前瞻性心电门控和回顾性心电门控两种不同的扫描方式对冠脉CTA 患者辐射剂量的影响

杨浩，张小欣，张杰敏，杨嘉琳

（四川省南充市中心医院医学影像科，四川 南充）

0 引言

冠心病以其高发病率、高死亡率成为危害人类健康的“第一杀手”[1]，冠状动脉CT 血管成像（冠脉 CTA）已成为临床早期筛查和诊断冠心病的一种精准方便简单且无创的重要检查手段之一。由于双源 CT 采用薄层扫描、螺距小，扫描时整个心动周期都曝光，辐射剂量大为增加，如何在保证图像质量的前提下，有效降低冠脉 CTA 检查中受检者所接受的辐射剂量，已成为国内外专家学者的共识与研究的课题，文献报道中关于降低冠脉CTA 成像辐射剂量的方法较多[2-5]，但针对不同的扫描方式对冠脉CTA 患者接受医源性辐射剂量的影响研究未见报道。本文对比研究了前瞻性心电门控和回顾性心电门控两种不同的扫描方式对冠脉CTA 患者辐射剂量的影响。报道如下。

1 研究方法

1.1 研究对象

选择2019 年6 月至2020 年6 月南充市中心医院影像科行冠脉CTA 检查患者80 例，其中男43 例，女37 例；年龄21～72 岁。纳入标准：年龄≥35 岁；怀疑冠心病并愿意接受冠状动脉CTA 检查者；窦性心率，律齐；能一次屏气时间达15s 以上；自愿参与。排除标准：严重肾功能或失代偿性心功能不全、Ⅱ～Ⅲ度房室传导沮滞、显著心动过缓（心率＜40bpm）、严重心律失常、急性心肌梗塞、哮喘、碘对比剂过敏、意识及精神障碍、严重视听障碍及语言表达能力障碍、心房纤颤、支架置入术后或冠状动脉旁路移植术后以及呼吸屏气不良者。所有入选对象均遵循自愿和保密原则以及签署知情同意书，并通过医院伦理委员会审查。

1.2 研究方法

1.2.1 冠脉CTA 检查扫描方法

所有入选患者冠脉CTA 检查前呼吸屏气训练方法、心率的控制、健康宣教内容均由同一护士进行，所有入选患者冠脉CTA 检查均由同一技师利用同一台双源螺旋CT 扫描。所有入选患者在行冠脉CTA 成像扫描时心率控制均在正常范围内（60-80 次/ 分），患者仰卧于扫描床上，躺于检查床的中央并略偏向右侧3.5cm，使心脏位于扫描范围的中央，扫描为头足方向。给患者正确连接好心电监护仪，先作胸部正位（90°)以及侧位（180°）定位像，利用钙化积分扫描程序进行冠状动脉平扫，以气管隆突下1cm 做为起点，横膈下2-3cm为终点，每层的扫描厚度为5.0cm。双筒高压注射器的速度为5mL/s，通过患者肘静脉注入碘海醇60mL 和生理盐水40mL，延迟后于主动脉根部的同一层面进行动态连续扫描，当对比剂浓度达到峰值（主动脉根部达到最佳显影）后则停止扫描，然后再利用DynEva 软件测出时间-密度曲线，根据得到的峰值时间得出循环时间。最后行冠状动脉增强扫描，起自气管隆突下1cm，止于横隔下2-3cm，层厚0.625mm，电压120KV，电流500-550mAs。两组均使用型号相同的耐高压静脉留置针（20G）经病人的肘部静脉以预先设定好的速度在屏气状态下，先注入碘海醇60mL，随后再以同样的速度注入生理盐水40mL。观察组行前瞻性心电门控扫描，对照组行回顾性心电门控扫描。扫描结束后，在VCR 主机上对原始数据进行重建，将数据传至图像后处理工作站，应用心脏三维图像处理软件进行图像后处理。

1.2.2 CT 值的测量、辐射剂量计算

CT 值的测量：在横轴位图像上选取冠状动脉左主干、右冠状动脉近端平面、升主动脉根部，分别设立一感兴趣区域（ROI），面积为10mm2、3mm2、3mm2测量CT 值，以CT 值的标准差做为噪声，每组数据均测量3 次取平均值。

