陳艷紅 張洪 馬延賀 楊雅朋 倪紅艷
心房顫動(dòng)是臨床上常見的心律失常,簡稱房顫。根據(jù)其持續(xù)時(shí)間的不同,可分為持續(xù)性房顫和陣發(fā)性房顫,兩者引起左心房(left atrium,LA)和左心耳(left atrial appendage,LAA)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)及心肌病理改變差異較大,血液循環(huán)狀態(tài)也不同[1]。近年對于藥物治療效果不佳及有癥狀的房顫病人推薦采用射頻消融術(shù),然而房顫病人常伴有LA 血栓,在射頻消融治療過程中容易脫落而發(fā)生外周動(dòng)脈或腦動(dòng)脈栓塞,繼而出現(xiàn)致殘或致死等嚴(yán)重后果,因此術(shù)前明確診斷LA 血栓對房顫病人的治療具有重要價(jià)值[2]。經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖(transesophageal echocardiography,TEE)檢查是臨床診斷 LA 血栓的金標(biāo)準(zhǔn),但其為有創(chuàng)性檢查且操作復(fù)雜,病人有時(shí)無法配合完成,并且有并發(fā)癥的危險(xiǎn),在臨床應(yīng)用中受到一定的限制[3]。多層螺旋CT(multi slice spiral CT,MSCT)檢查無創(chuàng)且操作簡單,可以清晰顯示LA、肺靜脈(pulmonary vein,PV)及 LA 腔內(nèi)結(jié)構(gòu),逐漸成為房顫病人術(shù)前排除LA 血栓的首選檢查方法[4]。但是,針對持續(xù)性房顫病人LA 血栓的MSCT掃描方案尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),診斷效能也存在明顯差異,因此本研究旨在比較256 層螺旋CT 不同延遲時(shí)間二次掃描方案對持續(xù)性房顫病人LA 血栓的診斷效能。
1.1 一般資料 前瞻性選取2018 年6 月—2019年12 月間在天津市胸科醫(yī)院因持續(xù)性房顫入院需行MSCT 和TEE 檢查的病人125 例,其中男71 例,女 54 例,年齡 35~78 歲,平均年齡(58.2±8.19)歲。將病人隨機(jī)平均分成 A、B、C、D、E 5 組,每組 25 例。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合持續(xù)性房顫的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn),即房顫發(fā)作持續(xù)48 h 以上未能自行轉(zhuǎn)復(fù),需要藥物或非藥物干預(yù)后才能轉(zhuǎn)復(fù);②擬行射頻消融手術(shù)治療者。所有病人術(shù)前48 h 行MSCT 檢查,術(shù)前24 h 行TEE 檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):①風(fēng)濕性心臟瓣膜疾病、心臟瓣膜置換術(shù)后的房顫;②碘對比劑禁忌證者;③腎功能不全者;④體質(zhì)量指數(shù)(BMI)>30 kg/m2[5]。研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會(huì)審查(審查文件號(hào):2020LW-013),所有病人檢查前均簽署知情同意書。
