中财网桃花尽处是长歌大结局:张兆琪等：冠脉CTA 2009：提高质量 重视安全
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/30 10:59:16
2010-01-28
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首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科 张兆琪 马晓海
编者按：目前，心血管疾病的流行病学数据显示，部分国家的发病率已呈现下降趋势。无可否认，除药物防治意识的贡献外，影像技术的不断革新已经成为助推心血管疾病的科学研究和临床诊疗飞速进展的加速器。而在众多心血管影像技术中，心脏CT凭借无创、安全、较高性价比等特点脱颖而出，逐渐成为临床心血管医生有效防治心血管疾病的重要辅助工具。
2009年，心脏CT工作者们不负众望，不断与心血管医生合作，无论是在技术更新还是临床研究方面都取得了令人欣喜的进步。本期我们特约两位国内心脏CT领域的知名专家对2009年心脏CT领域的进展作简要回顾。
在刚刚过去的2009年，重视检查剂量、开展 “一站式”检查、诊断复杂冠脉病变成为多排螺旋CT （MDCT）领域的研究热点。
我们有理由相信，2009的研究热点同样也会成为2010年冠状动脉CT血管成像（CTA）领域的工作重点。在心血管科、影像科医生的共同努力下，冠状动脉CTA在患者入选、诊断准确性方面会有新的提高，其成果将惠及更多的患者。此外，尽管不同厂家推出不同类型的CT，但共通的原则是不断追求射线剂量的降低，检查适应证范围的扩大以及图像质量的提高，最终获得更好的临床应用效果。
——张兆琪教授
近年来，随着MDCT技术的飞速发展，64排螺旋CT、双源CT、宝石能谱CT、iCT、320排螺旋CT等相继问世，并在临床工作中得以广泛的应用，为冠心病的无创性检查开启了新的纪元。患者在一次屏气的时间，甚至更短的时间内就可以得到冠状动脉的全部信息，无创伤、无痛苦、几乎没有危险并发症的冠状动脉CTA技术已经可以有效地用于冠心病的筛查和血运重建术后的疗效判断和随访。而且，多种后处理技术的发展和使用，使得临床医生能够全面和准确地对冠状动脉管腔狭窄程度、支架内管腔通畅情况以及是否存在冠状动脉起源异常等进行评估。
重视检查剂量：规范冠脉CTA检查标准
随着MDCT时间分辨率和空间分辨率的进一步提高，为保证图像质量需要更大的曝光量。尤其是在冠状动脉CTA检查中，由于回顾性心电门控的应用和小螺距的重叠扫描使辐射剂量显著增高，MDCT冠状动脉成像时的射线剂量显著大于其他部位的检查，致使冠状动脉CTA的有效辐射剂量也显著高于常规冠状动脉造影。CT电离辐射的致癌风险以及放射防护与安全问题开始成为人们普遍关注的焦点。流行病学调查显示，相当于CT检查的X线辐射剂量可增加癌症的潜在风险，在接受同样的辐射水平下，年龄越小则发生的概率越高。因此，有效降低冠状动脉CTA检查中的辐射剂量以保护受检者具有重要意义，合理的扫描方案可以有效降低辐射剂量。
随着对大剂量辐射危害性的认识，放射实践中严格遵循“合理可行尽量低”原则（ALARA原则）已成为业内的共识。不能片面追求图像质量，应该是在保证诊断要求的基础上，通过合理运用现有的技术手段，尽量降低患者所接受的辐射剂量。在同一扫描模式下图像质量与辐射剂量有时呈矛盾关系，因此需要平衡两者的关系。要改变固定的扫描模式，针对不同患者的个体条件如心率、体质量指数（BMI）等来确定合适的扫描方案和扫描参数，从而实现个性化合理扫描。
CT扫描辐射剂量相关的因素主要包括管电压、管电流和曝光时间、间隔或螺距、准直宽度以及Z轴扫描覆盖范围等。MSCT心脏成像时由于采用亚毫米薄层及小螺距重叠扫描，其辐射剂量显著高于全身其他部位的检查。对于冠状动脉CTA检查，降低辐射剂量的途径主要包括降低管电压和管电流、增大螺距、心电图电流调制技术、前瞻性心电门控序列扫描模式以及采用前置滤线器、噪声滤波等综合技术措施。受检者接受的辐射剂量除了取决于CT设备固有性能和受检者个体条件外，更重要的是取决于扫描参数的设置和技术操作因素。
