64 排螺旋CT 在冠状动脉成像的价值及局限性分析
2020-12-10朱婷婷张伟廖荣萍元建鹏
朱婷婷,张伟,廖荣萍,元建鹏
(中山大学附属第七医院放射科,广东 深圳)
0 引言
冠状动脉粥样硬化性心脏病即冠心病,在临床上发病率及死亡率占比较高,因此对冠心病的早期筛查作为目前临床研究的主要重点。在以往临床诊疗中,冠状动脉造影及血管内成像技术是冠心病诊断的“金标准”,但选择性冠状动脉造影的费用高昂、检查有创性等,均限制其在临床中的应用[1]。而多排螺旋CT(MDCT)冠状动脉CTA 成像属于一种新型的、低危无创的成像技术,扫描时间快,且价格相对更易被患者接受,已逐渐成为临床上冠心病的早期筛查和随访的首选方法。然而64 排螺旋CT 在冠状动脉CTA 成像中尚存在一定的局限性,往往需要受检者心率及呼吸的高度配合。本篇报道通过回顾性分析本院430 例冠状动脉CTA 影像资料,探讨分析重组后的图像中出现的干扰诊断的常见伪影类型及其影响因素,并提出对应的解决对策,为之后日常工作中规避此类伪影提出解决思路。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性搜集本院2018年7月至2019年11月行冠状动脉 CTA 检查的430 例病例,其中男性265 例,16~93 岁,平均年龄48.9 岁;女性165 例,年龄30~85 岁,平均年龄59.5 岁。临床诊断多为胸闷、胸痛查因,心电图异常及心律失常等。
1.2 检查设备及方法
检查设备采用TOSHIBA Aquilion64 排螺旋CT 扫描仪,检查前告知患者检查全过程及注意事项,签署知情同意书,患者心率需控制在70 次/min 以下(心率较高者于检查前一小时予倍他乐克25~50mg 口服以控制心率),保持心率幅度变化不超过基础心率的10%,对患者进行吸气和屏气训练,且每次屏气时呼吸幅度均匀一致,患者取仰卧位,足先进,身体稍偏向检查床右边,使得心脏位于扫描中心,双上肢上举,按照标准位置放置心电导联线,通过心电门控观察心率变化。先行钙化积分(CACS)扫描,后行冠状动脉CTA 扫描,扫描范围依据CACS 所得影像确定,通常自气管隆突下方1cm 至心脏隔面下2cm。扫描参数:管电压100~135kV,管电流300~500mA(由SureExposure 软件自动控制),准直器为64×0.5mm,层厚0.5mm,X 线管的旋转时间为0.4s/周。平扫后使用双筒高压注射器,以4.5~ 5.0mL/s 的速度经肘前静脉注入非离子型对比剂(碘克沙醇320mgI/mL)60~70mL,随后等速注射生理盐水30mL。应用对比剂跟踪触发技术,将感兴趣区设在升主动脉中央处,阈值设定为110Hu,当感兴趣区对比剂密度达到阈值时,延迟5s 后自动触发扫描,扫描后将图像原始数据传输至vitrea 工作站,选择最佳期相进行图像重组,包括曲面重建(curved planar reconstruction,CPR)、最大密度投影(maximum intensi-ty projection,MIP)和容积再现(volume rendering tech-nique,VRT)等。
1.3 图像评价
冠状动脉的伪影主要表现为血管壁显示模糊、扭曲、血管连续性中断、错层或者阶梯样、翅膀样伪影。图像评价由两位影像科主治医师对所有病例影像的右侧冠状动脉(RCA)、左侧冠状动脉前降支(LAD)、回旋支(LCX)3 支血管进行质量分析,主要以观察CPR 图像为主,并结合VRT 和MIP 图像,并综合分析导致伪影产生的原因,意见分歧时请第三名影像科主任医师或副主任医师参与讨论最终达成一致意见。