1.2 設(shè)備與方法 采用Philips Brilliance 256 iCT設(shè)備行前瞻性心電門控掃描。病人取仰臥位,掃描范圍從主動(dòng)脈弓至心臟膈肌面。掃描參數(shù):管電壓120 kV,自動(dòng)管電流調(diào)節(jié),準(zhǔn)直器寬度128×0.625 mm,旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.33 s/r,螺距0.8,重建層厚0.625 mm,重建間隔1 mm,矩陣512×512,視野35 cm×35 cm,iDose重建4,重建時(shí)相45%。經(jīng)病人肘正中靜脈團(tuán)注對比劑威視派克(VISIPAQUE 320,GE Healthcare,含碘320 mg/mL),根據(jù)病人 BMI 選擇對比劑用量[6],BMI≤25 kg/m2注射 70 mL,25 kg/m2<BMI≤30 kg/m2注射85 mL,注射流率為5.0 mL/s。采用Bolus-Tracking掃描方法,選取降主動(dòng)脈為監(jiān)測層面,設(shè)定100 HU閾值自動(dòng)觸發(fā)掃描,掃描完成后對相同掃描范圍進(jìn)行延遲二次掃描,A~E 組的延遲時(shí)間分別為15、25、35、45、55 s。采用 Philips IEElite 超聲診斷儀行 TEE檢查,多平面探頭,頻率為3.5~7 MHz。檢查前病人禁食4~6 h,用2%利多卡因咽喉噴霧局麻2 次或3 次,精神緊張的病人可予鎮(zhèn)靜劑,檢查時(shí)病人取左側(cè)臥位,清晰顯示LA 后進(jìn)行0°~180°連續(xù)檢查。
1.3 興趣區(qū)(ROI)勾畫及數(shù)據(jù)測量 由2 名有6 年以上MSCT 心血管影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師分別勾畫ROI,同時(shí)進(jìn)行LA 血栓診斷和影像質(zhì)量評價(jià)。ROI勾畫均選擇影像質(zhì)量最好的連續(xù)3 個(gè)層面,大小為5 mm2。①LA 血栓:于LA 對比劑充盈缺損和正常充盈區(qū)域分別勾畫相同大小的興趣區(qū)(ROI),記錄2 個(gè)部位的CT 值差異。②LA、LAA、PV:勾畫LA、LAA 的ROI 時(shí)應(yīng)注意避開偽影、LA 心肌、充盈缺損等區(qū)域,PV 的 ROI 選取距離 PV 開口 1 mm 處;測量連續(xù)3 個(gè)層面的CT 值和SD 值。③胸壁皮下肌肉組織:于待測血管同層面前胸壁皮下肌肉組織上勾畫相同面積ROI,測量相應(yīng)CT 值和SD 值。平均CT值和SD 值取3 次測量的平均值,每個(gè)ROI 的CT值均為2 名醫(yī)師測量的平均值。
1.4 LA 血栓診斷標(biāo)準(zhǔn) MSCT 診斷標(biāo)準(zhǔn):①LA 內(nèi)對比劑充盈缺損;②充盈缺損區(qū)域與正常充盈LA的CT 差值>100 HU;③充盈缺損區(qū)未見LA 心肌結(jié)構(gòu)[7]。由1 名超聲科副主任醫(yī)師進(jìn)行TEE 檢查,并對LA 血栓進(jìn)行診斷。LA 血栓的TEE 診斷標(biāo)準(zhǔn):①團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)、邊界清晰;②在垂直方向的2 個(gè)角度均能觀察到團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu);③團(tuán)塊與LA 心肌結(jié)構(gòu)不同[8]。
1.5 影像質(zhì)量評價(jià)
1.5.1 主觀評價(jià) 評價(jià)LA、LAA、PV 的血管影像是否清晰,是否存在偽影等。其中,PV 包括左上肺靜脈(left superior pulmonary vein,LSPV)、左下肺靜脈(left inferior pulmonary vein,LIPV)、右上肺靜脈(right superior pulmonary vein,RSPV)、右下肺靜脈(right inferior pulmonary vein,RIPV)。評分標(biāo)準(zhǔn):4 分:優(yōu)秀,血管顯示清晰,無明顯偽影;3 分:良好,血管顯示良好,少量偽影;2 分:一般,血管顯示一般,有偽影;1 分:較差,血管顯示較差,重度偽影,無法評價(jià)。
