背景随着生活水平的提高,冠心病已成为人类死亡的重要原因。选择性冠状动脉造影(CCA)在冠状动脉疾病(CAD)的定性、定位和程度的判断上居主导地位,但该检查费用高,有一定的危险性。1998年,4排多层螺旋CT(MSCT)的运用,球管旋转一圈同时获取4排探测器数据,并且球管旋转360°最短时间为0.5s。这是在过去单排和双排螺旋CT上的重大发展,有学者尝试用4、8层螺旋CT在心电门控下进行冠状动脉成像,所得的冠状动脉成像虽然粗糙,但是已能分辨冠状动脉的主干及严重狭窄,随着16、32、40层CT机的发展,球管的快速旋转和亚毫米的空间分辨力,在回顾性心电门控的基础上,无创性MSCT心脏成像技术开始逐渐进入临床应用,至64层螺旋CT,X线球管扫描旋转速度加快至0.35s/转,在Z轴方向探测器的宽度增加至40㎜,图像后处理技术的相关程序及诊断分析软件的开发,使心脏成像的技术得到进一步发展。本研究对64层螺旋CT的冠状动脉成像(64SCTCA)进行了实验和临床研究,评价64层螺旋CT冠状动脉成像的影响因素,以及在冠状动脉疾病诊断中的临床应用价值。第一部分实验研究目的采用心脏动态体模,对64SCTCA图像质量的相关影响因素进行分析。材料和方法本研究采用GE Light speed 64层螺旋CT,以心脏冠状动脉扫描的模式对心脏动态体模进行扫描。心脏动态体模由3个部分组成:动力部分、解剖结构模拟部分和控制部分组成。心脏动态体模的心率设置为40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110和115次/min,X线管转速设置为0.35、0.40和0.45 s,分别对不同心率下的心脏动态体模进行冠状动脉成像扫描。所有扫描数据在R-R间期90%时相分别进行单扇区和多扇区重组。重组数据传至AW4.2工作站后处理成像。后处理方法采用容积重组(VR)、多平面重组(MPR)重组模式。分别对不同重组图像进行评分。统计学处理采用多元线性回归模型。结果(1)心率对图像质量的影响有显著意义;随着心率的增加,图像质量评分呈下降趋势;(2)重组算法对图像质量的影响有显著意义。在同一条件下多扇区重组算法较单扇区重组算法提高了图像质量评分。(3) X线管转速在0.35、0.40和0.45 s下对图像质量的影响无显著意义。(4)心率、重组算法与图像质量间具有多元线性回归关系。建立的多元回归方程如下:Y(图像质量评分)=5.154-0.046×心率+0.500×重组算法(单扇区为1,多扇区为2)结论采用心脏动态体模评价64SCTCA图像质量的影响因素,对临床研究和应用有着重要价值。能够为其临床应用和基础研究提供帮助。第二部分临床研究研究一目的探讨64SCTCA的临床应用价值及心率对图像质量的影响。方法对66例患者行64SCTCA,记录扫描时间、心率、心率变化,后处理重建冠状动脉各分支的显示情况、冠状动脉病变的显示情况;将66例按心率≤60次/分为Ⅰ组,心率61～70次/分为Ⅱ组,心率71～80次/分为Ⅲ组,心率>80次/分为Ⅳ组,比较各组间的70%、80%时相图像质量。结果64SCTCA扫描时间短,心率变化小,对冠状动脉三四级分支的显示优,对病变显示清晰;比较不同心率组冠状动脉图像质量评分,Ⅳ组(心率>80次/分)与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组差异有显著性降低(p<0.05),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各组间差异无统计学意义。结论64SCTCA扫描时间短,图像清晰,但心率大于80次/分对图像质量仍有很大的影响。研究二目的探讨64SCTCA扫描过程中所致的心率变化及心率变化对图像质量的影响。方法回顾性分析138例64层螺旋CT冠状动脉成像资料,记录扫描期间的心率变化,根据不同的心率变化分组,A组:心率变化0～4次/分,:心率变化5～9次/分,C组:心率变化10～20次/分,D组:心率变化>20次/分。比较不同组间的冠状动脉各节段图像质量差异。结果64SCTCA心率变化在10次/分以内者占89%,RCA1、RCA3、PDA、LMA、LAD、LCX1及LCX2的图像质量A、B、C组间无显著差异(p>0.05), D组与A、B、C组对比图像质量明显下降(p<0.05);RCA2的A、B、C、D组间对比图像质量有显著差异(p<0.05),呈下降趋势。结论64SCTCA心率变化幅度小,心率变化>20次/分,才引起冠状动脉成像质量明显下降,RCA2段图像质量易受心率波动的影响。研究三目的探讨64SCTCA在不同心率下最优成像相位窗。方法对112病例行64SCTCA,扫描后数据分别按R-R间期10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%及90%的相位进行后处理重组,对后处理图像按5级评分,记录扫描期间心率,将112例患者按心率<60次/min为Ⅰ组,心率60～69次/min为Ⅱ组,心率70～79次/min为Ⅲ组,心率≥80次/min为Ⅳ组,绘制不同心率组的冠状动脉成像质量评分随相位变化的线图,分析观察不同心率组的各时相冠状动脉评分趋势。结果Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组80%相位图像质量最优;Ⅳ组RCA最优的相位窗为50%相位,LMA、LAD、LCX最优的相位窗为40%;Pearson相关分析在R-R 40%相位,冠状动脉的图像质量评分与心率无显著相关性。结论在不同心率下,64SCTCA各相位的图像质量有差别,低心率下,可采用80%相位的图像进行重组;高心率下,可用40%、50%相位的图像来用于诊断。研究四目的评价64SCTCA对钙化及非钙化冠状动脉狭窄程度的评估与比较,进行一致性分析。方法搜集67例患者64SCTCA及近期DSA冠状动脉造影(CCA)资料,根据冠状动脉钙化积分的扫描结果将冠状动脉分为非钙化组和钙化组,按管径无狭窄,轻度狭窄(≤50%),中度狭窄(51%～75%),重度狭窄或闭塞(76%～100%)4个等级分别比较两组的64SCTCA与CCA评估狭窄程度的一致性。统计学分析采用Kappa评价方法。结果67例患者共评价分析冠状动脉804段血管,其中非钙化组冠状动脉714段,钙化组冠状动脉90段;在非钙化组64SCTCA和CCA一致性分析显示Kappa值=O.643,二者对冠状动脉狭窄程度评估一致性好;在钙化组64SCTCA和CCA一致性分析显示Kappa值=0.145,二者对冠状动脉狭窄程度评估一致性差,有55(55/90)段钙化冠状动脉血管64SCTCA评估狭窄程度高于CCA。结论64SCTCA对非钙化冠状动脉有无狭窄及狭窄程度显示准确性高,对管壁斑块显示好;对有钙化斑块的冠状动脉狭窄评估与CCA的一致性差,64SCTCA常常会高估狭窄程度。