摘要

随着CT技术的快速发展，冠状动脉CT血管造影(CCTA)技术在冠心病诊断中的应用日益广泛。CCTA除具有提高CAD检测灵敏度和特异性的优点外，还与高辐射剂量有关。为了减少CT手术期间的辐射剂量，已经引入了几种剂量降低策略。然而，其中一种技术，即前瞻性的心电图触发CCTA，可以极大地减少患者的辐射剂量。因此，本文就未来的心电图触发技术以及如何进一步减少对患者的辐射剂量提供信息。

关键字

冠状动脉CT血管造影；冠状动脉疾病；心电图（ECG）

前瞻性心电图触发冠状动脉CT血管造影

(CCTA):这个手术有多安全?

在过去的十五年里，CT技术发生了巨大的发展,这使得CT扫描仪产生的图像的冠状动脉内腔和墙为了提供分析冠状动脉疾病的严重程度和特征无疑使CCTA可靠的非侵入性诊断工具在冠状动脉成像。本文旨在提供CCTA扫描技术、与CCTA手术相关的辐射剂量，以及前瞻性心电图触发如何进一步降低患者的辐射剂量。

CCTA数据集的采集包括三个步骤，包括地形图、CCTA适当对比度增强的确定和整个冠状动脉树的图像采集，使用造影剂增强设置，使用团注跟踪或测试团注技术完成。在舒适的吸气过程中，通过单次屏气进行扫描，并以高流速（4–6 mL/s）注射高浓度碘（300–400 mg/mL）的造影剂开始扫描。造影剂的总体积取决于扫描长度，但通常注射60-80毫升，然后用生理盐水冲洗（40-70毫升，4-6毫升/秒）。实际CT扫描在延迟后开始，计算为对比剂传输时间[1]。

在CCTA程序中有两种技术，即前瞻性心电触发和回顾性心电门控。前瞻性心电触发和回顾性心电门控技术的特点是基于其扫描模式，顺序和螺旋。在顺序扫描或称为步进-拍摄扫描模式下，x射线管和探测器在工作台固定的情况下围绕患者旋转360°，通过从不同角度获取身体的一系列轴向切片来生成横断面图像。然后从得到的投影数据重建图像，就像合并几个连续的部分心脏图像堆栈，直到获得由所需扫描范围内的整个心脏长度组成的完整心脏图像。但是，如果患者在采集过程中移动，从不同角度位置获得的数据不再一致，出现阶梯伪影，导致图像退化，可能诊断价值有限[2]。

另一方面，螺旋或螺旋扫描模式使用不同的扫描原理。与顺序CT不同，该模式允许手术台在X射线管围绕患者旋转360°的同时沿z方向连续移动机架。X射线跟踪患者周围的螺旋路径并生成体积数据。手术台在数据采集过程中的z方向将产生不一致的数据集，导致重建图像被伪影降级。因此，一些特殊的重建算法使用插值原理为每个工作台位置生成平面数据集，从而生成无伪影图像[2]。因此，可以根据需要通过重叠重建从大数据量中重建单个切片。

辐射剂量问题

尽管CT技术的快速发展提高了CCTA在检测冠状动脉疾病(CAD)中的灵敏度和特异性，无论是图像质量还是诊断价值，但CCTA仍存在高辐射剂量的潜在风险[3,4]。既往文献表明，CT中由于探测器准直较窄，解剖覆盖[5]较长，辐射剂量随着探测器行数的增加而增加。事实上，人们普遍认为CT是所有放射检查中辐射剂量最高的一种成像方式，因为它占所有放射检查辐射剂量[6]的70%。之前的研究估计，在英国，CT扫描每年导致800名女性和1300名男性癌症。此外，在美国，每年接受CT检查的60万名15岁以下儿童中，约有500人将死于癌症[8]。此外，与CCTA相关的辐射风险在文献中引起了严重关注，许多研究人员一致认为CCTA存在辐射诱发恶性肿瘤的潜在风险[3,9]。事实上，许多研究人员都在质疑:使用CCTA是否能带来最大的好处?辐射的风险是否大于CT检查的预期益处?(3, 10)。

因此，已经引入了几种剂量节省策略来处理辐射剂量问题，这些技术包括基于解剖的管电流调制[11]，ECG控制的管电流调制[12]，管电压降低[13]，迭代重建算法软件[14]，高频扫描[15]和前瞻性ECG触发CCTA[16,17]。本文旨在提供前瞻性ECG触发CCTA技术的相关信息，该技术是在CCTA过程中进一步降低患者辐射剂量的策略之一

