最新 | 心脏冠状动脉CT血管成像技术规范化应用中国指南
中华放射学杂志2017 年10 月第51 卷第10 期
Chin J Radiol,October 2017, Vol. 51, No. 10
中华医学会放射学分会心胸学组
《中华放射学杂志》心脏冠状动脉多排CT临床应用指南写作专家组
通信作者:伍建林 金征宇
执笔者:吕滨 张佳胤 韩磊
自2003 年开始,国际公认的64 排CT 应用于心脏冠状动脉血管成像(coronary CT angiography,CCTA)已经超过10 年,目前已经成为诊断冠状动脉疾病的主要无创影像学工具。近年来CT 设备成像能力进一步提升,标志性的进步体现在CCTA 图像质量进一步提高,而患者的辐射剂量大幅降低。在此领域,国内外专家积累了一定的应用经验和医学研究证据,并发布了多篇专家共识或指南[1-9],但均缺乏详细的技术操作指南。
《中华放射学杂志》在2011 年也率先牵头在国内发表了《心脏冠状动脉多排CT 临床应用专家共识》[8],对于CCTA 技术的普及与推广起到了积极作用。然而,该专家共识发表超过5 年,无论是CT 设备平台,还是软件及临床技能,近些年均获得了快速发展[10-13],需要重新梳理某些新技术的应用规范,标准化和规范化应用水平亟待提高。同时,对于许多期望尽快开展CCTA 临床工作的医院,需要有详细、具体、可操作的规范化指南来指导工作。本指南力争实现在该领域有规范化操作标准可循,帮助临床减少不合理操作,并进一步提高图像质量,降低辐射剂量,让患者获益。
一、开展心脏冠状动脉CT工作的基本要求
CCTA 目前作为安全和准确的无创影像学技术,已经获得临床广泛应用,成为实施经导管冠状动脉造影和经皮冠状动脉介入(PCI)治疗的“看门人”(door-keeper),对有胸痛症状、疑诊冠心病的患者,有重要的诊断价值[4-6,9,14-16]。
(一)对设备等工作条件的要求
1. 设备成像和后处理能力:多部国际、国内指南和专家共识均已经明确,CCTA 技术需要使用包括64 排(非64 层)以上的CT 设备[2,4-7]。为了弥补CT 设备时间分辨力(图像的X 和Y 轴时间分辨力)的不足,需要控制患者心率和心律。在此指出,宽体探测器(目前最宽16 cm 探测器)能够提高Z 轴(沿身体长轴方向)时间分辨力,缩短整个心脏采集所需时间,减少或消除心率和心律变化产生的错层伪影,但并非改善X 和Y轴时间分辨力。
心外膜下可视的冠状动脉血管树的管腔直径为0.50~5.00 mm,显示冠状动脉血管的斑块和狭窄,要求CT 图像的空间分辨力小于被观察血管的直径,目前在17 cm 重建视野(FOV)下,X-Y 轴空间分辨力为0.33 mm×0.33 mm,Z 轴的空间分辨力(层厚)为0.50~0.75 mm,尚显不足。看清斑块的大致病理成分,要求分辨力达到0.05 mm 以下,目前CT 设备还有相当差距。CCTA 检查要求使用最薄层扫描和尽可能小的重建视野,用以增加图像的空间分辨力。
每例CCTA 超过200 幅横断面图像,加上近年采用了迭代重建技术,导致数据量极大,对图像后处理和图像存储与传输系统(PACS)的能力要求非常高。建议在购买CT 设备时,购买配套数量的影像后处理工作站,以及考虑PACS 存储空间。
2. 对其他工作条件的要求:CT 室四周墙壁应设有固定电源插孔,需要配备相应的急救设备,如心电监护仪、血压计、除颤器,对于开展小儿先天性心脏病检查并需要麻醉的CT 室,最好配备小型呼吸机。常规配备急救配套医疗用品,如氧气、负压设备、气管穿刺以及相应的抢救药品等。抢救药品包括肾上腺素、地塞米松、西咪替丁、苯海拉明、氨茶碱、呋塞米、升压药、呼吸兴奋剂、镇静剂、右旋糖酐、氯化钠注射液等。器械和药品要有专人负责保管,定期更换,工作人员具备使用这些设备或者医疗用品的能力及资质。另外,CT 室具有抢救相关管理规定,明确上岗工作人员职责,配备具有熟练技术和指挥能力的值班医师,并有与急诊室、麻醉科等密切协作的工作流程,急救电话保持畅通。
(二)对操作者相关能力的要求
目前包括 64 排 CT 以上的设备均能够满足CCTA 的要求。开展这项技术,2011 年专家共识提出的要求仍然适用[8],相同之处不再赘述。在此需要强调的是,医师、护士及技师等工作人员需要积极配合,立足自己的设备条件,医师和技师都要积极使用低剂量扫描方案,掌握图像质量控制原则, 确保患者检查安全和成功。