目前常用的CT检查技术是回顾性心电门控螺旋扫描，在整个心动周期采集数据，根据扫描时实际心率选择合适的时相重建图像，可减少心脏的运动伪影，并在一定程度上纠正心率变化对图像质量的影响，但是回顾性心电门控技术是以高辐射剂量为代价的。在回顾性心电门控螺旋扫描中，合理运用扫描参数以降低辐射剂量显得尤为重要。另一方面，目前，采用前瞻性心电门控的序列轴扫模式开始受到重视并越来越多地应用于冠状动脉CTA检查。序列轴扫模式采用步进—点射结合心电图触发扫描技术，在RR间期内固定时相触发扫描，下一个心动周期移床，再下一个心动周期采集。根据不同机型探测器大小和排数不同，每次采集覆盖范围也不同。由于采用非螺旋扫描模式，结合前瞻性心电门触发，可显著降低辐射剂量。文献报道，与常规扫描相比，在保证诊断所需的图像质量的前提下，采用该技术的辐射剂量降低了80%左右。前瞻性心电门控序列轴扫模式的局限性是扫描不连续，易受心律不齐的影响而且不能进行心功能评价。该技术对于心率和心律要求较高，扫描时应该严格地选择病例，扫描过程中如果出现心率突然加快可能存在检查失败的风险。
开展“一站式”检查：提供冠脉形态、功能的全方位信息
同时显示冠状动脉的狭窄程度以及由此造成的心肌缺血的程度和范围对于冠心病治疗方法的选择至关重要，目前临床上尚没有任何一种成熟的检查方法可以同时对冠状动脉的形态学和病理生理学改变进行综合评价。冠脉CTA除了可以对冠脉形态进行分析，随着双能CT、320排CT应用于临床，还可以提供有关心肌灌注及活性等方面的信息，真正实现“一站式”检查。
双能CT，其主要工作原理是应用物质在不同能量条件下显示不同的衰减特性的康普顿效应和光电效应原理，通过两个球管呈90° 角安装于同一个机架内，在双能条件下能够提供两个能量图像的最佳配比来实现心肌灌注、活性的成像。目前文献报道的多项研究均表明，与核医学心肌代谢显像比较，双能CT分析心肌灌注缺损具有一定的准确性。最新推出的320排螺旋CT，探测器宽度达16 cm，可以在一个心动周期完成全心信息的采集，使心脏扫描时间进一步缩短，辐射剂量及对比剂用量明显减少，从而使得CT心肌灌注的临床应用成为可能。
另外，采用回顾性心电门控触发的冠状动脉CTA扫描，可以重建不同时相的图像，用于心功能的分析，结合心肌缺血部位、范围及冠状动脉管腔狭窄程度，可更全面地评估患者的心脏损害情况。
冠状动脉CTA“一站式”检查的临床意义在于，较之以往的冠状动脉CTA扫描，在结合了双能等技术之后，一次检查可提供更丰富的信息，有利于心血管医生及时制定进一步的诊疗计划。
诊断复杂冠脉病变：冠脉CTA在挑战中前行
复杂冠状动脉病变属于解剖学因素中的高危冠状动脉病变以及部分中危冠状动脉病变。高危性复杂冠状动脉病变包括弥漫性病变、近端节段极度弯曲或极度成角病变、慢性完全闭塞性病变、无保护左主干病变、静脉桥血管病变；中危性复杂冠状动脉病变有开口部病变、血栓性病变以及严重钙化病变。复杂冠状动脉病变对CT血管成像诊断的影响有以下几方面。
心率、心律及屏气对图像的影响
复杂冠脉病变患者的一般情况较差，容易出现心率快、心律不齐、屏气不良等情况，造成图像伪影。部分心率异常及心律不齐的病例可通过选择不同图像重建相位窗、个性化心电编辑等方法改善图像质量，而屏气不良造成的图像伪影则难以纠正。
管壁钙化对冠脉狭窄程度的误判
冠状动脉管壁的钙化对管腔狭窄程度的判断影响较大。有关高密度钙化斑块造成的部分容积效应影响管腔影像的研究显示，与冠状动脉造影比较，冠状动脉CTA对管腔狭窄程度的判断存在过高或过低估计。2007～2008年，由北京安贞医院领衔的一项国内多中心研究表明，冠状动脉CTA对狭窄程度小于50%的钙化病变的诊断与冠脉造影的诊断一致性较高；冠状动脉钙化积分在程度小于50%的狭窄中对管腔狭窄的诊断价值较大；钙化斑块的形态不是影响狭窄诊断准确性的必要因素。对于三支病变及多发弥漫钙化的冠脉，CTA易造成对管腔狭窄程度的误判。
暂无法准确评估侧支循环建立情况
CTA对慢性闭塞性病变的诊断存在较大困难，受患者心功能、射血分数、对比剂流速、扫描触发时间选择等多种因素的影响，与冠状动脉造影比较，冠状动脉CTA对闭塞血管及侧支循环建立情况的显示存在过度诊断或诊断不足。如何提高CTA对慢性闭塞性病变的诊断及准确评估侧支循环建立情况为将来研究与临床工作提出挑战，也是未来一段时间冠状动脉CTA工作的重点和难点之一。
