- 相關(guān)推薦
張兆琪教授談：國內外CT臨床應用進(jìn)展
畢業(yè)論文
自從1999年4層CT問(wèn)世以來(lái)，多層CT1直處于快速發(fā)展階段，尤其在心血管領(lǐng)域，首次使無(wú)創(chuàng )性冠狀動(dòng)脈成像進(jìn)入臨床應用。本文將綜述目前CT在心血管領(lǐng)域的應用現狀及發(fā)展。
1、CT在心血管領(lǐng)域的應用現狀
1、冠狀動(dòng)脈成像
自20世紀60年代選擇性冠狀動(dòng)脈造影問(wèn)世以來(lái)，這種有創(chuàng )的技術(shù)1直被認為是冠狀動(dòng)脈成像和冠心病診斷的“金標準”。 而64層 MSCT應 用 于臨床，真正為這1領(lǐng)域帶 來(lái)劃時(shí)代革命。64層 MSCT采用新1代大功率高毫安輸出x線(xiàn)管，探測器排數已增至64排 ，螺旋掃描速度更快(≤0．35s／轉)，時(shí) 間分辨 率顯著(zhù) 提 高(<50ms)，心臟亞毫米層厚 <0．5mm，探測器旋轉1周可>50% 狹窄的敏 感性為93%，特異性為98%，陽(yáng)性預測值94．0%,陰性預測值為99．1%。與國外同類(lèi)研究近似 。然而研究顯示高達12%的冠狀動(dòng)脈節段不能滿(mǎn)足影像學(xué)評價(jià)。主要的原因是冠狀動(dòng)脈壁的嚴重鈣化以及運動(dòng)偽影，后者尤其在高心率的病人最容易發(fā)生。因此很多研究者建議，當病人心率大于70次／min時(shí)應服用降低心率的藥物。如果想消除在掃描時(shí)對心跳的控制，進(jìn)1步提高時(shí)間分辨率是關(guān)鍵。 最近投入臨床應用的雙源CT（Dual-source CT, DSCT），與目前最先進(jìn)的64層CT相比，能夠提供更快的掃描速度和更高的時(shí)間分辨率。雙源CT配置了兩個(gè)球管和與之對應的探測器。在雙源CT掃描系統內，兩組呈90度排列的互相獨立的數據獲取系統（球管－探測器系統）只需同時(shí)旋轉90度就可以獲得平行于射線(xiàn)投影平面的整個(gè)180度圖像數據，這180度的圖像數據由兩個(gè)4分之1的掃描扇區數據組成。由于機架只需旋轉4分之1的掃描扇區，即掃描時(shí)間只有機架旋轉時(shí)間的4分之1，這也就意味著(zhù)獲得的半圈掃描數據的時(shí)間分辨率只有機架旋轉時(shí)間的4分之1。單源多層CT的時(shí)間分辨率在進(jìn)行單扇區的圖像重建時(shí)等于機架旋轉時(shí)間的2分之1，約160ms。而雙源CT的時(shí)間分辨率大約為機架旋轉時(shí)間的4分之1，僅有83ms。初步的研究表明再受檢者心率達到100次/分鐘時(shí)，與單源64層CT相比，雙源CT掃描獲得的圖像質(zhì)量明顯提高，在診斷冠狀動(dòng)脈狹窄程度大于50%時(shí)，準確性與心率低時(shí)比，沒(méi)有明顯差異。雙源CT進(jìn)行冠狀動(dòng)脈數據采集時(shí)，對心率的要求大大降低。也不需要服用降低心率的藥物，其采集的各向同性數據提高了后處理影像的質(zhì)量和診斷準確性，但其對患者屏氣的要求更加嚴格，否則，會(huì )產(chǎn)生呼吸運動(dòng)偽影。雙源CT將在臨床使用中獲得進(jìn)1步認可和更廣泛的應用。
2.冠狀動(dòng)脈斑塊分析
