心率過快、心律不齊及起搏器置入 患者的電子束CT冠狀動脈成像

1、心血管系統(tǒng)放射學心率過快、心律不齊及起搏器置入患者的電子束CT 冠狀動脈成像董智 朱杰敏 劉喆 劉軍波 李又潔 祁吉【摘要】 目的 總結(jié)不宜或不能行多層螺旋CT(MSCT 冠狀動脈檢查的心率過快、心律不齊、起搏器置入患者應(yīng)用新一代電子束CT (EBCT 行無創(chuàng)冠狀動脈成像的初步經(jīng)驗。方法 患者36例, 其中心率過快(90次/min20例、心律不齊11例、起搏器置入術(shù)后16層MSCT 不能觸發(fā)掃描4例、掃描中心率驟升16層M SCT 檢查失敗1例。以EBCT 行冠狀動脈成像檢查:靜脈法增強掃描、前置心電門控數(shù)據(jù)采集、容積再現(xiàn)(VR 、最大密度投影(MIP 、曲面重組(CPR 、電影方式(cine

2、 重組, 以MIP 圖像評價冠狀動脈管腔, 以VR 圖像5級記分評價圖像質(zhì)量。結(jié)果 全部患者均成功獲得冠狀動脈影像。冠狀動脈各主支總顯示率80. 0%, 其中左主干、前降支、右冠狀動脈顯示率100%, 回旋支94. 3%。結(jié)論 新一代EBCT 能夠完成心率過快、心律不齊和起搏器置入術(shù)后患者的無創(chuàng)冠狀動脈檢查, 并可取得滿意的結(jié)果?！娟P(guān)鍵詞】 冠狀動脈疾病; 體層攝影術(shù), X 線計算機; 冠狀血管造影術(shù)E lectr on-beam CT cor onar y angiogr aphy in the pat ients with high hear t rat e ar rhyt hm ia o

3、r pa cemaker DONG Zhi *, ZHU Jie-min, LIU Zhe , LIU Jun-bo , LI Y ou-jie, QI Ji. *Department of Radiology, TEDA International Cardiov a scula r Hospital, Tianjin 300457, China【Abstra ct 】 Objective To report the clinical applicability of coronary angiography for patients with high heart rate, arrhyt

4、hmia or cardiac pacing using the new-generation of electron-beam CT (e-Speed . Methods EBCT (GE e-Speed coronary angiography was performed in 36cases (male 27, female 9, mean age 58 , including the heart rate more than 90bpm in 20patients, frequent ectopic beats in 11cases, implantation of cardiac p

5、acemaker in 4patients and the unacceptable MSCT image quality due to variability of interscan heart rate (from 82bpm to 104bpm in 1case. After volume data set w as acquired using spiral mode with prospective ECG-gating , the reconstructions of MIP , CPR, VR and Cine w ere performed. The VR quality w

6、as evaluated using a five-point scale. Results The quality of coronary imaging in all of 36cases were acceptable. The total visualization rate of coronary artery branches w as 80. 0%. Left main , left anterior artery and right coronary artery were visualized in all patients and in 94. 3%of all cases

7、 circumflex artery were visible. Conclusion EBCT (e-Speed is applicable in noninvasive coronary angiography for patients w ith high heart rate, arrhythmia or implanted cardiac pacemaker, and this examination can obtain satisfied diagnosis.【Key wor ds 】 Coronary disease; Tomography, X-ray computed; C

8、oronary angiography電子束CT(EBCT 誕生于20世紀80年代, 經(jīng)歷了4代產(chǎn)品, 2002年末推出第5代e-Speed 產(chǎn)品。與前幾代機型比較, 新機型電流提高至1000mA, 配置了1. 5mm 雙排探測器, 提高了空間分辨率, AW 4. 1工作站具有強大的后處理功能, 從而使EBCT 進入了無創(chuàng)冠狀動脈成像的新階段。我科于2003年11月同時引進GE Light Speed 16層螺旋CT 和GE e-Speed 電子束CT 。自2003年11月至作者單位:300457天津, 泰達國際心血管病醫(yī)院放射科(董智、朱杰敏、劉喆、劉軍波、李又潔 ; 天津醫(yī)科大學附屬第一中

