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五、 高心率患者的扫描策略
(一)Spiral/Sequence模式——收缩期成像
随着心率的增加,采用收缩期采集数据成像可降低伪影发生。Herzog等发现16层CT采用回顾性心电门控扫描,心率<67次/分时右冠状动脉中段最佳重建窗口在R-R间期的59.4%,心率≥67次/分时重建窗口选择在R-R间期的28.3%图像伪影最小。Araoz等报道第一代双源CT心率≤70次/分时最佳成像时间窗为R-R间期的65%~70%,心率>70次/分时选择在R-R间期的35%~40%。因此,高心率患者可采用回顾性心电门控模式或前瞻性心电门控序列扫描模式在收缩末期采集/重建(图4-3-9)。
图4-3-9 高心率患者Spiral模式扫描病例,最佳成像/重建时间窗选择在收缩末期(R-R间期的37%)
(二)Flash Spiral模式扫描高心率的尝试 1.高心率Flash Spiral模式扫描策略——收缩期采集图像
Flash Spiral模式对心率、心律要求较高,要求心率控制在65次/分以下,心律规整。心率>65次/分的患者如果采用默认R-R间期的55%或60%采集图像时,极有可能落入后一个PR间期上甚至QRS波上而产生伪影(图4-3-10)。
Goetti等尝试采用第二代双源CT对心率≥70次/分的患者采用Flash Spiral模式扫描,发现高心率患者在R-R间期30%成像不可诊断血管为2.8%,采用R-R间期60%采集数据成像不可诊断血管节段占8.3%,为Flash Spiral 模式扫描高心率患者提供了初步经验。笔者尝试对134例心率>65次/分且≤100次/分的患者采用Flash Spiral 模式在收缩期(R-R间期的20%~30%)采集图像,收到了较好的效果,由于Flash Spiral模式受呼吸运动等因素的影响较小、有效射线剂量较低,对于不能屏气的患者应作为首选模式。
图4-3-10 高心率患者采用Flash Spiral模式舒张期成像病例
患者,男性,37岁,平均心率为66次/分,最高心率为71次/分,以Flash Spiral 模式R-R间期的55%扫描(机器默认),扫描后半部分落入了P波上(图A箭头所示),右冠状动脉近中段出现运动伪影(图B箭头所示),图像质量评分3分,血管不可诊断
高心率Flash Spiral模式扫描的理论依据:根据心脏电-机械耦联理论(前文所述),Flash扫描应在快速射血期后(即QRS波后150毫秒)开始,且必须在P波之前完成扫描,方可获得较好的图像质量。以心率75次/分的患者为例,R-R间期为800毫秒,R-R间期的20%为160毫秒,恰好处于快速射血期后,此时心脏收缩相对减慢,冠状动脉运动幅度相对较小,Flash扫描时间为260毫秒左右,扫描终点相当于QRS波后420毫秒,我们把PR间期以200毫秒计算,Flash扫描终点距离下一个P波还有180毫秒,这样Flash Spiral 模式采集图像时间窗就不会落入P波或者PR间期内造成运动伪影(图4-3-11、图4-3-12)。
2.高心率Flash Spiral模式扫描的最高心率——100次/分
心率100次/分时R-R间期为600毫秒,R-R间期的20%为120毫秒(R-R间期的30%为180毫秒),相当于减慢射血期开始扫描,Flash扫描时间为260毫秒左右,扫描终点相当于QRS波后380毫秒,PR间期以200毫秒计算,Flash扫描终点距离下一个P波为20毫秒,即在P波前恰好完成全心脏扫描。如果心率高于100次/分,R-R间期进一步缩短,则扫描时间窗有可能落入PR间期甚至R波上造成伪影。因此,Flash Spiral模式的心率上限宜选择100次/分(图4-3-13)。
图4-3-11 心率75次/分的患者采用Flash Spiral模式收缩期模式图
R-R间期800毫秒,R-R间期的20%为160毫秒,Flash扫描时间约为260毫秒,扫描终点相当于QRS波后420毫秒,PR间期120~200毫秒,PR间期以200毫秒计算,Flash扫描终点距P波180毫秒,这样Flash Spiral模式采集图像时间窗就不会落入P波或者PR间期内
图4-3-12 高心率患者采用Flash Spiral模式扫描图
患者,女性,55岁,心率99次/分。A.采用Flash Spiral模式(R-R间期的20%)扫描在一个心动周期成像,扫描时间为243毫秒;B. DLP 61mGy/cm,有效射线剂量为1.04mSv;C~E.曲面重建示RCA、LAD、LCX图像质量好
图4-3-13 心率100次/分的患者采用Flash Spiral模式扫描图
R-R间期为600毫秒,选择收缩期QRS波后150毫秒开始扫描,Flash扫描时间约为250毫秒,扫描终点于QRS波后400毫秒,PR间期以200毫秒计算,扫描终点在P波前恰好完成全心脏扫描
3.高心率Flash Spiral模式扫描的影响因素——心率变异性
虽然高心率患者可采用Flash Spiral模式扫描,但与低心率患者相比,失败率较高。其中影响图像质量的一个重要因素是心率变异性(详见心脏成像的图像质量控制章节)。
4.高心率Flash Spiral模式扫描的优势——呼吸运动影响小
呼吸运动是CCTA中产生伪影的一个重要因素,Sequence和Spiral模式扫描由于需要多个心动周期采集图像,要求患者屏气时间较长,易产生断层伪影。Flash Spiral模式由于扫描速度快,单个心动周期成像,要求患者屏气时间较短,故受呼吸影响较小(详见心脏成像的图像质量控制章节)。