——引自《医师报》
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首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科 张兆琪 马晓海
编者按：目前，心血管疾病的流行病学数据显示，部分国家的发病率已呈现下降趋势。无可否认，除药物防治意识的贡献外，影像技术的不断革新已经成为助推心血管疾病的科学研究和临床诊疗飞速进展的加速器。而在众多心血管影像技术中，心脏CT凭借无创、安全、较高性价比等特点脱颖而出，逐渐成为临床心血管医生有效防治心血管疾病的重要辅助工具。
2009年，心脏CT工作者们不负众望，不断与心血管医生合作，无论是在技术更新还是临床研究方面都取得了令人欣喜的进步。本期我们特约两位国内心脏CT领域的知名专家对2009年心脏CT领域的进展作简要回顾。
在刚刚过去的2009年，重视检查剂量、开展 “一站式”检查、诊断复杂冠脉病变成为多排螺旋CT （MDCT）领域的研究热点。
我们有理由相信，2009的研究热点同样也会成为2010年冠状动脉CT血管成像（CTA）领域的工作重点。在心血管科、影像科医生的共同努力下，冠状动脉CTA在患者入选、诊断准确性方面会有新的提高，其成果将惠及更多的患者。此外，尽管不同厂家推出不同类型的CT，但共通的原则是不断追求射线剂量的降低，检查适应证范围的扩大以及图像质量的提高，最终获得更好的临床应用效果。
——张兆琪教授
近年来，随着MDCT技术的飞速发展，64排螺旋CT、双源CT、宝石能谱CT、iCT、320排螺旋CT等相继问世，并在临床工作中得以广泛的应用，为冠心病的无创性检查开启了新的纪元。患者在一次屏气的时间，甚至更短的时间内就可以得到冠状动脉的全部信息，无创伤、无痛苦、几乎没有危险并发症的冠状动脉CTA技术已经可以有效地用于冠心病的筛查和血运重建术后的疗效判断和随访。而且，多种后处理技术的发展和使用，使得临床医生能够全面和准确地对冠状动脉管腔狭窄程度、支架内管腔通畅情况以及是否存在冠状动脉起源异常等进行评估。
重视检查剂量：规范冠脉CTA检查标准
随着MDCT时间分辨率和空间分辨率的进一步提高，为保证图像质量需要更大的曝光量。尤其是在冠状动脉CTA检查中，由于回顾性心电门控的应用和小螺距的重叠扫描使辐射剂量显著增高，MDCT冠状动脉成像时的射线剂量显著大于其他部位的检查，致使冠状动脉CTA的有效辐射剂量也显著高于常规冠状动脉造影。CT电离辐射的致癌风险以及放射防护与安全问题开始成为人们普遍关注的焦点。流行病学调查显示，相当于CT检查的X线辐射剂量可增加癌症的潜在风险，在接受同样的辐射水平下，年龄越小则发生的概率越高。因此，有效降低冠状动脉CTA检查中的辐射剂量以保护受检者具有重要意义，合理的扫描方案可以有效降低辐射剂量。
随着对大剂量辐射危害性的认识，放射实践中严格遵循“合理可行尽量低”原则（ALARA原则）已成为业内的共识。不能片面追求图像质量，应该是在保证诊断要求的基础上，通过合理运用现有的技术手段，尽量降低患者所接受的辐射剂量。在同一扫描模式下图像质量与辐射剂量有时呈矛盾关系，因此需要平衡两者的关系。要改变固定的扫描模式，针对不同患者的个体条件如心率、体质量指数（BMI）等来确定合适的扫描方案和扫描参数，从而实现个性化合理扫描。
CT扫描辐射剂量相关的因素主要包括管电压、管电流和曝光时间、间隔或螺距、准直宽度以及Z轴扫描覆盖范围等。MSCT心脏成像时由于采用亚毫米薄层及小螺距重叠扫描，其辐射剂量显著高于全身其他部位的检查。对于冠状动脉CTA检查，降低辐射剂量的途径主要包括降低管电压和管电流、增大螺距、心电图电流调制技术、前瞻性心电门控序列扫描模式以及采用前置滤线器、噪声滤波等综合技术措施。受检者接受的辐射剂量除了取决于CT设备固有性能和受检者个体条件外，更重要的是取决于扫描参数的设置和技术操作因素。
