心脏ct的收缩和舒张（心脏CT收缩末期的最佳时相在哪）

心脏ct的收缩和舒张（心脏CT收缩末期的最佳时相在哪）图1 31个月大的男孩，川崎病。在180-285ms范围内获得前瞻性ECG触发序列CT扫描，并以35ms增量重建三维容积渲染CT数据集，即180ms（a）、215ms（b）、250ms（c）和285ms（d），以找到最佳ES期。回顾多期CT数据集，选择延迟285ms（d）显示左前降支远端（箭头）周围运动伪影最小的数据集作为最佳ES期。对493例患者进行单次屏气回顾性心电门控螺旋扫描，将全管电流周期调整为100ms或RR间期的10%。一种积极的ECG控制管电流调制（MinDose；Siemens Healthineers）用于降低这种扫描模式的CT辐射剂量。在其余398例镇静患者中，进行自由呼吸前瞻性ECG触发序列扫描，将心动周期中的全管电流周期调整为除早期收缩期（n=356）或100ms（n=42）外的整个心动周期。在所有患者中，在全管电流期间重建二维或三维多期CT图像，并且由同一放射科医

收缩末期（ES）的心脏CT检查相对于舒张期的CT检查有几个优点，因为它在相对较高的心率下，可以提供更好的图像质量，心脏运动伪影较少。并可用于准确评价大动脉室流出道梗阻和动脉瘤扩张。研究表明，在评估心脏功能定量参数时，收缩末期与舒张末期相相似或优于舒张末期。

最佳舒张末期阶段由心电图R波清晰引导。然而，最佳ES期并不总是可以通过ECG预测，且患者之间也有差别，通常需要在心脏周期内延长全剂量管电流（例如，35–50%的RR间隔）的CT数据。因此，获得最佳的ES相需要更高的辐射剂量。或者，T波的峰值和下半部分作为确定最佳ES相的有用指南。

然而，其获得最佳ES相的成功率仍有待确定。心脏CT中的心脏时相是以RR间期的相对百分比或以毫秒为单位的绝对延迟来选择。值得注意的是，与选择ES期的相对延迟相比，绝对延迟对心率变异性或心律失常引起的图像退化更具耐受性。因此，我们将选择策略从相对延迟改为绝对延迟，以利用上述优势。

目前，需要一个实用的指南来预测最佳ES期，即精确的延迟和高成功率的最小全剂量管电流周期，以获得整个心率范围内的最佳ES期，对于心脏CT而言，由于ECG同步CT检查具有宽周期的全剂量管电流以找到最佳相位，因此允许降低辐射剂量与相对较高的辐射剂量相关。

来自韩国的学者研究了低剂量ECG同步心脏CT数据的ES延迟时间与心率之间的关系，建立一个最佳拟合方程，以预测低剂量ECG同步心脏CT的最佳ES时相。我们一块学习一下。

作者回顾性分析2010年9月至2016年12月2441例患者的ECG同步心脏CT检查。其中，891项检查包括在一个心动周期内长时间的全剂量管电流（即RR间期的10%或≥100 ms）和适当的图像质量（患者年龄中位数，7岁；年龄范围，0天‒60岁）。

ECG同步心脏CT使用第二代双源扫描仪（SOMATOM Definition Flash；Siemens Healthineers，Forchheim，Germany）进行。CT扫描参数：准直64×0.6mm、机架旋转时间0.28s、时间分辨率75ms、层厚0.75mm、重建间隔0.4mm。每次CT检查的ECG同步扫描模式（回顾性ECG门控螺旋扫描或前瞻性ECG触发序列扫描）和呼吸条件（屏气或自由呼吸）由具有21年心脏CT成像经验的放射科医生根据患者年龄和临床要求确定。

对493例患者进行单次屏气回顾性心电门控螺旋扫描，将全管电流周期调整为100ms或RR间期的10%。一种积极的ECG控制管电流调制（MinDose；Siemens Healthineers）用于降低这种扫描模式的CT辐射剂量。在其余398例镇静患者中，进行自由呼吸前瞻性ECG触发序列扫描，将心动周期中的全管电流周期调整为除早期收缩期（n=356）或100ms（n=42）外的整个心动周期。在所有患者中，在全管电流期间重建二维或三维多期CT图像，并且由同一放射科医生（具有21年心脏CT成像经验）视觉选择具有最小运动伪影的心脏相作为绝对和相对延迟的最佳期相。用于评估最佳ES期的定性参数包括心室腔大小、心脏搏动伪影程度、心脏结构模糊程度和冠状动脉长度（图1）。如前所述，在本研究期间，最初使用相对延迟来选择ES期，随后使用对心律失常更耐受的绝对延迟。结果，861例患者的绝对延迟（ms）和其余30例患者的相对延迟（RR间期百分比）被用来选择ES心脏时相。

图1 31个月大的男孩，川崎病。在180-285ms范围内获得前瞻性ECG触发序列CT扫描，并以35ms增量重建三维容积渲染CT数据集，即180ms（a）、215ms（b）、250ms（c）和285ms（d），以找到最佳ES期。回顾多期CT数据集，选择延迟285ms（d）显示左前降支远端（箭头）周围运动伪影最小的数据集作为最佳ES期。

