計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography，CT)簡(jiǎn)稱CT。自20世紀(jì)70年代初推出并應(yīng)用于臨床以來(lái)，CT技術(shù)取得了巨大進(jìn)展。心臟時(shí)刻在跳動(dòng)，這是早期CT臨床應(yīng)用的盲區(qū)，直至20世紀(jì)80年代中期電子束CT(electron bean CT，EBCT)問(wèn)世，CT才開(kāi)始應(yīng)用于心臟檢查。EBCT采用電子束掃描，替代X線球管的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，掃描速度更快、時(shí)間分辨力更高(50ms)，主要為心血管尤其心臟成像設(shè)計(jì)，但EBCT是層面采集，不能實(shí)現(xiàn)真正意義的容積掃描，而且掃描層厚最薄1.5mm(當(dāng)代CT到達(dá)0.5mm)，CT圖像的空間分辨率偏低，其臨床應(yīng)用受到制約。

1998年推出的多排探測(cè)器CT(multi-detector CT，MDCT)簡(jiǎn)稱多排CT，其使用旋轉(zhuǎn)的X線球管和多排探測(cè)器陣列，在掃描床連續(xù)進(jìn)動(dòng)過(guò)程中完成容積掃描。近二十年來(lái)，MDCT技術(shù)的快速進(jìn)展，推動(dòng)了心臟CT臨床應(yīng)用的普及。MDCT經(jīng)歷了由4層至8、16、32、40、64、128、256、320 和 640 層螺旋 CT，以及32、64和92排探測(cè)器雙源CT的快速發(fā)展，螺旋掃描速度由0.5s/r逐步提升至0.25s/r，其時(shí)間分辨力逐步提升(例如，256排探測(cè)器螺旋CT和92排探測(cè)器雙源CT，采用單扇區(qū)圖像重建的時(shí)間分辨力分別為135ms和66ms)，減輕或消除了心臟運(yùn)動(dòng)偽影，心臟包括冠狀動(dòng)脈CT檢查，可適用的心率范圍更大；探測(cè)器寬度逐漸加大使單位時(shí)間內(nèi)的掃描覆蓋范圍更大，心臟CT掃描時(shí)間更短；實(shí)現(xiàn)了更薄層厚(0.5～0.625mm)采集，提高了Z軸的空間分辨力；圖像各向同性，使多平面及曲面重組圖像與原始橫斷面圖像幾乎一致，心臟尤其冠狀動(dòng)脈CT圖像質(zhì)量滿足診斷要求。

迭代重建算法(iterative reconstruction，IR)經(jīng)過(guò)更新?lián)Q代，已成為CT圖像常規(guī)的重建算法，基本取代了傳統(tǒng)的濾波反投影(filtered back projection，F(xiàn)BP)重建算法，提高了低管電壓和／或低管電流條件下CT掃描的圖像質(zhì)量，有效降低了CT掃描的輻射劑量。另外，隨著更寬探測(cè)器和更高轉(zhuǎn)速螺旋掃描以及多能量CT掃描技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，雙能量CT心血管成像的臨床應(yīng)用正逐年增多，負(fù)荷心肌灌注CT成像已初步進(jìn)入臨床應(yīng)用。

如何降低心血管CT檢查的輻射劑量備受關(guān)注。低管電壓和／或低管電流技術(shù)在“后64排”MDCT上已成為主流，迭代重建算法在一定程度上彌補(bǔ)了低管電壓和／或低管電流CT掃描在顯著降低輻射劑量時(shí)導(dǎo)致圖像噪聲增加的缺陷。對(duì)于心臟包括冠狀動(dòng)脈而言，更寬(320排)探測(cè)器CT和64排及以上探測(cè)器雙源CT實(shí)現(xiàn)了單心動(dòng)周期心臟采集，輻射劑量很低。大螺距掃描是64排及以上探測(cè)器和雙源CT獨(dú)有的心臟掃描模式，CT掃描時(shí)間很短(<0.3s)，輻射劑量很低(0.5～1mSv)。