临床实践证明,CCTA 技术开展的好坏,与CT室管理者密切相关。因此,本指南首次增加了对管理者的要求:(1)管理者无论是医师还是技师,必须树立起规范化的低剂量理念,并为此担负起责任;(2)管理者对CCTA 患者接受的平均辐射剂量和对比剂剂量进行定期评估,如果高出规范化操作的要求,必须进行技术指导和整改;(3)管理者对于CCTA图像质量进行定期随机抽样评估,并有技术指导和整改措施;(4)定期举办科室内部学术及继续教育活动,学习心血管病的基础知识,了解科研进展和指南内容,并付诸实践。
三、心脏冠状动脉CT技术操作规范
(一)CCTA检查流程和预约环节
CCTA 的检查流程见图1。每个步骤的规范化操作可改善患者的配合度、优化扫描方案,进而提高检查成功率,并降低辐射剂量和对比剂用量。对于非急诊患者,推荐采用预约检查方式。急诊患者的检查实施“绿色通道”,要求急诊科医师和患者家属在CT 检查时全过程陪同,并对患者的监护和安全提供保障。
图1 心脏冠状动脉CT 血管成像(CCTA)检查流程图
预约时,需要确定以下事项:(1)了解有无CT增强检查禁忌证,可参考原专家共识[8];(2)确定患者预约检查时间;(3)告知患者检查时需要直系家属陪同,因为重症患者或者冠心病患者在检查过程中有可能出现风险,且存在注射对比剂的各种风险;(4)检查当日,无需空腹、禁饮食,除药品有特殊说明外(如治疗糖尿病双胍类药物,根据对比剂使用说明书需要在检查前后停药48 h),无需停止正在服用的药物。检查前12~24 h,避免服用提高心率的食品、饮料、药品等,如饮酒、咖啡类饮料、万艾可(伟哥)类药品;(5)询问患者的基础心率,如超过80 次/min(bpm),有可能需要备用β 受体阻滞剂,有无频发心律失常等情况,并给予解释;(6)根据每家医院的具体情况,向患者说明应做的检查前准备。
(二)检查前准备
1.讲解及询问:正式检查前,由医师或者专业护士再次讲解CCTA 检查过程,特别是再次询问患者的相对风险,并确定:(1)有无使用碘对比剂的病史,注意事项可参考国内相关指南[17]。(2)目前心脏、肾脏、肝脏功能情况,对于有心、肝、肾功能不全病史者,需要进一步明确检查禁忌证。如有肾功能不全病史的患者,需要依据1 个月内的肌酐水平评估肾小球滤过率(GFR)。如果 GFR<60%,则为相对禁忌证;GFR<30%,则为禁忌证。(3)对于急性主动脉夹层、慢性肺动脉高压、不稳定心绞痛和心肌梗死的患者,CCTA 检查存在风险,了解病情和知情同意十分重要。(4)询问患者症状、病史和本次检查目的,讲解相应的注意事项。(5)注射对比剂会产生全身热感,属正常情况;注射部位可能出现碘对比剂漏出等,参考附件知情同意书。(6)体内、外的金属物情况。
2.签署知情同意书:该项检查要求患者及其家属必须签署知情同意书,推荐的知情同意书内容参考附件1。
3.心率和心律控制:对于64 排CT,要求将心率控制在70 bpm 以下;对于后64 排CT,根据设备性能要求心率低于90 bpm。高心率患者需服用降心率药物(β 受体阻滞剂),药物的禁忌证和不良反应,参考产品说明书。对于偶发期前收缩(早搏)患者,建议心率控制低于70 bpm 后进行扫描,如出现早搏导致的图像伪影,可通过心电编辑技术进行调整(详见后述)。对于频发早搏或房颤的患者,并非检查禁忌证,但是扫描失败或者部分图像难以评估的可能性加大,检查前需告知患者,并征得患者签字同意。
4.静脉通路:建议有条件的单位,设置独立房间的准备室,在CT 床下即完成静脉通路,以节省检查时间。临床常选用18 或20 G 的静脉套管针,由具备资质的护士操作,根据患者血管具体情况,选择右侧或者左侧肘前静脉。对于血管条件较差,或者护士担心高流率注射风险,需要对患者说明,并推荐在正式注射对比剂前先试注射20ml生理盐水,确定套管针在血管腔内。
(三)扫描前工作
患者置于检查床后,在正式扫描采集前,需要做以下准备。
1.患者体位:采用足先进体位,双臂上举过头、伸直,勿弯曲以免导致注射处血管破裂。
