米乐M6官网登录正版下载·冠状动脉CTA：如何进行检查和图像解释及临床适应症

　　多项随机对照试验表明，CCT对预后的影响已超出其实际诊断特性；实际上，CCT对临床医生如何看待和治疗患者产生了影响，这与他们的知识或是否遵守相同主题的准则无关。

　　心脏CT扫描（CCT）在过去的20年中已经从一种研究工具发展成为强有力的临床成像技术。目前，在疑似梗阻性冠心病（CAD）的诊断中，当患者不稳定时，CCT被认为是主要的诊断工具。这被定义为解剖学方法，20年来一致受到功能性方法的挑战，而功能性方法是基于对负荷期间冠状动脉内血流减少并发症的评估（即通过负荷心电图、负荷超声心动图、负荷心脏磁共振、负荷核医学成像（SPECT/PET）等不同策略检测到的缺血。关键是，这从来不是真正的对抗，因为功能测试不能显示冠状动脉管腔或动脉壁动脉粥样硬化，

　　CCT在心血管医学中起着举足轻重的作用，它不仅是阻塞性CAD的一线诊断工具，而且在其他条件和情况下（如结构性心脏病及介入、先天性心脏病等）；在未来十年甚至更长的时间里，它的重要性将进一步发展到我们的临床实践中。

　　CCTA是一种稳健的成像技术，从技术角度来看，无论是软件方面还是硬件方面，都有着极高的要求。事实上，在过去的20年里，CT的发展主要是由心脏应用所推动。更快的机架旋转速度、更宽的探测器阵列、更强大的X射线球管、更灵敏和无噪声的探测器，这些都是由于临床需要逐步提高技术对具有越来越复杂心血管疾病的更广泛患者依从性而推动（图1-4）。因此，经过20年的发展，目前最先进的CT扫描技术可以用其心脏成像能力来表示，只有极少数例外。

　　图2 不同CAD表型的CCT。图中显示了不同的CAD表型。A，正常的LAD。B，轻度非阻塞性心脏病患者的LAD，主要表现为非钙化表型。C，严重弥漫性冠心病患者的LAD，表现为阻塞性部分钙化表型（即伴有钙化和非钙化动脉粥样硬化）。D，由于主要是非钙化斑块导致血管开口近端短闭塞的患者的LAD。

　　CT成像时间分辨率的一般定义是在两个或多个不同的连续时间点之间区分物体位置（如果是小对象则更好）的最佳能力。

　　运动是影响心脏成像质量的主要因素。由横膈膜引起的运动（大多数情况下，屏气很容易使之最小化），更重要的是由心跳引起。整个心动周期内的心脏运动随心脏时相的变化而变化，并随着心率的逐渐升高而显著增加。因此，需要减慢心率，以便在整个CT数据集中实现最小的残余运动。4层、16层和64层CT早期CCT的理想心率均在60bpm以下。目前，有一些技术将技术开发导向高时间分辨率设备（例如256/384层的双源CT），而其他技术则更侧重于增加探测器的宽度（例如256/320/640层CT）。如果我们只关注“时间和运动的物理”，毫无疑问，时间分辨率在这个领域是一个独特的概念，然而，如果我们考虑技术上可用的解决方案，有可能理论上允许在不增加机架旋转速度的情况下提高时间分辨率。这些解决方案依赖于来自多个心跳的信息片段的合并来生成足够用于单个图像的数据（多扇区重建）和/或它们在可用数据之间使用不同程度的插值。这些软件解决方案为正常工作所做的假设是，每一次心跳都与上一次或下一次完全相同，这在心脏生理学中几乎不存在，即使心率完全稳定，并且假设没有剩余的膈肌运动。事实上，即使在恒定的心率下，由于屏气时预负荷的变化，心脏充盈量也会不断变化，从而导致冠状动脉位置的改变。在完美的条件下，运动可能会小于1mm，但这确实存在。此外，在屏气时，几乎不可避免的膈肌漂移程度是可变的，这增加了上述不可避免的心脏结构的空间不一致性。

