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【摘要】 目的 探讨回顾性心电门控和图像后处理技术在多层螺旋CT冠状动脉造影中的临床诊断价值。方法 32例患者行多层螺旋CT冠状动脉造影检查，用回顾性心电门控选择最佳相位窗，并分别以容积再现 （Volume Rendering，VR）、最大密度投影（maximum intensity projection, MIP）、曲面重建（curved planner reformation,CPR）等后处理技术将冠状动脉分为15个节段进行分析。结果 32例患者共发现冠状动脉存在中/重度狭窄者22例，其中单支病变14例，双支病变8例；另发现冠状动脉存在轻度狭窄者8例，其中单支病变4例，双支病变4例；冠状动脉未见明确狭窄者2例。结论 回顾性心电门控和图像后处理技术联合应用行MSCT无创性冠状动脉造影（冠状动脉CTA）对冠状动脉病变有较高的诊断价值。
【关键词】 心电门控 图像后处理技术
Evaluation on clinical application value of retrospective ECG-gating and VR，MIP，CPR technique in noninvasive multi-slice spiral CT coronary angiography
ZHOU Yi,LIU Yuan-fu,HE Wan-lin,et al.Radiology Department of West China Hospital Chengban Branch ,Sichuan University,Chengdu 610041，China
［Abstract］ Objective The aim of this study was to evaluate clinical application value of retrospective ECG-gating and image post-processing technique in noninvasive multi-slice spiral CT coronary angiography.Methods 32 cases underwent multi-slice spiral CT angiography,selected the best phase by using retrospective ECG-gating technique.Coronary artery divided 15 segments were analyzed by using VR,MIP,CPR.Results In 32 cases , moderate or severe stenosis of coronary artery were 69%（22/32）,single-vessel disease in 44%（14/32）,dual- vessel disease in 25%（8/32）.Mild stenosis of coronary artery were 25%（8/32）,single-vessel disease in 12.5 %（4/32）,dual-vessel disease in 12.5%（4/32）. Normal case was 6%（2/32）. Conclusion Noninvasive multi-slice spiral CT coronary angiography which co-applied retrospective ECG-gating and image post-processing technique has a good value in the diagnosis of coronary artery disease.
［Key words］ ECG-gating;image post-processing technique;angiography;coronary artery;tomography,X-ray computed
多层螺旋CT无创性冠状动脉造影（冠状动脉CTA）是一项有潜力的冠状动脉疾患检查方法。无创性冠状动脉造影对CT设备硬件的基本要求是薄层、快速（时间分辨率高），故国内外用16层及64层以上CT临床应用研究较多。国内外较多文献已将其与导管法冠状动脉造影作对照研究，认为该方法能部分替代导管法冠状动脉造影，基本满足冠状动脉疾患初步诊断的需要。联合应用回顾性心电门控和后处理技术，能提供高质量的冠状动脉图像，直观、准确显示冠状动脉，具有较高的临床应用价值。现将我科联合应用回顾性心电门控和后处理技术开展的无创性冠状动脉CTA总结如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集2007年12月～2008年6月在我院行冠状动脉CTA 32例,男21例，女11例，年龄45～67岁，平均54岁。其中怀疑或诊断冠心病29例，健康体检3例。
