[摘要]目的 评价320排CT冠状动脉成像的图像质量、诊断真实性及辐射剂量。方法 选取我院64例采用前瞻性心电门控技术行320排容积CT冠状动脉成像的患者，以传统冠状动脉成像作为金标准，在VR、MPR、CPR重建的基础上分析冠状动脉图像质量和诊断冠状动脉狭窄≥50%的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、正确诊断指数，同时比较两项检查患者接受的辐射剂量。结果 64例患者共评价冠状动脉836个血管段，优良率为90.6%，可评价比例99.9%；对诊断冠状动脉狭窄≥50%的敏感性、特异性、阴性预测值、阳性预测值、正确诊断指数分别为80.5%、98.1%、97.4%、85.0%、78.6%；CTCA组和CAG组的平均有效辐射剂量分别为（11.5±8.10）mSv、（4.03±3.35）mSv，两者间差异有统计学意义（t=6.18，P=0.000）。结论 320排CT冠状动脉成像诊断明显冠状动脉狭窄具有较高的准确率，应该作为冠状动脉疾病筛查和复查的首选。
[关键词] 冠状动脉疾病；体层摄影术；计算机摄影术；冠状血管造影术
[中图分类号] R543.3 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2011）22-106-03
The Study of Image Quality，Diagnostic Performance and Radiation Dose in CT Computed Tomography Angiography Using 320-detector Scanner
ZENG Yunjian XU Jian ZHAO Chao DI Xingbo
Department of Radiology，Zhejiang Provincial People’s Hospital，Hangzhou 310014，China
[Abstract] Objective To evaluate image quality，diagnostic performance and radiation dose obtained with 320-detector CT scanner.Methods All 64 patients underwent CT angiography using 320-detector CT scanner and Conventional artery angiography（CAG）.CAG served as the gold reference.Data settings were evaluated based on 4-point scale through VR、MPR、CPR.The sensitivity，specificity，negative predictive value（NPV），positive predictive value（PPV） and Youden index were calculated to detector significant stenosis（≥50% lumen diameter reduction）.Radiation dose of CTCA and CAG were matched to study. Results 836 coronary artery segments were explored.The rate of excellent and good image quality and rate of assessable segments was 90.6%，99.9% respectively；sensitivity，specificity，NPV，PPV was 80.5%，98.1%，97.4%，85.0% respectively；Radiation dose of CTCA and CAG was on average （11.5±8.10）mSv，（4.03±3.35）mSv，a statistic difference was found between them（t=6.18，P=0.000）. Conclusion CTCA with excellent diagnostic reality using 320-detector CT scanner should be taken as the first chose to screen CAD and reexamine after operation.
[Key words] Coronary disease；Tomography；X-ray computed；Coronary angiography
