魏志剛　全冠民　袁濤　趙大偉　張微　欒靜

中青年國人正常左心室整體功能MSCT研究

魏志剛?cè)诿裨瑵w大偉張微欒靜

【摘要】目的探討256層CT冠狀動脈成像時正常中青年國人左心室( LV)整體功能正常值及其與性別、年齡的關(guān)系。方法410例LV整體功能分析指標(biāo)包括舒張末期容積( EDV)、收縮末期容積( ESV)、每搏輸出量( SV)、每分心輸出量( CO)、心肌質(zhì)量( MM)、射血分?jǐn)?shù)( EF)、標(biāo)準(zhǔn)化舒張末期容積( EDVI)、標(biāo)準(zhǔn)化收縮末期容積( ESVI)、標(biāo)準(zhǔn)化每搏輸出量( SVI)、心臟指數(shù)( CI)、心肌質(zhì)量指數(shù)( MMI)正常值，觀察性別間心功能參數(shù)差異、心功能與體重指數(shù)( body mass index，BMI)及年齡之間的相關(guān)性。結(jié)果LV整體功能參數(shù)，男性為: ESV 47．10～55．33 ml，EDV 143．15 ～154．56 ml，SV 94．49～102．96 ml，CO 6 162．59～6 734．39 ml/min，MM 129．78～146．00 g，EF 64．17%～67．69%;女性為: ESV 39．62～45．33 ml/m2，EDV 126．49～136．26 ml/m2，SV 85．43～92．35 ml/m2，CI 5 590．52～6 129．45 ml·min－1·m－2，MM 101．98～113．87 g/m2，EF 65．87%～69．00%。男性組LV整體功能參數(shù)值明顯高于女性組，標(biāo)準(zhǔn)化后，僅MMI較高。BMI與左心室整體功能參數(shù)相關(guān)性: EDV、ESV、SV、CO、MM與BMI呈正相關(guān)( r值分別為0．293、0．424、0．335、0．199、0．482)。標(biāo)準(zhǔn)化后MMI與BMI呈負(fù)相關(guān)( r =0．276，P＜0．05)，EDVI、ESVI、SVI、CI與BMI無相關(guān)性。年齡與LV整體功能參數(shù): EDV、ESV與年齡呈負(fù)相關(guān)( r =－0．362，－0．436，P＜0．05)。結(jié)論

256層CT可方便地獲得正常中青年人LV整體功能MSCT參數(shù)，各參數(shù)與性別及年齡、BMI有一定關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】左心室;心功能;體層攝影術(shù)，X線計算機(jī)

多層螺旋CT( multi-slices computed tomography， MSCT)技術(shù)近年來發(fā)展很快，一次屏氣掃描可獲得高分辨率的心臟圖像，經(jīng)濟(jì)、方便、快捷，已可一站式評估冠狀動脈(冠脈)、心臟解剖結(jié)構(gòu)與心功能。左心室( left ventricular，LV)整體功能分析對于多種心臟疾病的病情預(yù)判、療效評估及預(yù)后具有重要作用。本文通過對冠狀動脈CTA檢查中無冠狀動脈及心臟病例的

心功能分析，獲得LV整體功能正常值范圍，探討正常中青年國人LV整體功能與性別、年齡的關(guān)系。

1　資料與方法

1．1一般資料選取河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院2012年3～10月行冠狀動脈CTA體檢、無異常發(fā)現(xiàn)者410例，其中男268例，年齡32～59歲，平均年齡( 45±8)歲; 女142例，年齡29～59歲，平均年齡( 52±8)歲。均在冠脈CTA前1周內(nèi)行超聲檢查，排除心肌病、先天性心臟病、獲得性心臟病等影響心功能的疾病。CT圖像清晰，心腔對比劑充盈良好。

