读书笔记心脏大血管的CT检查 [复制链接]

ladysandgentleman，欢迎大家来到97.6读书笔记栏目，我是你们的老朋友90后影像小医师一枚，在这里你能学习到心血管经典著作，在这里你能在知识的海洋里尽情傲游。今天我为大家解读的是第三节《心脏大血管的CT检查》。

第3节

心脏大血管的CT检查

·心脏在不停搏动，常规CT的扫描速度不能满足心脏成像的需求，在很长一段时期内心脏CT检查的价值十分有限。

·电子束CT(electronbeamCT，EBCT)问世，在心脏的检查方面取得一些进展，但由于价格昂贵，设备普及率很低，并未发挥重要作用。

·多排(或多层)螺旋CT(multi-detectorormulti-slicespiralCT，MSCT)的问世极大地推动了心脏CT检查的进展，尤其是64排MSCT的临床应用，使CT心脏检查取得突破。

一、电子束CT

·EBCT通过电子枪发射电子束，借助电子束偏转轰击阳极靶来产生X线

·与常规CT的X线球管和探测器系统的机械旋转相比，电子束的偏转速度快，EBCT时间

分辨力显著提高，单幅图像的采集时间可达50ms

·EBCT可以采用多种扫描模式，分别获取心脏形态和功能信息

·EBCT心脏平扫检查主要用于冠状动脉的钙化评分，并可根据评分分值的高低，判断被检查者发生冠心病的危险程度

·对绝大多数心脏的EBCT检查而言，需要经静脉注射对比剂进行增强扫描，以增加血池与心脏大血管壁的对比度

·EBCT的图像仍旧是层面采集，而且体层相对较厚，并非真正意义的容积采集，不可能由横断面采集获得其他方位的高分辨力图像

·EBCT通常由获取心脏短轴位或长轴位图像来进行心脏的形态学分析，应用EBCT仅能获取冠状动脉的主干，而且图像质量较差，临床不能用于评价冠状动脉病变。

二、多排(或多层)螺旋CT心脏检查

·常规CT的单层图像采集时间在秒或亚秒水平，而心动周期通常接近1s，CT图像采集过程几乎覆盖整个心动周期，仅可勉强观察心脏的大体形态，不可能进行心脏形态学测量、心功能测定和冠状动脉成像多排螺旋CT(具有4排以上的探测器)问世以后，开始尝试应用MSCT进行心脏成像检查，但直到16层MSCT，冠状动脉成像成功率仅在50%~70%，不能在临床普及应用。

·64排(或层)MSCT问世之后，X线管球的单圈旋转时间达到0.33~0.35s，结合部分采集和多扇区重建技术的应用，可以使时间分辨率达到ms甚至ms之内

·MSCT的空间分辨率可达到各向同性0.5~0.mm，甚至纵向分辨率可达0.2~0.3mm，实现容积数据采集，适用于各种心脏疾病的检查，使冠状动脉CT血管成像成为临床实用技术。

·目前对MSCT的称谓主要有多排螺旋CT和多层螺旋CT两种，二者分别针对探测器排数和旋转一圈所能生成图像的层数而命名

·目前高端MSCT设备已经实现容积扫描，衡量CT的空间成像能力的更重要指标是其z轴空间分辨率和探测器总宽度。目前能够生产最高端MSCT机共有4家跨国公司，其发展方向截然不同。

oSiemens公司：采取两个X线管球的方式，X线管球旋转一周最快0.28s，其最高时间分辨率达到83ms，根据患者的心率情况，最快0.25s即可完成心脏冠状动脉的成像数据。

oToshiba公司：应用排宽体探测器，管球旋转一圈应用双倍采集数据的方法可以获得层图像，覆盖范围高达16cm

oGE公司：改变X线发生器的工作方式，实现瞬间反复切换管电压获取能谱图像，CT的组织对比分辨力得到极大提高。

oPhilips公司：采用排探测器和飞焦点技术获取层图像，管球旋转一周时间为0.27s，覆盖8cm范围，完成冠状动脉检查仅需要旋转2周

·针对冠状动脉成像而言，目前任何一家的产品在时间分辨率方面还没有突破50ms大关，受探测器大小的限制，平面内空间分辨力尚未超过0.5mm，鉴于冠状动脉及其分支很细，MSCT显示冠状动脉的能力还不如传统X线心血管造影