1.5.2 客觀評價(jià) 計(jì)算全部影像中的平均CT 值、SD 值、對比噪聲比(CNR)和信噪比(SNR),以肌肉組織的SD 值作為影像噪聲值。計(jì)算公式:CNR=(SI左心房/肺靜脈-SI胸壁肌肉)/SD胸壁肌肉,SNR=SI左心房/肺靜脈/SD左心房/肺靜脈。其中 SI左心房/肺靜脈為 LA 或 PV 的平均CT 值,SI胸壁肌肉為前胸壁皮下肌肉組織的平均 CT值,SD左心房/肺靜脈為 LA 或 PV 的平均 SD 值。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用Kolmogorov-Smirnov 檢驗(yàn)分析計(jì)量資料分布的正態(tài)性,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例表示,多組間比較采用卡方檢驗(yàn)。一致性分析采用Kappa 一致性檢驗(yàn),κ<0.4 表示一致性較差,0.4≤κ<0.75 表示一致性中等,κ≥0.75 表示一致性較高。以TEE 檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算各組MSCT 診斷LA血栓的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值。采用受試者操作特征(ROC)曲線分析診斷效能,計(jì)算 ROC 曲線下面積(AUC)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 病人基本資料比較 5 組病人的年齡、性別、BMI 差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均 P>0.05),見表 1。
表1 5 組病人基本資料比較 n=25
2.2 5 種延遲時(shí)間診斷LA 血栓的效能 5 組中,B組的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和AUC 均最高,見表2。5 種延遲時(shí)間診斷LA血栓的ROC 曲線見圖1。
2.3 5 種延遲時(shí)間診斷LA 血栓的CT 影像表現(xiàn)與TEE 表現(xiàn)對照 延遲15 s 進(jìn)行二次掃描時(shí),CT 影像可見LAA 充盈缺損,而TEE 顯示LAA 內(nèi)無血栓形成(圖 2);延遲 25、35、45 s 掃描時(shí),CT 影像上可見不同程度LAA 充盈,與TEE 結(jié)果一致(圖3-5);延遲55 s 時(shí),CT 影像上LAA 顯影淺淡,可見充盈缺損,而 TEE 顯示 LAA 內(nèi)無血栓(圖 6)。
表2 5 組不同延遲時(shí)間對LA 血栓的診斷效能 n=25
圖1 MSCT 5 種延遲時(shí)間診斷LA 血栓的ROC 曲線。
2.4 影像質(zhì)量主觀評分的一致性分析 2 名醫(yī)師對A、B、C、E 組影像質(zhì)量主觀評分的一致性均較好,對D 組評分的一致性中等。詳見表3。
2.5 5 組影像質(zhì)量客觀評價(jià)指標(biāo)比較 對LA、LAA、PV 血管影像進(jìn)行客觀評價(jià),A、B、C 組的平均CT 值均高于 D、E 組(均 P<0.05)。其中 B 組的 LA、LAA、RSPV、RIPV 平均 CT 值最高,A 組的 LSPV、LIPV 平均 CT 值最高;A、B、C 組間平均 CT 值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),D 組和E 組的平均CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。5 組血管的 CNR 和SNR 差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。詳見表4。
表3 2 名診斷醫(yī)師對5 組掃描方案影像質(zhì)量主觀評分的一致性分析
