张兆琪教授谈：国内外CT临床应用进展
毕业论文
自从1999年4层CT问世以来，多层CT1直处于快速发展阶段，尤其在心血管领域，首次使无创性冠状动脉成像进入临床应用。本文将综述目前CT在心血管领域的应用现状及发展。
1、CT在心血管领域的应用现状
1、冠状动脉成像
自20世纪60年代选择性冠状动脉造影问世以来，这种有创的技术1直被认为是冠状动脉成像和冠心病诊断的“金标准”。 而64层 MSCT应 用 于临床，真正为这1领域带 来划时代革命。64层 MSCT采用新1代大功率高毫安输出x线管，探测器排数已增至64排 ，螺旋扫描速度更快(≤0．35s／转)，时 间分辨 率显著 提 高(<50ms)，心脏亚毫米层厚 <0．5mm，探测器旋转1周可>50% 狭窄的敏 感性为93%，特异性为98%，阳性预测值94．0%,阴性预测值为99．1%。与国外同类研究近似 。然而研究显示高达12%的冠状动脉节段不能满足影像学评价。主要的原因是冠状动脉壁的严重钙化以及运动伪影，后者尤其在高心率的病人最容易发生。因此很多研究者建议，当病人心率大于70次／min时应服用降低心率的药物。如果想消除在扫描时对心跳的控制，进1步提高时间分辨率是关键。 最近投入临床应用的双源CT（Dual-source CT, DSCT），与目前最先进的64层CT相比，能够提供更快的扫描速度和更高的时间分辨率。双源CT配置了两个球管和与之对应的探测器。在双源CT扫描系统内，两组呈90度排列的互相独立的数据获取系统（球管－探测器系统）只需同时旋转90度就可以获得平行于射线投影平面的整个180度图像数据，这180度的图像数据由两个4分之1的扫描扇区数据组成。由于机架只需旋转4分之1的扫描扇区，即扫描时间只有机架旋转时间的4分之1，这也就意味着获得的半圈扫描数据的时间分辨率只有机架旋转时间的4分之1。单源多层CT的时间分辨率在进行单扇区的图像重建时等于机架旋转时间的2分之1，约160ms。而双源CT的时间分辨率大约为机架旋转时间的4分之1，仅有83ms。初步的研究表明再受检者心率达到100次/分钟时，与单源64层CT相比，双源CT扫描获得的图像质量明显提高，在诊断冠状动脉狭窄程度大于50%时，准确性与心率低时比，没有明显差异。双源CT进行冠状动脉数据采集时，对心率的要求大大降低。也不需要服用降低心率的药物，其采集的各向同性数据提高了后处理影像的质量和诊断准确性，但其对患者屏气的要求更加严格，否则，会产生呼吸运动伪影。双源CT将在临床使用中获得进1步认可和更广泛的应用。
2.冠状动脉斑块分析
在冠心病发生、发展和转归过程中，冠状动脉斑块性质较其导致的管腔狭窄程度更有决定意义。冠状动脉斑块性质的正确评估可 指导冠 心病危险分级和临床治疗。冠状动脉“易损”斑块破裂并诱发 血栓形成是发生急性冠状动脉综合征的关键机制 ，这也是导致冠心病患者死亡的主要原因。冠状 动脉斑块性质主要取决于斑块内脂核的大小和成分、纤维帽厚度以及有无炎症反应等。鉴于大多数“易损”斑块在破裂前所造成的管腔狭窄仅为轻至中度，文献记载，70%以下管腔狭窄的冠心病心肌梗死发生率高达86%。冠心病2级预防也应由单纯治疗冠状动脉狭窄转为对“易损”斑块的研究，包括及时识别高危患者的“罪犯”病变，顸防急性心脏事件的发生。MSCT可初步用于评价冠状 动脉斑块的形态学特征，为无创检测有破裂倾向的冠状动脉易损斑块带来希望。Kopp等报道了对6例冠状动脉前降支斑块成分的分析研究，经过与冠状动脉内超声对照，认为MSCT可以根据斑块大小、CT值的不同区分出易损斑块和稳定斑块。我院报道了30例MSCT斑块分析，结果与超声相关性良好，但对于“易损斑块”的判断仍有1定的限度。而利用更高时间分辨率的双源CT进行的类似研究，至今还未见报道。斑块测量软件的应用以及斑块成分的直接分析将是今后研究的热点。
3．明确冠状动脉起源异常和走行变异
冠状动脉可有变异和畸形，多数为冠状动脉起源或走行的异常，临床上不少见。该类疾病可给常规血管造影的操作带来困难 。另外 ，常规血管造影对异常起源的冠状动脉与心脏各房室结构关系的 显示不理想。MSCT对冠状动脉畸形和变异尤其是冠状动脉起源异常的诊断具有优良价值，它可直观显示异常起源的冠状动脉与主动脉的连接关系及其与心脏各房室结构的关系，对其管腔评价也有优良价值。