　　与将一个1吨或更多的旋转机架加速到更高的速度或创建一个包含2个球管和2个探测器的机架相比，创建利用可用数据的复杂算法更可行，也更便宜。由于这些因素和考虑，因此我们必须将时间分辨率的概念分为：（1）一般的时间分辨率（包括生成图像的任何定义或技术）和（2）有效的时间分辨率。后者表示在没有任何插值/代理信息的情况下，在一个心跳信号中生成一个图像所需的最短时间。我们必须明确地依赖第二个概念/定义，以便更好地了解心脏应用的CT扫描仪的实际性能，因为第一个概念/定义可能会产生误导。

　　采用双源结构（DSCT）的CT设备可获得CCT的最高有效时间分辨率，目前已降至66ms；这个数字来源于250 ms机架旋转时间除以95° 旋转段（全旋转的约1/4），这是获取图像所需信息的最小值。在单源CT（SSCT）设备使用完全相同的参数，我们可以实现125ms的最小有效时间分辨率，因此，需要SSCT系统引入采集后算法（多扇区重建），该算法能够合并来自2个或更多个连续心跳的信息，以创建有效的时间分辨率的替代品，该替代品受到上述限制的影响（即在时间/不同的心动周期中大多空间不一致）。在64层CT设备的早期，人们声称其时间分辨率为35–40 ms，其图像采集的标准是具有极低螺距（0.12–0.15）的回顾性心电门控，将4到5个连续心动周期的数据整合而成。

　　图3 冠状动脉狭窄的CCT定量评价。该图显示了RCA中段狭窄的定量评估。偏心斑块，轻度正性重构，主要为非钙化斑块（左侧轴位图为b，右侧正位图为b）。使用冠状动脉壁正常或接近正常的近端和远端参考点对狭窄进行定量评估，显示狭窄直径为51%，面积为76%。最小狭窄面积为2.3mm2。这是一种具有高风险表型的中度狭窄。

　　与时间分辨率同等重要的是空间分辨率。它通常可以定义为重建图像（或容积）中单个像素（或体素）的最小尺寸。这取决于几个因素，我们将简要总结。

　　它取决于图像矩阵的大小（CT和CCT通常为512×512；一些供应商/扫描模式允许1024 × 1024）和重建视野（FOV；CCT的通常在12m到16cm之间）。然而，这主要适用于轴向平面（即扫描仪的x–y轴），而对于纵向平面（扫描仪的z轴），它受单个探测器排宽度（CCT中为0.5–0.625 mm）和重建增量（通常为重建切片宽度的50/60%）的显著影响。

　　最佳方案是具有非常小的各向同性像素/体素（即立方形状；所有3个尺寸长度相同）。对于CCT，这一点很重要，因为冠状动脉非常小（即开口处4–5 mm，逐渐向远端分支变细），它们不会沿着有利于扫描平面的特定方向运行，我们的目标不仅是观察管腔，还包括冠状动脉壁（正常时约0.5mm，病变时增加）；事实上，从临床角度来看，冠状动脉壁粥样硬化成分的可视化以及最终的正确表征和量化极其重要。

　　对比度分辨率的一般定义可以简化为区分拥有不同（或略有不同）原子特征的相邻结构的能力。当两个不同结构之间的天然对比度较高时，这一点不太重要，但当天然对比度较低时，这可能成为一个显著的限制。

　　在CCT中，当我们进行冠状动脉管腔评估时，这一点的相关性稍低，但它与冠状动脉壁动脉粥样硬化的评估极为相关。例如，你可能有一个非常高的空间分辨率，而较低的对比度分辨率会极大地损害空间分辨率；在这种情况下，你将能够很好地区分具有显著不同密度的结构之间的边缘，但你将无法在具有同质特征的相同组织中进行适当的纹理分析。

　　相比之下，磁共振具有更高的天然（即静脉注射造影剂前）对比分辨率（与CCT相比），但空间分辨率明显较低，因此它非常适合于心肌的评估，而不是冠状动脉的评估，对冠状动脉壁的评估更是少之又少。

　　CCT血管造影术是对心脏的动脉首次通过时的容积扫描。需要快速静脉注射造影剂，以显示充满高密度造影剂的血池和周围组织的自然密度加动脉灌注。

　　CCT扫描对病人来说非常快。整体扫描时间只需不到5分钟。当X射线球管/探测器系统围绕患者旋转时，患者仰卧在检查床上。

　　目前最先进的设备扫描需要非常短的屏气2-5秒来执行，图像的采集只需要几次心跳，在某些情况下只需要一次心跳。现代CT设备的CCT扫描协议非常相似，尽管存在一些主要与CT扫描仪的“系列/类型”有关的差异。单源CT（SSCT）扫描仪携带宽探测器，无需移动CT检查床即可覆盖心脏纵向范围；相反，双源CT（DSCT）扫描仪携带两个宽度较小的探测器，它们依赖于更快（通常至少两倍）的扫描速度。在这两种情况下，根据患者的最佳特征，可以在一次心跳中进行扫描。