9、心醫(yī)院放射科(祁吉2004年12月, 對心率90次/min、多發(fā)房性或室性心律不齊、起搏器置入術(shù)后等不宜或不能應(yīng)用多層螺旋CT(MSCT 檢查的患者36例進行了EBCT 無創(chuàng)冠狀動脈成像檢查, 現(xiàn)將初步應(yīng)用經(jīng)驗報告如下。材料與方法一、臨床資料2003年11月至2004年12月, 對16層MSCT 心電不能觸發(fā)掃描的起搏器置入術(shù)后患者4例, 不宜或不能行MSCT 冠狀動脈成像的頻發(fā)房性期前收縮5例、室性期前收縮6例、心率90次/min 的患者20例及掃描中心率變化劇烈(82104次/min MSCT 掃描失敗者1例行EBCT 增強冠狀動脈掃描。本組中男27例, 女9例, 年齡2284歲, 中位年

10、齡55歲。心率90次/min 患者掃描前心率為90108次/min 。二、掃描方法1. 主要設(shè)備:使用GE e-Speed 雙排探測器電子束CT 掃描機輔以Medrad Vistron CT 型高壓注射器及GE AW 4. 1工作站完成CT 冠狀動脈成像檢查。2. 掃描方法:受檢者仰臥, 吸氣后屏氣掃描。以單層掃描序列(SSM 獲正側(cè)位定位像。以20號套管針開通肘前靜脈, 選用碘海醇(350mg I /ml 或碘普胺(370mg I /ml , 高壓注射器注入對比劑1520ml, 流率4. 56. 0ml /s, 取左右房室均顯示的任意層面, 采用雙7mm 血流掃描(dual 7blood f

11、low 序列, 心電觸發(fā), 測得同層降主動脈感興趣區(qū)時間-密度曲線, 將其峰值時間作為冠狀動脈掃描的延遲時間。3. 掃描參數(shù):冠狀動脈掃描前2min, 舌下含化硝酸甘油0. 5mg; 采用電子束掃描時間100ms 的電子束冠狀動脈增強(EBA 序列, 前置心電門控, 注射對比劑100200ml(2ml /kg , 平均132ml, 單一流率4. 05. 0ml /s 或雙流率5. 02. 5ml /s, 按照所測延遲時間做單層步進容積掃描(層厚1. 5mm, 雙排探測器1次掃描即可獲得2幅圖像, 進床3mm, 掃描時間100ms, 電壓140kV, 電流1000mA , 掃描范圍自隆突下01c

12、m 至膈下2cm, 掃描中屏氣約需40s, 每個心動周期根據(jù)心率預(yù)先設(shè)置自動采集34個RR 間期不同相位窗的斷層影像。冠狀動脈成像矩陣512×512、視野(FOV 250mm ×250mm, 體素大小為0. 49mm ×0. 49mm ×1. 50mm 。三、影像分析和重組掃描原始數(shù)據(jù)在操作臺重組成多時相橫軸面影像, 自動傳輸?shù)紸W 4. 1獨立工作站進行影像重組。采用容積再現(xiàn)(VR 、最大密度投影(MIP 、曲面重組(CPR 、電影方式(cine 進行后處理。由2名醫(yī)師完成對冠狀動脈影像質(zhì)量評價以及節(jié)段冠狀動脈狹窄的診斷。參考國內(nèi)外多數(shù)作者采用的評分標

13、準1, 2,5分:冠狀動脈3支主支及二級分支充盈良好, 管壁完整, 但多角度觀察管壁可能有少數(shù)輕微錯層或心壁出現(xiàn)錯層(圖1 。4分:1支冠狀動脈主干的一小部分輕微模糊, MIP 觀察不影響診斷(圖2 。3分:1支主干1/2以上模糊, 多時相MIP 可以診斷。2分:1支主干絕大部分模糊不清, MIP 對此支血管不能診斷。1分:冠狀動脈主干不能識別, MIP 對于任何1支血管均不能診斷。冠狀動脈節(jié)段定義為管腔直徑1. 5mm 的冠狀動脈及其分支, 包括左主干、前降支、對角支、回旋支、鈍緣支和右冠狀動脈、后降支、左室后支、銳緣支。不可評估的電子束冠狀動脈三維重組影像定義為:冠狀動脈未顯影或管壁模糊及

14、中斷而無法用于診斷。結(jié)果1. 血管顯示情況:本組所有受檢者均獲得可診斷圖像(圖18 。其中, 質(zhì)量評分5分15例(41. 7% , 4分15例(41. 7% , 3分6例(16. 6% 。VR 質(zhì)量分級結(jié)果見表1。右冠狀動脈最佳顯示相位窗30%77%, 平均(44. 0±9. 5 %; 左冠狀動脈最佳顯示相位窗35%86%, 平均(67. 0±15. 4 %, 即收縮末期右冠狀動脈顯示好, 舒張中末期左冠狀動脈(前降支、回旋支 顯示較佳。表1 36例患者VR 質(zhì)量分級(例評分心律起搏器心率MSCT 不齊置入術(shù)后90次/min失敗合計5分4290154分4191153分312