圖2 病人男,63 歲。A 圖,LA 延遲15 s 增強(qiáng)CT 掃描橫斷面影像顯示LAA 對比劑充盈不良,呈絮狀稍低密度影(白箭),診斷為血栓;B 圖,TEE 顯示LAA 內(nèi)無團(tuán)塊影(白箭),診斷為正常。
圖5 病人男,48 歲。A 圖,LA 延遲45 s 增強(qiáng)CT 掃描橫斷面影像顯示LAA 對比劑充盈缺損,呈均勻一致低密度影(白箭),診斷血栓;B 圖,TEE 檢查顯示LAA 內(nèi)附壁團(tuán)塊影(白箭),診斷血栓。
圖6 病人女,61 歲。A 圖,LA 延遲55 s 增強(qiáng)CT 掃描橫斷面影像顯示LAA 對比劑少許充盈缺損(白箭),診斷血栓;B 圖,TEE 檢查顯示 LAA 內(nèi)未見團(tuán)塊(白箭),診斷正常。
持續(xù)性房顫相比陣發(fā)性房顫有更高的房顫負(fù)荷[9]。與陣發(fā)性房顫相比,持續(xù)性房顫病人LA、LAA的形態(tài)及功能改變較大,導(dǎo)致其血流動(dòng)力學(xué)的改變更加明顯,持續(xù)性房顫病人更容易發(fā)生LA 血栓[10]。MSCT 通過評價(jià)LA 對比劑充盈情況診斷是否存在血栓,其已成為檢測LA 血栓的首選檢查方法。
目前,檢測房顫病人LA 血栓的MSCT 常用掃描方案有Bolus-Tracking 和延遲二次掃描[11],Bolus-Tracking 是設(shè)定觸發(fā)CT 閾值進(jìn)行自動(dòng)掃描,該檢查方法注射速率高,屬于動(dòng)脈早期單期掃描;持續(xù)性房顫病人在較高的對比劑注射速率下,LA 容易發(fā)生對比劑湍流,使對比劑不能充分均勻充盈LA。既往研究[12]表明,Bolus-Tracking 掃描診斷 LA 血栓的陽性預(yù)測值為76.5%。延遲二次掃描方案是采用相同的掃描參數(shù)在相同的掃描視野內(nèi)進(jìn)行二次掃描。在單期掃描中如果發(fā)現(xiàn)LA 可疑對比劑充盈缺損,采用延遲二次掃描進(jìn)行判斷,延遲掃描后,如果LA不存在血栓,則LA 能夠充分均勻充盈,不存在充盈缺損的區(qū)域。因此,延遲二次掃描可以提高LA 血栓的陽性預(yù)測值。
持續(xù)性房顫病人LA 和LAA 的體積、內(nèi)徑較大,LA 壓力高,心肌纖維化的程度高,因此心房缺乏有效收縮,心房充盈和排空速度降低,使得LAA對比劑充盈需要更長的時(shí)間[13]。因此,選擇合適的二次掃描延遲時(shí)間應(yīng)盡量符合持續(xù)性房顫病人的血流動(dòng)力學(xué)改變,使對比劑與血液均勻混合,避免出現(xiàn)對比劑在LA 淤滯、混合不均勻的情況。關(guān)于延遲二次掃描的延遲時(shí)間文獻(xiàn)報(bào)道不一,Wang 等[14]研究顯示,采用20~40 s 的延遲掃描時(shí)間可以明顯降低診斷LA 血栓的假陽性率至33.5%,Du 等[15]研究顯示,采用60 s 的延遲掃描時(shí)間,可以排除65%的假陽性LA 血栓。本研究設(shè)定了5 組不同的延遲時(shí)間掃描方案。在一期自動(dòng)閾值觸發(fā)掃描后,行延遲二次掃描,因持續(xù)性房顫類病人的房顫負(fù)荷更高,掃描時(shí)間分別設(shè)置為 15、25、35、45、55 s。本研究結(jié)果顯示,延遲25 s 進(jìn)行二次掃描時(shí)診斷LA 血栓的效能最高,表明延遲掃描時(shí)間的選擇要在滿足影像質(zhì)量的前提下進(jìn)行選擇,延遲時(shí)間過長,使CT 值下降明顯,即使LA 內(nèi)存在血栓,從影像上也無法區(qū)分正常充盈的LA 和存在血栓的LA。