近十年來(lái)，隨著“后64排”MDCT的技術(shù)逐漸成熟，以及性價(jià)比的提升，其臨床應(yīng)用越來(lái)越普及，64排以下的CT正逐步被淘汰。

由于心血管(包括心房室壁)與心血管腔(血池)的CT密度接近，平掃CT用于評(píng)價(jià)心血管形態(tài)學(xué)的價(jià)值有限。目前，心臟平掃CT主要用于冠狀動(dòng)脈鈣化積分的定量評(píng)價(jià)。在絕大多數(shù)情況下，心血管檢查需碘造影劑增強(qiáng)CT掃描，以區(qū)分心血管壁與心血管腔，評(píng)價(jià)心血管結(jié)構(gòu)和功能的變化。

一般采用前瞻性心電觸發(fā)序列掃描模式，心室舒張期采集數(shù)據(jù)。迄今仍沿用Agatston于20世紀(jì)90年代初在EBCT上創(chuàng)立的冠狀動(dòng)脈鈣化積分量化方法，以評(píng)估冠狀動(dòng)脈粥樣硬化程度。CT值≥130Hu，面積≥1mm ²的冠狀動(dòng)脈病變定義為鈣化。依冠狀動(dòng)脈每個(gè)鈣化病變的CT密度峰值確定鈣化密度因子(f)(f=1：130Hu≤CT密度峰值<199Hu；f=2：200Hu≤CT 密度峰值<299Hu；f=3：300Hu≤CT 密度峰值<399Hu；f=4：400Hu≤CT密度峰值)，鈣化密度因子與鈣化面積的乘積即為鈣化積分。可分別測(cè)量和計(jì)算左冠狀動(dòng)脈主干、左前降支(包括對(duì)角支)、左回旋支(包括鈍緣支)和右冠狀動(dòng)脈的鈣化積分，四者的鈣化積分之和為鈣化總積分。在CT工作站上通過(guò)使用冠狀動(dòng)脈鈣化分析軟件，能快捷、準(zhǔn)確地識(shí)別和測(cè)量鈣化，并計(jì)算單支冠狀動(dòng)脈鈣化積分和鈣化總積分。

由于冠狀動(dòng)脈鈣化積分結(jié)果與CT掃描參數(shù)(管電壓、管電流以及掃描層厚等)有一定相關(guān)性，為保證冠狀動(dòng)脈鈣化積分定量評(píng)價(jià)的可重復(fù)性，建議使用MDCT廠商推薦并默認(rèn)的CT掃描參數(shù)實(shí)施冠狀動(dòng)脈鈣化檢查。

冠狀動(dòng)脈CT掃描主要有三種模式。①回顧性心電門控螺旋掃描：在整個(gè)心動(dòng)周期采用小螺距連續(xù)螺旋掃描，采集全時(shí)相即整個(gè)心動(dòng)周期的數(shù)據(jù)，然后重建心動(dòng)周期任何時(shí)相的心臟圖像。即使采用心電圖管電流調(diào)制技術(shù)，其輻射劑量仍很高。該模式已不被國(guó)內(nèi)外的指南所推薦使用。②前瞻性心電觸發(fā)序列掃描(簡(jiǎn)稱序列掃描)：作為冠狀動(dòng)脈CT檢查的主流掃描模式，采用“步進(jìn)-掃描”軸面數(shù)據(jù)采集技術(shù)、適應(yīng)性心電觸發(fā)移床技術(shù)以及心律不齊補(bǔ)償技術(shù)(適用于室性期前收縮等患者)，在心電圖R-R間期內(nèi)的固定時(shí)相觸發(fā)心臟CT掃描和數(shù)據(jù)采集，避免了螺旋掃描過(guò)程中的重疊掃描，輻射劑量較低。該模式被國(guó)內(nèi)外的指南推薦使用。CT掃描儀的時(shí)間分辨率越高，對(duì)被檢者心率的要求越低。按中國(guó)指南的建議，64排探測(cè)器CT適用的心率<70次／min，128排和320排探測(cè)器CT適用的心率<75次／min，多排探測(cè)器雙源CT適用的心率<90次／min。高心率被檢者需服用酒石酸美托洛爾注射液(倍他樂(lè)克)25～50mg或氨酰心胺12.5～25mg等藥物，以達(dá)到上述心率要求。在頻發(fā)期前收縮和房顫等心律失常患者，時(shí)間分辨率偏低的CT掃描儀，也許不能獲得滿足診斷要求的冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量。③心電觸發(fā)單心動(dòng)周期掃描或大螺距掃描：寬探測(cè)器(320排)CT能實(shí)施單心動(dòng)周期心臟采集，避免了心率波動(dòng)時(shí)多個(gè)心動(dòng)周期數(shù)據(jù)采集的“階梯樣”偽影。大螺距掃描作為64排及以上探測(cè)器和雙源CT特有的掃描技術(shù)，以75ms或66ms的單扇區(qū)重建的時(shí)間分辨率實(shí)施大螺距(3.4)無(wú)間隙掃描(第二套探測(cè)器的數(shù)據(jù)可以填補(bǔ)第一套探測(cè)器的間隙)，心臟圖像采集時(shí)間約為0.3s，可在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成整個(gè)心臟掃描，尤其適用于心率≤65次／min且心率穩(wěn)定的被檢者。

