ssf對冠狀動脈成像質(zhì)量的影響

ssf對冠狀動脈成像質(zhì)量的影響

隨著多層旋轉(zhuǎn)ct技術(shù)的快速發(fā)展，msct動脈成像具有良好的空間分辨率，并在無創(chuàng)傷性和定性分析斑塊時表現(xiàn)出廣泛應(yīng)用的應(yīng)用。然而一直以來,高心率及心率不穩(wěn)定都是CT冠狀動脈成像檢查的瓶頸。冠狀動脈運動追蹤凍結(jié)技術(shù)(snapshotfreeze,SSF)是后64排時代硬件設(shè)備提升基礎(chǔ)上的一種全新的冠狀動脈運動分析和凍結(jié)技術(shù),其使用相鄰心動周期的圖像信息來補償冠狀動脈運動造成的偽影,利用一個心動周期相鄰期相的圖像信息來補償冠狀動脈運動,從而達到校正運動偽影凍結(jié)冠狀動脈的目的。本文初步探討SSF技術(shù)對改善圖像質(zhì)量的作用。1數(shù)據(jù)和方法1.1研究主題選擇2014年1~4月在我院行CT冠狀動脈成像的患者34例,男21例,女13例,年齡33~85歲,平均56.8歲。1.2資料與數(shù)據(jù)處理使用美國GE公司寶石能譜CT(DiscoveryCT750HD),雙筒高壓注射器。對比劑:歐乃派克(350mgI/ml),注射總量按0.9ml/kg體重計算,流率4.5~6ml/s,隨后注入20~30ml生理鹽水。掃描范圍從隆突下1cm至膈下1~2cm。心率≤65次/min,使用前瞻性心電門控技術(shù),曝光補償(padding)85ms;心率>65次/min或心率波動范圍較大者,使用回顧性心電門控技術(shù)。準直器寬度0.625mm,探測器寬度40mm,機架旋轉(zhuǎn)時間0.35s,管電壓100~120kv,管電流根據(jù)患者體質(zhì)量指數(shù)(BMI)采用不同的掃描條件,管電流300~700mA。掃描時記錄患者的心率及心律情況。1.3圖像后處理將原始數(shù)據(jù)使用標準算法及SSF2種方法進行重建,前瞻性心電門控掃描進行75%期相重建,回顧性心電門控進行45%期相及75%期相重建,并傳入GEAW4.6工作站,分別進行MPR、CPR、MIP、VR及冠狀動脈樹血管分析。1.4圖像質(zhì)量評價由2名有經(jīng)驗的影像科醫(yī)師對使用SSF技術(shù)前后的圖像質(zhì)量進行評價。冠狀動脈圖像按照美國心臟協(xié)會(AHA)15分段法命名。選取冠狀動脈主支的9個節(jié)段,即左主干,前降支近、中、遠段,左旋支近段、遠段,右冠狀動脈近、中、遠段進行評價。圖像質(zhì)量分級參照Ehara等采用1~5級評分法:5分,無運動偽影,無明顯噪聲;4分,有輕度運動偽影或噪聲;3分,較多運動偽影或噪聲較大,但不影響管腔評價;2分,運動偽影嚴重或噪聲大,影響管腔評價;1分,明顯運動偽影,管腔無法評價。評分有分歧時共同商討達成一致。2心率波動范圍所選34例患者均心率較高或心率不穩(wěn)定,心率43~77次/min,掃描期間心率波動范圍2~12次。使用SSF技術(shù)后,左主干、前降支、右冠狀動脈的圖像質(zhì)量評分均高于標準算法,尤其右冠狀動脈在2種算法之間的差異有明顯統(tǒng)計學(xué)意義,左旋支在2種算法之間的差異無明顯統(tǒng)計學(xué)意義,見表1,圖1~2。3ssf重建的作用機制冠狀動脈三個主要分支的跳動是有規(guī)律可循的。隨著心臟不停地跳動,冠狀動脈三個主要分支在心動周期不同期相有著不同的運動速度和幅度。一般的,左前降支及回旋支趨于隨著左心室運動,右冠狀動脈則與右心室運動同步,并同回旋支一起,在心臟舒張中后期易受心房收縮影響。三分支中,左前降支的運動最不明顯,右冠狀動脈的運動最明顯,尤其右冠狀動脈中段。本組研究也證實,在使用SSF技術(shù)前,左前降支及左旋支圖像質(zhì)量評分均較高,而右冠狀動脈圖像質(zhì)量評分最低,圖像運動偽影最嚴重。在心率約60/min時,三支主要分支均在70%期相附近的運動幅度最低,該段時間窗為175ms;隨著心率增加到75/min時,三支主要分支的運動幅度最低點提前至40%期相附近,時間窗僅為75ms。隨著心率的加快,收縮期和舒張期的縮短不一致,舒張期的縮短更明顯。心率通過不成比例的縮短舒張期和收縮期來影響冠狀動脈的三維運動,導(dǎo)致冠狀動脈運動的波谷和波峰發(fā)生改變,從而影響CT冠狀動脈重建的期相。冠狀動脈運動的這種規(guī)律可以通過特殊的數(shù)學(xué)模型記錄下來,用于計算冠狀動脈的運動軌跡,從而重建清晰的冠狀動脈圖像,這就是SSF,一個全新的冠狀動脈運動矯正方法。其技術(shù)本質(zhì)是通過高分辨采樣得到心臟運動過程中的一系列圖像,對相鄰期相的圖像運動信息進行迭代傅里葉變換,在頻域?qū)跔顒用}運動(路徑和速度)進行分析和建模,從而對運動模糊進行矯正,消除殘余的運動偽影,有效地壓縮重建時間窗,得到清晰的冠狀動脈解剖圖像。SSF通過對冠狀動脈的17個節(jié)段進行運動分析,從而對每個冠狀動脈體素的運動進行追蹤和矯正。SSF與多扇區(qū)、多期相重建是有區(qū)別的。多扇區(qū)掃描的目的是通過綜合來自不同心動周期的不同期相數(shù)據(jù)來提高時間分辨率,然而每個心動周期的心跳并不完全一致,這樣就會造成不同心動周期的數(shù)據(jù)整合后不能完全匹配,圖像出現(xiàn)偽影。SSF使用一個心動周期內(nèi)相鄰期相的圖像信息來描繪血管運動,包括其運動路徑和方向,以確定靶期相實際血管位置,并對靶期相的運動做相應(yīng)的補償,有效地縮短了重建時間窗。不像多扇區(qū)重建,SSF直接靶向作用于冠狀動脈特異運動,其以一個心動周期內(nèi)的運動為特點,因此心跳不一致以及心動周期、機架每周的共振點等這些影響多扇區(qū)重建的因素對其影響相對較小。本組研究中需要特別指出的是,對于使用前置性心電門控掃描的患者,若需要使用SSF技術(shù),則曝光補償(padding)至少需要達到80ms,以滿足相鄰3個期相的數(shù)據(jù)重建,故檢查的輻射劑量較單純的前置性心電門控高,而且因前瞻性心電門控掃描只采集75%期相的圖像數(shù)據(jù),故只可以重建75%靶期相的相鄰3個期相,對于心率較快的患者,無法重建顯示右冠狀動脈較好的45%期相。故筆者建議當心率小于65次/min且穩(wěn)定時,使用單純前置性心電門控掃描以達到最小的輻射劑量;當心率小于65