謝瑋慧，郭 辰，姚小芬，胡立偉，孫愛敏，王 謙，邱海嵊，鐘玉敏

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心影像診斷中心，上海 200127)

先天性心臟病(congenital heart disease, CHD)占新生兒主要出生缺陷的近1/3。全球CHD發(fā)生率由20世紀(jì)40年代的0.6‰上升到了20世紀(jì)末的9.1‰，我國活產(chǎn)兒CHD發(fā)病率約8‰[1]。目前手術(shù)是治療CHD的主要手段，術(shù)后往往會出現(xiàn)一系列并發(fā)癥。超聲心動圖、心臟MRI和心臟CT是無創(chuàng)心臟成像的主要方式[2-3]。超聲評估心功能、尤其右心功能有其局限性，且部分患兒受聲窗的限制[4]。MRI是評估心功能的金標(biāo)準(zhǔn)[3]，但檢查及預(yù)約時間長、患兒配合度欠佳、家屬拒絕使用鎮(zhèn)靜或麻醉以及體內(nèi)有金屬植入物(起搏器、支架和彈簧圈)等因素均可限制其應(yīng)用[5]。CT已廣泛用于兒童心臟成像[6]。本研究探討320排寬探測器CT用于評估CHD術(shù)后心功能的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2018年8月—2020年4月于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心接受心臟CT和MR檢查的CHD患兒。納入標(biāo)準(zhǔn)：①CHD術(shù)后患兒，定期隨訪；②因臨床需要先接受CT檢查，再接受MR檢查；③無相關(guān)檢查禁忌，家屬均知情并簽署同意書；④CT和MR檢查間隔期間未接受心內(nèi)導(dǎo)管介入或外科手術(shù)；⑤兩次檢查間超聲心動圖隨訪未見心室功能惡化。排除標(biāo)準(zhǔn)：①圖像質(zhì)量差；②CT和MRI心功能自動分析軟件不能識別。最終入組25例，男15例，女10例；CT檢查時 1.38～15.13歲,MR檢查時 1.63～15.15歲；其中法洛四聯(lián)癥(tetralogy of Fallot, TOF)術(shù)后6例，肺動脈閉鎖/室間隔缺損術(shù)后6例，室間隔缺損術(shù)后4例，完全性大動脈轉(zhuǎn)位術(shù)后3例，右心室雙出口術(shù)后2例，主動脈狹窄術(shù)后2例，永存動脈干術(shù)后2例；CT與MR檢查時間間隔(2.27±1.10)個月。

1.2 儀器與方法 檢查前對不能配合者予10%水合氯醛0.4 ml/kg體質(zhì)量口服或苯巴比妥5 mg/kg體質(zhì)量肌內(nèi)注射。

1.2.1 CT檢查 采用Canon 320排寬探測器CT機(jī)(Aquilion PURE VISION)行回顧性ECG觸發(fā)掃描模式掃描。參數(shù)：準(zhǔn)直320×0.5 mm，F(xiàn)OV 25 cm，旋轉(zhuǎn)時間0.275 s；管電壓80～100 kV，管電流17～52 mAs，層間隔0.25 mm。采用自適應(yīng)迭代重建技術(shù)，自胸廓入口水平掃描至膈肌水平，均未使用β受體阻滯劑。以心動周期10%增量自心臟收縮早期(10%R-R間期)到心臟舒張末期(90%R-R間期)重建9個期相的系列圖像。之后以雙筒高壓注射器經(jīng)外周靜脈以流率1.3～1.7 ml/s注射非離子對比劑碘帕醇1.0～1.5 ml/kg體質(zhì)量(370 mgI/ml)。

1.2.2 MR檢查 采用GE MR750 3.0T MR儀，以2D平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(balanced steady-state free precession, bSSFP)電影序列行左心室二腔、四腔、左右心室短軸、左心室三腔、右心室流出道、右心室三腔和二腔面掃描。2D b-SSFP成像參數(shù)：TR 3.1 ms，TE 1.5 ms，采集矩陣288～320 mm×288～320 mm，F(xiàn)A 60°，層間隙0，層厚5～7 mm，每個心動周期重建20～30個相位。

1.3 圖像分析

1.3.1 CT圖像 在工作站重建 CT圖像后導(dǎo)入Vitrea心功能分析軟件，自動識別收縮末期與舒張末期圖像，并勾畫心內(nèi)外膜邊界，描繪欠佳時手動調(diào)整，直至心內(nèi)外膜邊界與視覺評估相匹配，見圖1。軟件自動分析計算體表面積化功能指標(biāo)，包括左右心室射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction, EF)、舒張末期容積指數(shù)(end diastolic volume index, EDVI)、收縮末期容積指數(shù)(end systolic volume index, ESVI)、每搏輸出量指數(shù)(stroke volume index, SVI)和心指數(shù)(cardiac index, CI)。由同一測量者間隔1周對數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測量。