1．2檢查方法采用Philips Brilliance 256 CT。仰臥位，冠脈CTA掃描方案，回顧性心電門控，呼氣末屏氣掃描，屏氣時間4～7 s，掃描范圍為氣管分叉下0．5 cm至心臟膈面。穿刺肘前靜脈，置入18G套管針，采用高壓注射器以5 ml/s流率注入非離子型對比劑碘海醇(歐蘇350 mgI/ml) 45～70 ml( 1 ml/kg)。應(yīng)用對比劑團(tuán)跟蹤技術(shù)，興趣區(qū)置于主動脈根部，CT值超過150 Hu時觸發(fā)掃描。掃描參數(shù):管電流自動調(diào)節(jié)模式，管電流280～350 mAs，管電壓120 kV，準(zhǔn)直128× 0．625 mm，螺距0．18，旋轉(zhuǎn)速度330 ms/周，矩陣512 ×512，F(xiàn)OV 250 mm。

1．3圖像處理與LV整體功能參數(shù)原始數(shù)據(jù)以RR間期自5%～95%、以每隔10%間隔重建10個時相圖像，層厚0．9 mm，間隔0．45 mm。在工作站Extended Brilliance Workspace上行心功能分析。先確定LV短軸范圍，描繪LV容積曲線，以最大與最小容積時相為LV舒張末期和LV收縮末期。自動描繪LV心內(nèi)膜、內(nèi)外膜和乳頭肌輪廓，獲得LV舒張末期容積( end-diastolic volume，EDV)、收縮末容積( end-systolic volume，ESV)、每搏輸出量( stroke volume，SV)、射血分?jǐn)?shù)( ejection fraction，EF)、心輸出量( cardiac output，CO)和心肌質(zhì)量( myocardial Mass，MM)。輸入身高體重，計算體表面積( body surface area，BSA)。以上指標(biāo)除以BSA后，獲得LV舒張末期容積指數(shù)( end-diastolic volume index，EDVI)、收縮末容積指數(shù)( end-systolic volume index，ESVI)、每搏輸出量指數(shù)( stroke volume，SVI)、心臟指數(shù)( cardiac index，CI)和心肌質(zhì)量( myocardial mass index，MMI)。

1．4統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用SPSS 13．0統(tǒng)計軟件。所有指標(biāo)均進(jìn)行正態(tài)性檢驗及方差齊性檢驗，符合正態(tài)性及方差齊的計量資料以珋x±s表示，以95%為可信區(qū)間獲得LV整體功能參數(shù)正常值范圍。男女組間LV整體功能參數(shù)比較采用t檢驗。LV整體功能參數(shù)與年齡、體重指數(shù)( body mass index，BMI)的相關(guān)性分析采用線性回歸分析，P＜0．05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2．1性別對LV整體功能參數(shù)的影響男性組EDV、ESV、SV、CO、LVMM值明顯高于女性組( P＜0．01)。男性組EF與女性組差異無統(tǒng)計學(xué)意義( P＞0．05)。標(biāo)準(zhǔn)化后男性組LVMMI與女性組差異有統(tǒng)計學(xué)意義( P＜0．05)，其他參數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義( P＞0．05)。見表1、2。

表1　256層CT測得正常中青年國人LV整體功能參數(shù)

表2　標(biāo)準(zhǔn)化后的正常中青年國人LV整體功能參數(shù)

2．2體表系數(shù)與LV整體功能參數(shù)相關(guān)性EF與BMI無相關(guān)性( P = 0．194)。EDV、ESV、SV、CO、MM 與BMI呈正相關(guān)( r值分別為0．293、0．424、0．335、0．199、0．482，P＜0．05)。標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)MMI與BMI呈正相關(guān)( r = 0．276，P＜0．05)。EDVI、ESVI、SVI、CI與BMI無相關(guān)性( P =0．431、0．855、0．485、0．089)。

2．3年齡與LV整體功能參數(shù)的相關(guān)性EDV、ESV與年齡呈負(fù)相關(guān)( r值為別為－0．362，－0．436，P＜0．05)。SVI、CI、EF、MMI與年齡無相關(guān)性( P＞0．05)。標(biāo)準(zhǔn)化后各參數(shù)與年齡均無相關(guān)性( P＞

