鮑光進 楊 波 李樹平 朱宇晴 張 慧 杭開兵 黃亞洲
目前傳統(tǒng)的多排螺旋CT,在心臟檢查方面的應用主要有冠狀動脈(冠脈)狹窄顯示、左室功能評價等方面,很多學者研究在一次檢查中同時觀察心臟射血生理功能學和冠狀動脈血管形態(tài)學兩項指標[1]。近年來,CT 掃描時間縮短及輻射劑量減少推動了其在心肌血液灌注方面的應用,研究者開始將CT 提供的冠狀動脈形態(tài)學改變與心肌血流灌注功能學方面的信息結(jié)合起來[2]。而對于寬探測器MDCT 來說,320 排容積CT 機架旋轉(zhuǎn)1 周即可采集整個心臟數(shù)據(jù)信息,成像時間短,可降低對比劑用量,輻射劑量低,適合心肌灌注成像的需要[3]。有報道320 排容積CT 心肌灌注對冠心病心肌灌注缺損有較高的檢出價值[4]。本研究旨在探討320 排容積CT 對于冠脈造影檢查陰性患者的左心室心肌灌注臨床應用價值。
回 顧 性 分 析2015 年1 月-2018 年12 月520 例因胸痛或胸悶來我院行冠脈CTA 檢查患者[部分患者同時1 周內(nèi)行DSA 造影檢查]資料篩選出60 例兩者檢查結(jié)果均為冠狀動脈結(jié)果陰性的病例。其中31例女性,29 例男性,平均年齡(55.0±9.9)歲。納入標準:右冠優(yōu)勢型,未見明顯冠脈變異;圖像清晰。排除標準:心律失常及心律過快患者(心率>80 次/min);圖像偽影較嚴重不能用于診斷;心肌病或心肌炎等嚴重影響心肌灌注的疾病。
2.1 掃描范圍:自氣管分叉到心底膈面。采用東芝Aquilion One 320 排動態(tài)容積CT 機進行冠狀動脈容積掃描。
2.2 對比劑使用:使用碘帕醇(370mgI/ml)對比劑50 ~70ml。根據(jù)患者的體質(zhì)指數(shù)(BMI=體重/身高2,kg/m2)調(diào)整用量。采用雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈團注對比劑50 ~70ml,流速5.0ml/s,后以同樣的流速團注生理鹽水20 ~30ml,減少右心室對比劑偽影,并能節(jié)省對比劑。
2.3 掃描方案: 管電壓120 ~135kV, 管電 流400 ~450mA,探測器寬度16cm(320 mm×0.5mm),視野為FOV-M,轉(zhuǎn)速0.35s/r。采用回顧性心電門控進行全心動周期掃描,設定連續(xù)掃描1 ~2 個心動周期(beat),將CT 監(jiān)測層面設定在降主動脈,掃描采用自動觸發(fā),應用Sure Start 對比劑追蹤技術,設定降主動脈的對比劑閾值為150HU,達到150HU 閾值時觸發(fā)掃描。
2.4 圖像后處理:本研究采用CFA10% R-R 期間重建5%~95%,共10 組重建數(shù)據(jù),層厚及層距均為0.5mm。將10 組數(shù)據(jù),并重建舒張期(75%)時相數(shù)據(jù)。將重組數(shù)據(jù)導入Vitrea FX 軟件分別對冠狀動脈CTA、左心室透壁心肌灌注指數(shù)(TPR)進行分析。所有>1.5mm 的節(jié)段均采用心肌16 節(jié)段法(17節(jié)段法中心尖段除外)(表1、圖1)[5]進行分析記錄。在工作站上將心肌分為內(nèi)、中、外三層;利用16 節(jié)段模型,軟件自動計算出每層心肌的平均密度值(AD)及每個節(jié)段透壁心肌灌注指數(shù)(TPR),TPR=內(nèi)膜下AD/外膜下AD。左心室心肌灌注及左心室收縮功能分析均先采用軟件自動分析后再手動方法勾畫修正心內(nèi)膜、外膜后完成分析。所有圖像及數(shù)據(jù)由2 名高年資CT 血管診斷醫(yī)師完成分析,數(shù)據(jù)結(jié)果取均值。
2.5 輻射劑量統(tǒng)計:每位患者行CT 檢查時,機器自動生成容積CT劑量指數(shù)CT dose index(CTDI)和劑量長度乘積(dose length product,DLP),將其逐一記錄,然后根據(jù)公式ED=DLP×C 換算成有效劑量(effective dose,ED),式中C 為換算因子,采用歐洲CT 質(zhì)量標準指南提出的胸部平均值為0.017mSv/(mGy·cm)值。
冠狀動脈DSA 檢查采用GE Innov4100 血管造影機,由2 名心內(nèi)科高年資介入醫(yī)師完成并評判。所有患者的心臟CT 檢查與DSA 造影檢查時間間隔不超過1 周。