在冠心病發(fā)生、發(fā)展和轉歸過(guò)程中，冠狀動(dòng)脈斑塊性質(zhì)較其導致的管腔狹窄程度更有決定意義。冠狀動(dòng)脈斑塊性質(zhì)的正確評估可 指導冠 心病危險分級和臨床治療。冠狀動(dòng)脈“易損”斑塊破裂并誘發(fā) 血栓形成是發(fā)生急性冠狀動(dòng)脈綜合征的關(guān)鍵機制 ，這也是導致冠心病患者死亡的主要原因。冠狀 動(dòng)脈斑塊性質(zhì)主要取決于斑塊內脂核的大小和成分、纖維帽厚度以及有無(wú)炎癥反應等。鑒于大多數“易損”斑塊在破裂前所造成的管腔狹窄僅為輕至中度，文獻記載，70%以下管腔狹窄的冠心病心肌梗死發(fā)生率高達86%。冠心病2級預防也應由單純治療冠狀動(dòng)脈狹窄轉為對“易損”斑塊的研究，包括及時(shí)識別高�；颊叩摹白锓浮辈∽�，頇防急性心臟事件的發(fā)生。MSCT可初步用于評價(jià)冠狀 動(dòng)脈斑塊的形態(tài)學(xué)特征，為無(wú)創(chuàng )檢測有破裂傾向的冠狀動(dòng)脈易損斑塊帶來(lái)希望。Kopp等報道了對6例冠狀動(dòng)脈前降支斑塊成分的分析研究，經(jīng)過(guò)與冠狀動(dòng)脈內超聲對照，認為MSCT可以根據斑塊大小、CT值的不同區分出易損斑塊和穩定斑塊。我院報道了30例MSCT斑塊分析，結果與超聲相關(guān)性良好，但對于“易損斑塊”的判斷仍有1定的限度。而利用更高時(shí)間分辨率的雙源CT進(jìn)行的類(lèi)似研究，至今還未見(jiàn)報道。斑塊測量軟件的應用以及斑塊成分的直接分析將是今后研究的熱點(diǎn)。
3．明確冠狀動(dòng)脈起源異常和走行變異
冠狀動(dòng)脈可有變異和畸形，多數為冠狀動(dòng)脈起源或走行的異常，臨床上不少見(jiàn)。該類(lèi)疾病可給常規血管造影的操作帶來(lái)困難 。另外 ，常規血管造影對異常起源的冠狀動(dòng)脈與心臟各房室結構關(guān)系的 顯示不理想。MSCT對冠狀動(dòng)脈畸形和變異尤其是冠狀動(dòng)脈起源異常的診斷具有優(yōu)良價(jià)值，它可直觀(guān)顯示異常起源的冠狀動(dòng)脈與主動(dòng)脈的連接關(guān)系及其與心臟各房室結構的關(guān)系，對其管腔評價(jià)也有優(yōu)良價(jià)值。
4．評估冠狀動(dòng)脈介入治療術(shù)后療效
隨著(zhù)近年來(lái)介入治療和搭橋手術(shù)等血運重建術(shù)的廣泛開(kāi)展，對其療效和隨訪(fǎng)觀(guān)察愈加顯得重要，1般情況下，再次讓患者接受有創(chuàng )檢查，無(wú)論從經(jīng)濟上還是心理上都不易接受。此時(shí)，MSCT無(wú)疑是 1種有效的方法，它通過(guò)多種圖像后處理技術(shù)能夠較好地顯示支架的位置和形態(tài)學(xué)特征，但當支架部位的血管壁有廣泛和(或)嚴重鈣化時(shí)，對支架形態(tài)結構的CT評價(jià)有1定影響。另外，根據支架是否變形、支架腔內以及支架遠側血管內的對比劑充盈狀況等綜合分析，對多數支架的血管內膜增生程度和管腔評價(jià)有1定的臨床應用價(jià)值。需要指出的是，由于支架的成分、金屬(合金)絲的粗細、編織方 式和直徑的不同，部分支架管腔的CT評價(jià)仍有1定困難，甚至不能滿(mǎn)足影像學(xué)評價(jià) 。
5．心臟功能評價(jià)
回顧性心電門(mén)控MSCT增 強掃描能夠顯示心臟在1個(gè)完整心動(dòng)周期內的運動(dòng)，利用不同時(shí)相的圖 像重組，結合冠狀動(dòng)脈成像所得到的3維容積數據，可以同時(shí)用于計算各種心功能參數，如每搏輸出量以及射血分數、心肌質(zhì)量、室壁增厚率等，對心臟局部和整體的功能進(jìn)行評價(jià)。根據最近的文獻報 道，MSCT和MRI結果并無(wú)明顯差異。同時(shí)，根據不同相位重組的心臟電影，還可以清楚地顯示心室壁和瓣膜運動(dòng)情況，判斷心室壁是否存在運動(dòng)減低或反向運動(dòng)，是否存在瓣膜狹窄或關(guān)閉不全，得到 對心臟的綜合評價(jià)。
6.對心肌活性的評價(jià)