前瞻性心电图触发冠状动脉CT血管造影

前瞻性心电图触发技术是一种低辐射剂量扫描方法，使用顺序模式获取轴向图像和增量移动表覆盖心脏，轴向切片重叠最小。这项技术在心脏CT中并不是新技术，它认识到CT图像与心脏舒张期同步是心脏成像的最佳方法。然而，当患者心率增加时，结果并没有达到。与回顾性心电门控中的螺旋连续扫描原理不同，该技术的数据采集原理仅发生在选定的心脏期(舒张期)，通过在心电信号触发时选择性地打开x射线管。x线管在大部分扫描期间都是关闭的，尤其是在心动周期舒张期以外(图1)[18]。此外，在图像采集过程中，表是静止的，然后移动到下一个位置进行后续心动周期(舒张期)启动的另一次扫描。这一结果导致辐射剂量[19]显著降低。前瞻性心电图触发方案产生的辐射剂量较低，有效剂量为3.8 ~ 6.8 mSv，明显低于常规CCTA法、回顾性心电图门控技术。这一剂量减少幅度从76%到83%不等[17,20]。

在64层扫描仪系统中，扫描规定使用3到5个64 × 0.625 mm (40 mm)的增量图像组，这需要多达4个35 mm的增量表平移，允许5 mm的重叠。最小的间隔扫描延迟大约在0.6到1.0秒之间，这通常需要在数据采集之间跳过一个心动周期，从而导致每2个心动周期采集一次图像[19]。然而，如果使用更大的探测器(128层、256层或320层CT)，这个过程将会更快。探测器的宽度决定了覆盖整个心脏并完成检查的步骤/扫描的数量。例如，双源64层CT具有较窄的探测器阵列(32 × 2 × 0.6 mm = 38.4 mm /次采集);因此，与单次采集[21]覆盖心脏的320排系统(320 × 0.5 mm = 160 mm)相比，它需要更多的增量步骤(通常为4-5个心动周期)来覆盖心脏并完成检查。

前瞻性心电图触发技术可用于重建的心脏期数有限。因此，所有受试者的数据采集通常选择舒张中期(75%的R-R间期)。此外，通过使用附加的“填充”将允许更多的心脏阶段重建。填充技术被描述为延长采集窗口以产生一致的图像质量，尽管扫描患者有轻微的心率变化(超过±5 b.p.m)。虽然填充可以被描述为扩大采集窗口，但它实际上是在所需的最小或实际采集时间(毫秒)之前和之后打开x射线管。当前软件的可用填充选项范围从0到200毫秒。然而，由于在特定的窗相[19]上的辐射照射费用，辐射剂量肯定会随着填充窗的应用而增加。

在诊断质量和准确性方面，前瞻性心电图触发CCTA被证明具有较高的敏感性(>89.3%)、特异性(>90.5%)、阳性预测值(>89.8%)、一项基于23项选择的前瞻性心电图触发[22]的研究的系统回顾显示，在CAD诊断中的阴性预测值(>90%)和准确性(>92.3%)。

图1：不同的CCTA扫描技术产生不同的辐射剂量。在标准回顾性门控中，管电流在整个采集过程中不断“打开”产生高辐射剂量，而在前瞻性心电图触发中，暴露在选择心脏期(舒张期)短时间内“打开”导致低辐射剂量产生。

*取决于多探测器CT扫描仪的类型和世代

表1:前瞻性心电触发与回顾性心电门控CCTA的优缺点总结

前瞻心电图触发技术的主要局限性是由于在数据采集过程中对心动周期的获取有限，无法进行心功能分析。采用螺旋扫描方式，可以进行多阶段心脏扫描，提供心脏功能分析。如果临床情况或咨询医生需要心功能信息，则必须进行回顾性门控。心率变异性是前瞻心电图触发技术的另一个限制。> 5 b.p.m.的心率变异性被认为不适用于没有配备“填充窗口”软件的扫描仪系统，特别是在64层[19]扫描仪中。表1总结了前瞻性ecg触发与回顾性ECGgating CCTA的优缺点。

综上所述，前瞻性ECGtriggered技术的冠状动脉CT血管造影已被证明在CAD诊断中具有低辐射剂量、高诊断质量和准确性。由于有效剂量低至3.8 mSv，人们认为前瞻性触发心电图的CCTA是一种安全的方法，可在放射学调查程序中作为评估冠状动脉的筛查工具进行。

参考文献

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文章类型:评论文章

引用:Sabarudin A(2015)前瞻性心电触发冠状动脉CT血管造影(CCTA):这一程序的安全性如何?J Hear Health，卷1.1:http://dx.doi.org/10.16966/2379-769X.104

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出版历史：

收到日期:2015年3月12日

接受日期:2015年3月24日,

发表日期:2015年3月28日