本研究結(jié)果顯示,隨著延遲時(shí)間的增加,LA 及肺靜脈的CT 值逐漸下降,從D 組開始,CT 值下降比較明顯。從影像質(zhì)量結(jié)果分析可以看出,本研究測量了LA 和與其連接的肺靜脈的CT 值和SD 值,目的在于客觀評價(jià)MSCT 不同延遲時(shí)間的二次掃描影像質(zhì)量。LA 的CT 值如果過低,LA 成像淺淡,如果LA 存在血栓,血栓部位會(huì)出現(xiàn)對比劑的充盈缺損,此時(shí)無法區(qū)別兩者,無法正確診斷LA 是否存在血栓,因此LA 的CT 值需滿足診斷要求。測量SD值的目的在于以SD 值作為影像噪聲,計(jì)算影像的SNR 和CNR,作為影像質(zhì)量客觀評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。噪聲如果過大,造成影像質(zhì)量下降,同樣會(huì)影響LA 血栓的診斷。本研究檢測LA 血栓時(shí),除了測量LA、LAA的影像質(zhì)量,還測量了與LA 連接的LSPV、LIPV、RSPV 和RIPV 的影像質(zhì)量,這是因?yàn)樵诔掷m(xù)性房顫病人的射頻消融治療過程中,需要在肺靜脈的開口位置進(jìn)行標(biāo)定,如果存在肺靜脈的開口變異,需要在術(shù)前明確變異的位置。評價(jià)肺靜脈影像質(zhì)量的同時(shí)也是為了驗(yàn)證在延遲二次掃描下LA 的全部結(jié)構(gòu)是否能夠全部充分充盈,在影像質(zhì)量滿足診斷要求的前提下對于LA 是否存在血栓進(jìn)行診斷。Wang等[14]研究采用20~40 s 的延遲掃描時(shí)間,影像質(zhì)量沒有明顯下降,LA 的平均CT 值約為220 HU,Du等[15]研究顯示,采用60 s 的延遲掃描時(shí)間后,LA 的平均CT 值約為120 HU。本研究中雖然延遲時(shí)間在45 s 和 55 s 組 LA 的平均 CT 值下降至 200 HU 左右,但是影像噪聲并沒有明顯增加,25 s 組的LA平均CT 值仍可以達(dá)到300 HU 以上,影像質(zhì)量可以滿足診斷要求。本研究綜合診斷效能和影像質(zhì)量結(jié)果分析還顯示,延遲15、25 和35 s 進(jìn)行二次掃描的影像平均CT 值均高于延遲45 s 和55 s,表明延遲時(shí)間在35 s 以內(nèi)即使CT 值下降,仍可以保證診斷LA 血栓的影像質(zhì)量,而且延遲25 s 掃描的影像正確診斷LA 血栓的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和AUC 在5 組中均最高。Lazoura等[16]研究顯示,單期掃描診斷LA 血栓的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為100%、85.7%、86.1%、15.0%和100%,而延遲60 s 進(jìn)行二次掃描后的所有參數(shù)均達(dá)到100%。本研究中盡管延遲25 s 進(jìn)行二次掃描的影像對LA 血栓的診斷效能略低于上述研究結(jié)果,但明顯縮短了延遲掃描時(shí)間。
表4 5 組MSCT 影像質(zhì)量客觀評價(jià)指標(biāo)比較 n=25
本研究中B 組診斷LA 血栓的準(zhǔn)確度為90.1%,未達(dá)到與TEE 檢查結(jié)果完全一致,其原因可能是:在持續(xù)性房顫導(dǎo)致的嚴(yán)重心功能不全病人中,仍存在對比劑充盈不充分,診斷血栓不準(zhǔn)確的情況;檢查過程中病人心率過快(>120 次/min)或嚴(yán)重的心律不齊,造成影像偽影重,影響診斷;LAA 體積較大,即使在降低對比劑注射速率和延長掃描時(shí)間的情況下,對比劑仍不能在LAA 內(nèi)充分充盈;LA 梳狀肌肥大,造成對比劑充盈欠佳,嚴(yán)重的心肌纖維化導(dǎo)致心肌收縮功能下降,對比劑與血液未得到充分混合。
本研究尚存在以下局限性:①樣本量較小,且未根據(jù)心功能設(shè)定不同的延遲時(shí)間;②由于體質(zhì)量對于影像質(zhì)量影響較大,此次未納入BMI>30 kg/m2的病人,需要在后續(xù)的工作中完善此類病人的檢查方案。
綜上所述,采用延遲二次掃描的256 層螺旋CT掃描方案可以有效檢出持續(xù)性房顫病人的LA 血栓,二次掃描延遲時(shí)間25 s 對LA 血栓的診斷具有較高的診斷效能,具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。