体阻滞剂的方式予以处理，降低心率后再扫描;而回顾性心电门控螺旋采集模式，因为并不能提高检查成功率，且辐射剂量过高，已基本摒弃使用[12]。近年来，随着后64排CT应用，特别是西门子第二代双源CT，由于硬件设备的提升，扫描速度更快，时间分辨率及空间分辨率都有所提高，因而能够减少较快心率对图像质量的影响，使前瞻性心电门控冠状动脉CT成像的图像质量有所提高，且辐射剂量大大降低，为高心率患者行冠状动脉CTA检查奠定了基础[13-14]。

本次研究中，高心率患者并未给予降心率的药物。经数据分析发现，心率>70次/min的甲组与心率≤70次/min的乙组在图像质量评分、可诊断数率及优良段率方面比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。此结果不但体现了第二代双源CT高时间分辨率，而且可能与技术操作存在关系，尤其是检查中屏气状况。另外本研究结果显示，在高心率组中右冠状动脉中段（S2）图像质量运动伪影相对较对照组明显，其次是回旋支中段，这与文献[15]研究结果类似，可能原因是右冠状动脉走行于右侧房室沟内，当心率增加时，易受舒张末期心房收缩及各种因素有关。高心率患者行冠状动脉CTA检查，可从提高硬件水平、口服降低心率药物外，还可采用软件进行心电编辑、运动校正算法等手段，提升检查的成功率、图像优良率，以进一步满足临床诊疗需求[16-17]。

冠状动脉CTA的辐射剂量与很多因素有关，如扫描模式、管电流、管电压、螺距以及扫描范围、降噪滤过器等[18]。辐射剂量与管电流呈线性关系，降低辐射剂量幅度有限;而辐射剂量与管电压的平方成正比，因此降低管电压更能有效地降低辐射剂量。本次研究采用双源CT自适应性前瞻性心电门控模式、100 kV低管电压联合自动管电流调节方法进行冠状动脉CTA检查，DLP比常规120 kV管电压扫描降低39%～50%，而且图像优良率达88%～90%，这与文献[19]研究结果相似，证实了双源CT 100 kV低电压冠状动脉CTA检查，可以在保证图像可评价率的情况下明显减少患者的辐射剂量是可行的。这也为今后采用更低管电压（70～80 kV）联合其他相关技术进行冠状动脉CTA检查，在达到满足诊断质量的前提下进一步降低辐射剂量的可能性提供了一定的理论依据。

本研究的局限性：本研究对象为临床上怀疑有冠状动脉疾病，大部分并不需要进一步行冠状动脉造影检查，因而无法与冠状动脉造影进行对比，图像质量优良虽然较高，但诊断准确性和精确度尚需证实。另本研究样本量还需进一步充实，冠状动脉各节段显示优良率还需进一步细化。

随着CT设备日益更新，新技术及软件不断应用，冠状动脉CTA的适应证也越来越广。如何在保证图像质量的前提下尽可能减少被检者的CT辐射剂量及对比剂用量是当前及今后冠状动脉CTA临床应用的研究方向。本研究将在降低辐射剂量技术（如前瞻性心电门控触发、低管电压、低管电流技术、大螺距、双能量、迭代重建等[20]）联合降低对比剂用量方法（如减少持续注射造影剂时间）应用于冠状动脉CTA检查方面进行研究，为个性化的扫描策略提供依据，从而降低对比剂对人体肾功能的损害。

参考文献

[1]郭海东，赵盛，郭秀玲，等.双源CT Flash双低技术手动触发扫描在冠状动脉CTA的可行性研究[J].CT理论与应用研究，2016，25（6）：639-646.

[2]黄德胜.探讨心率对128层螺旋CT冠脉血管成像图像质量的影响[J].中国医学创新，2019，16（4）：161-164.

[3]王金花，李建国.PLR及血清CysC与非ST段抬高型急性冠脉综合征患者冠状动脉病变严重程度的相关性研究[J].中国医学创新，2018，15（2）：26-29.

[4]史恒峰，胡汉金，吴发银，等.双源CT“双低”冠脉成像应用的可行性研究[J].安徽医药，2018，22（9）：1682-1685.

[5]张婷婷，葛尚，史昭菲，等.基于70 kV管电压的双源CT“双低”冠状动脉检查应用于腹型肥胖患者的可行性[J].广西医学，2019，41（16）：2045-2050.

[6]徐佳欢，张文雯，吕宇航，等.第3代双源CT低剂量Turbo Flash成像图像质量与诊断效能的临床研究[J].国际放射医学核医学杂志，2018，42（6）：500.

[7]李雪娇，杨全.低剂量冠状动脉CTA在高心率及心律失常病人中的研究现状[J].国际放射医学核医学杂志，2014，37（6）：541-543，559.

[8]中华医学会放射学分会心胸学组.心脏冠状动脉CT血管成像技术规范化应用中国指南[J].中华放射学杂志，2017，51（10）：732-743.

[9]周莹，陈娇，何川东，等.冠状动脉冻结技术在改善较高心率患者冠状动脉图像质量中的应用价值[J].华西医学，2015，30（11）：2076-2080.

[10]王一民，曹建新，杨诚，等.低管电压对双源CT冠状动脉成像图像质量和辐射剂量的影响[J].放射学实践，2010，25（9）：999-1002.

[11]潘晓龙，韩丹，邓亚敏，等.低管电流结合迭代重建双源双能量冠状动脉CT血管成像降低辐射剂量的可行性[J].中国医学影像学杂志，2015，23（4）：283-288.

[12]何其舟，余飞，付亚军，等.体质指数、窄R-R间期结合前瞻性心电门控和迭代重建技术在CTCA三低成像中的应用[J].放射学实践，2017，32（9）：936-941.

[13]李强，宋丽娜，马献武，等.320排容积CT双低技术应用于大体重患者冠状动脉CTA的研究[J].中国CT和MRI杂志，2018，16（9）：55-57，157.

[14]李晓琼，南喜文，彭泰松，等.冠脉CTA“双低”扫描的临床研究[J].影像研究与医学应用，2019，3（6）：176-178.

[15]李文进，周轲，葛尚.双源CT“双低”冠状动脉成像技术在高BMI患者中的应用[J].实用放射学杂志，2018，34（3）：439-443.

[16]葛尚，朱昭環，蔡晓蔓，等.双源CT“双低”冠状动脉成像技术中对比剂用量的优化选择[J].南京医科大学学报（自然科学版），2018，38（11）：78-82.

[17]尹兰英，王岑，李彩英，等.超双低剂量联合迭代重建技术256层冠状动脉CTA实验研究[J].河北医药，2016，38（8）：1133-1136.

[18]梁爽，胡巍，易姣娥，等.单扇区扫描联合三段团注技术在实现64排CT胸痛三联“双低”检查中的应用[J].CT理论与应用研究，2015，24（6）：69-75.

[19]吕仁锋，徐哲，王拓，等.能谱CT双低剂量高清共轭采集在冠状动脉狭窄诊断中的价值[J].放射学实践，2015，3（10）：985-988.

[20]杨立强，王小红，朱春，等.双源CT“双低”技术在主动脉CTA的研究[J].临床放射学杂志，2015，3（8）：123-125.

（收稿日期：2020-01-17） （本文编辑：张爽）