多層螺旋CT定量評(píng)價(jià)左心室局部功能的可行性研究

仲建全 唐光才 陳國(guó)平 湯萬(wàn)鑫

在臨床實(shí)踐中，急性冠狀動(dòng)脈病變可引起相應(yīng)冠脈供血區(qū)域的心肌出現(xiàn)節(jié)段性室壁活動(dòng)異常，導(dǎo)致局部收縮功能的減低；而準(zhǔn)確定量評(píng)價(jià)左心室局部心功能對(duì)于判斷病情、決策治療方案和估測(cè)預(yù)后具有重要意義[1]。隨著多層螺旋CT（multi-slice spiral computed tomography, MSCT）回顧性心電門(mén)控技術(shù)的引入，可利用MSCT冠狀動(dòng)脈造影所得的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算心功能各參數(shù)[2-4]。本研究，通過(guò)與實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（three-dimensional echocardiography,3-DE）對(duì)照，探討MSCT冠狀動(dòng)脈造影所得數(shù)據(jù)用于左心局部功能評(píng)價(jià)的可行性和準(zhǔn)確性及其臨床意義。

方 法

1. 臨床資料

選取2009年9月～2010年1月臨床擬診或可疑冠心病患者20例（排除有心臟手術(shù)或冠狀動(dòng)脈支架置入病史者；伴有甲亢，嚴(yán)重的心律不齊，心律控制不好，對(duì)含碘對(duì)比劑過(guò)敏，嚴(yán)重肝腎功能不全，心跳偽影干擾大和圖像質(zhì)量不好等不能參加分析者），其中男性12例、女性8例，年齡45～78歲，平均年齡58.5歲。20例患者1周內(nèi)同時(shí)接受64-SCT冠狀動(dòng)脈造影和3-DE檢查，在兩次檢查期間患者的基本情況保持穩(wěn)定，治療方案無(wú)明顯變化，且均知情同意。

2. 64層螺旋CT掃描及圖像后處理

利用64層螺旋CT掃描儀（GE light speed VCT；GE，American），采用MSCT冠狀動(dòng)脈造影掃描方案，應(yīng)用回顧性心電門(mén)控技術(shù)。掃描參數(shù)包括，即掃描類型：Cardiac Helical；準(zhǔn)直器寬度：64×0.625mm；螺距：0.2：1；探測(cè)器范圍：40mm；有效層厚：0.625mm；重建間隔：0.625mm；電壓：120kV；管電流：可根據(jù)患者的情況設(shè)定，通常為550～730mA；旋轉(zhuǎn)時(shí)間：0.35s/360°；SFOV∶Cardiac Large；DFOV∶25。掃描過(guò)程：先確定掃描范圍，包括整個(gè)心臟，即從主支氣管分叉部至心底部下1.0cm；掃描方向?yàn)轭^足方向。再應(yīng)用20ml對(duì)比劑進(jìn)行預(yù)掃描，依據(jù)小劑量對(duì)比劑示蹤技術(shù)確定延遲掃描時(shí)間（其方法：20ml對(duì)比劑，注射速度4.0～5.0ml/s，對(duì)比劑注入10s后于主動(dòng)脈根部平面行同層動(dòng)態(tài)掃描，掃描時(shí)間0.5s/層，間隔1s，直到該層強(qiáng)化減低，獲得主動(dòng)脈的時(shí)間-密度曲線，掃描延遲時(shí)間較主動(dòng)脈強(qiáng)化的峰值時(shí)間適當(dāng)延遲2～6s（我們采用4s）。最后，在吸氣末屏氣，根據(jù)確定掃描參數(shù)和掃描時(shí)間，采用自動(dòng)高壓雙筒注射器（Ulrich CT injector），經(jīng)肘前靜脈注入非離子型碘對(duì)比劑（碘帕醇），設(shè)定速度為4.0～5.0 ml/s，每毫升含碘370mg的對(duì)比劑總量80～100ml；完成一次性掃描。