1.2 扫描技术 心率>70次/min者于检查前1 h服用倍他乐克25 mg,将心率控制在65~70次/min以下。检查前对患者进行呼吸训练，以达到理想的屏气状态。使用TOSHIBA Aquilion 16层MSCT机，管电压为120~135 V,管电流350～400 mA，数据采集通道为16 mm×1.0 mm,机架旋转速度2 r/s，螺距4.0,用双筒高压注射器以5.0～5.5 ml/s流速经肘静脉注入80～95 ml碘帕醇（370 mgI/ml），并以相同速率追加40～45 ml生理盐水，扫描采用Sure-Start软件触发，阈值设定为150 HU。扫描范围从气管隆嵴下至膈下2 cm，患者处于浅吸气下屏气状态，同步记录心电信号，扫描（患者屏气）时间16～23 s。
1.3 心电门控及图像后处理方法 采用回顾性心电门控技术，在R-R间期75％或选取最佳期相以层厚1 mm,层距0.5 mm重建Volume数据。然后载入Volume数据，分别以容积再现 （volume rendering，VR）、 最大密度投影（maximum intensity projection, MIP）、曲面重建（curved planner reformation,CPR）等后处理技术显示左、右冠状动脉及分支。
1.4 冠状动脉评价标准 根据美国心脏协会（AHA）标准［1］将冠状动脉分为15个节段。图像质量分为3级，1级为冠状动脉显示清晰，无局部中断或错位；2级为冠状动脉有中断或错位，但管壁显示清晰，不影响狭窄评价；3级为血管壁明显模糊，或血管明显错位或中断，影响狭窄或斑块的评价。由2名有经验的高年资主治医师独立完成冠状动脉节段和图像质量评价，出现分歧时以取得一致意见为准。图像质量为1、2级者纳入评价范围。在MIP图像上分析冠状动脉狭窄时，以狭窄部位近、远两端相对正常的管径直径作为参照值，对其狭窄程度（冠状动脉内径减少的百分比）进行定量评价，冠状动脉的狭窄程度分为：轻度狭窄（<50%）、中度狭窄（50％～75）、重度狭窄（>75％）。
2 结果
本组患者共发现冠状动脉存在中、重度狭窄者22例，其中单支病变14例，双支病变8例（图1、图2）；另发现冠状动脉存在轻度狭窄者8例，其中单支病变4例，双支病变4例（图3）；冠状动脉未见明确狭窄者2例（图4）。
3 讨论
3.1 冠状动脉成像的影响因素
3.1.1 心率 16层螺旋CT图像质量受心率影响较明显，心率最好控制在65~70次/min以下。对于心率较快者（>65次/min），需要重建多个时相，挑选出最佳图像，否则容易误诊。特别是右冠状动脉中段，由于右心房、心室的运动方向、幅度不一致，出现伪影的概率较高［1］。检查前服用β受体阻滞剂降低心率是提高冠脉图像质量的有效手段。
3.1.2 心律不齐或心律失常 在冠状动脉CT扫描过程中，患者出现轻度窦性心律不齐通常难以避免，对冠状动脉CT图像质量影响不大，一般不影响影像学评价。少数患者在冠状动脉CT检查中出现重度窦性心律不齐、房性或室性早搏、心房扑动或心房颤动等心律失常，导致数据采集错杂，降低冠状动脉CT图像质量，在二维或三维重建图像上，冠状动脉不连续或呈阶梯样表现，其影像学分析受到影响，甚至不能满足影像学评价［2］。
3.1.3 回顾性心电门控技术及最佳重建相位窗 心电门控技术分为前瞻性和回顾性心电门控。回顾性心电门控技术的优点是可在心动周期内任意选择图像重建的相位窗。图像重建相位窗的优选有利于获得较高质量的冠状动脉CT图像。理论上讲，左冠状动脉回旋支（LCX）走行于左室心肌表面，其最佳重建相位应位于舒张中期（50％～70％）左心室壁相对静止的时期；左冠状动脉主干（LM）和前降支（LAD）亦走行于左心室表面，但其运动幅度与LCX相比明显为低。右冠状动脉（RCA）的运动主要来自于右心房心肌的收缩，因此其相对最佳重建相位窗应位于收缩晚期和舒张早期（30%～60％）左心房相对静止的时期［3］。但是，不同研究者之间得到CT各冠状动脉最佳重建相位窗不尽相同，左冠脉主干（LM）和前降支（LAD）最佳相位窗多在50％～80％，左冠脉回旋支（LCX）多为50％～60％，右冠状动脉多在40％～50％，也有学者认为是50％～70％。本研究应用结果显示不同冠脉重建最佳相位窗大部分位于心脏运动较弱的舒张中后期75％相位窗（图5、图6），其次为收缩晚期和舒张早期。引起这种差异的原因可能是由于不同机型和扫描设置参数、重建技术对最佳相位窗有一定的影响，而且受检者心率分布情况的不同亦可明显影响最佳重建相位窗。
