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双源CT冠状动脉血管成像的临床应用

双源CT冠状动脉血管成像的临床应用
双源CT冠状动脉血管成像的临床应用

双源CT冠状动脉血管成像的临床应用

The Clinical Application of Dual-source Computed Tomography Coronary Angiography

杨贞勇谢学斌郭汉霖

Yang Zhen-yong Xie Xue-bin Guo Han-li

澳门镜湖医院影像中心

Department of Imaging, Kiang Wu Hospital, Macau SAR, China

中图分类号:R814.42 文献标识码:A 文章编号:1818-0086(2010)04

摘要:目的探讨双源CT(DSCT)冠状动脉成像的临床应用价值。方法回顾性分析2009.6~2010.2期间139例行双源CT(DSCT)冠状动脉成像检查的病例,男75 例,女64 例,年龄43~76岁。图像品质评价分4级:优秀(4分),无伪影,完全可进行影像学分析;良好(3分),轻微伪影,有良好的诊断品质,可进行影像学分析;尚可(2分),中度伪影,能满足诊断分析;差(1分),严重伪影,不能满足诊断分析。狭窄程度评价方法:血管狭窄程度=(狭窄血管近心端正常血管直径-狭窄处直径)/狭窄近心端血管直径×100%;冠状动脉狭窄分级:轻度为管径狭窄<50%,中度为≥50%且≤75%,重度≥75%,血管闭塞(100%)。结果139例冠状动脉成像,137例显示良好(2分以上),符合诊断要求。CTA成像成功率98.6%,发现血管异常85例,其中冠状动脉斑块所致狭窄70例,冠状动脉肌桥32例,冠状动脉起源异常5例(4例为右冠状动脉异位起源于左冠状动脉窦,1例为冠状动脉起源于冠状动脉窦上方),主动脉瓣结节1例,冠状动脉-肺动脉瘘1例,双侧上腔静脉1例。同时行双源CT冠状动脉成像和冠状动脉造影检查(CAG)病人17例,符合率94%。结论双源CT(DSCT)冠状动脉成像能提供满意的图像及可靠的诊断结果,以其无创性优势可作为冠心病的首要筛选检查方法之一

关键字:冠状动脉;双源CT;血管造影术

Abstract:Objective To evaluate the clinical application of dual-source computed tomography coronary angiography (DSCTCA). Methods Between June 2009 and February 2010, dual-source computed tomography coronary angiography (DSCTCA) was performed in 139 cases (male 75, female 64, age from 43 to 76 years). Image quality degrees: excellent (Score 4): no artifact; good (Score 3): a little artifact that does not affect the diagnosis; satisfaction (Score 2): moderate artifact that does not affect the diagnosis significantly; poor (Score 1): serious artifact that affect the diagnosis significantly. Stenosis degrees: mild stenosis<50%,50%≥moderate stenosis≤75%, serious stenosis≥75%, occlusion (100%). Results The images of 137 of 139 cases (98.6%) are satisfied or above. There are 85 abnormal cases of 139 found. Among them, stenoses are found in 70 cases, myocardial bridging in 32 cases, abnormal arising position in 5 cases (RCA originates from left coronary sinus in 4 cases, both RCA and LCA originate from the points above coronary sinus in 1 case), nodule at aortic valve leaflet in 1 case, both RCA and LCA -PA fistula 1 case, both SVC in 1 case. 94% got the same diagnosis in 17 cases that were also examined by conventional coronary angiography (CAG). Conclusion Dual-source computed

tomography coronary angiography (DSCTCA) can provide satisfied images and diagnosis. It can be one of the best screening methods for coronary disease.

