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張兆琪教授談：國內外CT臨床應用進展
畢業(yè)論文
自從1999年4層CT問世以來，多層CT1直處于快速發(fā)展階段，尤其在心血管領域，首次使無創(chuàng)性冠狀動脈成像進入臨床應用。本文將綜述目前CT在心血管領域的應用現(xiàn)狀及發(fā)展。
1、CT在心血管領域的應用現(xiàn)狀
1、冠狀動脈成像
自20世紀60年代選擇性冠狀動脈造影問世以來，這種有創(chuàng)的技術1直被認為是冠狀動脈成像和冠心病診斷的“金標準”。 而64層 MSCT應 用 于臨床，真正為這1領域帶 來劃時代革命。64層 MSCT采用新1代大功率高毫安輸出x線管，探測器排數(shù)已增至64排 ，螺旋掃描速度更快(≤0．35s／轉)，時 間分辨 率顯著 提 高(<50ms)，心臟亞毫米層厚 <0．5mm，探測器旋轉1周可>50% 狹窄的敏 感性為93%，特異性為98%，陽性預測值94．0%,陰性預測值為99．1%。與國外同類研究近似 。然而研究顯示高達12%的冠狀動脈節(jié)段不能滿足影像學評價。主要的原因是冠狀動脈壁的嚴重鈣化以及運動偽影，后者尤其在高心率的病人最容易發(fā)生。因此很多研究者建議，當病人心率大于70次／min時應服用降低心率的藥物。如果想消除在掃描時對心跳的控制，進1步提高時間分辨率是關鍵。 最近投入臨床應用的雙源CT（Dual-source CT, DSCT），與目前最先進的64層CT相比，能夠提供更快的掃描速度和更高的時間分辨率。雙源CT配置了兩個球管和與之對應的探測器。在雙源CT掃描系統(tǒng)內，兩組呈90度排列的互相獨立的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)（球管－探測器系統(tǒng)）只需同時旋轉90度就可以獲得平行于射線投影平面的整個180度圖像數(shù)據(jù)，這180度的圖像數(shù)據(jù)由兩個4分之1的掃描扇區(qū)數(shù)據(jù)組成。由于機架只需旋轉4分之1的掃描扇區(qū)，即掃描時間只有機架旋轉時間的4分之1，這也就意味著獲得的半圈掃描數(shù)據(jù)的時間分辨率只有機架旋轉時間的4分之1。單源多層CT的時間分辨率在進行單扇區(qū)的圖像重建時等于機架旋轉時間的2分之1，約160ms。而雙源CT的時間分辨率大約為機架旋轉時間的4分之1，僅有83ms。初步的研究表明再受檢者心率達到100次/分鐘時，與單源64層CT相比，雙源CT掃描獲得的圖像質量明顯提高，在診斷冠狀動脈狹窄程度大于50%時，準確性與心率低時比，沒有明顯差異。雙源CT進行冠狀動脈數(shù)據(jù)采集時，對心率的要求大大降低。也不需要服用降低心率的藥物，其采集的各向同性數(shù)據(jù)提高了后處理影像的質量和診斷準確性，但其對患者屏氣的要求更加嚴格，否則，會產(chǎn)生呼吸運動偽影。雙源CT將在臨床使用中獲得進1步認可和更廣泛的應用。
2.冠狀動脈斑塊分析
在冠心病發(fā)生、發(fā)展和轉歸過程中，冠狀動脈斑塊性質較其導致的管腔狹窄程度更有決定意義。冠狀動脈斑塊性質的正確評估可 指導冠 心病危險分級和臨床治療。冠狀動脈“易損”斑塊破裂并誘發(fā) 血栓形成是發(fā)生急性冠狀動脈綜合征的關鍵機制 ，這也是導致冠心病患者死亡的主要原因。冠狀 動脈斑塊性質主要取決于斑塊內脂核的大小和成分、纖維帽厚度以及有無炎癥反應等。鑒于大多數(shù)“易損”斑塊在破裂前所造成的管腔狹窄僅為輕至中度，文獻記載，70%以下管腔狹窄的冠心病心肌梗死發(fā)生率高達86%。冠心病2級預防也應由單純治療冠狀動脈狹窄轉為對“易損”斑塊的研究，包括及時識別高�；颊叩摹白锓浮辈∽�，頇防急性心臟事件的發(fā)生。MSCT可初步用于評價冠狀 動脈斑塊的形態(tài)學特征，為無創(chuàng)檢測有破裂傾向的冠狀動脈易損斑塊帶來希望。Kopp等報道了對6例冠狀動脈前降支斑塊成分的分析研究，經(jīng)過與冠狀動脈內超聲對照，認為MSCT可以根據(jù)斑塊大小、CT值的不同區(qū)分出易損斑塊和穩(wěn)定斑塊。我院報道了30例MSCT斑塊分析，結果與超聲相關性良好，但對于“易損斑塊”的判斷仍有1定的限度。而利用更高時間分辨率的雙源CT進行的類似研究，至今還未見報道。斑塊測量軟件的應用以及斑塊成分的直接分析將是今后研究的熱點。
3．明確冠狀動脈起源異常和走行變異
冠狀動脈可有變異和畸形，多數(shù)為冠狀動脈起源或走行的異常，臨床上不少見。該類疾病可給常規(guī)血管造影的操作帶來困難 。另外 ，常規(guī)血管造影對異常起源的冠狀動脈與心臟各房室結構關系的 顯示不理想。MSCT對冠狀動脈畸形和變異尤其是冠狀動脈起源異常的診斷具有優(yōu)良價值，它可直觀顯示異常起源的冠狀動脈與主動脈的連接關系及其與心臟各房室結構的關系，對其管腔評價也有優(yōu)良價值。