利用心肌灌注缺損的信息評價(jià)特定冠狀動(dòng)脈病變對功能或血流動(dòng)力學(xué)的影響至關(guān)重要,能同時(shí)提供心肌灌注和存活力信息的診斷工具將有助于評價(jià)患者的預后 。以及選擇適當的治療策略。CT具有掃描速 度快，空間和時(shí)間分辨率高的優(yōu)勢，利用其進(jìn)行心肌活性的評估，已經(jīng)進(jìn)行了許多動(dòng)物實(shí)驗，取得了初步理想的研究結果，我院對30例陳舊心梗CT延遲強化的研究表明，其與MR具有良好的相關(guān)性，可以較為準確地評價(jià)心肌存活性。同時(shí)也基本確認了較為完善的檢查流程。如果再同時(shí)結合冠狀動(dòng)脈成像 ，即可在1次CT檢查得到所需的各種信息。但x線(xiàn)的照射劑量成為限制其臨床廣泛應用的突出問(wèn)題，因此，怎樣降低掃描的X線(xiàn)劑量，是這1研究的關(guān)鍵。
2、CT未來(lái)的發(fā)展
1、增加容積覆蓋范圍 在CT獲取高分辨率心臟圖像發(fā)展過(guò)程中，探測器Z軸的覆蓋范圍有了顯著(zhù)增加，Z軸覆蓋范圍決定了在1次心動(dòng)周期中采集的圖像的總的厚度，因此，Z軸覆蓋范圍越大，則采集過(guò)程中需要的心動(dòng)周期數越少。目前的64排CT Z軸覆蓋范圍為19.2mm或40mm。未來(lái)的320排CT設計中探測器Z軸的覆蓋范圍有了顯著(zhù)增加，使得在1次心跳中采集的圖像的總的厚度達到160mm，從而能在1次心跳內完成對整個(gè)心臟的掃描，對嚴重心律失常的病人可以避免錯層及階梯狀偽影的發(fā)生，進(jìn)1步提高圖象質(zhì)量。320排CT另1個(gè)好處是可以在進(jìn)行心肌灌注檢查時(shí)增大掃描的心肌范圍，獲得大范圍、全器官的同步動(dòng)態(tài)容積數據采集和分析。但現在有關(guān)多層CT心肌灌注的研究經(jīng)驗在臨床上的應用非常有限。如果想在將來(lái)可能問(wèn)世的寬探測器容積覆蓋的新型CT上進(jìn)行心肌灌注檢查的話(huà)，在當今CT上還有很多基礎性研究需要進(jìn)行。
2、降低射線(xiàn)劑量
前面提到，在CT的未來(lái)發(fā)展中，實(shí)現掃描劑量的最小化是發(fā)展重點(diǎn)。心電控制的劑量調節方案是指在心電門(mén)控下的非重要期相中降低輻射量，只有在需要重建的期相中才必須達到1定的球管輸出值。通常采用這種方法可以使得射線(xiàn)輻射劑量控制在10mSv之內，這是1個(gè)可以接受的劑量，但是仍然高于有創(chuàng )的常規血管造影診斷檢查。前瞻性心電觸發(fā)聯(lián)合“步進(jìn)和采集”的軸位采集方式可以給與患者更小的劑量，原因在于掃描是僅僅在以往所選心臟周期中進(jìn)行。但是，它不能提供連續容積覆蓋，而且，不同期相的心臟重建圖像不能進(jìn)行功能性評估。由于心電觸發(fā)軸位掃描取決于1個(gè)可靠的患者的R－R間期，這種方法在嚴重心律不齊的患者中無(wú)法應用。另1種降低輻射劑量的方法是調整管電壓。因對比噪音比會(huì )隨著(zhù)管電壓的減小而增加。因此，要想獲得理想的對比噪音比，患者劑量可因為選擇較低的管電壓80-100千伏而減小，CT輻射劑量指數揭示了使用80千伏的條件可以減少65%的曝光劑量。另外，輻射劑量可以依據增加的螺距值而減少，在掃描時(shí)螺距值可以進(jìn)行適當的調整。 總之，隨著(zhù)CT設備的進(jìn)1步發(fā)展，未來(lái)其在臨床的應用將更加廣泛和深入。
【張兆琪教授談：國內外CT臨床應用進(jìn)展】相關(guān)文章：
淺談葉酸臨床應用研究進(jìn)展03-01
嗓音聲學(xué)檢測臨床應用進(jìn)展綜述論文11-19