摘荔枝原稿

【doc】冠状动脉造影后帧序列法冠状动脉血流量测定的模型实验 冠状动脉造影后帧序列法冠状动脉血流量 测定的模型实验 ?? g一" 658 实验研究? 冠状动脉造影后帧序列法冠状动脉血流量 测定的模型实验 {土堡皇茔梁丽王建锦蔡祖龙王桂雁R, 摘要:笔者设计和采用帧序列j击进行了冠状动脉血流量铡定.介绍了模型的建立及实验方j击,井 对帧序列法流量铡定的准确性和可靠性进行了检验.实验结果证明测定流量与实际流量十分近似,配 对f检验平均误差(s为0.676,平均差)为16I1,l=0.376,尸>0.50,二者无显着性差异,相 关系数r=0.978,P<0001,有非常显着意义,证明测定流量具有较高可信度.同时观察了洼射因素 对流量涮定的髟晌.结果表明,在控制的条件下,快速注射对流量测定的干扰可以避免笔者认为帧 序列皓与其他冠状动脉血流量铡定方j击比较,具有很多优点,可用于冠状动脉造影后的血流量测定. 关键词:型墅!墅心血管造影术苎兰血管留主力日永L兰 ModelExperimentoftheFramet0FrameAnalysisforMeasariagCoronaryBlood FlowAfterCoronaryArteriography DuLuo-shan,HuiPing,LiangLi,etalDepartmentofRadiology,GeneralHospitalofPLA, Beijing100853 ABSTRACT:TheauthorsdesignedtheframetoflameanalysistomeasurecoronarybloodflowIn thisarticle,thesetupofthemodelandthemethodofexperimentwereintroduced.Theaocaracyandre- liabilityofcoronaryflowdeterminatedframetoflameanalysiswerescrutinizedThe【esultsshclwed thattherewasaverycloseapproximationbetweenthemeasuredflowandtheacalflow.Inpaired comparison,themeandeviationOwas0.676ml,meanMandarddeviation(was1.616ml,f=0376, 尸>0.5O(notstatisticalsignificant),correlationcoefficientr=0.978,尸 <0.00l(extremelysignificant). Thisverifiedthatthemeasuredbloodflowwashighlyreliable.Simul~neonfly,theeffectofinjecting contrastonmeasnredflowwasobse~Theresultssuggestedthatintern0eofmeasuringflowin- ducedbyfastinjectionmaybeavoidedundertechnicalcontro1.Comparedwithothermeasuringme- thods,theframetoframeanalysiswasconsideredtopossessmoreadvantagesandcallbefavorably usedtomeasurecoronarybloodflowaftercorollaryarteriography. Keywords:CoronarycirculationCardioangiographyModel,cardiovascular 测定冠状动脉血流量是判断不同程度冠状 动脉狭窄临床意义的依据,是评价心肌血流灌 注状况的基础和观察冠状动脉介入治疗前后疗 效的指标之一,因而也是当前冠心病临床研究 的一个前沿课题.尤其随各种冠状动脉介入治 疗方法的广泛开展,对冠状动脉造影后进行血 流测量的要求越来越高,引起了众多学者的关 注.做了大量动物实验和基础理论研究, 近几年有长足发展的当属DSA视频密度法及 多谱勒导管法.据笔者所知.国内在此方面的 研究,尚未起步.笔者为了寻找一种在临床上 切实可行的冠状动脉血流量测定方法,首先设 计和采用帧序列法(Frametoframeanalysis)行 冠状动脉血流量测定.并从模型实验人手,检 验测定方法的可靠性和准确性. 材料和方法 一 ,模型的建立: 作者单位: 牡格山,意萍 00853北京中国^民解放军总医院放射科 粱丽.壬建锦,蓁祖龙计算机宣壬挂雁 采用国产ST—l型手提式人工心肺机(功 率:AC220V,150W)做动力,模拟理想液体 在流管内的近似稳定流动.该机转数O,200 转/分无级调谐.本模型用6.4mm内径厚壁 硅橡胶管做压管,通过滴器向入口注水,出口 连接一湿化瓶,使压力及流速保持平稳.实际 测量段流管等粗,水平放置,内径3.5mm, 导管末端用一节流阀辅助调节管腔内压力和流 量(图1).压力监控为HP8890B型导管监控 仪.高压注射器为SimtracC. 图一园 圈I碰状动脉血统模型模式罔 二实验方法: 实验l:注射条件恒定时不同流量测定的 观察调节人IL,肺机转数压紧度及导管末 端节流阀,在6O,150ml/分范围内设置不同 流量,保持管腔内压力为lO.7kPa(1kPa= 7.5mmHg).