随着MSCT技术发展和影像数学重建算法的不断改善，尤其是64层CT和双源CT的发展，CTCA检查已经成为冠状动脉疾病最重要的无创性检查方法，临床应用广泛[1-2]。心脏作为不断运动的器官，心率的变化和变异对冠状动脉成像质量的影响主要取决于时间分辨率[3]。近年来出现的320排容积CT相比于双源CT 83ms的时间分辨率要低，但其具有160mm宽的Z轴覆盖范围，机架旋转一周就可完成对全心脏的数据采集。本研究收集我院64例同时行CTCA和CAG检查的病例，旨在分析320排CT对冠状动脉疾病的诊断的真实性。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取我院2010年10月～2011年2月同时接受CT冠状动脉成像（computed tomography coronary angiography， CTCA）和传统冠状动脉造影（coronary angiography，CAG）检查的患者共64例，分为CTCA组和CCA组，其中男46例，女18例，年龄46～82岁，平均（63±11）岁，心率（43～160）次/min，平均心率（70±21）次/min，服用酒石酸美托洛尔26例。胸痛15例次，胸闷42例次，无症状ST段改变45例次，心律失常9例次。排除标准：包括屏气不佳，明确的碘过敏史，冠状动脉搭桥术后，心脏起搏器植入术，严重肾功能不全。
1.2 CTCA数据采集
使用东芝Aquilion One 320排容积CT。对于静息心率超过80bpm的患者在无禁忌证情况下口服25～50mg酒石酸美托洛尔。病人在受检前3min舌下含服硝酸甘油0.5mg。根据320排CT操作指引体重指数设置管电压和管电流（体质量指数≤18kg/m2，80kV，350～400mA；体质量指数（19～24） kg/m2，100 kV，350～400mA；体质量指数（25～29）kg/m2，120 kV，400～500mA；体质量指数＞30kg/m2，120kV以上，500～580mA）。采用前瞻性心电门控技术，心率65次/min以下曝光时间窗为70%～80% R-R间期，心率65次/min以上曝光时间窗为30%～80% R-R间期，扫描范围气管隆突下10mm到心脏膈面，扫描FOV 320mm×320mm，显示矩阵512×512。使用双筒高压注射器，以（4.0～5.5）mL/s的速率注射对比剂碘普罗胺（370mgI/mL）45～65mL，并以相同的速率注射生理盐水30mL，将Surestart自动监测兴趣区放在降主动脉，触发阈值为200HU。
1.3 图像后处理
重组层厚0.5mm，层间隔0.25mm，软组织函数，横断面图像包括设备自动重建的75%期相和最佳期相。如果图像不能清晰显示血管，需要进行心电编辑将清晰显示冠状动脉的横断面图像传至Vitrea FX图像后处理工作站，应用软件重组得到冠状动脉的VR、MPR、CPR图像。
1.4 选择性冠状动脉造影
采用西门子Artis DFA数字减影血管造影机。常规经桡动脉穿剌或股动脉穿剌，选择合适造影导管进入到左、右冠状动脉开口处，依次行左、右冠状动脉造影，对比剂为欧乃派克（350mgI/mL）。常规情况下左冠状动脉造影采集4个投照体位分别为：（RAO30°，CAU25°）；（RAO35°，CRA20°）；（LAO45°，CAU30°）；（LAO45°，CRA30°）。右冠状动脉造影采集2个投照体位分别为：LAO45°和RAO30°，根据血管走行可适当调整C臂角度。
1.5 图像质量评价
按照美国心脏协会将冠状动脉15段分法[4]，参照文献将图像质量分为4级[5]：1分（优）没有运动伪影，血管轮廓清晰；2分（良）有轻微伪影，对血管有轻度干扰；3分（中等）中等程度伪影干扰，但血管走行连续；4分（差）严重伪影干扰，血管呈现双影，或走行中断，血管轮廓不能分辨。1分、2分、3分为可评价图像，4分为不可评价图像。由两位有丰富的心脏影像诊断经验的放射科医师评价所有直径＞1.5mm的冠状动脉血管段，当结果有冲突时，两人第2次共同阅片达成一致结论。
1.6 冠状动脉狭窄的评价
按照前述的冠状动脉分段，采用目测直径法，即血管狭窄程度＝（狭窄段近心端正常的血管直径－狭窄处直径）/ 狭窄段近心端正常的血管直径×100%，分别由各两位诊断经验丰富放射科医师和心内科医师对CT图像和CAG图像进行评价，管腔狭窄≥50%认为冠状动脉明显狭窄。
1.7 放射剂量评估
记录CT显示的容积CT剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（dose length Product，DLP），有效剂量（effective dose，ED）以DLP乘以K换算求得。k为 胸部的特定转换系数，参考欧盟委员会关于CT的质量标准指南，k=0.017mSv・mGy -1 ・cm-1。记录DSA显示的剂量面积乘积（dose area product，DAP），有效剂量以DAP乘以0.22mSv/Gy・cm2求得，0.22为转换系数[6]。
