老年患者自由呼吸狀態與屏氣后行CCTA檢查對輻射劑量及圖像質量的影響

吳?。ń魇∮裆娇h博愛醫院,江西 上饒 334700）

冠狀動脈CT血管造影（CCTA）對冠狀動脈早期病變的診斷和預測價值很高，但其輻射問題也引起了人們的關注[1]。隨著檢查設備性能的更新，新一代CT掃描儀開始在臨床廣泛應用，其可在患者自由呼吸狀態下[2]，于單個心動周期內用序列掃描的方式成像，減少了圖像運動偽影的形成，大大提高了檢查成功率[3]。CCTA掃描受心率的影響，根據心動周期確定的采集時相不同，圖像質量和輻射劑量的差異也較大[4]。因此，本研究選取2018年6月-2020年6月在本院行CCTA掃描的76例冠心?。–HD）老年患者，探討老年患者在自由呼吸狀態與屏氣狀態下行CCTA檢查時對輻射劑量和圖像質量的影響，以期指導臨床改善掃描方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月-2020年6月在本院行CCTA掃描的76例冠心?。–HD）老年患者，男40例，女36例，年齡60-84歲，平均（68.63±6.70）歲，體質指數BMI（27.42±3.15）kg/m2。納入標準：①符合CHD診斷標準[5]，患者感到胸痛、心慌、心臟不適；②患者年齡＞60歲，心率＞75次/分。經醫院倫理委員會通過，患者及家屬均獲悉并自愿簽署知情同意書。排除標準：①有先天性心臟病、瓣膜病、肥厚性或擴張性心肌病等其他心臟病，既往進行過冠脈搭橋術；②心率嚴重失常者；③近期服用過影響心率的藥物；④患者對碘劑過敏；⑤患有免疫、神經或者血液系統相關嚴重疾病；⑥合并腦、肝、腎等重要器官功能障礙。采用簡單隨機分組方法將患者分為觀察組（n=38）和對照組（n=38）。觀察組男18例，女20例，年齡60-80歲，平均（67.36±6.89）歲，體質指數BMI（26.37±3.12）kg/m2。對照組男22例，女16例，年齡63-84歲，平均（69.89±7.11）歲，BMI（28.46±3.21）kg/m2。兩組年齡、性別、BMI等一般資料無顯著差異（P＞0.05）。

1.2 方法 采用東軟128層CT掃描儀掃描老年患者的心臟及冠狀動脈，選擇自主氣管分叉下1cm處至心臟膈面掃描，探測器Z軸覆蓋范圍選擇16cm，采用螺旋掃描方式，在一個心動周期內采集所有數據，觸發CT值為300HU。對比劑注射方案使用以患者體質量為參考的對比劑劑量率：以碘劑量25mg/（kg·s），根據受檢者的體質量，個性化的計算出注射速率及藥量，經肘前靜脈注射非離子型碘對比劑碘比樂（370mg/mL）；采用對比劑智能觸發技術，感興趣區（ROI）位于氣管分叉層面的降主動脈。掃描包括正、側定位像，鈣化積分，CT血管檢查。注射對比劑后，觀察組患者在自由呼吸狀態下掃描，對照組患者在屏氣狀態下掃描。迭代重建ASIR-V權重選擇60%，機架旋轉速度0.35s/rot。采用自動管電壓聯合管電流自動調制技術，設定管電流范圍為200-650mA，預設噪聲指數為25HU，層厚及間隔為0.5mm。采用智能心電門控技術和冠狀動脈跟蹤凍結技術，設備自動選擇相應曝光時間窗。在患者肘正中靜脈注射碘普羅帕（370mgI/mL）50mL，注射流率=50mL/s。隨后以同樣的流率注射30mL生理鹽水。重建層厚、間隔均選擇0.625mm，迭代重建權重Asir-V前置和后置均選擇50%，重建矩陣為512×512。重建類型選擇標準，掃描后進行SSF重建，并在AW4.6工作站后臺處理，綜合評價血管短軸位圖像、容積繪制（VR）及曲面重組（CPR）圖像。

1.3 觀察指標

1.3.1 輻射劑量評估 觀察并記錄每個患者容積CT劑量指數（CTDI）值及劑量長度乘積（DLP），CTDI是表示CT設備輻射劑特性的實用表征量。DLP是用來評價受檢者完整CT掃描的總輻射劑量。身體所受的任何輻射，幾乎總是不只涉及一個器官或組織，所有器官或組織也不一定受到相同劑量的均勻照射。而有效劑量是指在全身受到非均勻性照射的情況下，受照組織或器官的當量劑量與相應的組織權重因子乘積的總和。有效輻射劑量（ED）=DLP×K，K值為0.014mSv·mGy-1·cm-1。

1.3.2 圖像客觀評價比較 記錄兩組老年患者的客觀評價并進行比較，分別測量兩組數據，包括左冠狀動脈發出層面主動脈（ROI大小約0.5cm2）及相同層面心包脂肪間隙脂肪的CT值及SD值（作為背景值），評價圖像強化效果、強化均一性（CV=SD/M）、信噪比（SNR=CT值/SD）、對比噪聲比[CNR=（主動脈CT值-心包間隙脂肪CT值）/脂肪SD]和心率變化差異。