15、06合計114201362. 冠狀動脈節(jié)段顯示分析:36例冠狀動脈分支顯示見表2, 其中冠狀動脈無狹窄19例, 冠狀動脈中度以上狹窄(管腔狹窄50% 14例, 不能確定有無狹窄3例。表2 36例EBCT 檢查冠狀動脈主要分支顯示情況及其質(zhì)量達到診斷要求的滿足診斷率冠狀動未顯示顯示能滿足評滿足診斷率脈分支支數(shù)(a支數(shù)(b 價支數(shù)(c (% (c /b左冠狀動脈主干03636100. 0左前降支03636100. 0對角支1352777. 1左回旋支1353394. 3鈍緣支10261557. 7右冠狀動脈03636100. 0后降支5312683. 9左室后支6301756. 7銳緣支63010

16、33. 3合計2929523680. 0 圖1 男, 55歲。掃描前心率91次/min, 掃描中心率95104次/min , VR 圖像評分:5分 圖2 女, 57歲。掃描前心率96次/min, 掃描中心率90106次/min , VR 圖像評分:4分 圖3 女, 32歲。EBCT 檢查, 掃描中心率5985次/min, 圖像可滿足診斷要求, VR 圖像評分:4分 圖46 男, 48歲。掃描前心率75次/min, 掃描中心率8999次/min 。圖4為VR , 示冠狀動脈主要分支連續(xù)完整, VR 圖像評分:4分。圖5為MIP, 右冠狀動脈顯示清晰。圖6為MIP, 顯示前降支、第1對角支 圖7為

17、圖3病例。MSCT 圖像, 掃描中心率82104次/分, 示右冠狀動脈不能診斷。VR 圖像評分:2分 圖8 為圖46病例。掃描中心電門控觸發(fā)記錄, 示室性期前收縮及采集時相, 紅色豎條分別代表40%、57%、74%3個觸發(fā)時相討論X 線管旋轉(zhuǎn)1周時間的1/2,有作者認為, 對X 線管旋轉(zhuǎn)周期<500ms 的設(shè)備, 冠狀動脈成像心率高限為6575次/min。如旋轉(zhuǎn)周期達到300ms 、時間分辨率為150ms 的設(shè)備, 無運動偽影的心率上限應(yīng)為80次/min。即使時間分辨率達到100ms, 為消除運動偽影, 心率亦應(yīng)控制在100次/min 以下7一、MSCT 冠狀動脈成像的限度掃描過程中心率

18、過快、變動劇烈, 心律不齊及起搏器置入術(shù)后MSCT 心電門控不觸發(fā)是MSCT 冠狀動脈成像的3大障礙。前者使絕大多數(shù)圖像質(zhì)量明顯降低以致完全不能診斷, 后兩者則使CT 冠狀動脈成像完全失敗。如何克服這些障礙, 擴大CT 冠狀動脈成像適應(yīng)證的范圍是目前應(yīng)該面對的課題。應(yīng)用4排探測器螺旋CT, 冠狀動脈成像質(zhì)量與心率有顯著負相關(guān)關(guān)系, 已得到學界的普遍承認3-9。而目前推出的產(chǎn)品中旋轉(zhuǎn)周期均>300ms, 對心率>80次/min的患者保證MSCT 冠狀動脈成像的質(zhì)量極為困難。目前廠家采用分段算法稱時間分辨率可達63ms, 但這一算法對心率變化極為敏感。目前使用的16層MSCT 在約20

19、s 掃描過程中很難保持心率絕對穩(wěn)定, 在心率過快的患者中更難取得滿意的診斷圖像。復(fù)習國內(nèi)外文獻, 至今亦未見到平均心率90次/min 的大組患者冠狀動脈成像報道。心律不齊是CT 冠狀動脈成像的又一瓶頸?；仡櫺孕碾婇T控是根據(jù)采集前30個RR 間期的平均值算出的采集時間, 如有心律不齊, 采集時間不一定落在舒張晚期, 致使圖像紊亂, 不能診斷。心律不齊。Kuettner 等3認為心率<65次/min時, 圖像質(zhì)量最佳。近年來應(yīng)用16層MSCT 進行冠狀動脈成像(包括冠狀動脈50%以上狹窄的診斷, 冠狀動脈鈣化積分的測量, 冠狀動脈斑塊的評價等 亦多主張患者心率>60或65次/min 時