2.连接心电门控电极:心电电极的放置可采用美国标准(白色导联:右锁骨中线、锁骨下;黑色导联:左锁骨中线、锁骨下;红色导联:左锁骨中线、第六或第七肋间;绿色导联:右锁骨中线、第六或第七肋间)或欧洲标准(红色导联:右锁骨中线、锁骨下; 黄色导联:左锁骨中线,锁骨下;黑色导联:右锁骨中线,第六或第七肋间;绿色导联:左锁骨中线,第六或第七肋间)。对于心电信号不佳,QRS 波形识别不好的患者,多由于电极片接触不良所致,可以用酒精棉球擦拭患者胸壁皮肤后重新粘贴电极片, 或者检测其他干扰因素,确保心电信号良好。对于起搏器植入后患者,需要护士或者技师确定能否扫描。心电信号识别标准为:信号能被监测仪识别出
R波,并且规律、无杂波干扰。
3.屏气训练:屏气不好是检查失败最常见的原因之一。强调对患者进行实际呼吸屏气训练,而不是简单的告知。吸气末屏气(吸气幅度是最大吸气能力的50%~75%),并每次保持一致。观察并记录患者屏气后的心率变化和幅度。患者心率降低若超过10 bpm,采用回顾性心电门控,并需要手工选择合适的螺距,以避免因螺距与床速不一致产生条带状伪影。告知患者检查中需要屏气的时间和次数,缓解患者紧张不安情绪。
4.硝酸甘油的使用:服用硝酸甘油能够使冠状动脉血管扩张,弥补CT 设备对细小分支血管显示不足的缺陷,但是不做常规推荐使用。CT 扫描开始前3~5 min 舌下含服硝酸甘油0.5 mg 或扫描前1 min 舌下喷服硝酸甘油1~2 喷(0.5 mg)。硝酸甘油使用禁忌证和不良反应请参考产品说明书。
5.碘过敏试验:根据 2013 年中华医学会放射学分会《对比剂使用指南第2 版》[17],不推荐进行碘过敏试验,其他注意事项请参考产品说明书。
6.射线防护:扫描前由护士给患者佩戴好铅围脖和铅围裙,做好甲状腺、性腺等辐射敏感器官的防护工作。非必要情况下,禁止家属陪同。若病情需要,家属须穿戴好防辐射铅衣。
(四)扫描过程和推荐使用的规范化检查方案
1.CCTA 扫描步骤和方案:(1)定位像扫描:自胸廓入口至心脏膈面屏气行定位像扫描(正位或正侧位,由具体设备型号决定)。定位像扫描条件由设备嵌入,不做特殊修改。CCTA 采集范围:上界自气管隆嵴下1~2 cm 水平(根据患者体型调整),下界达心脏膈面(注意部分患者膈面抬高,CT 采集范围需低于膈肌),左右各大于心缘两侧 10~20mm。CCTA 增强扫描时,可以根据钙化积分扫描观察到的冠状动脉开口和远端水平,确定扫描范围更加精准。对于冠状动脉搭桥术后的患者,上界自胸廓入口开始,以显示桥血管全程。
(2)冠状动脉钙化(CAC)扫描:推荐CCTA 前进行钙化积分扫描。但是对于冠状动脉支架植入术后和搭桥术后患者,因为有金属物的植入,不推荐行钙化积分扫描。扫描参数的设置与钙化积分的计算结果有关,应使用各CT 设备推荐的默认参数设置进行钙化积分扫描。
(3)测试触发扫描延迟时间(循环时间):目前有两种方法,①对比剂团注测试法(test-bolus):使用小剂量(15~20 ml)对比剂团注测定循环时间, 即峰值时间加4~6 s 的经验值设置为扫描延迟时间;②团注追踪法(bolus-tracking):推荐在降主动脉内设置一个ROI 检测区,设定一个CT 阈值(推荐100~150 HU,按照产品说明书推荐),ROI 内的CT值到达该阈值时启动扫描[18]。前者由于需要注射2 次对比剂,而且增加辐射剂量和耗时,故推荐采用后者。但是,对于左心室显著增大和左心功能不全(左心室射血分数<40%)患者,使用团注测试法可能更加准确。
(4)CCTA 图像采集模式和参数:CCTA 扫描参数设置需要依据患者体重、心率和心律以及前瞻性和回顾性心电门控等来设定(图2)[4,6]。图2 的采集模式选择,只是基本的推荐原则。由于不同CT 设备具有不同成像能力和特点,需要根据具体情况选择扫描采集模式和扫描参数。为了控制辐射剂量, 以下重点推荐的内容为“强制性”实施措施,一般推荐的内容为“非强制性”但是尽可能使用的措施。
*:建议常规使用的管电压,同时推荐使用迭代重建技术以降低图像噪声。bpm:心率的单位(次/min);前瞻:前瞻性心电门控,本指南推荐前瞻性心电门控并使用较宽采集时间窗(包括收缩末期和舒张中期),利于观察冠状动脉管腔在心动周期中的运动;不建议使用回顾性心电门控
图2 基于患者体重和心率的个体化扫描模式的推荐流程图