1.3.3 兩組患者的圖像質量合格率比較 由兩名有5年以上工作經驗的診斷醫師使用雙盲法根據美國心臟病學會15段分段法對冠脈分段，將冠狀動脈分為左冠狀動脈主干，左前降支近、中、遠段，左回旋支近、遠段，右冠狀動脈近、中、遠段即RCA（1-3段）、LAD（5-8段）、LCX（11、13段）共9個節段。排除標準：①對于管徑小于1.5mm或血管閉塞的不予評價；②對于冠脈支架的患者，只評價原始血管，若全段都為支架，則予以排除。影像醫師評價時采用LIKERT 5分法進行評分，具體評分標準為：1分：圖像不清質量差，不能用作評估，血管節段不連續，血管結構不明顯甚至消失，無法分辨，不能用于診斷，需要重做；2分：圖像質量一般，有嚴重運動偽影，節段錯層，不延續，血管邊緣模糊，但無結構消失，重建圖像需要結合軸位圖像；3分：圖像質量優，有中度運動偽影，運動偽影少，中度模糊，但血管連續，邊緣清晰容易辨認，可以用作診斷；4分：圖像質量非常好，有輕微運動偽影，輕度模糊，血管邊緣較清晰銳利；5分：無運動偽影，輪廓勾畫清楚。圖像質量評分3分、4分和5分視為合格。

1.4 統計學處理 采用SPSS18.0統計學軟件進行數據分析，滿足正態分布且方差齊的計量資料采用（±s）表示，采用兩樣本獨立t檢驗比較組間差異，計數資料用率表示，采用χ2檢驗，P＜0.05提示有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者的輻射劑量比較 觀察組的CTDI和DLP均與對照組無明顯差異（P＞0.05），觀察組的ED明顯低于對照組（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者輻射劑量比較(±s)

表1 兩組患者輻射劑量比較(±s)

組別 例數 CTDI（mGy） DLP（mGy·cm) ED（mSv）觀察組 38 18.67±3.35 241.84±62.68 3.55±0.76對照組 38 19.56±5.56 259.79±67.23 3.96±0.91 t 0.845 1.203 2.132 P 0.400 0.232 0.036

2.2 兩組患者的客觀評價比較 觀察組的CT值、SNR和CNR明顯高于對照組（P＜0.05）。兩組患者的SD和心率變化差異無明顯差異（P＞0.05），見表2。

表2 兩組患者的客觀評價比較

2.3 兩組患者的圖像質量合格率比較 觀察組患者的圖像質量合格率與對照組的比較，無明顯差異（P＞0.05）。見表3。

表3 兩組患者的圖像質量合格率比較(n=38,%)

3 討論

CCTA因其無創、操作簡便被廣泛應用于臨床檢查[6]，CCTA的圖像質量往往由輻射劑量決定[7]。對于年紀偏大、耳背、胸悶氣短、不能屏氣的患者，大大限制了檢查的可行性，降低了掃描的成功率[8]。CCTA在1個心動周期即可完成心臟檢查，掃描時間短，進而可忽略呼吸對冠狀動脈的影響，避免了因各種原因不能屏氣而導致圖像質量差，甚至發生掃描失敗的情況[9-10]。在一定范圍內，輻射劑量越多，達到探測器的光子就越多，最終的圖像顯示就越清晰。而超過范圍的輻射劑量則不會進一步改善圖像質量[11]。因呼吸運動偽影的存在，屏氣后掃描作為以往冠狀動脈CT造影檢查常用方法，從掃描定位圖像到血管造影加上鈣化積分，至少需要4次屏氣，對于因各種原因不能屏氣的患者大大降低了掃描的成功率[12]。既往研究顯示，在行CCTA檢查時如果為了得到最清晰的圖像而設置過高的輻射劑量參數，會讓受檢者接受過多不必要的輻射，影響受檢者的身體健康[13]。本次研究發現，觀察組的CTDI和DLP均與對照組無明顯差異，而觀察組的ED明顯低于對照組，這可能是因為患者在自由呼吸狀態下不會產生由于緊張和屏氣帶來的心率不確定，說明自由呼吸時，CCTA輻射劑量比較小，避免了患者接受過多不必要的輻射。

CCTA的圖像質量受到多種因素的影響，其中最重要的是患者在檢查過程中的配合程度以及掃描方案的選擇[14]。在以往的研究中，不能配合呼吸致掃描存在呼吸運動偽影是CCTA無法避免的問題，CCTA采集期間可能存在約8%的病例有呼吸運動偽影[15-16]。過去患者在CCTA檢查中往往需要配合屏氣以保證最終的圖像質量不受影響。然而隨著科技的發展，CT設備不斷更新換代，掃描時間明顯縮短，近年來有研究發現呼吸運動對CCTA掃描圖像所造成的影響可以忽略不計[17]，自由呼吸CCTA最早的應用是在兒科，因幼兒心臟縱軸較短，且不能配合呼吸，8cm探測器寬度可覆蓋整個心臟，進而可忽略呼吸對圖像質量的影響。之后自由呼吸開始應用于成人病例中，有不少研究發現利用320多排螺旋CT比較自由呼吸與屏氣對CCTA圖像質量的影響，自由呼吸與標準屏氣下CCTA圖像質量沒有明顯差異[18-19]。本次研究發現自由呼吸的患者的CT值、SNR和CNR明顯高于屏氣狀態的老年患者。兩組患者的SD和心率變化差異無明顯差異，觀察組患者的圖像質量合格率與對照組無明顯差異，與先前的研究結果一致，提示圖像質量與患者的呼吸無明顯關系，因此操作人員不會為了提高圖像質量而增高輻射劑量值，故可選擇自由呼吸法來代替傳統的屏氣法，這樣可以降低受檢患者的配合難度，同時也能得到比較清晰的圖像，醫生便能準確診斷。

綜上所述，老年患者自由呼吸狀態時行CCTA檢查的有效輻射劑量明顯小于屏氣時，兩者圖像質量無明顯差異，故老年患者行CCTA檢查時可采用自由呼吸來代替屏氣，避免了患者進行繁瑣的呼吸訓練，從而提高檢查效率。本研究的不足之處在于樣本量不夠多，得到的結論可能存在誤差，未來還需擴大樣本量進一步研究。