迄今“后64排”MDCT的時(shí)間分辨率仍不能完全滿足冠狀動(dòng)脈成像的要求。由于冠狀動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，在高心率被檢者，一般難以在單一重建時(shí)間窗獲得所有血管段均能滿足診斷要求的CT圖像，仍需選擇其他重建時(shí)間窗。因此，在臨床工作中，對(duì)于高心率被檢者，適當(dāng)控制心率仍不失為提高冠狀動(dòng)脈CT圖像質(zhì)量的簡(jiǎn)便和有效的手段。

MDCT螺旋掃描模式(包括多排探測(cè)器雙源CT的大螺距掃描模式)適用于主動(dòng)脈及外周動(dòng)脈CT檢查。對(duì)于重點(diǎn)顯示升主動(dòng)脈尤其主動(dòng)脈根部病變的患者，可考慮采用前瞻性心電觸發(fā)序列或大螺距掃描模式，以減輕或消除心臟和主動(dòng)脈搏動(dòng)偽影，改善升主動(dòng)脈尤其主動(dòng)脈根部的CT圖像質(zhì)量，尤其有助于主動(dòng)脈瓣的形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)以及升主動(dòng)脈夾層的診斷。

對(duì)于外周動(dòng)脈而言，雙能量CT成像技術(shù)通過(guò)去除骨骼和鈣化等能夠改善血管腔的評(píng)價(jià)，低能量CT成像能夠改善了外周動(dòng)脈細(xì)小分支的顯示。

MDCT螺旋掃描模式(包括多排探測(cè)器雙源CT的大螺距掃描模式)適用于肺血管包括肺動(dòng)脈和肺靜脈的CT檢查。對(duì)于重點(diǎn)觀察肺動(dòng)脈細(xì)小分支血管的患者，可考慮采用前瞻性心電觸發(fā)序列，或大螺距掃描模式以減輕或消除心臟搏動(dòng)偽影，肺動(dòng)脈細(xì)小分支血管的顯示更清晰，尤其有助于肺動(dòng)脈細(xì)小分支栓塞的診斷。

雙能量CT肺動(dòng)脈成像通過(guò)對(duì)兩種能級(jí)X線掃描時(shí)肺組織碘造影劑分布進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)肺組織的血流灌注情況，既提供了形態(tài)學(xué)信息，也提供了功能學(xué)信息。

除冠狀動(dòng)脈鈣化CT檢查外，心血管CT檢查需使用碘造影劑。離子型碘造影劑早已被淘汰。非離子型碘造影劑的安全性已得到大規(guī)模臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證，且被廣泛用于心血管CT和增強(qiáng)CT檢查。目前，臨床上使用的非離子型碘造影劑依每毫升碘含量不同有多種規(guī)格，均可用于心血管CT檢查。為降低碘造影劑腎病的發(fā)生率，原則上在滿足心血管CT診斷要求的情況下應(yīng)盡量降低碘負(fù)荷量。