4．评估冠状动脉介入治疗术后疗效
随着近年来介入治疗和搭桥手术等血运重建术的.广泛开展，对其疗效和随访观察愈加显得重要，1般情况下，再次让患者接受有创检查，无论从经济上还是心理上都不易接受。此时，MSCT无疑是 1种有效的方法，它通过多种图像后处理技术能够较好地显示支架的位置和形态学特征，但当支架部位的血管壁有广泛和(或)严重钙化时，对支架形态结构的CT评价有1定影响。另外，根据支架是否变形、支架腔内以及支架远侧血管内的对比剂充盈状况等综合分析，对多数支架的血管内膜增生程度和管腔评价有1定的临床应用价值。需要指出的是，由于支架的成分、金属(合金)丝的粗细、编织方 式和直径的不同，部分支架管腔的CT评价仍有1定困难，甚至不能满足影像学评价 。
5．心脏功能评价
回顾性心电门控MSCT增 强扫描能够显示心脏在1个完整心动周期内的运动，利用不同时相的图 像重组，结合冠状动脉成像所得到的3维容积数据，可以同时用于计算各种心功能参数，如每搏输出量以及射血分数、心肌质量、室壁增厚率等，对心脏局部和整体的功能进行评价。根据最近的文献报 道，MSCT和MRI结果并无明显差异。同时，根据不同相位重组的心脏电影，还可以清楚地显示心室壁和瓣膜运动情况，判断心室壁是否存在运动减低或反向运动，是否存在瓣膜狭窄或关闭不全，得到 对心脏的综合评价。
6.对心肌活性的评价
利用心肌灌注缺损的信息评价特定冠状动脉病变对功能或血流动力学的影响至关重要,能同时提供心肌灌注和存活力信息的诊断工具将有助于评价患者的预后 。以及选择适当的治疗策略。CT具有扫描速 度快，空间和时间分辨率高的优势，利用其进行心肌活性的评估，已经进行了许多动物实验，取得了初步理想的研究结果，我院对30例陈旧心梗CT延迟强化的研究表明，其与MR具有良好的相关性，可以较为准确地评价心肌存活性。同时也基本确认了较为完善的检查流程。如果再同时结合冠状动脉成像 ，即可在1次CT检查得到所需的各种信息。但x线的照射剂量成为限制其临床广泛应用的突出问题，因此，怎样降低扫描的X线剂量，是这1研究的关键。
2、CT未来的发展
1、增加容积覆盖范围 在CT获取高分辨率心脏图像发展过程中，探测器Z轴的覆盖范围有了显著增加，Z轴覆盖范围决定了在1次心动周期中采集的图像的总的厚度，因此，Z轴覆盖范围越大，则采集过程中需要的心动周期数越少。目前的64排CT Z轴覆盖范围为19.2mm或40mm。未来的320排CT设计中探测器Z轴的覆盖范围有了显著增加，使得在1次心跳中采集的图像的总的厚度达到160mm，从而能在1次心跳内完成对整个心脏的扫描，对严重心律失常的病人可以避免错层及阶梯状伪影的发生，进1步提高图象质量。320排CT另1个好处是可以在进行心肌灌注检查时增大扫描的心肌范围，获得大范围、全器官的同步动态容积数据采集和分析。但现在有关多层CT心肌灌注的研究经验在临床上的应用非常有限。如果想在将来可能问世的宽探测器容积覆盖的新型CT上进行心肌灌注检查的话，在当今CT上还有很多基础性研究需要进行。
2、降低射线剂量
前面提到，在CT的未来发展中，实现扫描剂量的最小化是发展重点。心电控制的剂量调节方案是指在心电门控下的非重要期相中降低辐射量，只有在需要重建的期相中才必须达到1定的球管输出值。通常采用这种方法可以使得射线辐射剂量控制在10mSv之内，这是1个可以接受的剂量，但是仍然高于有创的常规血管造影诊断检查。前瞻性心电触发联合“步进和采集”的轴位采集方式可以给与患者更小的剂量，原因在于扫描是仅仅在以往所选心脏周期中进行。但是，它不能提供连续容积覆盖，而且，不同期相的心脏重建图像不能进行功能性评估。由于心电触发轴位扫描取决于1个可靠的患者的R－R间期，这种方法在严重心律不齐的患者中无法应用。另1种降低辐射剂量的方法是调整管电压。因对比噪音比会随着管电压的减小而增加。因此，要想获得理想的对比噪音比，患者剂量可因为选择较低的管电压80-100千伏而减小，CT辐射剂量指数揭示了使用80千伏的条件可以减少65%的曝光剂量。另外，辐射剂量可以依据增加的螺距值而减少，在扫描时螺距值可以进行适当的调整。 总之，随着CT设备的进1步发展，未来其在临床的应用将更加广泛和深入。
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