表1 基于不同CT 设备推荐的CCTA 采集模式和扫描参数
注:(1)64 排螺旋CT:其机架转速在0.3~0.4 s/圈,时间分辨力为150~200 ms,探测器覆盖范围约4 cm。对于该类设备,推荐给予口服美托洛尔控制心率≤65 次/min(bpm)。推荐采用前瞻性心电门控轴扫模式降低辐射剂量。可根据定位片所提示的患者体型,采用设备使用说明书提供的自动管电压调节技术。(2)后64 排非双源CT:其机架转速在0.27~0.35 s/圈,时间分辨力为135~175 ms,探测器覆盖范围4~16 cm。推荐给予口服美托洛尔控制心率,对于时间分辨力<150 ms 的CT 设备,推荐心率≤80 bpm,均使用前瞻性心电门控轴扫模式。(3)后64 排双源CT:其时间分辨力分别达到了83、75 和66ms,可提供前瞻性心电门控大螺距螺旋采集模式(螺距可达3.4)。对于该类设备,推荐患者心率≤90 bpm。若患者心律齐(波动小于3 bpm)且心率≤65 bpm,推荐采用前瞻性心电门控大螺距螺旋采集模式,以达到亚毫西弗(≤1.0 mSv)的成像。对于心率在65~90 bpm 之间的患者,推荐采用前瞻性心电门控轴扫模式。可采用设备使用说明书提供的自动管电压技术
重点推荐:
(1)在所有心率≤65 bpm 的患者中使用前瞻性心电门控轴扫模式进行图像采集(时间分辨力< 150 ms 的CT 设备,心率限制可放宽至80 bpm);心率≤65 bpm 且心律齐整和体重<90 kg 的患者,可以尝试前瞻性大螺距螺旋扫描模式,辐射剂量更低。
(2)对于高心率(>90 bmp)和心律不齐患者,建议控制心率后再做CCTA 检查。回顾性心电门控螺旋采集模式,并不能提高检查成功率,且辐射剂量过高,建议摒弃使用(除非有评估心功能等其他适应证)。必须使用时,管电流调制模式控制全剂量曝光时间窗在40%~75%的R-R间期。
(3)推荐所有具有迭代重建功能的CT设备使用该功能进行图像重建,使用时可降低一档管电压(如从120 kV降低到100 kV)。
一般推荐:
(1)推荐具备70 或者80 kV管电压输出的CT设备,在体重≤60 kg 患者中选用该管电压进行扫描。
(2)推荐在体重≤90 kg 的患者中,如具备迭代重建功能,均可使用100 kV管电压进行扫描。
(3)宽体CT 设备(16 cm 探测器)如辐射剂量足够低,可以考虑使用前瞻性心电门控轴扫全期相模式扫描,用于有临床需求患者的心功能分析,其他设备不推荐常规使用。
2. 根据设备确定采集模式和扫描参数:需要根据所使用的CT 设备,以及患者体重、心率和心律、心功能等情况,做出个体化的判断与选择。各厂家CT设备的采集模式和扫描参数见表1,仅做参考。
3.关于特殊技术的应用 :(1)迭代重建(iterative reconstruction, IR)技术:迭代重建技术与传统的滤波反投影技术(filtered back projection,FBP)相比,可有效降低图像噪声,提高图像的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),可以弥补由于选用低一档的管电压造成的噪声增加和图像质量下降, 间接实现降低有效辐射剂量的目的[10,19-20]。但是,迭代权重过大,过度减少噪声会导致真实的解剖细节丢失(尤其当迭代重建权重达到80%和100%)。推荐常规使用该技术,且迭代重建权重的选择在40%~60%之间。(2)“双低”技术:应用迭代重建技术,可以降低管电压、降低对比剂用量,称为“双低” 技术。该技术降低辐射剂量30%~50%,降低碘用量近30%,而获得的图像质量并没有降低[10,21-23]。因此,推荐具有迭代重建技术的医院常规使用“双低” 技术。(3)运动校正算法:也称快速冻结技术(snap shot freeze, SSF)。该技术可在高心率患者中部分消除冠状动脉运动所导致的伪影[24-25]。推荐在具有该技术的CT 设备中常规使用。
4.对比剂注射方案:(1)碘流率(iodine deliveryrate, IDR)选择:碘流率为每秒所注射的对比剂碘量(g I/s),即碘流率=碘对比剂浓度(g I/ml)×对比剂注射流率(ml/s)[26]。患者同等体重下,动脉血管的强化程度取决于碘流率,因此应根据受检者体重选择不同的碘流率,推荐方案见表2。