各項數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差表示,應用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學處理,分析左心室各節(jié)段TPR 值,對各節(jié)段TPR 值進行正態(tài)性分布及方差齊性檢驗,各供血區(qū)域組內(nèi)各節(jié)段之間TPR 比較采用單因素方差分析(ANOVA),兩兩比較采用LSD 檢驗,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
表1 心肌17 節(jié)段及其責任血管的匹配
表2 LAD、LCX 及RCA 供血區(qū)域組TPR 值結(jié)果及比較(均數(shù)±標準差)
表3 LAD、LCX 及RCA 供血區(qū)域組各節(jié)段TPR 值結(jié)果及比較(均數(shù)±標準差)
圖1 心肌17 節(jié)段分布。圖2 男,58 歲。A 為CTA 與3D 灌注融合圖,B 為TPR 值(各節(jié)段TPR 值>0.99),C 為3D 灌注圖。該患者左心功能及心肌灌注未見明確異常。
圖3 女,59 歲。A 為CTA 與3D 灌注融合圖,B 為TPR 值(基底部下隔壁、中部前側(cè)壁TPR 值<0.99,提示其對應節(jié)段灌注減低)。圖4 男,28 歲。A 為CTA 與3D 灌注融合圖,B 為TPR 值(心尖部前壁、中部前側(cè)壁TPR 值<0.99,提示其對應節(jié)段灌注減低)。
320 排容積CT 產(chǎn)生的容積數(shù)據(jù)經(jīng)軟件自動分析計算出各節(jié)段TPR 值,經(jīng)統(tǒng)計分析,60 例冠脈正常患者的左心室各節(jié)段(16 節(jié)段)平均TPR 約為1.11±0.15,其中基底部前隔壁(2 節(jié)段)TPR 值約為1.31±0.15,在各節(jié)段內(nèi)相對最大,中部前側(cè)壁(12 節(jié)段)TPR 值約為0.98±0.11,在各節(jié)段內(nèi)相對最小。LAD 供血區(qū)域組、LCX 供血區(qū)域組及RCA 供血區(qū)域組正常冠脈對應心肌平均TPR 值分別為1.16±0.17、1.07±0.13 及1.10±0.14(F值 為34.27,P<0.05)(表2)。LAD 供血區(qū)域組內(nèi)各節(jié)段間比較:基底部前壁(1 節(jié)段)與中部前隔壁(8節(jié)段)、中部前壁(7 節(jié)段)與心尖部前壁(13 節(jié)段)TPR 值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),余組內(nèi)各節(jié)段TPR 差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),前壁較間隔壁TPR 值低。LCX 供血區(qū)域組內(nèi)各節(jié)段間比較:基底部下側(cè)壁(5 節(jié)段)與中部下側(cè)壁(11 節(jié)段)TPR 值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),余組內(nèi)各節(jié)段TPR 差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),心尖部側(cè)壁(16 節(jié)段)TPR 相對較高,中部前側(cè)壁(12節(jié)段)相對較低。RCA 供血區(qū)域組內(nèi)各節(jié)段間比較:心尖部下壁(15 節(jié)段)相對較高,與該區(qū)域內(nèi)其他各節(jié)段TPR 差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),余組內(nèi)各節(jié)段間TPR 差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表3)。各段心肌灌注分析可以通過3D 灌注模擬圖及CT/3D 融合圖定位分析。
本組60 例患者所測值為(7.08±2.06)mSv。