Key words:Coronary artery; Tomography; X-ray computed; DSCT; Angiography

冠状动脉的无创性成像一直是放射学家孜孜追求的目标之一。1995年首次报导的电子束CT冠状动脉血管成像可以很好地检测冠状动脉近段的病变,但对冠状动脉远段显示尚不足,加之设备本身造价昂贵,限制了其在临床的广泛应用。磁共振冠状动脉血管成像首次报导于1993年,虽然之后进行了一系列技术改良,对冠状动脉近段病变的检测有很好的敏感性和特异性,但其本身的空间分辨力差,加上成像时间长以及MR设备本身的不足限制了其应用。1998年推出的4层螺旋CT 以其亚秒级的扫描速度联合回顾性心电门控软体的使用实现了冠状动脉的无创性成像,但4层CT的分辨力有限,病人屏息时间长达40s,高达22%的血管节段不能满足影像学评价。随后的16层CT的时间分辨力和空间分辨力的提高减少了屏息时间,改善了诊断准确性,但同样存在不足。64层CT首次能高度准确地显示冠状动脉病变,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。2005年底西门子医疗系统推出的双源CT(dual- source CT, DSCT)大大提高了目前CT 的时间分辨力。本院自2009年6月开始开展DSCT在冠状动脉成像检查,积累了一定经验,现总结如下。

1 材料与方法

1.1 扫描技术

本院使用的是西门子64层DSCTdefinition, 扫描方式根据病人的心率情况分别选择前瞻式或回顾式扫描。扫描前病人需禁食禁水4~8h,不使用β-乐克等降低心率的药物。为了更好地显示冠状动脉,扫描前5min 常规使用硝酸甘油气雾剂舌下喷雾以扩张冠状动脉,每次2喷, 对于心律整齐的病人,选择前瞻式扫描以降低病人受照剂量。在扫描前常规训练病人呼吸,使其能够在扫描期间很好地配合屏气。

DSCT冠状动脉成像的资料获取:X线管的旋转时间为0.33s/周,应用人工智慧触发扫描系统,当兴趣区(设在气管分叉水准降主动脉)密度达到预设值(100 HU)时,再延迟4s后扫描自动开始。以5mL/s的流率经肘静脉注射碘对比剂(浓度为370 mg I /mL,总量根据流率X扫描时间+2s,最低50mL),随后按5mL/s的流率注射生理盐水40mL。扫描螺距为0.20~0.43,根据扫描时心率的变化自动进行调整,扫描条件为2个球管的管电压均为100或120kVp,电流350mA,探测器准直为32×0.6mm,层面採集厚度为64×0.6mm。扫描方向为头足方向,自气管分叉扫至膈肌水准。扫描时间为5~11s。

1.2 影像重组及后处理

扫描完成后,採用冠状动脉预览模式确定血管最为清楚的心动週期时相作为常规横断面像的重建时相,对于不满意的图像,可进行心电编辑,常用的方法是去除单发早搏及将重建方式由百分比改为ms,重建图像层厚0.75mm,以此时相的资料进行影像重组处理,包括最大密度投影(maximum intensityprojection, MIP)、多平面重组(multiplanar reformation, MPR)、曲面重组(curve planar reformation,CPR)和容积再现(volume rendering, VR)。同时以5%的间隔重建20%~90%的资料,如果最先重建资料的重组影像品质不佳,利用circulation软体的4D电影模式流览各期影像,观察最佳期相重新重建。由于利用DSCT 可以在舒张和收缩期均可以获得无运动伪影的影像,因此利用4D功能可进行冠状动脉形态的动态评价、心室各壁运动情况观察。

1.3 病人资料

共139例,男75例,女64例,年龄43~72岁,平均年龄56岁。冠脉搭桥术后5例,支架放置术后25

例。CT检查后行DSA检查17例。

1.4 图像品质评价

分4级:优秀(4分),无伪影,完全可进行影像学分析;良好(3分),轻微伪影,有良好的诊断品质,可进行影像学分析;尚可(2分),中度伪影,能满足诊断分析;差(1分),严重伪影,不能满足诊断分析。

1.5 狭窄程度评价方法

血管狭窄程度=(狭窄血管近心端正常血管直径-狭窄处直径)/狭窄近心端血管直径×100%;冠状动脉狭窄分级:轻度为管径狭窄<50%,中度为≥50%且≤75%,重度≥75%,血管闭塞(100%)。