4．評估冠狀動脈介入治療術后療效
隨著近年來介入治療和搭橋手術等血運重建術的廣泛開展，對其療效和隨訪觀察愈加顯得重要，1般情況下，再次讓患者接受有創(chuàng)檢查，無論從經(jīng)濟上還是心理上都不易接受。此時，MSCT無疑是 1種有效的方法，它通過多種圖像后處理技術能夠較好地顯示支架的位置和形態(tài)學特征，但當支架部位的血管壁有廣泛和(或)嚴重鈣化時，對支架形態(tài)結構的CT評價有1定影響。另外，根據(jù)支架是否變形、支架腔內以及支架遠側血管內的對比劑充盈狀況等綜合分析，對多數(shù)支架的血管內膜增生程度和管腔評價有1定的臨床應用價值。需要指出的是，由于支架的成分、金屬(合金)絲的粗細、編織方 式和直徑的不同，部分支架管腔的CT評價仍有1定困難，甚至不能滿足影像學評價 。
5．心臟功能評價
回顧性心電門控MSCT增 強掃描能夠顯示心臟在1個完整心動周期內的運動，利用不同時相的圖 像重組，結合冠狀動脈成像所得到的3維容積數(shù)據(jù)，可以同時用于計算各種心功能參數(shù)，如每搏輸出量以及射血分數(shù)、心肌質量、室壁增厚率等，對心臟局部和整體的功能進行評價。根據(jù)最近的文獻報 道，MSCT和MRI結果并無明顯差異。同時，根據(jù)不同相位重組的心臟電影，還可以清楚地顯示心室壁和瓣膜運動情況，判斷心室壁是否存在運動減低或反向運動，是否存在瓣膜狹窄或關閉不全，得到 對心臟的綜合評價。
6.對心肌活性的評價
利用心肌灌注缺損的信息評價特定冠狀動脈病變對功能或血流動力學的影響至關重要,能同時提供心肌灌注和存活力信息的診斷工具將有助于評價患者的預后 。以及選擇適當?shù)闹委煵呗�。CT具有掃描速 度快，空間和時間分辨率高的優(yōu)勢，利用其進行心肌活性的評估，已經(jīng)進行了許多動物實驗，取得了初步理想的研究結果，我院對30例陳舊心梗CT延遲強化的研究表明，其與MR具有良好的相關性，可以較為準確地評價心肌存活性。同時也基本確認了較為完善的檢查流程。如果再同時結合冠狀動脈成像 ，即可在1次CT檢查得到所需的各種信息。但x線的照射劑量成為限制其臨床廣泛應用的突出問題，因此，怎樣降低掃描的X線劑量，是這1研究的關鍵。
2、CT未來的發(fā)展
1、增加容積覆蓋范圍 在CT獲取高分辨率心臟圖像發(fā)展過程中，探測器Z軸的覆蓋范圍有了顯著增加，Z軸覆蓋范圍決定了在1次心動周期中采集的圖像的總的厚度，因此，Z軸覆蓋范圍越大，則采集過程中需要的心動周期數(shù)越少。目前的64排CT Z軸覆蓋范圍為19.2mm或40mm。未來的320排CT設計中探測器Z軸的覆蓋范圍有了顯著增加，使得在1次心跳中采集的圖像的總的厚度達到160mm，從而能在1次心跳內完成對整個心臟的掃描，對嚴重心律失常的病人可以避免錯層及階梯狀偽影的發(fā)生，進1步提高圖象質量。320排CT另1個好處是可以在進行心肌灌注檢查時增大掃描的心肌范圍，獲得大范圍、全器官的同步動態(tài)容積數(shù)據(jù)采集和分析。但現(xiàn)在有關多層CT心肌灌注的研究經(jīng)驗在臨床上的應用非常有限。如果想在將來可能問世的寬探測器容積覆蓋的新型CT上進行心肌灌注檢查的話，在當今CT上還有很多基礎性研究需要進行。
2、降低射線劑量
前面提到，在CT的未來發(fā)展中，實現(xiàn)掃描劑量的最小化是發(fā)展重點。心電控制的劑量調節(jié)方案是指在心電門控下的非重要期相中降低輻射量，只有在需要重建的期相中才必須達到1定的球管輸出值。通常采用這種方法可以使得射線輻射劑量控制在10mSv之內，這是1個可以接受的劑量，但是仍然高于有創(chuàng)的常規(guī)血管造影診斷檢查。前瞻性心電觸發(fā)聯(lián)合“步進和采集”的軸位采集方式可以給與患者更小的劑量，原因在于掃描是僅僅在以往所選心臟周期中進行。但是，它不能提供連續(xù)容積覆蓋，而且，不同期相的心臟重建圖像不能進行功能性評估。由于心電觸發(fā)軸位掃描取決于1個可靠的患者的R－R間期，這種方法在嚴重心律不齊的患者中無法應用。另1種降低輻射劑量的方法是調整管電壓。因對比噪音比會隨著管電壓的減小而增加。因此，要想獲得理想的對比噪音比，患者劑量可因為選擇較低的管電壓80-100千伏而減小，CT輻射劑量指數(shù)揭示了使用80千伏的條件可以減少65%的曝光劑量。另外，輻射劑量可以依據(jù)增加的螺距值而減少，在掃描時螺距值可以進行適當?shù)恼{整。 總之，隨著CT設備的進1步發(fā)展，未來其在臨床的應用將更加廣泛和深入。
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