目前心肌灌注研究主要應用單光子發(fā)射計算機體層成像(SPECT)、MRI 及CT 等技術。而SPECT 及MRI 技術應用較為主要,長期以來CT 心肌灌注主要以動態(tài)連續(xù)灌注掃描方式為主,輻射劑量較大成為限制其發(fā)展的主要因素。隨著CT 技術設備發(fā)展到容積CT 時代,避免了以往多排螺旋CT 中無效掃描和重疊數(shù)據(jù)重建,其實際曝光時間大大縮短,患者受到的輻射劑量大大減少。心臟及冠狀動脈CT檢查已經(jīng)逐漸應用于臨床,作為目前擁有寬16cm 的探測器的320 排DVCT 只需掃描一圈即可獲得從心底到心尖完整的全心范圍掃描數(shù)據(jù),在一個心動周期內(nèi)便能及時立體地重構(gòu)整個心臟影像,提供高度清晰的影像,使得CT 技術在合理的劑量條件下同時對冠脈狹窄、心臟功能及心肌灌注進行定性和半定量評價成為現(xiàn)實,從而實現(xiàn)心臟“一站式”檢查。越來越多研究者開始研究冠狀動脈血管與相關心肌功能的改變[6],Ko 等[7]應用320 排CT 對40 例患者進行研究,發(fā)現(xiàn)CTA 診斷的靈敏度和特異度分別為95%和78%,結(jié)合TPR 及彩色心肌灌注圖可明顯提高診斷的準確度。而George 等[8]利用64 排及256 排CT 通過一次掃描計算心內(nèi)外膜之間灌注比值來判定心肌血流動力情況。本研究參考后者的研究方法,通過計算TPR 來研究正常冠脈患者心肌灌注的情況。
本研究發(fā)現(xiàn)左心室各節(jié)段平均TPR 值約為1.11±0.15,與孔建國等[9]研究靜息下左心室各節(jié)段的平均TPR 值約為1.14±0.16 相仿;冠狀動脈正?;颊咔敖抵Ч┭獏^(qū)域組、左回旋支供血區(qū)域組及右冠狀動脈供血區(qū)域組心肌平均TPR 值分別為1.16±0.17、1.07±0.13 及1.10±0.14,與Galiuto等[10]研究在靜息態(tài)下正常心肌的心內(nèi)外膜層心肌的血流量之比為1.14±0.17:1 結(jié)果基本一致。而George 等[11]利用320 排CT 在壓力負荷下測得正常心肌的平均TPR 指數(shù)為1.13±0.10,并以核素心肌顯像作為金標準,測得其靈敏度、特異度、陽性率及陰性率分別為86%、85%、67%和94%,證明本灌注研究方法較可靠,與其他心肌灌注方法一致性較高。在正常情況下,如果不存在冠狀動脈病變,心內(nèi)膜下心肌灌注程度常高于心外膜下心肌[12],所以正常心肌TPR 值常>1,George 等[11]認為TPR <0.99 提示心肌缺血。而本研究部分正常冠脈的部分節(jié)段TPR值小于0.99(如圖3B、4B、5B),與理論存在一定差異性,但也可說明冠脈正?;颊呖赡芤泊嬖谛募」嘧惓?。本研究結(jié)果顯示各供血區(qū)域內(nèi)各節(jié)段TPR存在一定的差異性,而Kühl 等[13]也同樣發(fā)現(xiàn)類似的灌注不一致,認為冠狀動脈CTA 結(jié)果顯示陰性,靜息下首過灌注左心室各節(jié)段之間的心肌密度仍存在差異,分析可能是由于心肌各節(jié)段生理結(jié)構(gòu)存在差異性所致。
由于本研究沒有和核素或MRI 心肌灌注等進行對比比較,CT 灌注方法在單純靜息狀態(tài)下的可靠性需進一步加以證明,但亦有學者研究發(fā)現(xiàn)結(jié)合冠狀動脈與心肌首過灌注對缺血性冠狀動脈疾病的診斷效能與SPECT 相近[14];內(nèi)膜下心肌和外膜下心肌平均值均為軟件自動計算獲得,由于硬化偽影的存在,本研究假陽性率較高,研究發(fā)現(xiàn)可通過更好地把握采集時間和增加生理鹽水的注射量來解決。本研究雖然還存在一定的X 線輻射,但是有關研究表明64 排CT 心臟檢查有效輻射劑量約為(20.0±3.5)mSv[15],而相關報道一次心臟檢查320 排CT 的有效輻射劑量約為(6.8±1.4)mSv[16],而本組研究的平均射線輻射劑量約為(7.08±2.06)mSv,與同類研究相比320排容積CT 心臟檢查輻射劑量明顯降低。
總之,320 排容積CT 能夠準確分析冠狀動脈檢查陰性患者的左心室CT 心肌灌注情況,為具有相關臨床癥狀而冠脈檢查陰性患者提供準確的心肌功能的信息,為臨床治療決策提供更好的依據(jù)。而左心室部分節(jié)段的灌注也存在差異性,在分析心肌灌注圖像時,應考慮這種差異,以避免假陽性診斷。同時320 排容積CT 輻射劑量較低,在完成心肌灌注分析的同時還可同步完成冠狀動脈解剖形態(tài)學檢查,能夠初步實現(xiàn)“一站式”心臟解剖及心肌功能檢查。