0．05)。見表3、4。

表3　LV整體功能參數(shù)與年齡的相關(guān)性

表4　標(biāo)準(zhǔn)化后的LV整體功能參數(shù)與年齡的相關(guān)性

3　討論

3．1MSCT評估LV整體功能的優(yōu)越性LV功能檢查方法有多種。心室造影術(shù)是以往評估LV容積和功能的金標(biāo)準(zhǔn)，但為侵入性檢查，有輻射，價格昂貴，且采用假設(shè)心室為規(guī)則形態(tài)的幾何估算法計算LV容積，因此其參數(shù)值并不準(zhǔn)確。經(jīng)胸超聲( transthoracic echocardiography，TTE)應(yīng)用廣泛，簡便、快捷、經(jīng)濟(jì)，缺點是:時間分辨率和信噪比均較低，約10%患者難以準(zhǔn)確界定心內(nèi)膜，并且也采用幾何估算法，心功能測量的準(zhǔn)確性有賴于操作醫(yī)師本身的專業(yè)素質(zhì)［1］。MR檢查是目前LV功能研究非侵入性檢查手段的金標(biāo)準(zhǔn)［2］，但是植入心臟起搏器或除顫器者不能采用，部分MR序列對于心律不齊或心率變化敏感。另外，成像時間長，層面位置因屏氣程度不一致可增加結(jié)果誤差，部分病人由于幽閉癥無法完成檢查。

MSCT技術(shù)進(jìn)步已使心臟成像的時間分辨率顯著提高，心率影響減小，且心功能軟件逐漸普及，可一站式完成形態(tài)與功能評估，不增加費用、檢查時間及患者對比劑負(fù)荷。以往已有很多研究證實MSCT對心功能評估的準(zhǔn)確性。如MSCT與心臟MRI比較［3，4］，二者LV整體功能參數(shù)具有高度相關(guān)性，比MRI與TTE的相關(guān)度更高［3］。本研究中采用256層CT，與64層MSCT相比，掃描速度提高3倍，探測器覆蓋范圍明顯增加，時間分辨率達(dá)34 ms［5］，2 s可完成心臟檢查。另外，MSCT評價LV功能指標(biāo)采用Simpson’s法，優(yōu)于面積－長度法，其原理為:先獲得LV連續(xù)短軸位圖像，逐層計算LV短軸位面積，各層LV短軸面積乘以層厚為該層面容積，逐層累加容積即可獲得LV容積參數(shù)值。由于這種方法不依賴于心腔的幾何形態(tài)，且與操作者的技術(shù)無關(guān)，因此是目前較準(zhǔn)確及可重復(fù)性較好的心功能評估技術(shù)。

3．2LV整體功能參數(shù)與性別及年齡的關(guān)系、體表系數(shù)的影響本研究中男性組EDV、ESV、SV、CO、LVMM參數(shù)值明顯大于女性組( P＜0．05)，EF無性別差異( P＞0．05)。但是除以體表面積( BSA)標(biāo)準(zhǔn)化后，男性組與女性組之間僅MMI值有差異，與Sandstede等［6］的電影MR研究結(jié)果近似，考慮為男性和女性之間生理性差異所致。本研究中僅男性EDV、ESV與年齡有相關(guān)性，女性各參數(shù)均與年齡無相關(guān)性。Sandstede等［6］發(fā)現(xiàn)隨年齡增長EDV、ESV顯著下降，與本研究男性組結(jié)果一致。而張笑春等［7］研究發(fā)現(xiàn)年齡對正常LV整體功能無相關(guān)性，與本文女性組結(jié)果一致。本研究中將EDV和ESV除以BSA標(biāo)準(zhǔn)化后，獲得EDVI、ESVI與年齡無相關(guān)性，表明對EDV和ESV的評估需考慮患者的體型因素。Dannenberg等［8］發(fā)現(xiàn)健康成人LVMM隨著年齡增長而保持不變，與本組結(jié)果一致。BMI描述個體的形體特征。本組EDV、ESV、SV、CO、LVMM與BMI明顯相關(guān)，EF與BMI無相關(guān)性。但標(biāo)準(zhǔn)化后僅MMI與BMI明顯正相關(guān)，EDVI、ESVI、SVI、CI與BMI無相關(guān)性，說明隨著BMI增大，LV心肌質(zhì)量增大，人體對血液循環(huán)的要求增大，心臟做功增加。