2 结果

139例冠状动脉成像,137例显示良好(图1),符合诊断要求;CTA成像成功率98.6%,发现血管异常85例;其中冠状动脉斑块所致狭窄70例(图2),冠状动脉肌桥32例(图3),冠状动脉起源异常5例(4例为右冠状动脉异位起源于左冠状动脉窦,1例为冠状动脉起源于冠状动脉窦上方)(图4),主动脉瓣结节1例,冠状动脉-肺动脉瘘1例(图5), 双侧上腔静脉1例(图6)。

同时行双源CT冠状动脉成像和冠状动脉造影检查(CAG)病人17例(255节段),符合率94%(节段符合率99.2%)。

3 讨论

3.1 图像品质与相关处理

冠状动脉CT成像诊断的关键是图像品质。冠状动脉走形于心脏表面,随着心肌的收缩与舒张而快速的移动,只有在等容收缩或等容舒张时段位置固定,能否抓拍到此时相极为关键,否则,将形成运动伪影甚至信号丢失而产生假阳性。正是因为冠状动脉CT成像的这种特殊性,导致假阳性发生率较高,而假阴性发生率极低。双源CT由于其高的时间分辨力(较单源CT提高了1倍,≤82ms),而具有其独特优势,但是其时间分辨力还未达到在任何时相都能获得无运动伪影的优质图像的能力,而且不能通过旋转一圈将整个心脏范围覆盖。为了获得无运动伪影的优质图像,比如有早搏或其他心律不齐病人,往往图像品质不佳,未能达到诊断要求,这时需要做相应后处理进行矫正。笔者体会,对于偶发早搏的病人,心电编辑去除早搏的方法往往能获得理想图像,对于严重心律不齐的病人,採集窗用ms取代%会取得良好效果(图7)。

影响图像品质的重要因素除了运动伪影外,兴趣区血管腔内对比剂的密度(CT值)也至关重要,原则上血管腔内对比剂的密度(CT值)越高越好,要达到此目的,理论上讲,可以通过提高对比剂的使用浓度、注射速率、总量,降低X线的KV值等来实现,但是对比剂的使用浓度与粘滞度成正相关,与注射速率成负相关,作者体会对比剂浓度为400 mg I/mL并不比370 mg I/mL优越,X线的KV值选100较理想,部分体型较瘦的可用80KV,体型较胖的可用120KV,儘量避免用140KV。

3.2 冠状动脉的解剖和变异评价

冠状动脉根据发出后降支并结合管径粗细被认为是优势冠状动脉,本组约88%的个体为右优势型(图8),与文献[1]大约85%的个体为右优势型大致一致,可见右冠状动脉穿过后室间沟并发出后降支;7%~8%的个体为左优势型(图9),可见迴旋支穿过室间沟并发出分支至右室后表面;7%~8%为均衡型,可见右冠状动脉和迴旋支远段均发出分支供应室间隔下部。冠状动脉的优势类型对于病变血管的重要性评估有一定意义。

按照冠状动脉的起源、走行与终止位置将冠状动脉的解剖异常分为三大类型。起源异常包括高位起源、多个开口、单一冠状动脉、冠状动脉异位起源于肺动脉、冠状动脉或其分支起自对侧或无冠状窦并走行异

常。冠状动脉走行异常包括心肌桥和重複冠状动脉、走形迂曲。而冠状动脉终止位置异常包括冠状动脉心腔或肺动脉瘘、冠状动脉弓以及终止于心外。MSCT 可以无创性显示冠状动脉的起源、行径及其与周围心室的三维解剖关係,在确定冠状动脉起源异常中具有传统导管法无法比拟的优势,可作为冠状动脉起源异常的首选检查手段[1]。心肌桥(myocardial bridging,MB)最常见于左前降支中远段,偶见于迴旋支、后降支、右冠状动脉及其他冠状动脉。可单个或多个出现,多个出现的肌桥可位于同一血管或不同冠状动脉或其分支。MDCT 通过直接显示冠状动脉血管节段走行于心肌内可以明确地诊断MB,而且利用4D工具还可以观察到类似冠状动脉造影(CAG)上的“挤牛奶效应”。与常规CAG 相比,DSCT能更多、更有效地检测MB 的存在。