目前常用的CT检查技术是回顾性心电门控螺旋扫描，在整个心动周期采集数据，根据扫描时实际心率选择合适的时相重建图像，可减少心脏的运动伪影，并在一定程度上纠正心率变化对图像质量的影响，但是回顾性心电门控技术是以高辐射剂量为代价的。在回顾性心电门控螺旋扫描中，合理运用扫描参数以降低辐射剂量显得尤为重要。另一方面，目前，采用前瞻性心电门控的序列轴扫模式开始受到重视并越来越多地应用于冠状动脉CTA检查。序列轴扫模式采用步进—点射结合心电图触发扫描技术，在RR间期内固定时相触发扫描，下一个心动周期移床，再下一个心动周期采集。根据不同机型探测器大小和排数不同，每次采集覆盖范围也不同。由于采用非螺旋扫描模式，结合前瞻性心电门触发，可显著降低辐射剂量。文献报道，与常规扫描相比，在保证诊断所需的图像质量的前提下，采用该技术的辐射剂量降低了80%左右。前瞻性心电门控序列轴扫模式的局限性是扫描不连续，易受心律不齐的影响而且不能进行心功能评价。该技术对于心率和心律要求较高，扫描时应该严格地选择病例，扫描过程中如果出现心率突然加快可能存在检查失败的风险。
开展“一站式”检查：提供冠脉形态、功能的全方位信息
同时显示冠状动脉的狭窄程度以及由此造成的心肌缺血的程度和范围对于冠心病治疗方法的选择至关重要，目前临床上尚没有任何一种成熟的检查方法可以同时对冠状动脉的形态学和病理生理学改变进行综合评价。冠脉CTA除了可以对冠脉形态进行分析，随着双能CT、320排CT应用于临床，还可以提供有关心肌灌注及活性等方面的信息，真正实现“一站式”检查。
双能CT，其主要工作原理是应用物质在不同能量条件下显示不同的衰减特性的康普顿效应和光电效应原理，通过两个球管呈90° 角安装于同一个机架内，在双能条件下能够提供两个能量图像的最佳配比来实现心肌灌注、活性的成像。目前文献报道的多项研究均表明，与核医学心肌代谢显像比较，双能CT分析心肌灌注缺损具有一定的准确性。最新推出的320排螺旋CT，探测器宽度达16 cm，可以在一个心动周期完成全心信息的采集，使心脏扫描时间进一步缩短，辐射剂量及对比剂用量明显减少，从而使得CT心肌灌注的临床应用成为可能。
另外，采用回顾性心电门控触发的冠状动脉CTA扫描，可以重建不同时相的图像，用于心功能的分析，结合心肌缺血部位、范围及冠状动脉管腔狭窄程度，可更全面地评估患者的心脏损害情况。
冠状动脉CTA“一站式”检查的临床意义在于，较之以往的冠状动脉CTA扫描，在结合了双能等技术之后，一次检查可提供更丰富的信息，有利于心血管医生及时制定进一步的诊疗计划。
诊断复杂冠脉病变：冠脉CTA在挑战中前行
复杂冠状动脉病变属于解剖学因素中的高危冠状动脉病变以及部分中危冠状动脉病变。高危性复杂冠状动脉病变包括弥漫性病变、近端节段极度弯曲或极度成角病变、慢性完全闭塞性病变、无保护左主干病变、静脉桥血管病变；中危性复杂冠状动脉病变有开口部病变、血栓性病变以及严重钙化病变。复杂冠状动脉病变对CT血管成像诊断的影响有以下几方面。
心率、心律及屏气对图像的影响
复杂冠脉病变患者的一般情况较差，容易出现心率快、心律不齐、屏气不良等情况，造成图像伪影。部分心率异常及心律不齐的病例可通过选择不同图像重建相位窗、个性化心电编辑等方法改善图像质量，而屏气不良造成的图像伪影则难以纠正。
管壁钙化对冠脉狭窄程度的误判
冠状动脉管壁的钙化对管腔狭窄程度的判断影响较大。有关高密度钙化斑块造成的部分容积效应影响管腔影像的研究显示，与冠状动脉造影比较，冠状动脉CTA对管腔狭窄程度的判断存在过高或过低估计。2007～2008年，由北京安贞医院领衔的一项国内多中心研究表明，冠状动脉CTA对狭窄程度小于50%的钙化病变的诊断与冠脉造影的诊断一致性较高；冠状动脉钙化积分在程度小于50%的狭窄中对管腔狭窄的诊断价值较大；钙化斑块的形态不是影响狭窄诊断准确性的必要因素。对于三支病变及多发弥漫钙化的冠脉，CTA易造成对管腔狭窄程度的误判。
暂无法准确评估侧支循环建立情况
CTA对慢性闭塞性病变的诊断存在较大困难，受患者心功能、射血分数、对比剂流速、扫描触发时间选择等多种因素的影响，与冠状动脉造影比较，冠状动脉CTA对闭塞血管及侧支循环建立情况的显示存在过度诊断或诊断不足。如何提高CTA对慢性闭塞性病变的诊断及准确评估侧支循环建立情况为将来研究与临床工作提出挑战，也是未来一段时间冠状动脉CTA工作的重点和难点之一。
——引自《医师报》