技师应该准确把握患者体重,以及预估的采集曝光时间,确定合理化的对比剂用量[27]。理想的冠状动脉强化标准是 300~450 HU,低于 300 HU 强化程度不足,高于450 HU 显影密度过高,不利于管腔与管壁斑块(钙化)的分辨。需要注意冠状动脉近心端与远心端显影密度一致。近年迭代重建技术的应用 ,因降低了管电压 ,血管的对比度(contrast)上升,故而碘流率下降30%左右即可达到同等强化效果。推荐使用办法可以参考表2 推荐的碘流率×70%即可获得。
注射对比剂前注意排空导管和注射器内空气。有条件的单位,可以使用加温箱等装置保持对比剂的温度与体温相近,特别是在冬天患者感觉更加舒适。
表2 根据患者体重推荐的不同浓度对比剂的注射流率(ml/s)
注:本表中数值为在使用120 kV 管电压情况下推荐的注射流率(ml/s),如果使用迭代重建的同时使用低一级别的管电压(例如 100 kV),注射流率可以降低30%。不同体重对应的碘流率值分别为1.4、1.6、1.8、2.0、2.2 g I/s
(2)注射期相技术的选择:①双期相技术:Ⅰ期,根据上述碘流率确定的注射流率,以及扫描时间(注射时间)确定注射对比剂总量(对比剂浓度和注射流率参考表 2);Ⅱ期,注射生理盐水 20~30ml;②三期相技术:Ⅰ期,注射对比剂(总量取决于注射流率和扫描时间);Ⅱ期,注射对比剂+生理盐水共30 ml,比例为30%∶70%。多数高压注射器不能注射混合液,选用流率的方法为注射对比剂(2~ 3 ml/s)10 ml 左右;Ⅲ期注射20~30 ml 生理盐水,对比剂浓度和注射流率参考表2。
(3)延迟扫描:对于心脏内占位(如左心房黏液瘤与血栓鉴别)或者心房颤动患者(左心房耳部动脉期充盈不良)动脉期成像后建议行延迟扫描(延迟时间>30 s)。通过延迟扫描图像,可以观察占位病变的血供情况,心房颤动患者鉴别左心耳部是否血栓(延迟扫描范围仅包括左房耳即可)。
(五)图像重建和后处理
1.原始图像重建 :建 议使用最薄的层厚(0.500~0.625 mm)、尽可能小的重建视野(推荐使用17~20 cm,像素0.330~0.390 mm)重建图像,以保证在固定的512×512 图像矩阵中,获得尽可能高的图像空间分辨力。观察心外结构,如肺野和纵隔,选用重建视野为30~36 cm(像素0.580~0.700mm)。对于重建卷积核(reconstruction kernel),常规选择平滑算法的卷积核;而在PCI支架术后,应同时采用平滑算法和锐利算法卷积核的 2 组数据[27-28]。选择锐利卷积核重建可提高图像对比度, 减少支架壁硬化线束伪影,但会同时增加图像噪声。具有高清成像模式的设备,推荐使用高清模式观察支架。
在原始图像重建后,技师或值机医师一定严格审核检查质量,包括图像质量、扫描部位是否正确等,初步判定能否达到检查目的、满足临床要求,确保在患者下床前检查成功,图像质量评价标准以及检查失败的标准见后述。
2.图像重建时间窗:依据采集窗范围,选择冠状动脉运动最弱的区域重建图像。基本方法是,心率<70 bpm 的患者,重建时间窗为舒张中期(大致位于70%~75%的R-R 间期);心率>70 bpm 时,重建时间窗为收缩末期(35%~45%的R-R 间期)。采用多宽的时间窗采集图像没有具体规定,以包括心脏的收缩和舒张期为宜[29]。技师既要了解冠状动脉生理运动特点,又要熟悉设备时间分辨力,在高时间分辨力的设备条件下,舒张期重建机会更大。
3.心电编辑技术:该技术主要用于回顾性心电门控扫描中,出现的房性或室性期前收缩,可选择删除或忽略期前收缩的信号,然后再通过R 波调整期前收缩前后的时相采集点,可获得较好效果,推荐使用绝对值时相进行心电编辑[30]。对于干扰信号影响了重建,可使用心电编辑技术重新编辑心电图。
4.三维重建和后处理:主要包括最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、容 积 再 现(volume rendering, VR)、曲面重建(curved planner reformation, CPR)及 多 层 面 重 组(multi-planar reformation,MPR)等技术。MIP 和CPR 图像利于显示管腔的狭窄程度,CPR 重组图像经血管中心,直观显示管腔和斑块关系,但是中心线必须准确。
