摘要

隨著CT技術的飛速發展，冠狀動脈CT血管造影(CCTA)在冠狀動脈疾病(CAD)診斷中的應用越來越廣泛。CCTA除了具有提高CAD檢測靈敏度和特異性的優勢外，還與高輻射劑量有關。為了減少CT手術的輻射劑量，已經提出了幾種劑量減少策略。然而，其中一項技術，即前瞻性心電圖觸發CCTA為患者提供了巨大的輻射劑量減少。因此，本文提供了前瞻性心電圖觸發技術的信息，以及如何進一步減少患者的輻射劑量。

關鍵字

冠狀動脈CT血管造影術;冠狀動脈疾病;心電圖(ECG)

前瞻性心電圖觸發冠狀動脈CT血管造影

(CCTA):這個過程有多安全?

在過去的15年裏，CT技術取得了巨大的發展，CT掃描儀可以產生冠狀動脈腔和壁的圖像，從而分析冠狀動脈疾病的嚴重程度和特征，這無疑使CCTA成為一種可靠的冠狀動脈成像的非侵入性診斷工具。本文旨在提供CCTA掃描技術、CCTA手術相關的輻射劑量以及前瞻性心電圖觸發如何進一步減少患者的輻射劑量的信息。

CCTA數據集的采集包括三個步驟，包括地形圖、確定充分的CCTA對比增強和整個冠狀動脈樹的圖像采集，通過使用bolus跟蹤或測試bolus技術完成對比增強設置。掃描是在舒適吸氣的單次屏氣中完成的，並以高流速(4-6 mL/s)注射含有高濃度碘(300-400 mg/mL)的造影劑開始。造影劑的總量取決於掃描長度，但通常注射60-80毫升，然後用生理鹽水衝洗(40-70毫升，速度為4-6毫升/秒)。延遲計算為造影劑傳輸時間[1]後，實際CT掃描開始。

CCTA過程中有兩種技術，即前瞻性心電圖觸發和回顧性心電圖門控。前瞻性心電觸發和回顧性心電門控技術分別根據其掃描方式(順序掃描和螺旋掃描)進行了描述。在順序掃描或稱為步進-拍攝掃描模式中，當x光管和探測器在患者周圍360°旋轉時，x光管和探測器從不同角度位置獲取人體的一係列軸向切片，從而產生橫斷麵圖像。然後，從得到的投影數據重建圖像，這就像合並幾個連續的部分心髒圖像棧，直到獲得一個完整的心髒圖像，包含所需掃描範圍內的整個心髒長度。然而，如果患者在采集過程中移動，從不同角度位置獲得的數據不再一致，出現階梯-台階偽影，導致圖像退化，可能診斷價值有限[2]。

另一方麵，螺旋或螺旋掃描方式使用不同的掃描原理。與順序CT不同的是，這種模式允許工作台在x光管圍繞患者360°旋轉的同時，以z方向連續移動龍門。x射線沿著病人周圍的螺旋路徑產生體積數據。在數據采集過程中，表在z方向的移動會產生不一致的數據集，導致重構圖像被工件降級。因此，一些特殊的重建算法利用插值原理為每個表位置生成平麵數據集，生成無偽圖像[2]。因此，可以通過根據需要經常進行重疊重構，從大量數據中重構單個片。

輻射劑量問題

盡管CT技術的快速發展提高了CCTA在冠狀動脈疾病(CAD)檢測中的圖像質量和診斷價值的敏感性和特異性，但CCTA存在高輻射劑量的潛在風險[3,4]。以往文獻表明，由於CT中探測器準直窄和解剖覆蓋較長[5]，輻射劑量隨探測器行數增加而增加。事實上，人們普遍認為CT是所有放射檢查中輻射劑量最高的成像方式，因為它貢獻了所有放射檢查中高達70%的輻射劑量[6]。此前的研究估計，在英國，CT掃描每年導致800例女性癌症和1300例男性癌症。此外，在美國，估計每年接受CT檢查的60萬名15歲以下兒童中，約有500人將死於癌症[8]。此外，CCTA相關的輻射風險在文獻中引起了嚴重關注，許多研究者一致認為CCTA存在輻射誘發惡性腫瘤的潛在風險[3,9]。事實上，許多研究人員都在質疑:使用CCTA是否能帶來最大的益處?輻射的風險是否大於CT檢查的預期益處?(3, 10)。

因此，人們提出了幾種劑量節約策略來解決輻射劑量問題，這些技術包括基於解剖的電子管電流調製[11]、ecg控製的電子管電流調製[12]、電子管降壓[13]、迭代重建算法軟件[14]、高間距掃描[15]和前瞻性ecg觸發的CCTA[16,17]。前瞻心電圖觸發CCTA技術是進一步降低CCTA過程中患者輻射劑量的策略之一，本文旨在提供相關信息