2 结果
430 例图像中存在干扰诊断的伪影共计45 例,占比10.47%,其中包括运动模糊伪影19 例(42.22%),主要表现为彗星样或翅膀样影像、图像细节不佳,管腔无法观察;错层伪影18 例(40%),主要表现为血管截断、错层和阶梯样伪影,尤其在VRT 图像上显著;硬线束伪影8 例(17.78%),主要表现为黑白条状或星状伪影。伪影分型及占比如表1 所示。
表1 图像伪影分布
3 讨论
3.1 运动模糊伪影
该伪影产生的主要原因是冠状动脉随心脏搏动而跳动,而设备的采集速度(时间分辨率)不足引起,从而在横轴位上显示血管管壁彗星样或翅膀样模糊影,图像细节不佳,影像管腔的观察。有学者研究指出,左右冠状动脉重建最佳相位是有区别的,在单一时间点重建可能出现对某一支冠状动脉显影良好,而对另一支冠状动脉则伪影的出现率增加,所以根据个体选择合适的左右冠状动脉重建相位就有可能消除冠状动脉伪影[2]。对于此种情况的运动模糊伪影,可采取心电编辑功能,选择三支血管显示最佳的期相重建,对于无法同时清晰显示三支血管的情况下可对其分开重建,单独分析血管的管壁及管腔情况。
3.2 错层伪影
错层伪影的原因主要为患者心律不齐和呼吸运动[3]。表现为血管截断、阶梯样伪影,此类伪影在VRT 图像上尤为明显,心律不齐、心律失常的患者在扫描过程中心电门控同步记录的心电信号往往也会出现异常表现,解决此类伪影通常使用心电编辑功能,包括忽略删除、插入某些重建时间窗,以及移动心电图R 峰的位置等再重建图像[4],使用心电编辑功能可在一定程度上解决因为心律引起的图像伪影,获得基本满足诊断的图像质量,但该方法无法解决因屏气不佳导致的错层伪影,在本组所选取病例中因呼吸导致的伪影年龄均为70岁以上高龄患者,因此检查前应充分对患者进行呼吸屏气训练,通常采取平静吸气后屏气,对充分沟通后仍然配合困难的患者可以采取屏气时捏紧鼻子,闭紧嘴巴的方法,此法在我院使用频率较高,对于解决屏气配合不佳的断层伪影有显著成效。
3.3 硬线束伪影
主要由于患者身上的金属物体如冠脉支架、起搏器或血管夹引起,除此之外,患者血管的钙化也可导致硬线束伪影,在本院64 排螺旋CT 机中此类伪影往往无法得到较有效的解决,通常在钙化积分扫描后,一旦发现患者个体因素可能会导致硬线束伪影的出现,检查前须和患者进行沟通,解释说明检查后图像出现的伪影可能会影响诊断的准确性。随着影像技术的不断发展,各种高端CT 成像仪及后处理工作站层出不穷,笔者发现在另一篇文章中所报道的飞利浦256 层 Philips Brilliance iCT 的 EBW 工作站配置了“魔镜” (magic glass)功能,可以克服甚至消除钙化、金属等引起的伪影,对冠脉支架的患者还可以先对原始数据运用XCD 算法重建,以进一步消除支架金属伪影的干扰[4]。
随着人们生活水平的提高,饮食结构及生活习惯发生改变,从而导致冠心病的发病率呈逐年上升及年轻化趋势,早期可无任何症状,因而为临床诊断带来了极大的挑战。冠状动脉CTA 成像技术无创、低危、检查快捷,在冠心病的早期筛查中发挥着极大的价值[5],然而64 排螺旋CT 的时间分辨率还不能够完全摆脱高心率及心律波动、屏气不佳等因素的影响[6],本篇报道通过回顾性分析多例冠状动脉CTA 影像伪影的表现及产生因素,提出针对性的解决对策,旨在最大程度的降低冠状动脉CTA 检查的失败率,为以后工作中提高图像质量提供思路,给临床提供有价值的影像资料。