专利名称：Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法
技术领域：
本发明涉及一种双源CT的使用技术，具体说，涉及一种根据电-机械耦联理论选择Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的方法。
背景技术：
一、电-机械f禹联心脏的每一个节律周期活动中，都是电活动在前，机械活动在后，两者相差40 70ms，形成了兴奋与收缩的耦联，即电-机械耦联，心房和心室水平都是遵循这一规律。如图1所示，为现有技术中心房与心室的心电周期与心动周期的关系图。图中显示心房水平电周期为除极和复极，机械活动周期为收缩期和舒张期，前者在前，后者紧随。心室水平也是一样，心室的电除极始于QRS波，复极终止于T波末，心室的收缩开始于QRS波之中，终止于T波末，舒张期从T波末到下一个QRS波开始。二、心脏电活动1.心电周期:从心肌地收缩性特点来说，一个心动周期是由收缩期和舒张期两部份组成，从心肌地兴奋特点来说，一个心电周期是由兴奋期和不应期两部份组成。2.不应期:心肌细胞或组织发生激动反应后在很短的一段时间内完全地或部分地丧失兴奋性，激动后不应性所持续地时间称为不应期。(I)不应期与体表心电图的关系；如图2所示,为现有技术中不应期示意图。①有效不应期:相当于从QRS波开始一直持续到T波的前肢。②相对不应期:相当于T波的降支，T波的后半部分，T波的顶峰到T波结束。(2)不应期与心室机械活动的关系:绝对+有效不应期 整个收缩期和舒张早期。在有效不应期内不会产生期前收缩，因此心肌不会出现强直收缩。心室肌在有效不应期终结后，受异常刺激可产生一次期前兴奋，引起期前收缩。由于期前兴奋有自己的不应期，因此期前收缩后出现较长的心室舒张期，称为代偿间歇。3.超常期:在心肌组织的相对不应期后，正值心肌复极化结束前的一段时间，应用阈下刺激可引起心肌扩布性激动反应，成为超常期。与体表心电图的关系:位于T波后的U波初期。三、心脏机械活动1.心动周期:心脏的泵血作用是由心肌电活动、机械活动、瓣膜活动三者相互配合完成。泵血过程中心脏有节律地收缩和舒张交替地周期性活动。心动周期是分析心脏机械活动的基本单元。因心室在泵血活动中起主要作用，心动周期通常是指心室的活动周期。每个心动周期中，心房和心室各自按一定顺序相继进行舒缩活动。如图3所示，为现有技术中心动周期、心内压力、心音与心电图各波的关系图。1、心房收缩期；2、等 容收缩期；3、快速射血期；4、减慢射血期；5、等容舒张期；6、快速充盈期；7、减慢充盈期。AO与AC:分别表示主动脉瓣开启和关闭；M0和MC:分别表示二尖瓣开启和关闭(I)心室收缩期:①等容收缩期:历时约0.05秒。②快速射血期:历时约0.09秒。③减慢射血期:历时平均0.13秒。(2)心室舒张期:①等容舒张期:历时约0.08秒。②快速充盈期:历时约0.11秒。③减慢充盈期:历时约0.19秒。(3)心脏搏动速度周期变化:收缩期:收缩期末期心脏搏动相对较弱；舒张期:缓慢充盈期心脏运动较 小。2、冠状动脉运动的特点冠状动脉的几何运动速度在整个心动周期内、所有节段都有相当大的变化，其运动速度也随着心率加快而加快。冠状动脉运动速度:收缩期正面88mm/s，侧面66mm/s，舒张期60mm/s。心率较慢时，舒张期较长，冠状动脉运动呈双期模式，收缩末期和舒张末期速度相对较低，舒张末期出现低速平台期，随着心率加快，舒张末期低速平台期逐渐变窄甚至消失。在整个心电周期内，走行于前室间沟的左主干和前降支相对运动速度较慢且变化平缓，右冠状动脉和回旋支相对运动速度较快且变化幅度较大。右冠状动脉和回旋支分别走行于前、后房室沟，受心房和心室的双重影响，心房、心室运动不一致使其出现不规则摆动。如图4所示，为现有技术中冠状动脉在心电周期中的运动速度图。显示冠状动脉各节段在心电周期中的运动速度，运动速度最慢的2个低谷分别为R-R间期的20% -30%和R-R间期的60% -70% ο如图5所示，为现有技术中不同心率下冠状动脉可评价冠状动脉图。显示不同心率下冠状动脉在不同心电周期可评价的冠状动脉所占百分数，心率> SObpm患者的可评价的冠状动脉最大百分数为R-R间期40-50% ;心率61 - 80bpm患者的可评价的冠状动脉有两个高峰，分别为收缩期R-R间期30%，舒张期R-R间期的70 — 80% ;心率< 60bpm患者的可评价的冠状动脉有两个高峰，分别为收缩期R-R间期30%，舒张期R-R间期的70 — 80%。但是，现有技术中，Flash双源CT心脏成像缺乏根据心脏电-机械耦联判断最佳扫描时间窗的方法，因而导致扫描图像出现伪影的情况出现。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，可以有效消除扫描图像中的伪影，提高图像清晰度。技术方案如下:一种Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，按照心率和R-R间期来选择扫描的时间窗，双源CT按照所述选取的时间窗来进行扫描和成像。进一步:当心率小于65bpm时采用常规模式扫描情况下，所述时间窗选择在冠状动脉的舒张末期，在所述时间窗下进行图像的采集/重建，所述R-R间期的范围在70-80%之间。