掃描完成后，先常規(guī)編輯心電圖，糾正心律不齊；再利用掃描所得原始數(shù)據(jù)，在5%～95% 的R-R間期（間隔10%）重建圖像，重建層厚0.625mm，重建間隔0.625mm，矩陣512×512，SFOV∶Cardiac Large；DFOV∶25；再利用后處理工作站（Advantage workstation，AW 4.3）對(duì)重建的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行多期相重組，選擇左心室長(zhǎng)軸位，行短軸位MPR，層厚2.0mm，層間距2.0mm，F(xiàn)OV 15.0mm；最后，利用CardIQ Function軟件，將從5%～95% R-R間期（間隔10%重建）的10組圖像數(shù)據(jù)均輸入心功能分析軟件內(nèi)，并在35%（收縮期）和75%（舒張期）期相測(cè)量心室壁厚度（前壁、側(cè)壁、后壁和室間隔）（圖1，2），并根據(jù)測(cè)量值計(jì)算其室壁增厚率：心肌增厚率（%）=（EST－EDT）/EDT（EST為收縮末期厚度，EDT為舒張末期厚度）。

3. 3-DE圖像采集及后處理

采用實(shí)時(shí)三維超聲成像系統(tǒng)（IE 33, Philips,Netherlands）取患者平臥或左側(cè)臥位，胸部連接心電圖，探頭置于心尖部，取心尖四腔觀，將左心室置于采樣區(qū)圖像的中心部位；選擇圖像條件最佳時(shí)，啟動(dòng)Full Volume顯像方式，采集圖像信息。將全容積三維圖像在Q-lab超聲工作站上進(jìn)行脫機(jī)分析，并于舒張期末期和收縮期末期分別測(cè)量心室壁（前壁、側(cè)壁、后壁和室間隔）（圖3，4），并計(jì)算各室壁增厚率。

4. 資料處理

64-SCT圖像和3-DE圖像均由有經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師測(cè)量各指標(biāo)。應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，所有數(shù)據(jù)均以±s形式表示，應(yīng)用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)及相關(guān)分析檢驗(yàn)，若P值＜0.05，則認(rèn)為差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

20例受檢者的64-SCT及3-DE兩種方法測(cè)量乳頭肌處左室前壁、側(cè)壁、后壁及室間隔的EST、EDT值，并計(jì)算其室壁增厚率，其室壁增厚率值分別為47.56±30.61、46.15±24.29、42.66±27.45、35.38±29.1，以及51.00±23.50、45.65±20.59、41.51±23.78、36.98±22.11，進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)示左室前壁、側(cè)壁、后壁及室間隔增厚率無(wú)顯著差異性（P＞0.05）（表1）。其各值均有較好的相關(guān)性（r分別為0.906，0.976，0.981，0.939）（表2）；散點(diǎn)圖顯示呈線

圖5 室前壁增厚率的64-SCT手動(dòng)測(cè)量計(jì)算值和3-DE測(cè)量計(jì)算值散點(diǎn)圖，散點(diǎn)圖呈線性趨勢(shì)。圖6 室側(cè)壁增厚率的64-SCT手動(dòng)測(cè)量計(jì)算值和3-DE測(cè)量計(jì)算值散點(diǎn)圖，散點(diǎn)圖呈線性趨勢(shì)。

性趨勢(shì)（圖5～8）。3-DE所測(cè)值及64-SCT所測(cè)值，其乳頭肌處各室壁增厚率均大于30%，提示其室壁運(yùn)動(dòng)功能未見(jiàn)異常。

圖7 室后壁增厚率的64-SCT手動(dòng)測(cè)量計(jì)算值和3-DE測(cè)量計(jì)算值散點(diǎn)圖，散點(diǎn)圖呈線性趨勢(shì)。圖8 室間隔增厚率的64-SCT手動(dòng)測(cè)量計(jì)算值和3-DE測(cè)量計(jì)算值散點(diǎn)圖，散點(diǎn)圖呈線性趨勢(shì)。