VR 图像立体观察心脏和冠状动脉外形或心外结构,但不建议用于评估狭窄程度。在病变部位获取截面图像(cross-sectional image),利于观察斑块内成分、斑块与管壁及管腔的关系[31]。上述图像应该结合起来进行评估。
5.摄片及光盘刻录:建议尽可能参照经导管CAG的投照体位,CAG的参考投照体位如下。左冠状动脉采用:(1)左前斜位 60° ;(2)左前斜位60°+足位20°;(3)左前斜位60°+头位20°;(4)右前斜位30°;(5)右前斜位30°+足位20°;(6)右前斜位30°+头位20°。右冠状动脉采用:(1)左前斜位60°;(2)前后位;(3)右前斜位30°。但由于冠状动脉解剖走行存在个体差异,且狭窄病变多为偏心性,选择固定的投照体位可能无法准确地显示病变形态, 因此CAG 的投照体位可能因人而异。
CCTA 三维重建和摄片体位推荐参照 CAG 投照角度,但是CCTA 图像不同于CAG,以能最清晰显示病变的最佳角度为准,摄片序列如下(图3~18)。建议按左主干、前降支(包括较粗大的对角支)、回旋支(包括较粗大的钝缘支)和右冠状动脉(包括较粗大的后降支和左室后支)顺序进行三维重建和摄片,并作出文字标记。推荐摄片的窗宽设于CT 对比度高、钙化多或有支架的患者,窗宽适当放宽,窗位适当提高。因横断面图像过多,建议仅对上述三维重组图像和有意义的垂直截面图像进行摄片(2~4 张胶片),推荐对所有横断和三维图像刻入光盘(标准DICOM 3.0 图像),并给予患者, 以便存储、会诊,减少不必要的重复检查。有PACS 系统的单位,采用标准图像格式存储于 PACS 系统中。
图3~7 容积再现(VR)图像。图3 主要观察左主干、前降支和对角支,采用左前斜位60°+足头位60°(LAO 60°+CRA 60°)。图4 主要观察左主干、前降支和右冠状动脉近段,采用左前斜位0°+足头位60°(LAO 0°+CRA 60°)。图5 主要观察前降支近中段和和回旋支,采用左前斜位130°+足头位30°(LAO 130°+CRA 30°)。图6 主要观察右冠状动脉近中段,采用右前斜位30°+足头位0°(RAO 30°+CRA 0°)。图7 主要观察右冠状动脉远段和后降支、左室后支,采用右前斜位120°+头足位60°(LAO 120°+CAU 60°) 图8~10 仅保留冠状动脉的VR 血管树图像。图8 可以同时观察左、右冠状动脉及其部分分支血管,采用左前斜位30°+足头位40°(LAO 30°+CRA 40°)。图9 类似CAG 的“蜘蛛位”,可以同时观察左右冠状动脉及其部分分支血管,利于观察左主干、前降支和回旋支分叉,以及右冠状动脉开口和近段, 采用左前斜位120°+足头位70°(LAO 120°+CRA 70°)。图10 主要观察左前降支的中远段、右冠状动脉全程,采用左前斜位30°+头足位 10°(LAO 30°+CAU 10°) 图11~13 曲面重组(CPR)图像。图11 为沿左冠状动脉开口至前降支末梢的中心线所做的CPR 图像,主要观察左主干和前降支的全程,利于显示管腔狭窄和斑块的关系。图12 为沿左冠状动脉开口至回旋支(或粗大钝缘支)末梢的中心线所做的CPR 图像,主要观察左主干和回旋支的管腔情况。图13 为沿右冠状动脉开口至后降支或左室后支末梢的中心线所做的CPR 图像,主要观察右冠状动脉的全程 图14~17 最大密度投影(MIP)图像。图14 为仅保留冠状动脉的MIP 图像,该序列图像利于显示钙化斑块的存在,但钙化斑块容易遮挡管腔,利于观察非钙化斑块导致的管腔狭窄。本图主要用于观察左前降支的中远段和对角支、右冠状动脉近段和远段(包括后降支),采用左前斜位10°+足头位60°(LAO 10°+CRA 60°)。图15 为仅保留冠状动脉的MIP 图像,主要用于观察右前降支全程和后降支、左室后支,采用左前斜位30°+头足位0°(LAO 30°+CAU 0°)。图16 采用薄层(10 mm)MIP 技术,主要用于显示左主干和左前降支的近中段,以及对角支。图17 采用薄层(10 mm)MIP 技术,主要用于显示右冠状动脉 图18 血管轴面图像(cross-sectional images)。对于有病变的冠状动脉血管,CPR 图像用于展示血管腔及其狭窄所在的斑块,斑块局部采用垂直长轴的横断面图像,利于显示斑块与管腔和管壁的关系,甚至对斑块导致的“血管重构”,以及依据斑块内部强化是否均匀等情况判定“餐巾环征”(一种易损斑块的CT征象)十分必要。从左至右,依次显示右冠状动脉(RCA)、前降支(LAD)和回旋支(CX)的血管狭窄和斑块及其横断面图像(多个小图)