注入76%泛影葡胺2ml,流速 3ml/秒,压力限制3MPa,每次注射前于导 管末端用量筒检测实际流量,反复注射l6次 (表1),高压注射器连接点与实际测量段间隔 30cm,导管旁放置一10cm长钢丝作为校准 标记.实验2:实际流量恒定而注射条件不同 时流量测定的观察.按3×3拉丁方设计注射 (表2),实际流量固定于100ml/分,压 力10.7kPa,每次改变注射参数(造影剂流 速,注射量和压力限制),反复注射9次. 三.图像记录: 全部实验在SiemensBicor心血管造影机 上进行,用DigitronII型数字减影装置记 录.采像方式选用脉冲式自动曝光控制,小焦 点,81kVp,脉冲宽度4ms,25帧/秒,影 像增强器17cm,图像矩阵为256×256. 结果分析 1.计算机分析:采用帧序列法后处理方 表l测定流量与实际流量结果比较 r单位:ml/舟) 测定擅量实际流量差 rX1(Y)fX_Y1 55.864-8.2 66274-78 7l376-47 8477867 88l844l 82.388-57 99.5945.5 94.998—3.】 939100.】 109.2l0272 10l9】06-4l II6.6JI24.6 l300120l0.0 I33ll267.1 l347l38-33 15L5l4475 0.606;l6Ilt=0.376P>0.50 衰2固定流量改变注射条件的涮量结果 注射速度注射量(mn (mI/秒1】23 lA62B83C0.5 2B一29C-3.2A42 3C-0.6A—l7B【_9 字母为压力鼠翩(单位:MPa)A=1.B=3,c=5.表中 数字为捌定渣量与实际渣量的差敷f单位ml/秒) 式在微机上进行.实验图像的视频信号,经放 大和图像卡(中国太极公司PIP一1024B图像 卡)处理后输入微机.测量系统软件为本院自 行设计.采集连续的l6幅图像,通过数字化 仪标记每幅图像上造影剂流动的前端,计算机 自动计算每两点之间的距离(?s)和时间t), 共l5段,并计算出平均流速(v),最大流速和 最小流速.然后计算管腔直径和截面积(A1, 根据公式得出流量(Q)(单位:ml/分).基本 计算公式为: 流速=通过距离+通过时间 流量=流速×管腔截面积 2.结果:表1及图2为实验1的l6次注 射结果及相关系数和回归方程的计算,表2 一圆一曲 璺卤 ri 3是吱验2的结果. 表3实验2方差分析表 注射因素F忾P值 沣舯0.067>00.5 速度】360>005 Jh制0069>O05 囤2实验】:相关系数和l旦『归方捏的计算 = O978,P(0130】,Y=】5.】03】+o8442X】 讨论 ,模拟条件下血流量测定的准确性和可 靠性: 因流体阻力和粘滞度不是本实验的考察对 象,所以本实验的目的只是检验在严格控制的 模拟条件下,对理想液体在一近似稳定流动 时,帧序列分析法血流量测定的准确性和可靠 性,从而证实冠状动脉造影后运用计算机进行 雹状动脉血流量测定的可行性. 实验1结果显示,本方法铡定的流量与实 际流量非常近似.配对f检验,平均标准误 ()为0.676ml/秒,平均标准差(s)为 1.6lJml/秒,,=0.376,P>0.5O,二者之间 无显着性差异.二者的相关系数r=0.978, P<0001,有非常显着意义,也证明铡定流量 具备了较高的可信度. 实验中可观察到,注射瞬间有明显管腔内 压力增高.Schmiel等证明向冠状动脉内快 速注射后将引起压力增高和流量增加,持续 30秒后恢复正常,井指出,注射后的200毫 秒内尚无压力改变,应在此期间完成测量.帧 序列法的主要技术就是跟踪造影剂前端,在压 力增高前完成测量为进一步观察注射因素对 流量测定的影响,我们进行了实验2(表3, 各观察指标均未达到显着界限均>O.0S), 说明在控制的条件下,快速注射对流量测定的 干扰可以避免.国外其他作者在进行雹状动脉 血流测定的动物实验中l_】,多采用两种方法 的相互比较,或以电磁血流计结果作为对照的 研究方法,很难获得准确的冠状动脉实际流 量,因各种测量方法及电磁血流计本身都含有 一 定误差.此外,动物实验时,在心脏泵功能 的作用下,血流呈脉冲式流动,流速相对不稳 定,也造成测量误差.故我们选择模型实验, 铡量实际流量,再将铡定流量与前者对比,可 得出更加精确,可靠的结果. 二,冠状动脉造影后血流量测定的可行 性: 笔者在心肌血流灌注的研究"中发现, 相同程度的冠状动脉狭窄,由于病变范围,管 壁条件,血液粘滞度或心脏功能的不同,心肌 灌注状况有明显差异.因此,冠状动脉病变程 度的临床意义仅用管腔面积的减少程度来判断 尚显不足.冠心病病理生理及冠状动脉流体力 学和血液流变学,均依赖冠状动脉血流量测 定,并可对溶检.盯CA,旋切,支架等介人 ,疗效判断和 性治疗及旁路术前后,病变程度 预后进行评价溶栓术后对疗效的评价常用美 国溶栓协会制定的TIM1分级标准,血流量的 变化是该标准的基础. 与多谱勒导管法相比,本方法属于冠状动 脉造影后的图像后处理技术,不再增加患者风 险和痛苦,即可计算血流量而多谱勒血流计 需动脉内插管,有损伤和阻塞冠状动脉的风 险,对操作技巧要求较高,尽管可准确检测血 管内流速,却不能了解病变形态,仍需冠状动 脉造影.密度法与本法相同,用于冠状动脉造 影后的血流量铡定,并发展为DSA参数图像 形成的视频密度法】,但很难克服心脏不自 主搏动造成的测量困难.