1.3.2 MR圖像 采用CVI 42圖像后處理軟件，識別心內(nèi)外膜邊界與計算參數(shù)過程同上。

1.4 輻射劑量評估 以容積CT劑量指數(shù)(volume CT dose index, CTDIvol)、劑量長度乘積(dose-length product, DLP)和有效劑量(effective dose, ED)評估輻射劑量。掃描結(jié)束后記錄CTDIvol及DLP，根據(jù)公式ED=k×DLP(k為轉(zhuǎn)換系數(shù)[7])計算ED。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 24.0統(tǒng)計分析軟件。先行正態(tài)性檢驗，以±s表示計量資料，對呈正態(tài)分布的測值采用配對t檢驗，非正態(tài)分布者采用秩和檢驗(Wilcoxon)。對呈正態(tài)分布的心功能參數(shù)行Pearson相關(guān)分析，非正態(tài)分布者行Spearman相關(guān)分析；│r│≥0.8為高度相關(guān), 0.5≤│r│<0.8中度相關(guān)，0.3≤│r│<0.5低度相關(guān)，0<│r│<0.3弱相關(guān)。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient, ICC)分析CT測量值的可重復(fù)性，ICC<0.40為一致性較差，0.40～0.75一致性一般，>0.75一致性良好。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1 女性患兒，10歲，室間隔缺損糾治術(shù)后10年 A、B.CT心功能軟件自動識別和人工調(diào)整相結(jié)合得到的心室舒張末期圖(A)及心室收縮末期圖(B)； C、D.MRI心功能軟件自動識別和人工調(diào)整相結(jié)合得到的心室舒張末期圖(C)、心室收縮末期圖(D) (A、B中的紅色容積表示左心室；藍(lán)色容積代表右心室。C、D中的紅色輪廓表示左心室心內(nèi)膜；綠色輪廓代表左心室心外膜；黃色輪廓代表右心室心內(nèi)膜)

表1 CT檢查與MR檢查時患兒基本情況比較(±s)

表1 CT檢查與MR檢查時患兒基本情況比較(±s)

方法年齡(歲)身高(cm)體質(zhì)量(kg)BSA(m2)MRI8.8±4.5131.96±30.3833.22±20.931.08±0.45CT8.6±4.5127.88±36.8233.03±20.621.09±0.45t值1.010.950.54-0.89P值0.220.350.590.39

2 結(jié)果

2.1 一般資料 CT檢查時與MR檢查時患兒年齡、身高、體質(zhì)量、體表面積(body surface area, BSA)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。

2.2 CT與MR比較 CT與MR所測11項心功能指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；所有心功能指標(biāo)CT測值均高于MR。所有心功能指標(biāo)CT與MR測值均呈高度相關(guān)(r=0.62～0.97，P均<0.05)，見表2。

2.3 可重復(fù)性檢驗 CT測量所有心功能指標(biāo)的可重復(fù)性好(ICC=0.85～0.98，P均<0.05)，其中左心室容量指標(biāo)(EDVI、ESVI、SVI、CI)的重復(fù)性優(yōu)于右心室，見表3。

2.4 輻射劑量 CTDI 2.1～17.6 mGy，平均(8.14±4.93)mGy；DLP 25.70～281.60 mGy·cm，平均(142.50±72.11)mGy·cm；ED 0.89～4.63 mSv，平均(2.38±1.04)mSv。

3 討論

CHD術(shù)后會出現(xiàn)一系列心血管功能障礙甚至死亡，隨訪中準(zhǔn)確評估心功能對再次治療和改善預(yù)后具有重要作用。目前影像學(xué)檢查是評估心功能的首選方法，可無創(chuàng)監(jiān)測心功能改變，盡早識別有不良后果風(fēng)險者，提示臨床早期進(jìn)行干預(yù)，對于提高CHD患者術(shù)后生活質(zhì)量和遠(yuǎn)期生存率非常重要[8]。對超聲隨訪存在疑問、無法配合及無法耐受長時間MR檢查的CHD術(shù)后患兒而言，CT無疑是較好的補(bǔ)充。CT能提供清晰的解剖結(jié)構(gòu)信息和心功能信息，隨著低劑量掃描技術(shù)的發(fā)展，在兒科領(lǐng)域的應(yīng)用研究逐漸增多。有研究[9]比較多排螺旋CT對雙心室的容積測量與心導(dǎo)管測量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)二者具有很好的相關(guān)性，充分肯定了CT用于測量兒童左右心室容積的可行性和可靠性。GOO等[10]與MRI相比，觀察CT在TOF術(shù)后患者心室容積測量中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在評估TOF術(shù)后評估心室功能改變時，2種成像方式均可考慮。