四、图像质量和辐射剂量评价标准
(一)图像质量评价标准
作为质量控制标准,操作技师的核心职责是确保每一次检查成功,否则不能让患者离开而避免重复检查。检查失败的定义主要包括:(1)检查部位不符合申请单要求;(2)扫描覆盖范围不足;(3)注射对比剂失败(如只有少量对比剂注射到血管内);(4)图像质量难以诊断,如图像的呼吸、运动伪影; 心率和心律失常伪影;图像噪声过大;冠状动脉开口处的错层伪影等[31-33]。值班或值机医师有责任协助技师确定扫描是否成功,以及图像质量能否满足书写报告要求。
1. 图像质量的主观评价:(1)优秀:可诊断的冠状动脉(直径≥1.5 mm)节段中的90%(15 个节段中的13 个节段)没有伪影,能够诊断;(2)良好:可诊断的冠状动脉节段中的80%(15 个节段中的12 个节段)没有伪影,能够诊断;(3)中等:可诊断的冠状动脉节段中的70%(15 个节段中的11 个节段)没有伪影,能够诊断;(4)差:可诊断的冠状动脉节段中的60%(15 个节段中的9 个节段)没有伪影,能够诊断。伪影是指冠状动脉运动、患者呼吸、心率不齐或心律失常等导致的图像不能诊断,不包括冠状动脉钙化。
2. 图像质量的客观评价:(1)确保冠状动脉和心脏扫描范围的完整性;(2)冠状动脉CT 值最佳范围300~450 HU,特别注意冠状动脉远端是否有满意的增强;(3)图像噪声:测量主动脉根部图像的CT 值标准差(SD 值)作为图像噪声,<20 HU 为优秀,20~30 HU 为良好,>30 HU 为图像质量差,>40HU 为检查失败(图像不能评估)。推荐目标控制在20~30 HU 以下,推荐使用迭代重建降低图像噪声。
(二)辐射剂量评价标准
心脏CT 辐射剂量相关的影响因素按影响力分为两个等级:扫描模式[34-35]、管电压[36]、管距[38](螺旋扫描模式)为一级,而扫描范围、扫描野电流[37]和螺及各种心脏专用前置或后置降噪滤过器[39-40]的使用为二级。本指南强调图像质量与剂量的平衡,即在保证图像质量的前提下,选择个性化扫描方案降低辐射剂量和对比剂用量,同时实现本指南规范化扫描趋向于均一化的图像质量。采用本指南推荐的前瞻性心电门控轴扫模式和低管电压技术,CCTA辐射剂量应该控制在2~5 mSv 以下,高端CT 设备推荐采用前瞻性心电门控大螺距或单心跳轴扫模式,辐射剂量应该控制在1~2 mSv 以下。
五、总结与志谢
我国高端CT 设备应用于心脏和冠状动脉 CT 检查仍有较大发展空间,本指南会有广阔的规范化应用需求和临床指导意义。在冠心病的早诊早治防治策略中,CT 已经成为重要的技术手段,该指南将会带动相应领域的技术普及与推广,以及心血管疾病临床知识和技能的提高。
本指南就心脏和冠状动脉CT血管成像的规范化操作内容进行了较为详尽的阐述,供国内同行参考。本指南写作专家组建议对各CT设备厂家的临床应用培训人员率先进行培训,更新他们的知识结构,规范他们的培训内容。专家组发布该指南,更寄希望于广大CT工作人员,主动地自觉践行本指南的相关内容。对指南中存在的问题给予及时的反馈,专家组将确保及时修正。
本指南参考引用了心脏冠状动脉CT 研究领域的杰出成果,对完成这些研究的广大学者表示深深的敬意。本指南先后有30 名国内专家对上述内容进行了50余处重大修改,确保了指南的权威性和科学指导价值,对大家的辛勤付出表示深深的感谢!中华医学会放射学分会候任主任委员金征宇教授、心胸专业委员会主任委员伍建林教授和《中华放射学杂志》编辑部高宏主任等领导和专家们,积极倡导与推动了本指南的组织和写作,在此一并表示深深的感谢!各CT 设备厂家和对比剂公司对本指南的编写给予了大力支持,在此一并表示感谢!