帧序列法中作者增加 了几何校正技术,寻找一相对静止点,如导管 前端或导管上的金属标记,此点可随心脏搏 一 动,将标记的每一造影剂前端均以此点作为参 照进行处理,可消除血管运动或图像移动造成 的误差.在临床实际应用中,DSA视频密度 法只能测量平均流速,而帧序列法血流测量的 时间常数以毫秒计,能适应相对不稳定的脉冲 式流动,反映出快速血流的物理特性,还可排 除X线源强度不恒定及散射线对图像密度造 成的影响;一次完成平均血流量舒张期最大 血流量及总流量的测定,有可能将此法运用于 更小的血管. 参考文献 lSchmieIFKBlockM.JehisJetalDensitometfic measurementofphasicbloodflowinthecoronaryartery systemin:JustH,HeintzenPHAngiocardiographycur- rentstatusandfuturedevelopments.Berlin:Springer, 】986:389. 2NeuhausKLSauerG,KrauseH,eta1. VideodensitometricmeasurementofcoronaryflowIn: JustH,HeintzenPHAng『OcrdiOgraphycurrentstatus andfuturedevelopments.Berlin:Springer.1986:383 3HodgsonJM,ManciniGB.LegrandV,etal Characterizationofchanges『ncoronary,bloodflowdur- ingthefirstsixs~ondsafterintracoronarycontraste ? 66l? tionInvestRadioll985.20:246. 4RutishauserW,BussmannWD,NosedaG,eta1.Blood flowmeasurementthroughsinglecoronaryarteriesby roentgendensitometryPartIAcomparisonofflow measuredbyaradiologictechniqueapplicableinthein- tactorganismandbyelectromagneticflowmeterAJR 】970.109:I2. 5VogelRLeFreeM,BatesE,eta1.Applicationofdigital techniquestoselectivecoronaryarteriography:u5eof myocardialcontrastappearancetlmetomeasurecoronary flowreserveAmHcartJ.1984.107:I53 6VogelRAFunctionalimagingofthecoronarycirculation usingdigitalradiography.Chicago:YrBkPub1986: 】75 7SpillerP,SchmielFK,PdlitzB,eta】Measurementof systolicanddiastolicflowratesinthecoronaryarterysys- tembyX—raydensitometryCirculation,198368:337 8Ma/'~,11sMLWJIsonRF.WhiteCWMethodsof measurementofmyocardialbloodflowinpatients:acriti- calteviewCirculation.198776:245. 9NoharaR,AbendscheinDR,BergmannSRTransmural gradientsofcoronaryflowresc/",/ewithphysiologically andmorphometticallydefinedstenosesindogsAmHeart J.I989.118:1167 0杜洛山.刘玉清冠状动脉DSA心肌血澶灌洼成像的研究 中华放射学杂志,1992,26:798. '收稿1993-02—01修回1993-05—17) 给XD一03A型X线机旋转阳极安装刹车 高振报 J:海产xD-03A型200mA双床双管X线机旋 转阳极电路中来设计刹车电路,间断使崩状态下,x 线管的艟用寿命将受损1991年笔者设计了剥车电 路,改装简单,效果良好,现介绍如下. 新装延时继电器SCJ线圈并联于原SFJ线圈两 端,SCJ常闭接点与延时常开接点及整流二极管D, 限茂电阻R串联,其上端接旋转阳极运行线圈一端, F端接电源.为保证在曝光后刹车工作,将sc继电 器一组空闲常闭接点串联接人刹车电路 另将原5WJ继电器工作线圈断开重接,一端接 电源,另一端接于技术选择档1244处.经改动.旋 转阳极电路I,II台的切换由原来的点片时切换转成 透视档切换,保证了点片后顺利刹车(附图) 整个附加电路装在一块绝缘板上,绝缘板可装于 控制台前侧上,中横粱之间 SCJ型号:JS7A(220V);R:100,2?n(调整确定,以旋转 阳投3,6秒停F011可),20W;D:5A/450V 附圈测车电路示意图 (收稿:】992—0卜l4修回:1993—03—24) ——作着覃砸?百碗50河北省巨鹿县医院放射科 翥噼?矗}?T申L