前瞻性心電圖觸發冠狀動脈CT血管造影

前瞻性心電圖觸發技術是一種低輻射劑量掃描方法，使用順序模式獲取軸向圖像和增量移動表，以最小的軸向切片重疊覆蓋心髒。這項技術在心髒CT中並不新鮮，它認識到CT圖像與心髒舒張期同步是心髒成像的最佳選擇。然而，當患者心率增加時，結果就不一樣了。與回顧性心電門控中的螺旋連續掃描原理不同，該技術中的數據采集原理僅發生在被心電信號觸發時，通過選擇性地打開x光管所選擇的心相期(舒張期)。x線管在掃描期間的大部分時間都是關閉的，特別是除心循環中的舒張期外(圖1)[18]。此外，在圖像采集過程中，工作台是靜止的，然後移動到下一個位置，由隨後的心髒周期(舒張期)啟動另一個掃描。這一結果導致輻射劑量[19]顯著降低。前瞻性心電圖觸發方案產生的輻射劑量較低，有效劑量在3.8 - 6.8 mSv之間，明顯低於傳統的CCTA方法、回顧性心電圖門控技術。這種劑量減少範圍從76%到83%[17,20]。

在64片掃描儀係統中，掃描是通過使用3到5個增量的64 × 0.625 mm (40 mm)圖像組來規定的，這需要多達4個增量的35毫米表平移，允許5毫米的重疊。最小掃描間隔延遲大約在0.6到1.0秒之間，這通常需要在數據采集之間跳過一個心動周期，結果是每2個心動周期采集一個圖像[19]。然而，使用更大的探測器(128、256或320層CT)會更快。探測器的寬度決定了覆蓋整個心髒並完成檢查的步驟/掃描數。例如，雙源64層CT具有較窄的探測器陣列(32 × 2 × 0.6 mm = 38.4 mm每次采集);因此，它需要更多的增量步驟(通常4-5個心動周期)來覆蓋心髒和完成檢查，比320排係統(320 × 0.5 mm = 160 mm)在一次采集[21]覆蓋心髒。

前瞻性心電圖觸發技術有有限的心髒階段重建可用。因此，所有受試者通常選擇舒張中期(R-R間隔的75%)進行數據采集。此外，通過使用附加的“填充”將允許更多的心髒階段重建。填充技術被描述為延長采集窗口，以產生一致的圖像質量，即使掃描有輕微心率變化(大於±5 b.p.m)的患者。雖然填充可以被描述為擴大采集窗口，但它實際上是在所需的最小或實際采集時間(毫秒)之前和之後打開x光管。當前軟件可用的填充選項範圍從0到200毫秒。然而，由於特定窗口[19]階段的輻射暴露費用，輻射劑量肯定會隨著填充窗口的應用而增加。

在診斷質量和準確性方麵，基於23項使用前瞻性心電圖觸發[22]的選定研究的係統綜述證明，前瞻性心電圖觸發CCTA在診斷CAD方麵具有高敏感性(>89.3%)、特異性(>90.5%)、陽性預測值(>89.8%)、陰性預測值(>90%)和準確性(>92.3%)。

圖1:CCTA掃描技術的不同產生不同的輻射劑量。在標準的回顧性門控中，在整個采集過程中，管電流持續“開”，產生高輻射劑量，而在預期的心電圖觸發中，暴露在選擇性心髒期(舒張期)短時間內“開”，產生低輻射劑量。

*根據多檢測器CT掃描儀的類型和世代

表1:前瞻性心電觸發與回顧性心電門控CCTA的優缺點總結

前瞻性心電圖觸發技術的主要局限性是由於數據采集過程中對心循環的訪問受限，無法進行心功能分析。心功能分析可采用螺旋掃描方式進行多階段心髒掃描。如果臨床情況或轉診醫生需要心功能信息，則必須進行回顧性門控。心率變異性是前瞻性心電圖觸發技術的另一個限製。> 5 b.p.m.的心率變異性被認為不適用於未配備“填充窗口”軟件應用的掃描儀係統，特別是64層掃描儀[19]。表1總結了前瞻性心電圖觸發與回顧性心電圖配通CCTA的優缺點。

綜上所述，前瞻性心電圖觸發冠狀動脈CT血管造影在冠心病診斷中具有低輻射劑量、高診斷質量和準確性的優點。在3.8 mSv的低有效劑量下，前瞻性心電圖觸發CCTA被認為是一種安全的方法，可作為一種評估冠狀動脈的篩查工具在放射調查程序中進行。

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文章類型:評論文章

引用:Sabarudin A(2015)前瞻性ecg觸發冠狀動脈CT血管造影(CCTA):該程序的安全性如何?J Hear Health，第1.1卷:http://dx.doi.org/10.16966/2379-769X.104

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出版的曆史:

收到日期:2015年3月12日,

接受日期:2015年3月24日,

發表日期:2015年3月28日