记录或计算心脏CT检查期间的心率和RR间期以及所选ES延迟的相对值和绝对值。绘制了最佳ES延迟与心率关系的散点图。随后，由散点图生成趋势线，并由决定系数最大的趋势线（R2）导出预测心脏CT最佳ES期的最佳拟合方程。

由于心电图上的T波通常被用作ES期的有用标志，因此对所有CT检查中选择的ES期与心电图上的T波之间的关系进行了分析，并将其分为以下五种模式：

模式1，T波前选择的ES期；

模式2，T波峰值前选择的ES期；

模式3，T波峰值后选定的ES相；

模式4，T波后选定的ES相；

模式5，既不可识别也不可评估的T波（图2）。

将用最佳拟合方程获得的成功率与用T波定位（模式2和模式3）确定的成功率进行比较。

图2 典型心电图，根据其与心电图T波的关系，显示所选ES相的四种模式。在模式1中，选定的ES相位置于T波之前。在模式2中，选定的ES相位位于T波峰值之前。在模式3中，选定的ES相位位于T波的峰值之后。在模式4中，所选ES相位位于T波之后。当心电图上的T波既不能识别也不能评估时，定义为模式5。心电图上除T波外，还可见R波和P波。

从两个延迟的决定系数（R2）值最高的趋势线出发建立了最佳拟合方程，计算了它们在全剂量管电流填充下获得最佳ES相位的成功率，并与T波定位法进行了比较。以全剂量管电流曝光的宽度比计算CT辐射剂量比。

正如预期的那样，三个年龄组的平均心率似乎与患者年龄成反比：6岁以下患者的平均心率为134.1±19.3 bpm（范围58.0-178.0 bpm）（n=412，46.2%），6岁以上，18岁以下患者（n=336，37.7%）的平均心率为82.5±15.3 bpm（范围48.0-140.0 bpm），年龄≥18岁的患者（n=143，16.0%）为73.5±15.1 bpm（范围40.0–129.0 bpm）。数据还显示，两组之间有相当大的重叠。

在Pearson相关检验中，绝对延迟与心率呈强负相关（R=-0.9，p<0.001），相对延迟与心率呈中度正相关（R=0.5，p<0.001）。

从绝对和相对延迟与心率的散点图得到的两个最佳拟合方程如下：

y=0.0075x2-3.42x 519.55 （1），

其中x是心脏CT检查期间的心率，y是最佳绝对延迟。公式1的确定系数（R2=0.8）在测试的趋势线中最高（图3）。心率40～178bpm时，最佳ES相分布在R波148.4ms～394.8ms范围内。

图3 散点图显示，在心脏CT检查期间，所选ES期（绝对延迟）与心率呈强负相关。二次多项式趋势线是证明最高决定系数（R2=0.8）的最佳拟合方程。

y=-0.0015x2 0.4217x 14.876 （2），

其中x是心脏CT检查期间的心率，y是最佳相对延迟。公式2（R2=0.3）的确定系数在测试的趋势线中最高（图4）。当心率为40～178bpm时，最佳ES期分布在RR间期的29.3%～42.4%。

图4 散点图显示在心脏CT检查期间，所选ES期（相对延迟）和心率之间中度正相关。三次多项式趋势线是证明最高决定系数0（R2=0.3）的最佳拟合方程。

关于所选ES位置与心电图T波之间的关系，任何患者均未观察到模式1，而模式2、3、4和5分别在7.0%（62/891）、75.8%（675/891）、8.3%（74/891）和9.0%（80/891）的患者中观察到（图5）。82.7%的患者选择的ES相位于T波（2型 3型）内。

图5 根据所选ES相位与心电图T波的关系，显示五种模式比例的饼图。

在95.0%的患者中，要在全剂量管电流周期内获得选定的ES期，绝对延迟114 ms或相对延迟RR间期的17.4%是必要的（绝对延迟94.9%[846/891]，相对延迟95.1%[847/891]）。最佳拟合方程的成功率（94.9%或95.1%）明显高于T波定位的成功率（82.7%，p<0.001）。在成功率约为95.0%的情况下，心率<91.6 bpm时绝对延迟的CT辐射剂量较低，心率>91.6 bpm时相对延迟的CT辐射剂量较低（表2）。

Pearson相关检验的绝对和相对延迟分别与心率呈强负相关（R=-0.9，p<0.001）和中度正相关（R=0.5，p<0.001）。对于相对延迟（R2=0.3）和绝对延迟（R2=0.8），可以分别建立两个最佳拟合方程。将全管电流周期调整为114ms为绝对延迟，RR间期17.4%为相对延迟，成功率分别为94.9%和95.1%，明显高于T波定位（82.7%，p<0.001）。

研究发现，最佳拟合方程法预测心电图同步心脏CT最佳收缩期的成功率高于T波定位法。

编译整理自：Goo H W . Optimal End-Systolic Cardiac Phase Prediction for Low-dose ECG-synchronized Cardiac CT[J]. European Journal of Radiology 2021. 仅供专业人士交流目的，不用于商业用途。

来源：赵喜同学 XI区

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