1.8 统计学分析
应用PASW Statistics 18统计软件，对图像质量与心率的关系和有效辐射剂量与心率的关系采用双变量相关分析，以冠状动脉血管段为单位计算CTCA诊断冠状动脉狭窄≥50%的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、正确诊断指数。
2 结果
2.1 图像质量
除外解剖变异、支架、钙化和直径1.5mm以下的血管段，CT共评价836个血管段，其中1分465段（55.6%）、2分293段（35.0%）、3分77段（9.2%）、4分1段（0.1%）。心率与图像质量评分正相关（r=0.114，P=0.002），心率越快，图像质量等级越低。
2.2 诊断价值
以冠状动脉血管段为单位，CAG诊断冠状动脉狭窄阳性为113段（图1），阴性847段；CTCA诊断冠状动脉狭窄阳性为107段，阴性853段。两者诊断冠状动脉狭窄≥50%的结果见表1；CTCA诊断冠状动脉狭窄的敏感度为80.5%，特异度为98.1%，阴性预测值为97.4%，阳性预测值为85.0%，正确诊断指数为78.6。
图1 患者男，58岁，胸闷、胸痛，ECG示ST段改变，心率68次/min，体重指数24kg/m2，左冠状动脉前降支中段狭窄99%。A为左冠状动脉前降支VR图像；B为左冠状动脉前降支CPR图像；C为左冠状动脉前降支CAG图像
表1 64例CTCA诊断冠状动脉狭窄与CAG结果的对比
CTCA CAG 合计
阳性 阴性
阳性 91 16 107
阴性 22 831 853
合计 113 847 960
2.3 辐射剂量
CTCA组的平均有效辐射剂量为（11.53±8.10）mSv，CAG组的平均有效辐射剂量为（4.03±3.35）mSv，两组辐射剂量差异具有统计学意义（t=6.18，P=0.000），CTCA有效辐射剂量高于CAG有效辐射剂量。
3 讨论
3.1 CT图像质量与诊断价值
本研究共评价836个血管段，优良率为90.6%，可评价比例为99.9%，与双源和64排CT相似[7，8]。本研究中1个血管段不可评价，发生在右冠状动脉中段，由于心脏搏动伪影所致。与国内外文献[9，10]类似，本研究显示心率与图像质量呈弱的负相关（r=0.114，P=0.002），随着心率提高图像质量略有降低的趋势。由于患者心率变化和变异对冠状动脉图像质量的影响主要取决于螺旋CT的时间分辨率，相对于双源CT83ms的时间分辨率，320排CT175ms的时间分辨率在理论上降低了对高心率和心律失常患者冠状动脉的显示能力，但其机架旋转一周即可获得全心数据，并且数据采集期间检查床静止不动，由此避免了因多扇区数据采集于不同心动周期，而冠状动脉处于不同相位空间出现螺旋插值算法所带来的对位和配比偏差问题，从而获得较高质量的图像。另外对于心率的控制，320排CT能够自动剔除心率变化20%以上的心率，这也是获得较高图像质量的原因。
本研究CTCA诊断冠脉狭窄≥50%的敏感性、特异性、阴性预测值、阳性预测值、正确诊断指数分别为80.5%、98.1%、97.4%、85.0%、78.6%，提示320排CTCA检查有较高诊断真实性。本研究出现的22个假阴性血管段主要由于运动伪影所致（7个血管段由于患者心律不齐；12个血管段由于患者心率过高；3个血管段由于心脏搏动伪影）。
我们的分析结果显示，320排CT虽然能减小心率对冠状动脉图像质量的影响，但心率依然是影响图像质量的首要因素，从而因心率（律）变化和变异所致的图像质量降低是影响对狭窄评估的因素之一。
另外，与双源和64排CT相似[11，12]，钙化也是影响320排CT评估冠状动脉管腔狭窄程度的因素之一，本组出现的16个假阳性血管段有10个血管段（其中7个为中度狭窄，3个为重度狭窄）是由于血管壁钙化所致过度评价，因此对于血管壁严重钙化的患者要慎重作出诊断。
3.2 辐射剂量
CTCA具有无创优势，并且诊断准确率很高，当前越来越多地应用到临床，带来诊断效益的同时其高辐射剂量增加了远期患癌风险[13]。本研究CTCA组的平均有效辐射剂量[（11.53±8.10）mSv]与CAG组[（4.03±3.35）mSv]两者差异具有统计学意义（t=6.18，P =0.000）。因而在CTCA检查中应该重视对各种降低辐射剂量措施的应用，包括前瞻性心电门控技术、降低心率、减小扫描范围、个性化设置（kV，mA设置）等。
总之，320排CT冠状动脉成像是一种安全、无创、经济、准确的检查方法，具有较高诊断真实性，是作为冠状动脉疾病筛查的首选方法，尤其适合门诊患者及冠状动脉内支架术后复查的患者，但不能完全取代CAG。
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（收稿日期：2011-06-07）