SmartPhase 技术在心律不齐患者心脏冠脉CTA成像中的应用价值

刘康 曾志斌 张大波

华中科技大学协和深圳医院深圳南山医院放射科，广东 518052

冠状动脉造影检查是诊断冠心病的金标准，但其一种有创性检查，同时又存在检查费用高、操作复杂等缺点，导致其在临床上使用具有一定的局限性和风险性［1］。冠状动脉CT 血管造影（CTA）是一种无创、灵敏度高的冠状动脉检查方式，其在冠心病检查中得到广泛应用。然而心脏是一个实时跳动的器官，CTA 检查的成功对受检者的心率和心律变化有较高的要求，若在检查过程中受检者存在心律不齐导致扫描异常触发或者中断，从而得不到高质量的检查图像，预示CTA检查失败。既往研究显示，对CTA检查图像做后续处理可以改善心律不齐患者图像质量［2］。本研究通过分析自动选择最佳时相功能在心律不齐患者心脏冠脉CTA 成像中的应用价值，以为该类患者的临床诊断提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020 年1 月至12 月于华中科技大学协和深圳医院进行冠心病筛查的患者60 例为研究对象，其中男34 例、女26 例，年龄范围为51～85 岁、年龄（63.56±3.71）岁，心率范围为45～128 次/min、心率（88.56±3.97）次/min，其中窦性心动过速22例、室性心动过速19例、室性早搏19 例。纳入标准：（1）所有患者均接受冠状动脉CTA 检查；（2）存在不同程度的心悸、胸痛、胸闷等临床症状；（3）心电图检查结果提示伴有心律不齐症状。排除标准：（1）伴有严重心肾功能不全患者；（2）存在严重心血管钙化患者；（3）碘对比剂过敏患者；（4）处于妊娠期的女性。自愿参与本研究，对相关操作知情同意；本研究经华中科技大学协和深圳医院医学伦理委员会批准。

1.2 方法 所有患者均接受冠状动脉CTA 检查。仪器为：美国GE Revolution CT 扫描仪。检查前向患者简单介绍检查流程及相关注意事项，以增强其检查的依从性。指导患者在平静状态下进行吸气、屏气训练，以确保其能够在扫描期间很好配合屏气。扫描前5 min 常规使用硝酸甘油气雾剂舌下喷雾以扩张冠状动脉。扫描时，患者取仰卧位，双臂置于头部，双脚先于头部进行扫描，安置电极连通心电导线，选择最佳导联。在患者右臂正中位置行静脉穿刺，并放置进行碘对比剂注射用的18G 套管针和双筒高压注射器。首先，给患者注入适量的生理盐水，平静后，团注碘对比剂（碘帕醇，370 mgI/ml），团注射剂量为0.85 ml/kg与患者体质量（kg）之积，团注时间设定为12 s，注射速率为注射剂量/12（ml/s），随后再以5 ml/s 速率注射生理盐水30 ml。完成后，采用对比剂智能示踪法进行成像跟踪，以胸主动脉作为触发点，触发6.5 s后开始扫描，扫描范围自气管隆突下1 cm至心脏膈面，并延伸至两边冠状动脉开口及其全部分支。最后，以前瞻性心电门控扫描模式进行心脏扫描，依据患者心脏的大小打开探测器，并调整合适的探测器宽度，以确保扫描的完整性，机架旋转速度设定为0.28 s/r。将Autogating调至“ON”处，扫描参数。电压模式：KV Assist（最小值为100、最大值为120），电流模式：SmartmA（最小值为400、最大值为700），电压和电流具体数值依据患者体质量进行调节，噪声指数（NI）设置为25，前置自适应统计迭代重建（ASIR-V）设为50%。

1.3 图像后处理 获取扫描数据后人工选择时相重建图像（设为人工时相组），然后使用自动选择最佳时相SmartPhase 功能选择时相并重建图像（设为自动最佳时相组）。层厚设置为0.625 mm，ASIR 设置为50%，并行容积再现、多平面重组、曲面重现等后处理。