·MSCT采用锥形X线束覆盖整个探测器宽度，而不像单排螺旋CT那样采用扇形X线束

·对螺旋扫描而言，其螺距概念也与单排螺旋CT不同，通常以旋转一圈的近床距离与所应用探测器总宽度的比值作为螺距值，也有将其称为螺距系数。

·MSCT的图像重建需要整合多排探测器上获得的z轴同一位置的数据来实现，而不像单层螺旋CT那样采用同一排探测器的数据，通常再通过线性内插法和反投影算法来获取层面图像

·MSCT应用锥形X线束，需要应用特殊算法进行消除伪影的校正

·特殊之处：提高时间分辨率和采集图像之间的空间配准

·提高时间分辨率的技术

o缩短旋转时间：螺旋CT旋转速度最快也仅达到0.27s/圈，采用°数据进行图像重建，仍不能满足临床需要

o半扫描重建技术

■应用不足°的数据重建图像

■影响图像的对比度，但心脏MSCT检查通常采用对比增强扫描，可使血池与心脏大血管壁的对比度增强

■心脏的半扫描重建技术通常采用约°的数据，其时间分辨率约为旋转时间的一半

·空间配准

o心脏在不断运动，数据的空间配准十分重要，尤其在显示心脏细微结构时

o根据心搏为周期性运动，可假定不同心动周期的相同时相，心脏运动时相相同，心脏成像中就可以应用心电图触发/门控技术来实现图像的空间配准，从而获得整个心脏的连续图像

·采集时间窗

○心率较慢(65次/分以下)时，心脏相对静止的时期主要在舒张中晚期

○心率较快(70次/分以上)时，心脏相对静止的时期主要在收缩末期

·前瞻性心电图触发(prospectiveECGtriggering)

采集

o前瞻性心电图触发采集通常称之为前门控采集，是指在心动周期的设定时相启动X线球管曝光和数据采集，从而获取所需图像数据，在不同心动周期的相同时相上，连续获得不同空间位置的图像数据，将所获数据总和起来，获得特定心动周期时相整个心脏的影像数据的技术

o前门控采集主要采用序列扫描模式，现在也有应用前门控进行大螺距快速扫描的模式

o前门控采集以前主要用于EBCT的心脏成像和MSCT的钙化积分扫描

o前门控采集已经成为与回顾性门控采集并列的MSCT心脏采集模式，主要用于在心率较慢(小于65bpm)的条件下

o前门控采集的优势与困难

■极大降低X线辐射剂量

■采集心动周期的时相判断依赖于以前心动周期的归纳，受心律失常的影响较大

■难以应用其他提高时间分辨率的技术，通常不适用于较快心率

·回顾性心电图门控(retrospectiveECGgating)采集

o回顾性心电图门控采集通常称之为后门控采集，是指在心脏螺旋采集的同时获取心电图数据，二者在时间上配准，在图像重建时再对数据进行选择，应用特定时相的数据，获得特定心动周期时相的图像

o后门控采集采用螺旋方式进行扫描

o后门控采集的优势和不足

■获取的数据覆盖整个心动周期，可以分别重建出心动周期不同时相的图像，获得心脏的动态CT图像，可进行心功能测定

■X线辐射剂量较高，而其中一部分剂量用于获取心脏快速运动期的数据，属于无效辐射

■能够应用多扇区重建技术提高时间分辨率

·非门控采集

o患者不能配合屏气或心律显著不齐、无法实施门控采集，且无需观察冠状动脉时，应用

常规螺旋扫描方式采集心脏的图像数据

o优势在于扫描速度快，辐射剂量低，但图像的运动伪影干扰明显，显示心脏细微结构差

●多扇区重建技术

oMSCT时间分辨率还不足以冻结心脏运动图像，引人多扇区重建技术加以补偿心脏半重建技术通常需要采集°的数据，把这°数据分别在2~4个心动周期内获取，则可能将“时间分辨率”提高2~4倍

o应用该技术获取的多扇区数据受心动周期与管球旋转时间关系的影响较大，只有在心动周期与旋转时间适当匹配时，才能获得最佳的多扇区重建效果

o多扇区重建只是在时间分辨率不足情况下的一种替代方法

·目的：心腔及血管内的血液与心肌和血管壁缺乏天然对比度，在心脏MSCT成像中应用对比剂提高血管的对比度

·使用高浓度对比剂，常用含碘浓度为：mg/ml和mg/ml，最高浓度可达mg/ml，同时还应使用高注射流率(通常为4ml/s~5ml/s)，并以相同流率追加注射30~40ml生理盐水