碘流率是指單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)靜脈注射的造影劑碘量(gI/s)，即碘造影劑濃度(gI/ml)和注射流速(ml/s)的乘積。在進(jìn)行CT檢查時(shí)，心血管腔強(qiáng)化程度與碘流率密切相關(guān)。在設(shè)定碘流率時(shí)，既要考慮心血管CT檢查的部位和目的，又要結(jié)合患者的心功能、腎功能、體質(zhì)量指數(shù)以及靜脈情況等，通過(guò)調(diào)整碘造影劑注射速率和用量制訂適宜的碘流率，以便獲得滿足診斷要求的心血管CT強(qiáng)化效果。例如，顯示心臟疾病(如先天性心臟病)的心房和心室形態(tài)結(jié)構(gòu)時(shí)可選擇較低的碘流率，顯示冠狀動(dòng)脈等細(xì)小血管建議采用較高的碘流率。隨著低管電壓CT掃描和迭代重建算法的普及應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)更低碘流率和碘負(fù)荷量的心血管CT檢查創(chuàng)造了有利條件，降低了碘造影劑腎病的發(fā)生率。另外，隨著寬探測(cè)器CT和多排探測(cè)器雙源CT的廣泛使用，以及機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度的提升，單位時(shí)間內(nèi)的心血管CT掃描覆蓋范圍更大，采集時(shí)間更短，碘負(fù)荷量更低。

依心血管CT檢查的部位和目的，經(jīng)靜脈注射碘造影劑和生理鹽水的方式有多種選擇：①碘造影劑注射結(jié)束后立即注射20～30ml生理鹽水；②碘造影劑以正常流速注射結(jié)束后立即以低流速注射碘造影劑，然后以正常流速注射20～30ml生理鹽水。少數(shù)高壓注射器可注射碘造影劑與生理鹽水的混合液，還可做如下設(shè)定：碘造影劑注射結(jié)束后立即注射混合液，然后注射20～30ml生理鹽水。對(duì)于心臟CT檢查而言，與第一種注射方案相比，第二種注射方案的優(yōu)點(diǎn)是上腔靜脈和右心房室高濃度碘造影劑所致條狀偽影明顯減輕，延長(zhǎng)了心臟各房室的強(qiáng)化時(shí)間，左心房室與右心房室的強(qiáng)化程度在同一時(shí)間窗上更為均衡，在優(yōu)良顯示冠狀動(dòng)脈的同時(shí)，也能清晰顯示心臟各房室形態(tài)和結(jié)構(gòu)，尤其有助于心房和心室壁病變以及先心病的診斷。

碘造影劑增強(qiáng)CT延遲掃描主要用于明確心腔附壁血栓及其與心臟腫瘤(如心臟黏液瘤)相鑒別，而且通過(guò)延遲CT掃描評(píng)估其血供情況。

依檢查目的確定CT掃描延遲時(shí)間。例如，在心房顫動(dòng)患者，為了明確左心房耳部是否有血栓形成，建議CT掃描延遲時(shí)間設(shè)定在30s以上，而且CT掃描范圍僅設(shè)定在左心房耳。

迭代重建算法已基本取代傳統(tǒng)的濾波反投影重建算法，并用于CT圖像重建，心血管CT圖像質(zhì)量較以往有了顯著提高。在臨床工作中，應(yīng)根據(jù)心血管CT檢查的部位和目的選擇適宜的CT圖像重建參數(shù)(顯示野、圖像矩陣、層厚、層間隔及圖像重建卷積核(reconstruction kernel)等，以獲得滿足診斷要求的心血管CT圖像。例如，評(píng)估冠狀動(dòng)脈支架時(shí)，選擇銳利卷積核進(jìn)行圖像重建，也許有助于改善支架腔的顯示。

心臟屬運(yùn)動(dòng)器官，心臟和冠狀動(dòng)脈CT圖像的采集及重建有其特殊性。冠狀動(dòng)脈在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)并非勻速運(yùn)動(dòng)。一般而言，一個(gè)心動(dòng)周期的心室舒張中末期或收縮末期通常為冠狀動(dòng)脈大多數(shù)血管段的慢速運(yùn)動(dòng)期，將圖像重建時(shí)間窗置于該時(shí)段時(shí)，獲得滿足診斷要求的冠狀動(dòng)脈各支或各節(jié)段的比例更高。