　　回顾性心电门控（low-pitch spiral acquisition）是CT在心脏应用初期发展起来的第一种方法。它基于螺旋式连续采集，检查床通过机架的固定运动速度（步进=mm/s）。在这种情况下，螺距非常低，并且在患者体内的同一几何点周围有多个螺旋采集，数据的过采样率非常高。假设螺距=1是体部成像的标准选择（根据身体区域和扫描目的有一个很大的范围，范围为0.7–1.5），那么回顾性心电图选通依赖于0.15–0.35的螺距范围。这意味着几何过采样的7倍至3倍。换句话说，我们在整个心动周期中扫描同一物理点3-7次，这就是为什么我们可以回顾性地重建心动周期的不同阶段（原则上所有阶段）。

　　回顾性重建使用一个参考点，即心电图QRS波群的R波，对应于触发心肌收缩的电信号。从这一点出发，我们可以通过R-R间隔的百分比来使用相对相位计算方法，也可以使用以毫秒为单位的绝对正向或反向方法。通常，最好的图像是在心脏处于舒张中末期获得，尤其是心率低于65 bpm时。心动周期的这一阶段可在55-85%范围内确定（相对百分比法）或−450/−250 ms（绝对反向法·）。当心率逐渐超过65 bpm时，就越来越需要进行所谓的“收缩重建”。心动周期的这一阶段可在25-40%（相对百分比法）或+250/+400 ms（绝对正向法）范围内确定，并对应于左心室的等容舒张期（正常持续时间70-100 ms）。

　　前瞻性心电触发是一种扫描策略，在没有移动检查床的情况下以序列方式进行扫描；该检查床在每次扫描之间移动，直到心脏容积范围被覆盖。由于这些原因，它也被称为步进扫描技术（又称SAS）。这种技术的优点是将采集集中在心脏周期的某个阶段（通常是舒张末期），因此可以显著降低辐射剂量。另一方面，这种技术在选择重建时间窗方面的灵活性有限，必须在稳定和低心率（60–65 bpm）时小心使用。为了增加选择重建时间窗的灵活性，已经开发了这种扫描技术的一种版本，在这种扫描技术中，采集窗的宽度可以调整，从而在舒张末期为额外的重建点提供更多的空间。

　　宽探测器CT设备使用前瞻性心电触发序列扫描技术，因为它可以扫描整个心脏，而无需在一次心跳中移动检查床。

　　前瞻性ECG触发大螺距螺旋采集（又称Flash技术）是一种基于基本技术要求的技术：CT扫描仪的有效时间分辨率必须非常快，因为图像堆栈是在一个检查床在一个相位和一个心跳中移动非常快的情况下采集。事实上，这种技术只能应用于DSCT扫描仪，因为DSCT扫描仪的速度和几何形状可以在螺距3.0的情况下执行采集，将所有数据采集集中在一个舒张末期。前瞻性心电触发螺旋扫描技术也有一定的局限性。主要是：在心脏周期内选择重建阶段的灵活性为零，因此需要在非常低和稳定的心率下使用。然而，这是减少辐射剂量的最有效的技术，并且据报道它能够在小于1mSv的情况下进行CCT。

　　用于CCT的造影剂是一种非离子碘化化合物（例如：碘美普尔，碘帕醇，碘克沙醇，碘海醇，碘普罗米特，碘比妥，…），溶液中的碘浓度不同（通常在300到400mg/ml之间）。

　　CCT中造影剂的使用方式是一个关键因素，必须进行优化，并结合其他参数的选择，以获得适当的血管内增强。一般规则是在碘造影剂第一次通过左心室和冠状动脉（即动脉首次通过）时采集心脏数据。同步时间可以通过团注测试或团注跟踪方法获得。最佳方案的特点是造影剂用量最少，血管内衰减最大。这一点很重。