20、, 術(shù)前1h 或3d 連續(xù)口服受體阻滯劑以降低心率, 提高圖像質(zhì)量3-8。有的研究更將心率>65次/min者一律排除?；仡櫺孕碾婇T控MSCT 的時間分辨率為在外8, 9是MSCT 冠狀動脈成像的反指征, 此點也為多數(shù)學者所承認4, 5。根據(jù)筆者的經(jīng)驗, 雙腔或三腔起搏器置入術(shù)后的患者雖多方調(diào)換電極位置, 心電門控亦常不能觸發(fā)(屏幕顯示紅色警告 , 因而無法掃描。但EBCT 不受影響, 均能掃描, 其原理有待進一步探討。患者掃描中心率急劇變化, 可從60次/min 驟升至100次/min 以上, 嚴重影響圖像質(zhì)量, 甚至完全不能診斷(圖3, 7 。二、新一代EBCT(e-Speed 冠狀動

21、脈成像的優(yōu)勢和限度羅初凡等10曾報道使用Imatron C-150EBCT行冠狀動脈成像, 左主干、前降支、回旋支及右冠狀動脈的顯示率分別為100%、94. 7%、81. 6%和76. 3%, 遺憾的是文中未提及患者心率情況。國外學者亦報道老一代EBCT 可顯示90%100%的左主干和前降支, 但只能評價75%85%右冠狀動脈和回旋支10。本組采用了新一代電子束CT(e-Speed , 冠狀動脈顯示率明顯高于以往EBCT 冠狀動脈成像的報道, 且上述結(jié)果是在MSCT 無法完成的條件下獲得的。本組冠狀動脈各主要分支顯示良好, 對于16層MSCT 不能成像的36例患者冠狀動脈總顯示率80. 0%,

22、 左主干、前降支及右冠狀動脈顯示率均為100%, 回旋支為94. 3%。e-Speed 能夠顯示心率過快、心律不齊及起搏器置入術(shù)后患者冠狀動脈主干及主要分支, 可以擴大CT 冠狀動脈成像適應(yīng)證的范圍。新一代EBCT (e-Speed 電流值提高至1000mA(原為650mA 、1. 5mm 雙排探測器數(shù)1728個(原為3mm 單排探測器數(shù)864個 、多時相數(shù)據(jù)采集(原為單一時相 及強大的AW 4. 1工作站等技術(shù)改進, 加之實際電子束掃描時間短達50ms 或100ms, 因而心率快或心率波動對圖像質(zhì)量影響較小; 因為EBCT (e-Speed 采用前置心電門控(指心電連接后所測7個RR 間期平

23、均值預(yù)先作為實際觸發(fā)掃描的RR 間期, 若心律不齊, 對少數(shù)不規(guī)則出現(xiàn)的R 波可以漏過不觸發(fā)采集 , 從而對圖像的干擾大大減少(圖46, 8 。本組36例經(jīng)三維重組的影像評分為35分, 5分及4分占83. 3%, 圖像均可用于診斷, 無2分及1分檢查失敗的圖像。本組患者掃描前2min 均含服硝酸甘油0. 5mg, 使冠狀動脈擴張, 相對提高了圖像的空間分辨率, 部分受檢者心率可能加快, 但不影響e-Speed 掃描。因本組陽性患者與常規(guī)冠狀動脈造影結(jié)果對照例數(shù)尚少, 難于進行統(tǒng)計學處理, 有關(guān)EBCT 冠狀動脈成像的敏感性和可靠性尚需作進一步的研究。無可置疑, e-Speed 冠狀動脈成像并非

24、盡善盡美。有學者指出, 為達到更為理想的圖像, EBCT 尚有待進一步的改進:檢測器層厚應(yīng)為亞毫米級, 并達到12排以上; 增加電子束能量提高X 線劑量以提高信噪比; 更新硬件, 改進算法等等7, CT 冠狀動脈成像完全取代傳統(tǒng)造影還有很長的路要走。e-Speed 的應(yīng)用只是填補了16層螺旋CT 冠狀動脈成像的部分空白?？傊? 新一代EBCT, 因圖像工作站功能強大, 電子束電流增大, 探測器數(shù)量增多, 多時相數(shù)據(jù)采集, 掃描層厚更薄, 加上前置心電門控等項技術(shù)特點, 對心率過快、心律不齊及起搏器置入患者行無創(chuàng)冠狀動脈成像與16層MSCT 比較具有其獨特的優(yōu)勢。參考文獻1Hong C , Be

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