表2 320排寬探測器CT與MR檢查測量心功能指標(biāo)比較(±s)

表2 320排寬探測器CT與MR檢查測量心功能指標(biāo)比較(±s)

心功能指標(biāo)測值MRICT檢驗值t/Z值P值相關(guān)性r值P值左心室 EF(%)53.32±11.9457.76±10.58-1.230.240.62<0.001 EDVI(ml/m2)86.82±24.5389.96±23.95-1.100.280.97<0.001 ESVI*(ml/m2)43.13±31.5342.40±33.81-0.900.370.76<0.001 SVI*(ml/m2)43.98±23.0649.48±24.35-1.870.060.690.012 CI[L/(min·m2)]3.64±1.064.13±1.14-1.630.090.90<0.001右心室 EF(%)44.29±14.3447.40±14.28-1.340.190.67<0.001 EDVI(ml/m2)121.72±51.53124.52±52.29-0.800.430.96<0.001 ESVI*(ml/m2)72.97±54.1474.76±62.88-0.440.660.79<0.001 SVI*(ml/m2)48.45±24.0555.28±26.91-1.820.070.62<0.001 CI[L/(min·m2)]4.08±1.164.53±1.18-1.810.080.84<0.001

注：*：數(shù)據(jù)成非正態(tài)分布

表3 320排寬探測器CT測量心功能指標(biāo)的可重復(fù)性分析

本研究分析CT和MR所測CHD術(shù)后患兒心功能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，且具有良好相關(guān)性；CT各指標(biāo)測值均高于MRI，原因可能在于CT掃描分辨率高，顯示解剖結(jié)構(gòu)更為清晰，可清晰識別小梁和乳頭肌等結(jié)構(gòu)，顯示心室內(nèi)外膜邊界更為精確，有助于半自動分析軟檢測心內(nèi)膜和心外膜邊界和計算心室測量值。心臟MRI空間分辨率相對較低，且無法針對兒童采用屏氣等方法來克服呼吸運動偽影，部分圖像不能清楚顯示小梁和乳頭肌結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致各心功能指標(biāo)均小于CT測值[11]。

RAMAN等[12]等對26例冠狀動脈疾病患者進(jìn)行CT和MRI檢查，發(fā)現(xiàn)CT雙心室功能測量結(jié)果(EF、EDV和ESV)均與MRI結(jié)果具有良好相關(guān)性(r=0.86～0.97)，但CT劃定右心室輪廓時，由于右心室的對比劑顯示不充分，導(dǎo)致右心室對比度不足，右心室功能定量分析不及左心室。本研究中CT對各指標(biāo)的可重復(fù)性良好(ICC=0.85～0.98)，左心室容量指標(biāo)的重復(fù)性均優(yōu)于右心室，可能是周圍靜脈注射對比劑和掃描方式有利于最大程度提高左心室中對比劑含量，而右心室血池對比度不及左心室；且右心室解剖較復(fù)雜，肌小梁結(jié)構(gòu)粗糙，室隔面有腱束附著，使得右心室對比劑顯影較左心室為差，導(dǎo)致CT心功能分析軟件對右心室容積識別欠佳，重復(fù)性較左心室差。

目前CT的主要問題是存在電離輻射，特別是對處于生長發(fā)育階段的兒童而言[13]。相較于成人，兒童對電離輻射更加敏感，文獻(xiàn)[14]報道兒童對電離輻射的敏感性約為成人的10倍，故低劑量掃描在兒童檢查中至關(guān)重要。隨著低劑量掃描方案的不斷改進(jìn)，輻射劑量已大幅減少，對患兒的隱性傷害也越來越少。本研究采用回顧性心電門控模式全期相CT掃描，在滿足診斷要求的同時，將輻射劑量限制在較低水平，CTDIvol、DLP及ED值均低于此前報道[11,15]。

本研究的主要不足：僅分析了25例患兒，樣本量較小,有待增加樣本量；CT與MR檢查有一定時間間隔，雖然超聲心動圖未發(fā)現(xiàn)心功能惡化必須，但仍可能影響結(jié)果；CT時間分辨率較MRI低，可能對結(jié)果產(chǎn)生一定影響。

綜上所述，利用320排寬探測器CT可評估CHD術(shù)后患兒心功能，對無法接受MR檢查者具有重要價值。