3.3 冠状动脉斑块及狭窄的评价

利用DSCT可很好评价非钙化斑块的有无、程度及其近段的血管重塑,且与血管内超声有很好的相关性,但对其内部成分的分析尚存在困难。DSCT对钙化或溷合斑块的显示有一定局限,由于部分容积效应及晕圈效应,DSCT可高估钙化斑块,而对小的斑块(<0.5 mm)则难以检测。利用DSCT可很好显示冠状动脉狭窄及其程度或闭塞,有研究发现[2],按病人统计,DSCTCA诊断明显狭窄的敏感度为93.3%,特异度为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为93.8%;按血管节段统计,DSCT诊断明显狭窄的敏感度为96.4%,特异度为97.5%,阳性预测值为85.7%,阴性预测值为99.4%。64层CT的类似研究发现,按病人统计,MDCT对明显狭窄的诊断敏感度为96%~100%,特异度为79%~91%;按血管节段统计,MDCT对明显狭窄的诊断敏感度为79.9%~99.0%,特异度为85.4%~97.0%[3-6]。与64层螺旋CT相比,DSCT的主要优势在于:可以进行不依赖心率的冠状动脉血管成像,这使得DSCT可以进入常规的临床应用中,真正成为冠状动脉无创性筛查的一种技术手段。但对于严重钙化的病例,DSCT仍然具有一定的局限性。

3.4 冠状动脉支架放置后支架通畅性评价

支架植入后再狭窄率为8%~25%。Ehara等人[7]利用64 层CT根据支架内的密度评价了新生内膜的增殖情况(分为4级):1级,无或有轻微的新生内膜增殖;2级,有新生内膜增殖但没有明显的狭窄;3级,有新生内膜增殖及中度狭窄(≥50%);4级,有新生内膜增殖及重度狭窄(≥75%)。其中3级和4级为支架内再狭窄。结果显示,在81例病人125个支架中,24个支架内再狭窄被诊断,对整个研究人群而言的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为92%、81%、54%和98%;当排除了不能评价的血管节段时,其敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为91%、93%、77%和98%。Ehara 等人[7]认为利用CTCA可以高度可靠地排除支架内的再狭窄,但有中度的假阳性结果。作者体会,由于支架本身所产生的伪影感染,利用CTCA判断支架中段支架内的再狭窄有一定困难,但对支架两端区域再狭窄好发区域的再狭窄显示有良好效果。

3.5 冠状动脉旁路搭桥术后的评价

冠状动脉搭桥术仍然是外科治疗冠状动脉疾病的主要手段之一。桥血管闭塞是冠状动脉搭桥术后常见的併发症。有研究发现10%~20%的搭桥血管在术后1~2年内闭塞,3年闭塞率为20 %~30%,术后8年的心肌梗死率明显增加,术后10~12年闭塞为45%~55%,而在术后第1年隐静脉搭桥血管和内乳动脉搭桥血管的闭塞率分别为20%和5%。因此及时检出桥血管的闭塞有积极的临床意义。先进的DSCT是评价桥血管通畅性和狭窄的可靠工具,而不管病人是窦性心律还是心律失常,其均能够提供高品质的桥血管影像,准确显示桥血管的狭窄或闭塞。Pache等人[8]利用64 层CT 检测桥血管狭窄或闭塞的敏感度、特异度、阳性和阴性预测值分别为97.8%、89.3%、90.0%和97.7%。而Meyer等人[9]利用64 层CT评价了138例病人共418条桥血管,结果发现64层CT 检出桥血管狭窄或闭塞的敏感度为97%、特异度为

97%、阳性和阴性预测值分别为93%和99%。儘管还没有DSCT的相关报导,但可以肯定DSCT对桥血管狭窄或闭塞的诊断准确性等于或优于64层CT,作者体会DSCT对桥血管狭窄或闭塞显示良好。