1.4 观察指标 （1）主动脉根部参数值。选取感兴趣区域，且确保该区域不小于主动脉腔的一半，测量两组主动脉根部CT 值、噪声值（SD），并根据信噪比（SNR）为CT 值与SD 之商计算SNR。（2）各主血管进行主观质量评分。采用美国心脏协会制定的冠状动脉15 段标准分段法对主血管分段，并对冠状动脉各分支血管进行评分；评分工作由2 名从事该项诊断工作多年的CT 医师（副主任及以上级别）共同完成，以双盲法进行，出现分歧时讨论后确定；评分标准根据血管腔的连续性完整度、边缘锐利情况及有无运动伪影等方面进行确定。具体为：图像质量清晰，冠状动脉管腔连续性完整，边缘光滑，未发现运动伪影，完全可以诊断记为5 分；图像质量良好，冠状动脉管腔连续性完整，局部边缘稍微模糊，未发现明显运动伪影，不影响诊断记为4 分；冠状动脉管壁轻度模糊或发现存在轻度运动伪影，但还可以进行诊断记为3 分；冠状动脉血管出现中断情况或管壁存在中度运动伪影，能满足诊断记为2 分；图像质量模糊不清晰，重组图像上冠状动脉出现交叉、位移、管壁存在重度伪影，不能给出诊断结果记为1分。

1.5 统计学处理 本研究数据采用SPSS 22.0 进行统计学处理，符合正态分布的计量资料采用（±s）表示，行配对t检验，计数资料采用例（%）表示，行χ2检验，检验标准设置为α=0.05。

2 结 果

2.1 2 种时相主动脉根部参数值比较 2 种时相CT 值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；但与人工时相组比较，自动最佳时相组主动脉根部噪声值（SD）降低，SNR增大，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表1。

表1 60例心律不齐患者2种时相主动脉根部参数值比较（±s）

表1 60例心律不齐患者2种时相主动脉根部参数值比较（±s）

注：SNR为信噪比

2.2 2 种时相冠状动脉各分支血管评分比较 与人工时相组比较，自动最佳时相组冠状动脉各分支血管评分均升高，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

表2 60例心律不齐患者2种时相冠状动脉各分支血管评分比较（分，±s）

表2 60例心律不齐患者2种时相冠状动脉各分支血管评分比较（分，±s）

3 讨 论

心律不齐是冠心病患者临床主要表现之一，而冠心病是导致心血管患者死亡的主要原因，对冠心病患者实施早期诊断具有重要的临床意义。CTA 是检查冠心病较为常用的手段，但由于冠状动脉处于持续跳动中，加之该检查需要在多个心动周期采集数据成像，当患者出现心率变化或者心律不齐时，多个心动周期时相数据匹配时会出现阶梯状伪影，导致CTA检查成像图像也容易出现错层等现象，从而无法进行诊断，因此寻找能获得提升成像质量的方法很有必要［3］。

心率的突然变化或者心律不齐将导致心电图中R-R间期不成比例延长和缩短，冠状动脉运动速度在心动周期表现出无序性，此时，时相区间的人工选择时相重建图像也可能表现出无效性［4-5］。同时，人工选择时相由于受选择层面限制、视觉误差以及个人经验等影响，导致构建图像时经常需要多次重建或者结合全期相数据才能获得高质量适合诊断的影像质量，这将耗费大量的人力和物力。自动选择最佳时相是一种全新的时相选择方式，与人工选择时相不同，其并不是根据心电图表现出的心脏运动规律进行时相选择来构建图像，而是依据扫描后各时相各层面的血管图像了解血管的具体情况［6-7］。自动选择最佳时相方式首先对二维图像结构进行分割处理，识别出冠状动脉各分支血管，同时根据各分支血管成像连续性完整程度和血管腔壁的锐利度选择心脏血管收缩期和舒张期相对运动速度最慢的时相，进而重建出最佳图像并评分［8-9］。本研究结果也显示，与人工选择时相比较，自动选择最佳时相降低了主动脉根部噪声值（SD），提升了SNR，同时，冠状动脉各分支血管评分均升高，这说明自动选择最佳时相提升了成像图像质量，为诊断提供了更加清晰的图像。另外，自动选择最佳时相是依据各分支血管进行独立评分，选择最佳评分时段的时相进行评分，且只重建一期图像，与人工选择时相比较，这可以大幅度减少后期图像评价的人力消耗和存储空间，也为医师节省了时间和精力［10-11］。

综上所述，采用自动选择最佳时相构建在心律不齐患者进行冠状动脉CTA 图像可以提升图像质量，减少图像构建的人力、物力消耗，为临床诊断提供更加便捷、优质的图像。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突。