3．3不足之處本研究為回顧性分析，限于條件，未能與MRI對照，但既往研究已證明二者之間相關(guān)性較好［2］。另外，若欲建立正常國人LV整體功能正常值范圍，樣本量仍偏小，且未能按照不同年齡段區(qū)分LV整體功能正常值范圍，尚有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量完善相關(guān)數(shù)據(jù)。

總之，256層CT冠狀動脈CTA時可一站式進(jìn)行正常人LV整體功能的測量，獲得了一定樣本量的LV整體功能參數(shù)正常值，并說明了這些功能參數(shù)與年齡、性別及體表系數(shù)的關(guān)系。

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·論著·

作者單位: 072250河北省順平縣醫(yī)院影像科(魏志剛) ;河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科(全冠民、袁濤、趙大偉、欒靜) ;河北省深州市醫(yī)院影像科(張微)

Evaluation of left ventricular global function in healthy young and middle-aged people with MSCT during coronaryCTA

WEI Zhigang*，QUAN Guanmin，YUAN Tao，et al．*Department of Radiology，Shunping County Hospital，Hebei Shunping 072250，China

【Abstract】Objective To setup the normal range of left ventricular ( LV) global function parameters in healthy young and middle-aged people，and to explore the relationship between the gender，age，body mass index( BMI) and LV global function parameters．All these cases did not detect any abnormalities about coronary and heart when having coronary artery CTA with 256 slice CT．Methods To the 410 normal cases，end-diastolic volume( EDV)，end-systolic volume( ESV)，stroke volume( SV)，ejection fraction( EF)，cardiac output( CO)，myocardial mass( MM)，end-diastolic volume index( EDVI)，end-systolic volume index( ESVI)，stroke volume index( SVI)，cardiac output index( CI)，myocardial mass index( MMI) were measured．The difference of the parameters between the two genders，the relationship between the LV global function parameters and BMI，age were evaluated．Results The normal range of left ventricular ( LV) global function are: male，ESV47．10～55．33ml，EDV143．15～154．56ml，SV 94．49～102．96ml，CO 6162．59～6734．39ml/min，MM 129．78～146．00g，EF 64．17 ～67．69%．Female: ESV 39．62～45．33ml，EDV 126．49～136．26ml，SV 85．43～92．35ml，CI 5590．52～6129．45ml/min，MM 101．98～113．87g，EF 65．87%～69．00%．EDV，ESV，SV，CO，MM in male group are significantly higher than those in female group( P＜0．05)．Wheras，for the standardized parameters，only MMI in male group is larger than that in female group ( P＜0．05)．There is no correlation between BMI and EF( P = 0．194)，while there are definitive correlation between BMI and EDV，ESV，SV，CO，MM ( P = 0．002，0．000，0．000，0．038，0．000，r = 0．293，0．424，0．335，0．199，0．482)．After standardization，only MMI is correlated with BMI，( P =0．04，r =0．276)．Age is significantly correlated with ESV and EDV ( P =0．017，0．003，r =－0．362，－0．436) before standardization．But，after standardization，there is no correlation between the age and all parameters．Conclusion It is convenience to get the normal range of left ventricular ( LV) global function parameters in healthy young and middle-aged people when having coronary CTA with 256-slice CT．There is certain correlation between these parameters and genders，age，as well as BMI．

【Key words】left ventricule; cardiac function; tomography，X-ray computed

收稿日期:( 2014－09－22)

通訊作者:全冠民，050000河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科; E-mail: quanguanmin@163．com

doi:10．3969/j．issn．1002－7386．2015．04．002

【中圖分類號】R 445．3

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1002－7386( 2015) 04－0488－04