冠状动脉多层螺旋ct成像过程中,影响冠状ct成像(cta)图像质量的因素很多,如成像的时间分辨率与空间分辨率、患者心率情况、扫描时有无呼吸运动、重建算法与重建层厚等,目前硬件设备为较先进的情况下,影响图像质量的主要是不能人为控制的患者因素—心率。在冠脉cta检查过程中,多数患者能保持心率的稳定,但部分患者也会在扫描过程中出现异常心跳或心律不齐,如果没有恰当的重建方法来纠正,就会导致重建的冠脉cta图像错层。我们在临床使用过程中,利用心电图(ecg)的编辑功能对心律不齐的患者进行ecg信号编辑后再重建,获得了高质量的冠脉cta影像,现报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料 病例1:男,55岁,自觉胸闷、胸痛1月,血压125/75mmhg,ecg正常。病例2:男,65岁,心前区绞痛2月,血压125/85mmhg。病例3:女,57岁,胸闷气短2年,血压110/65mmhg,接受回顾性心电门控扫描。入选标准:对含碘对比剂无过敏;无肾病史;非妊娠者;无心律不齐;无心力衰竭(和)或呼吸衰竭;静息心率(65次/分或经口服倍他乐克25-100mg将心率控制在65次/分以下者)。
1.2检查方法 检查前向患者详细讲解检查过程,消除其紧张心理,并对其进行屏气训练。嘱患者仰卧于扫描床,连接心电图导联,监测患者心率。
1.3扫描设备和扫描方法 采用ge 64层vct扫描仪。扫描范围:自气管隆嵴下1cm至左膈下2cm。扫描参数:管电压120kv,管电流650ma,机架转速0.35s/rot,准直器宽度40mm(0.625mm×64),视野(fov)250mm×250mm,矩阵512×512,。采用高压注射器,经肘静脉注入非离子对比剂(优维显)
1.4采用回顾性ecg门控技术,扫描完毕后采用的ecg编辑功能有:(1)disable sync(废用异常同步);(2)delete sync(剔除异常同步); (3)insert sync(插入同步);(4)shift r-peak(r波调节)。
1.5图像后处理 35%-85%心动周期各时相的图像均传输至ge aw 4.3工作站。应用card iq软件选取最佳心动周期时相进行后处理,先以容积再现(vr)选取最佳成像时相,再对每支冠脉进行最大密度投影(mip)及曲面重建(cpr)。
2结果
2.1 病例1 编辑前ecg可见其中有一心跳过缓,如继续以常规方法重建则vrt图像可见冠状动脉窦下方错层明显。采用ecg编辑功能的insert sync技术进行编辑后再重建,可见编辑后的图像心脏及冠脉各部分连接良好,图像清晰。
2.2 病例2 编辑前ecg可见其中有一过快心跳,vrt重建图像可见左右冠脉中段均显示不清,伪影明显。采用ecg编辑功能的disable sync进行编辑,可见编辑后图像心脏及冠脉各部分连接良好,图像清晰,说明禁用部分过快的心率信号有利于提高冠脉成像效果。
2.3 病例3 ecg可见采集过程中有心跳过缓,导致ecg不整齐一致,重建vrt图像伪影明显,双侧冠脉错层明显,经过ecg编辑功能中的insert sync及shift r-peak编辑后进行再重建,vrt图像显示缺失部位冠脉连续性良好,达到诊断要求。
3讨论
3.1回顾性心电门控的技术特点 回顾性心电门控在冠状动脉cta已经得到较为广泛的临床应用,它将r波作为标识进行触发扫描,扫描过程中球管和探测器连续旋转,扫描床连续移动,采集完整的心动周期数据。64层螺旋cta回顾性心电门控最多可采用4个周期重建,即通过4个心动周期在心电图上r波后的同一个数据点采集数据,共同组成某一层面的图像,可使时间分辨力成倍提高到53 ms,并将这些数据连续拼接起来,重建成一幅图像。一般选用心动周期的舒张期后段,成像时间窗宽度约为心动周期的1/10。当心率为60次/分时,r-r间期为1·0 s,成像窗约为100 ms,由于成像窗相对较宽,轻微的心率波动对相位的影响较小。
3.2ecg编辑原理 在心脏扫描过程中采用特殊的重叠扫描技术,所以可利用记录的ecg信号更有效地选择最佳时间窗重建图像,并选择不同心动周期内时相相同且运动幅度一致的图像数据,剔除心律不齐所带来的不连续的数据,从而重建出理想的图像。本组3例心律不齐患者的后处理中我们采用了disable sync、delete sync、insert sync、shift r-peak这四种方法,并针对不同情况联合应用多种技术,因为单一的技术应用有时是不够的,部分病例在采集的数据中发现多个过快或过慢的异常心律,将不齐心律经过ecg编辑处理后,得到满足诊断需要的图像。
3.3ecg编辑应用方法 由于每个患者的心率不相同,所以如何选择最佳的时间窗进行重建,成为冠状动脉图像质量优劣的关键,我们解决的方法为利用重建预览功能,即在心脏中部进行回顾性重建,在同一层面进行一个心动周期内不同时相的多幅图像重建,扫描程序默认的后门控取样期相为55%。扫描本身是一个连续采集过程,所有期相的图像均可以重建出来,因此可以在原始数据后重建菜单中,将从0~99%期相的图像以5%的间隔重建出来,选取合适期相进行后重建(以冠脉断面显示清晰为标准),对于频发早搏、窦性心律不齐等所致的血管中断,由于心脏的运动幅度不一致,如果还按常规的方法进行重建,那么重建图像就会出现心脏轮廓及冠状动脉的错层,不连续等情况,我们采用ecg编辑的方法最大程度的加以避免,经编辑后的冠状动脉大部分达到诊断要求。
3.4ecg编辑在cta中的价值 ecg编辑是64排ct有效消除心律不齐伪影的主要手段。回顾性ecg门控配合ecg编辑冠状动脉mscta能明显改善患者期前收缩和ecg信号中触发点错误的图像质量,扩大了冠状动脉64层ct检查的适应证范围。使在扫描过程中出现异常心跳或心律不齐的患者,在检查后能应用ecg编辑及时相重建技术进行后处理,从而提高影像的质量及检查的成功率,进一步提高冠脉图像的合格率和诊断准确性。
参考文献
[1]龚艳君,霍勇.64排ct冠状动脉成像的临床应用现况[j].中国介入心脏病学杂志,2005,13
[2]戴汝平,吕滨.多排螺旋计算机断层扫描冠状动脉造影临床应用[j].中国循环杂志,2005,20
[3]flohr t,schoepf u j,kuettner a,et al.advances in cardiac imaging with 16-section ct systems[j].acad radiol,2003,10
[4]ropers d,baum u,pohle k,et al.detection of coronary artery stenoses withthin-slice multi-detector row spiralcomputed tomography and multiplanarreconstruction[j].circulation,2003,107
[5]flohr t g,schoepf u j,kuettner a,etal.advances in cardiac imaging with 16-section ct systems[j].acad radiol,2003,10
[6]张兆琪,马晓海.64层螺旋ct冠状动脉成像---无创性冠状动脉检查的新纪元[j].中华放射学杂志,2006,65
[7]章士正,胡秀华,张峭巍,等.0.37秒16层螺旋ct冠状动脉成像在相对高心率患者中的应用[j].中国计算机成像杂志,2004,10