由于MDCT實(shí)現(xiàn)了更薄層厚(0.5～0.625mm)的數(shù)據(jù)采集，Z軸的空間分辨力很高，實(shí)現(xiàn)了CT圖像像素在三維空間的各向同性，經(jīng)過(guò)圖像后處理能夠獲得優(yōu)良的二維和三維心血管CT圖像。心血管CT掃描獲得數(shù)百至數(shù)千幅原始橫斷面圖像，原始圖像的閱讀和分析不可或缺。多平面重組(multi-planar reformation，MPR)在二維平面(如心室長(zhǎng)軸和短軸)上，顯示心臟各房室解剖結(jié)構(gòu)；曲面重組(curved planner reformation，CPR)沿血管軸線，在二維平面上顯示血管，對(duì)血管腔的評(píng)價(jià)優(yōu)良；最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)顯示最大CT密度的像素，可做出類似于插管法血管造影的圖像；容積再現(xiàn)(volume rending，VR)以三維模式直觀和整體顯示心臟和血管。

64排及以上探測(cè)器CT的普及應(yīng)用推動(dòng)了雙能量CT血管成像的臨床應(yīng)用。寬探測(cè)器CT的X線球管具備低能級(jí)(低管電壓)和高能級(jí)(高管電壓)X射線瞬時(shí)切換技術(shù)，可獲得兩種能級(jí)X線的掃描數(shù)據(jù)，64排及以上探測(cè)器雙源CT的兩套X線球管，能分別以低能級(jí)和高能級(jí)X線獲得掃描數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了雙能量CT血管成像。在圖像工作站上通過(guò)專門的軟件，對(duì)高和低能級(jí)X線掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，利用碘與人體其他物質(zhì)(如鈣化)在兩種不同能級(jí)X線掃描時(shí)的衰減系數(shù)差異，通過(guò)多種算法獲得虛擬的平掃CT圖像，通過(guò)去除骨質(zhì)和鈣化改善血管狹窄程度的CT評(píng)價(jià)。另外，雙能量CT血管成像通過(guò)檢測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分，在不同能級(jí)X線掃描時(shí)的衰減變化，對(duì)斑塊評(píng)價(jià)具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

MPI尤其負(fù)荷MPI，作為心肌微循環(huán)的評(píng)估方法具有重要的臨床價(jià)值。隨著MDCT的更新?lián)Q代尤其寬探測(cè)器(256、320排)CT和92排探測(cè)器雙源CT的問(wèn)世，CT-MPI已初步進(jìn)入臨床應(yīng)用。256、320排探測(cè)器CT的Z軸覆蓋范圍更大，甚至可實(shí)現(xiàn)全心灌注成像，但X-Y平面的時(shí)間分辨率偏低，對(duì)被檢者心率要求較高，MPI的輻射劑量偏高。92排探測(cè)器雙源CT的穿梭式掃描模式同樣可實(shí)現(xiàn)較大Z軸覆蓋范圍，由于X-Y平面的時(shí)間分辨率很高(66ms)，更利于實(shí)施負(fù)荷CT-MPI，而且MPI的輻射劑量較低。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT-MPI的方法是經(jīng)靜脈注射碘造影劑后，隨時(shí)間重復(fù)掃描心臟并獲得一系列心肌影像，利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算心肌血流量(MBF)、心肌血容量(MBV)及平均通過(guò)時(shí)間(MTT)等參數(shù)評(píng)估心肌血流動(dòng)力學(xué)變化。雙能量CT-MPI通過(guò)采用兩種能級(jí)X線實(shí)施掃描，采集心肌組織與碘在兩種能級(jí)X線掃描時(shí)獲取的衰減信息，通過(guò)圖像后處理軟件，能夠獲得心肌碘圖并測(cè)量心肌碘含量，心肌碘圖反映了心肌微循環(huán)狀況，能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)心肌灌注異常，有望成為心臟“一站式”CT檢查的重要組成部分。