冠脉CT的发展

冠心病成为现代社会病死率最高的疾病之一（占全球死亡人数的1/3），大多数急性冠心病事件（ACS）都发生在凌晨或深夜，令人猝不及防。所以谈起冠心病，人们有点谈虎色变的感觉。

目前，医疗界已达到共识—提前预防、早期诊断同时及时处置，这是防治冠心病最好的方法。其中，作为诊断手段之一的冠脉CT成为最受关注的检查项目，因为冠脉CT具备无创、快速和阴性预测值高的优势。美国心脏CT协会已经正式颁布指南，将冠脉CT列为冠心病检查的首选检查手段。

从技术发展角度看，冠脉CT经历了近30年的发展：

20世纪80年代初，出现了电子束CT，使冠状动脉的CT成像得以实现，而电子束CT大多数只做一些无创性的冠状动脉钙化评价，其他的应用如冠状动脉狭窄的评估是非常有限的。

图：电子波束CT构成（A）以及临床心脏扫描图像（B）

图A就是Imatron（GE医疗）生产的电子束CT扫描机。电子波束CT（EBCT）的概念被Boyd等人进一步扩充，并由此产生了商用产品Imatron扫描机。在EBCT中，偏转磁场控制电子枪发射出电子波束，轰击放置在机架低端的半圆形阳极靶。通过这种方式产生的韧致辐射穿过病人，被放置在病人上方的半圆弧形探测器阵列接收。跟传统的CT不同的是，EBCT完全不需要机械运动，这使得在很短的时间内（最少0.05秒，通常实践中0.1秒）完成扫描成为可能。Imatron扫描机第一次实现了忽略心脏运动的影响得到跨心动扇区的心脏和大血管的图像。

图B是EBCT系统上得到的急性主动脉夹层动脉瘤Stanford A/DeBakey I 型图像。在出现症状8小时后用0.1秒的扫描，从这幅图像上我们能够清楚的看到升主动脉内膜的撕裂口（箭头所示）。EBCT 曾经安装在主流的心血管研究中心，与之而来的还有多种多样的临床应用，例如钙化积分。EBCT使CT心脏影像第一次达到了临床应用的水准，对于CT心功能评价也具有非常重要的价值。

尽管EBCT有极大的影响，但这项技术也受到诸多的限制。例如，输出波束的限制导致放射光子数比常规CT有所降低；数据获取不充分导致差的空间分辨率等。迄今为止为了达到更好的图像质量，EBCT引入了某些新技术，然而，多排探测器CT的优势以及迅速发展逐渐减弱了人们对EBCT的关注度。

多排螺旋CT的发展，使冠脉CT不断应用于临床一线。多排螺旋CT采用阵列探测器和多通道数据采集系统，机架旋转一圈能同时获得多个层面的断层图像，相对于单排螺旋CT而言大大提高了扫描速度和空间分辨率。最初的多层螺旋CT，X线管旋转一周完成的容积数据采集可重建出2或4层图像，之后在短短的几年内，又相继推出了8层、16层、32或40层发展到今天的64层，实现一次采集可获得64层图像。现在的多排螺旋CT已经能够实现心脏成像和准确地显示冠状动脉树。

2012年，一种全新的心脏扫描方法诞生：冠脉运动追踪成像法（SSF：SnapShot Freeze）。SSF是一个囊括了采样、编码、重建的心脏硬件平台：通过动态变焦球管进行高清采样，得到心脏运动过程中的一系列图像，通过雷电DAS对相邻期相的图像运动信息进行迭代傅立叶变换，在频域对冠脉运动（路径和速度）进行分析和建模（Motion Characterization），从而对运动模糊进行矫正，消除残余的运动伪影，有效地压缩重建时间窗，得到清晰的冠脉解剖图像。SSF可以对冠脉的多个节段进行运动分析，从而对每个冠脉体素的运动进行追踪和矫正。SSF可以追踪冠脉的运动过程，去除冠脉运动伪影和断层现象，在低剂量的前提下，达到自然心率的高清成像，大幅度提高了冠脉CT扫描的适应范围。

冠脉CT经历了30多年的发展，在解剖成像上已经接近完善，现在最新的技术进展，是通过冠脉CT的图像数据，分析出来冠脉的血流储备指数FFR-CT，从而对心肌活性进行更加准确的评估。FFR－CT即将在2014年拿到FDA认证，其临床应用将开启心脏CT功能成像的全新未来。