进一步:当心率小于65bpm时采用Flash Spiral模式情况下,所述时间窗为R-R间期的55%或60%。进一步:当心率在65bpnTl00bpm之间时，所述时间窗为收缩期，所述R-R间期为20% 30%ο进一步:当心率大于IOObpm时,选用Sequence或Spiral模式进行扫描成像。进一步:在心律不齐情况下,采用自适应Sequence模式或Spiral模式,所述时间窗为收缩期。本发明技术效果包括:1、双源CT扫描过程中，利用本发明技术可以有效消除扫描图像中的伪影，提高图像清晰度。2、利用本发明，在高心率情况下，Flash Spiral模式扫描受呼吸运动影响小。呼吸运动是CCTA中产生伪影的一个重要因素,Sequence和Spiral模式扫描由于需要多个心动周期采集图像，要求患者屏气时间较长，易产生断层伪影。Flash Spiral模式由于扫描速度快，单个心动周期成像，要求患者屏气时间较短，故受呼吸影响较小。
图1为现有技术中心房与心室的心电周期与心动周期的关系图；图2为现有技术中不应期示意图；图3为现有技术中心动周期、心 内压力、心音与心电图各波的关系图；图4为现有技术中诞状动脉在不冋心电周期中的运动速度图；图5为现有技术中不同心率下冠状动脉运动图；图6为本发明中时间窗选择在舒张末期的扫描图；图7为本发明中心率60bpm患者采用Flash Spiral模式扫描最佳时间窗模式图；图8为本发明中平均心率53bpm患者采用Flash Spiral模式扫描图；图9为本发明中最佳成像/重建时间窗选择在收缩末期的扫描图；图10为本发明中图像出现伪影情况的扫描图；图11为本发明中在心率75bpm情况下采用Flash Spiral模式收缩期模式图；图12为本发明中在高心率情况下采用Flash Spiral模式扫描图；图13为本发明中在心率IOObpm情况下米用Flash Spiral模式扫描图；图14为本发明中房颤情况下Flash Spiral模式扫描图；图15为本发明中Flash双源CT心脏CTA扫描策略流程图。
具体实施例方式下面参考附图和优选实施例，对本发明技术方案作详细说明。根据冠脉运动速度周期性变化及运动模式与心率相关特点，选择不同心率和心律情况下相对低速(< 50mm/s)的心电时相进行数据采集或图像重建，以减少心脏搏动产生的运动伪影。对不同心率下双源CT冠状动脉的图像质量进行评价，发现心率< SObpm患者最佳成像时间窗为在R-R间期的70%，心率> 80bpm患者最佳成像时间窗为R-R间期的45%(如图5所示)。心率< 60bpm最佳成像时间窗选择R-R间期的50%_60%，心率60 70bpm选择R-R间期的60%-70%，心率71 83bpm选择R-R间期的70%_80%，心率> 83bpm选择R-R间期的30%-40%。不同心率下收缩末期与R-R间期相对值的关系见表I。表I不同心率下收缩末期与R-R间期相对值关系
权利要求
1.一种Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，其特征在于:按照心率和R-R间期来选择扫描的时间窗，双源CT按照所述选取的时间窗来进行扫描和成像。
2.按权利要求1所述的Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，其特征在于:当心率小于65bpm时采用常规模式扫描情况下，所述时间窗选择在冠状动脉的舒张末期，在所述时间窗下进行图像的采集/重建，所述R-R间期的范围在70-80%之间。
3.按权利要求1所述的Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，其特征在于:当心率小于65bpm时采用Flash Spiral模式情况下，所述时间窗为R-R间期的55%或60%。
4.按权利要求1所述的Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，其特征在于:当心率在65bpnTl00bpm之间时，所述时间窗为收缩期，所述R-R间期为20% 30%。
5.按权利要求1所述的Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，其特征在于:当心率大于IOObpm时,选用Seq uence或Spiral模式进行扫描成像。
6.按权利要求1所述的Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，其特征在于:在心律不齐情况下，采用自适应Sequence模式或Spiral模式,所述时间窗为收缩期。
全文摘要
本发明公开了一种Flash双源CT心脏成像最佳成像时间窗的选择方法，按照心率和R-R间期来选择扫描的时间窗，双源CT按照所述选取的时间窗来进行扫描和成像。本发明可以有效消除扫描图像中的伪影，提高图像清晰度。
文档编号A61B6/03GK103083036SQ20131001256
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者孙凯, 刘国荣, 李月春, 韩瑞娟, 王利军 申请人:包头市中心医院