附件1 心脏冠状动脉CT 血管成像患者知情同意书(仅供参考)
心脏和冠状动脉CT 血管成像(CCTA)是一项无创的影像学检查,主要用于冠状动脉等疾病的排查。该检查由临床医师开具申请单,影像科负责完成该项检查和诊断。由于患者个体差异,以及病情程度不同,该项检查存在以下相对禁忌证或风险,检查前需要患者及其直系亲属认真阅读以下告知内容,并签署该知情同意书。
1.既往使用碘对比剂没有发生严重不良反应的病史, 如严重过敏或过敏样反应甚至休克。
2.使用碘对比剂,可能出现不同程度的急性不良反应, 或迟发性不良反应(1 h 至1 周内可能出现),详情参见药品说明书。
3.没有正在发作的甲状腺功能亢进、严重肾功能不全、哮喘等病史。有这些病史,需要临床医师进一步评估,并与患者及其家属共同认可。
4.该检查由于使用高压注射器注射对比剂,流率较快, 注射部位可能出现碘对比剂漏出,造成皮下组织肿胀、疼痛、麻木感,甚至溃烂、坏死等。
5.该检查存在一定剂量的X 射线辐射,对身体的损伤在安全范围内。孕妇特别是怀孕3 个月内的妇女为相对禁忌,需要医师和患者及亲属达成共识。
6.某些患者因病情严重,如严重的肺动脉高压、不稳定心绞痛或者心肌梗死、严重的心功能不全、急性主动脉夹层等,CT 检查过程中可能出现病情的突然发展甚至出现死亡等严重不良事件。
7.检查过程中,患者呼吸、心率的变化或者各种原因的心律失常,均可能导致检查失败。
8. 可能出现的其他意外情况。
9. 我已详细阅读以上告知内容,对医护人员的解释已经清楚和理解,经慎重考虑,同意做此项检查。
10.签署人:患者或其监护人;如果是监护人:监护人与患者关系;谈话医护人员。
签署时间:年 月 日。
DOI:10.3760/cma.j.issn.1005⁃1201.2017.10.004
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2007BAI05B02); 国家重大专项(2016YFC1300400)
通信作者:伍建林,116001 大连大学附属中山医院放射科,Email :cjr.wujianlin@vip.163.com ;金征宇,100730 中国医学科 学 院 北京协和医学院 北京协和医院放射科 ,Email:cjr. jinzhengyu@vip.163.com
执笔者:吕滨,100037 中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心阜外医院放射影像科,Email:blu@vip.sina.com;张佳胤,200233 上海交通大学附属第六人民医院放射科, Email:
andrewssmu@msn.com;韩磊,100037 中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外医院放射影像科,Email:hanlei_301@ 163.com
专家组成员(按姓氏拼音排序) 范占明(首都医科大学附属北京安贞医院放射科)、高宏(中华放射学杂志编辑部)、韩磊(中国医学科学院北京协和医学院阜外医院放射影像科)、侯阳(中国医科大学附属盛京医院放射科)、金征宇(中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院放射科)、李东(天津医科大学总医院放射科)、李真林(四川大学华西医院放射科)、刘辉(广东省人民医院放射科)、刘杰(郑州大学第一附属医院放射科)、刘文亚(新疆医科大学附属第一医院放射科)、龙莉玲(广西医科大学第一附属医院放射科)、罗天友(重庆医科大学附属第一医院放射科)、吕滨(中国医学科学院北京协和医学院阜外医院放射影像科)、史河水(华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科)、孙凯(内蒙古包头中心医院影像科)、王锡明(山东省医学影像学研究所)、王怡宁(中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院放射科)、伍建林(大连大学附属中山医院放射科)、徐磊(首都医科大学附属北京安贞医院放射科)、杨立(解放军总医院放射科)、叶剑定(上海交通大学医学院上海胸科医院放射科)、余建群(四川大学华西医院放射科)、赵雁鸣(哈尔滨医科大学附属第二医院放射科)、张佳胤(上海交通大学附属上海第六人民医院放射科)、张琳琳(中华放射学杂志编辑部)、张龙江(南京军区南京总医院放射科)、郑敏文(第四军医大学附属西京医院放射科)、周旭辉(中山医科大学附属第一医院放射科)
参 考 文 献
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