辐射剂量计算: 通过机器自动算出容积CT 剂量指数（CTDI）和剂量长度乘积（DLP），有效剂量（ED）=DLP*K，以欧盟委员会制定的最新标准指南为依据[10]，确定K 值为0.014mSv/（mGy.Cm）。

1.2.3 图像质量评分

由两名影像科诊断医生根据Van Hoe[6]等制定的5 级评级标准进行独立双盲阅评图像，将重建的冠脉图像质量分为5 级：5 级，无伪影；4 级，有细微伪影，主干的一小段稍微不清晰，可以满足诊断要求；3 级，中等伪影，仅一主干的50%以上不清晰，但可以用于诊断（横轴位图像模糊，但三维重建图像可以诊断）；2 级，严重伪影，某一支主干中断、全长模糊不清，诊断受限；1 级，主干不能区别，不能用于诊断。可诊断率=（可诊断支数/总的支数）×100%。

1.3 统计学处理

对收集的资料统一编号，数据采用双人双次录入，保证数据的准确性。应用统计软件SPSS 21.0 对所有数据进行分析处理。采用频数、百分比、均数±标准差（±s）平均值和标准差描述患者的一般资料；采用t 检验、χ2检验和方差分析。P＜0.05 或P＜O.01 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 纳入研究共80 例，其中男43 例，女37 例；年龄21～72 岁，其中前瞻性心电门控扫描39 例，回顾性心电门控扫描41 例，两组患者年龄、性别、使用耐高压留置针型号、扫描时呼吸运动伪影、心率、吞咽、屏气、对比剂浓度及流速等相关因素比较均无统计学差异（P＞0.05）。

2.2 观察组和对照组两组冠状动脉各段图像可诊断率比较，观察组显示的节段数共 537 段，对照组显示的节段数共 498 段，观察组的可诊断率97.52%，对照组的可诊断率90.37%，两者的可诊断率差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.3 观察组平均辐射剂量为（4.51±2.29）mSv，对照组平均辐射剂量为（6.37±3.64）mSv，观察组平均辐射剂量小于对照组，两者比较差异有统计学意义（P＜0.05）。

3 讨论

近年来，冠心病的死亡率发病率和呈现直线上升的趋势。冠脉 CTA 作为临床早期筛查和诊断冠心病的一种精准方便简单且无创的重要检查手段之一，由于双源 CT 采用薄层扫描、螺距小，扫描时整个心动周期都曝光，检查所带来的辐射对受检者造成的危害，却也是一个不容忽视的问题。而有关低剂量辐射是否能增加恶性肿瘤的发病率，人们的观点各有不同，但可以确定的是，辐射剂量越大对人体的伤害越大。

对于降低CT 医源性辐射剂量的方法有很多，诸如CT 机身设计方面，CT 机研发人员通过设计球管电流自动调节技术来降低辐射剂量；其次在使用 CT 机进行临床检查时，可以通过降低管电压，增大螺距及新的迭代算法等方法来降低冠脉CTA 的辐射剂量[7]。通过我们的临床观察发现，在保证图像质量的前提下，心电门控扫描方式的不同，对CT 医源性辐射剂量也有不同的影响，我们应该选择最佳的扫描模式及扫描方案，最大程度的降低患者在检查中吸收的辐射剂量，使图像质量和辐射剂量获得最佳的平衡。冠脉CTA 常用的扫描方式有前瞻性心电门控扫描方式（前门控）和传统的回顾性心电门控扫描方式（后门控）两种。传统的后门控扫描是以小螺距螺旋扫描模式，扫描过程中X 线球管持续曝光，因此受检者遭受的辐射剂量较大；而前门控扫描采用的则是轴位扫描的方式，通过ECG 触发曝光，在事先设定的最佳心脏时相曝光，而不是全心动周期，通常只在需要成像的时相才进行轴位扫描，整个曝光时间相对于后门控扫描降低了约64%99%[8]。

本研究结果显示，观察组患者CT 值辐射剂量明显小于对照组，且有效辐射剂量相较于对照组减少了约30%，两者比较差异有统计学意义（P＜0.05）。此外，冠脉CTA 检查时，最佳冠状动脉CT 值范围为300-350HU，本研究中观察组与对照组两组患者所得的冠状动脉各支平均CT 值均大于300HU，虽有不同但差异无统计学意义（P＞0.05），图像质量均能满足诊断要求。因此相对于后门控扫描，前门控扫描更能有效减小受检者扫描过程中接受的辐射剂量，值得影像技师推广应用。