·对比剂追踪技术：对比剂在心腔和血管内存留和保持较高浓度的时间有限，必须准确掌握扫描时机，尤其在进行冠状动脉成像时

o小剂量团注测试(testbolus)

■团注测试技术是指在增强扫描前，先以与增强扫描相同的流率注射小剂量对比剂(一般为20ml)，进行同层动态扫描，获取感兴趣区的时间密度曲线，确定对比剂到达感兴趣区时间，从而设定正式扫描延迟时间的技术

■准确的判断对比剂的循环时间为其主要优点，使扫描计划更为准确，尤其对有血液循环异常的病例而言，更能保证扫描的成功

■缺点是需要增加对比剂的用量，扫描过程相对繁琐和耗时，放射剂量也略有增高

◎团注追踪(bolustracking)

■团注追踪技术是指在注射对比剂后进行同层动态扫描，连续监测感兴趣区的CT值，一旦其达到设定阈值，即启动扫描的技术

■包括自动追踪和手动追踪两种方式

■优点是不增加对比剂用量，操作相对简单，射线辐射剂量略低

■缺点是无法事先了解患者的血液循环状况，若患者有循环异常，则可能出现扫描时机判断不准，影响图像质量，甚至导致检查失败

·扫描前准备

·减慢心率：口服β受体阻滞剂

o屏气训练

o正确连接心电图导联线，确保接合紧密

·扫描

o正侧位定位像

o钙化积分扫描，评价冠状动脉钙化同时确定增强扫描范围

o对比剂团注测试：一般选择主动脉根部时间-密度曲线的对比剂峰值后2~4s为扫描的延迟时间

o团注追踪技术：预先设定监测层面、检测血管，以及触发阈值和延迟时间，通常亦选择主动脉起始部为监测层面，监测主动脉对比剂浓度，选择触发阈值为Hu或者Hu，延迟时间为4~6s

o造影扫描

■冠状动脉扫描多选择最快旋转速度，覆盖肺动脉水平至心脏膈面

■采取回顾性心电图门控扫描时，必须选择较小螺距值(通常约在0.2水平)

■需重建相应时相的薄层图像

■回顾性门控扫描可选择单扇区或多扇区

重建方式

o非冠状动脉成像：相对简单

■成人可应用心电图门控扫描方式，以清楚显示心内结构，并进行心功能评价，有助于各种心脏病的诊断和随访

■儿童(尤其小儿)通常难以控制其呼吸，为降低X线的辐射剂量，多选用非门控方式扫描，图像质量会有一定程度的下降

■对比剂注射应考虑检查目的，避免需观察的心腔内存在高密度伪影或无对比剂填充

·应用于MSCT心脏成像的后处理技术包括：冠状动脉钙化积分评价，多平面重建(MPR)，最大密度投影(MIP)，容积重现(VR)，仿真内镜(VE)，血管追踪及心功能测量等

·冠状动脉钙化积分：估计被检查者是否有冠心病，但其诊断准确度较差

·多平面重组(multi-planarreformation，MPR)和最大密度投影(maximumintensityprojection，MIP)：常用的后处理方法

o优点是诊断准确度高，但需要进行逐层细致观察，并要求影像医生对图像的空间想象和整合

o应用MPR还可进行心室长、短轴径线的测量，有助于心功能评价

·容积重现(Volumerendering，VR)

o三维显示解剖结构及病变受所选阈值的影响较大，若阈值选择不当，则导致误差

·血管追踪技术及曲面重组(curvedplanarreformation)

o获得所观察血管全程的曲面体层像，尤其适用于观察冠状动脉和颈动脉等走行迂曲的血管

o要特别注意多角度观察，避免因追踪路线中心不准所致血管狭窄的假阳性结果

o注意结合原始体层图像的仔细观察，以避免因后处理偏差所致的诊断错误

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