3.6 双源CT的优势和不足

DSCT的时间分辨力得到空前提高,可以进行不依赖心率的冠状动脉资料获取,即使是高心率的病人,也可获得满意的影像品质,不需要服用降低心率的药物,真正满足了冠状动脉CT成像进入临床的需求,能可靠评价血管壁的不规则,辐射剂量较常规MDCT明显降低[2, 10,11]。DSCT由于高的时间分辨力可以在心动週期的大多数时期重组满意的影像,使得动态评价心肌桥在心动週期内的变化成为可能,有助于评价该段血管被挤压的程度。利用DSCT採集的资料也能更可靠地进行心脏及瓣膜功能的评价。但是鉴于目前DSCT的空间解析度(0.4线对/mm)不够小,对于一些小病变、严重钙化的血管腔、密度较高的支架内情况的显示还不能令人满意。严重的冠状动脉钙化及密度较高的支架依然是严重影响冠状动脉DSCT 准确性的主要因素。儘管可以对心率很高的病人进行DSCT 冠状动脉成像,获得可供评价的影像,但对于严重心律失常的病例,明显的错层伪影严重影响对冠状动脉影像的正确评价,这些病人即使应用心电图编辑也无济于事。来自病人的呼吸运动伪影有时候也影响对影像品质的评价,对于重症病人或不能配合屏息的病人也难以获得满意的影像,从而限制了DSCT在这些病人中的广泛应用。总之,DSCT时间分辨力和空间分辨力已经得到很大提高,可以进行不依赖心率的冠状动脉资料获取,也不需要服用降低心率的药物,其採集的各向同性资料提高了后处理影像的品质和诊断准确性,已经可以进入常规的临床应用中,开闢了冠状动脉无创性成像的新纪元。

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圖1正常冠狀動脈,CTA顯示良好圖2冠狀動脈斑塊伴管腔狹窄

圖3冠狀動脈肌橋圖4冠狀動脈起源異常,右冠狀動脈異位起源於冠狀

動脈竇

圖5 冠狀動脈-肺動脈瘺圖6雙側上腔靜脈

圖7嚴重心律不齊的病人,採集窗用ms與%的圖像品質比較

圖8 右冠優勢型冠狀動脈圖9 左冠優勢型冠狀動脈

双源CT冠状动脉血管成像的临床应用

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双源CT血管成像对缺血性脑卒中合并糖尿病患者颈动脉斑块的诊断价值

双源CT血管成像对缺血性脑卒中合并糖尿病患者颈动脉斑块的诊 断价值 摘要目的在临床诊断脑卒中患者颈部动脉硬化斑块过程中,探讨使用双源CT血管成像技术所具备的价值,并且探究并发糖尿病对于颈部动脉硬化斑块的影响。方法100例缺血性脑卒中确诊患者,按照是否并发糖尿病分成A组(糖尿病)和B组(无糖尿病),每组50例,均进行双源CT血管成像扫描。对比两组患者的体质量指数、高血脂比例、斑块发生率等数值。结果A组患者在体质量指数以及高血脂比例均高于B组(P<0.05);A组斑块发生率明显高于B组(P<0.05);两组患者的斑块发生部位无明显差异。结论双源CT血管成像技术可以明确显示出患者颈部动脉的斑块,同时还能定位斑块的位置并且进行性质分析,另外,并发糖尿病对颈部动脉斑块的形成有影响,甚至很可能会促发其形成。 关键词双源CT血管成像;缺血性脑卒中;糖尿病;颈动脉斑块 在当前医学领域认为缺血性脑卒中属于一种具有高致残致死率的世界性难题。患者的颈部动脉硬化斑块和缺血性脑血管疾病有非常密切的联系,甚至已经变成了对人类的生命健康造成严重威胁的因素之一。颈部动脉形成硬化斑块最主要的一点产生原因就是血管内膜受到损伤[1]。本文将通过调查分析来分析双源CT血管成像对颈部动脉硬化斑块所具备的临床诊断价值,并且探讨并发糖尿病对于硬化斑块的作用,为未来预防心脑血管类疾病打下理论基础。现报告如下。 1 资料与方法 1. 1 一般资料选取本院2014年2月~2015年2月就诊的100例缺血性脑卒中确诊患者,其中男52例,女48例,年龄53~81岁,平均年龄(6 2.41±16.21)岁。将100例患者按照是否并发糖尿病分成A组(糖尿病)和B 组(无糖尿病),每组50例。两组患者参与本次实验均已经过本人以及其家属的知情和同意。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。 1. 2 诊断方法对两组患者均进行双源CT血管成像扫描。仪器选择为Siemens双源CT机,模式选择为双能扫描,具体扫描的范围是从患者的主动脉弓下部到头顶部,从足侧到头侧缓慢进行扫描。之后使用注射器从患者的肘部静脉入针,注入碘海醇50~70 ml(藥剂浓度:350 mg/ml)。借助双源CT血管成像扫描技术得到图像之后,将图像传送到工作站,运用各种软件进行处理,并进一步确定颈部动脉内的斑块位置,进行重建。 1. 3 观察指标及判定标准对比两组患者的体重、高血脂比例、斑块发生几率等数值。硬化斑块分成稳定性斑块和易损性斑块,具体如下:稳定:①钙化