3.2 图像后处理技术的比较
3.2.1 多平面重建（multi-plannar reconstruction,MPR）及曲面重建（curved plannar reconstruction，CPR） MPR是在横断面扫描的基础上，对某些标线指定的组织进行不同方位的重组，从而得到冠状、矢状、斜位、曲面等方位的二维图像。CPR可将弯曲的物体拉直、展开，显示在一个平面上，故可用来显示走行弯曲的血管结构。
3.2.2 最大密度投影（maximum intensity projection，MIP） MIP是多个层面单个像素最大CT值的投影，能反映组织密度差异，具有高对比度的特点。MIP可清楚显示较小血管，并因保留CT值信息，而可区分管腔内造影剂和管壁的钙化。
3.2.3 容积再现（volume rendering,VR） VR是利用计算机计算出每个像素内各物质的百分比，并显示为不同的灰度，它能显示血管内结构及血管周围结构的关系，且能显示重叠血管，是最接近常规血管造影的显示方法。VR失去信息较少，更好地显示了解剖结构的空间关系［4］，使目标的三维显示层次更丰富，形态准确逼真。
在本临床应用中，均常规应用CPR、MIP及VR显示冠状动脉，并结合轴位图像综合评价管腔狭窄、斑块性质及其他病变。
3.3 冠状动脉狭窄的评价 冠状动脉狭窄程度的定量评价有助于冠心病治疗方案的制订。文献报道［5］,1995年欧洲有100万例患者行有创性CAG检查，其中只有28％的患者进行了介入治疗，而冠状动脉正常或其病变不适于介入治疗的占72％。由此可见，采用一种安全、有效、无创的影像学方法进行冠状动脉狭窄的定量评价和介入治疗前的筛选非常重要。CT无创性冠状动脉造影的优势就在于此。研究显示［6］,采用16层螺旋CT对55例患者的冠状动脉568个节段进行评价，并与选择性CAG对照，CT图像能满足管腔评价的节段为429节段（86.6％）。国内外的初步临床应用已表明MSCT CTA对中等以上冠状动脉狭窄显示的敏感度为87％～95％，特异度为86％～97％，且阴性预测值达95％以上，这说明阴性的冠状动脉MSCT CTA结果基本可排除冠状动脉狭窄的存在。
总之，MSCT冠状动脉CTA是一种无创性的检查方法，联合应用回顾性心电门控和VR、MIP、CPR等后处理技术能获得理想的冠状动脉CTA图像，对冠状动脉狭窄的诊断具有较高的敏感度和特异度，能初步评价斑块性质，有助于冠心病的早期诊断；且尤以其阴性预测值可靠，避免了不必要的有创性导管法冠状动脉造影检查。另外MSCT冠状动脉CTA可以清晰显示先天性起源异常或心肌桥， 还可用于冠状动脉支架置入及冠状动脉搭桥术后随访，在一定程度上能满足冠心病临床诊断及介入治疗筛选的需要。
【参考文献】
1 Austen WG,Edwards JE,Frye RL,et al. A reporting system patients evaluated for coyonary artery disease: report of the Ad Hoc Committee for Grading of Coronary artery Disease,council on cardiovascular surgery,American Heart Association.Circulation,1975,51:5-40.
2 Nakanshi T,Kayashima Y, Inoue R,et al. Pitfalls in 16-detector row CT of the coronary arteries. Radiol Graphics,2005,25:425-440.
3 Achenbach S,Ropers D,Holle J,et al.In-plane coronary arterial motion velocity:measurement with electron CT. Radiology,2000,216:457-463.
4 蔡祖龙，高元桂. 图像后处理技术.胸部CT与MRI诊断学.北京：人民军医出版社，2005，5-6.
5 Windecker S,Maier Rudolph W,Bonzel T,et al.Interventional cardiology in Europe 1995.Eur Heart J,1999,20:484-495.
6 王照谦，杨志强，朱皓，等.16层螺旋CT显示冠状动脉狭窄与导管法造影的对照研究.放射学实践，2005，20：190-194.
（编辑：陆 华）
作者单位：610041 四川成都，四川大学华西医院西藏成办分院放射科