双源CT冠状动脉成像的临床应用

双源CT冠状动脉成像的临床应用 [摘要]目的探讨双源CT冠状动脉成像技术及临床应用。方法对2380例应用双源CT扫描的冠状动脉图像(CTA)资料进行回顾性分析、评价。结果2380例中有2365例冠状动脉显示良好符合诊断要求。发现异常1220例,其中冠状动脉狭窄1070例,冠状动脉支架术后再狭窄101例,冠状动脉搭桥术后再狭窄45例,冠状动脉瘤4例。结论双源CT采用多时相重建,经各种后处理技术显示再狭窄冠脉的三维结构。不仅对冠状动脉病变的筛查和诊断,而且对冠状动脉支架术后,冠状动脉搭桥术后及冠状静脉的评价具有独特的优势。 [关键词]双源CT;冠状动脉;血管造影术 文献标识码:B 在诊断血管及血管相关的病变中,血管造影(CAG)一直占主导地位。但其操作复杂,费用高,有创伤性等缺点限制了该技术的广泛应用。随着CT设备及后处理功能的不断完善,CT血管成像(CTA)的临床应用越来越受到重视。本文介绍双源CT冠状动脉成像技术及临床应用。 1 资料与方法 1.1 一般资料:2380例均为本院2007年6月至2007年12月间冠状动脉CTA 检查的病人。男13 70例,女1010例,年龄45~86岁,平均75±5岁。所有入选病例无造影剂过敏史。 1.2 检查方法:使用SIEMENS双源CT(Dual Source Computed Tomography DSCT)——SO MATOM Definition系统。扫描前严格呼吸训练,使患者在整个扫描过程中屏气,以免呼吸伪影影响图像质量[1]。常规舌下喷硝酸甘油两下,以扩张冠状动脉。先行冠状动脉钙化评分扫描,范围自血管分叉至心脏隔面以下1cm,然后做冠脉增强扫描。选用非离子型造影剂优维显370mgI/ml,总量70~100ml,速率为4.5~5.5ml/sec,注射完造影剂后以同速注入50ml 生理盐水。采用bolus tracking技术对升主动脉增强过程进行监测,当CT值达100Hu开始触发扫描。若为搭桥术后患者扫描范围以胸廓入口至心脏膈面下1cm。扫描参数:准直0.6mm ,有效层厚:0.75mm,重建间隔:0.5mm,管电压120KV;每旋转一周管电流:380~410mAs ,旋转时间:0.33sec/周。卷积核kernel为B46f和B25f。 1.3 图像采集及后处理:将患者的CT原始数据最佳时相传送至Syngo工作站。进行最大密度投影(maximum intensity projection,MIP);曲面重建(curved multiple planar r eformations,CPR);容积再现(volume rendering,VR)等后处理。 1.4 评价方法:由两位有经验的医师对2365例图像进行诊断。分析冠状动

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