表1 64-SCT和3-DE對(duì)乳頭肌處室壁增厚率配對(duì)t檢驗(yàn)（n=20）

表2 64-SCT和3-DE對(duì)乳頭肌處室壁增厚率的相關(guān)分析（n=20）

討 論

1. 心室壁運(yùn)動(dòng)分析

心室壁心肌的運(yùn)動(dòng)可以反映心肌收縮舒張的情況，室壁運(yùn)動(dòng)障礙是臨床診斷冠心病的主要依據(jù)，其程度與冠心病危險(xiǎn)程度的預(yù)后密切相關(guān)[5]。根據(jù)美國(guó)心臟學(xué)會(huì)（the American Heart Association）的推薦[6]，左室壁在短軸位3個(gè)層面上共被分為16個(gè)節(jié)段，外加1個(gè)心尖頂部（the apical cap）。這3個(gè)層面分別為基底部（6個(gè)節(jié)段）、中間部（6個(gè)節(jié)段）及心尖（4個(gè)節(jié)段）。

心肌節(jié)段動(dòng)態(tài)分析方法有定性分析、半定量分析和定量分析。定性分析是通過(guò)短軸位電影觀察各節(jié)段的室壁運(yùn)動(dòng)情況，一般分為4級(jí)：運(yùn)動(dòng)正常；運(yùn)動(dòng)減低；運(yùn)動(dòng)消失；矛盾運(yùn)動(dòng)。半定量分析需結(jié)合定性分析，對(duì)各節(jié)段的運(yùn)動(dòng)情況計(jì)分，推薦標(biāo)準(zhǔn)如下：運(yùn)動(dòng)正常1分；運(yùn)動(dòng)減低2分；運(yùn)動(dòng)消失3分；矛盾運(yùn)動(dòng)4分。定量分析：在收縮末期和舒張末期分別測(cè)量各節(jié)段的厚度，可以得到各節(jié)段的實(shí)際厚度，增厚率等具體數(shù)值。Rumberger等[7]認(rèn)為，局部心肌增厚率若＜30%，則表明局部心肌運(yùn)動(dòng)功能降低，若為0（無(wú)運(yùn)動(dòng)）則表明局部心肌梗死，并配合Movie和3D-Viewer分析。本研究采用定量分析的方法對(duì)左心室局部心功能進(jìn)行分析。

2. MSCT評(píng)價(jià)左心室局部功能的可行性

MSCT通過(guò)一次冠狀動(dòng)脈造影掃描所獲得的數(shù)據(jù)，除了進(jìn)行冠狀動(dòng)脈病變的診斷外，還可以通過(guò)重建、重組，選擇相關(guān)期相（收縮期和舒張期）測(cè)量其室壁厚度，進(jìn)行室壁運(yùn)動(dòng)的分析。本研究20例患者，對(duì)增厚率進(jìn)行兩種方法（MSCT和3-DE）的比較，經(jīng)配對(duì)t檢驗(yàn)示左室前壁、側(cè)壁、后壁及室間隔增厚率無(wú)顯著差異性（P均＞0.05）；其各值均有較好的相關(guān)性（r＞0.906）；散點(diǎn)圖顯示呈線性趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，64-SCT分析局部運(yùn)動(dòng)功能是可行的、準(zhǔn)確的。本研究3-DE所測(cè)值及多層螺旋CT所測(cè)量值，其乳頭肌處各室壁增厚率均大于30%，提示其室壁運(yùn)動(dòng)功能未見(jiàn)異常[7]。另外，雖64層螺旋CT和3-DE配有相應(yīng)“牛眼”圖和3D視圖，可以直觀觀察心室各壁的運(yùn)動(dòng)情況，又由于其相關(guān)數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)復(fù)雜，本研究未作深入討論；故本研究中也未完全按照美國(guó)心臟學(xué)會(huì)17段法來(lái)分析，而采用前壁、側(cè)壁、后壁及室間隔處來(lái)統(tǒng)計(jì)分析。

3. 比較影像學(xué)在評(píng)價(jià)左心室局部功能中的價(jià)值

隨著MRI多參數(shù)、多方位等成像技術(shù)快速的發(fā)展，也成為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)局部心功能的重要手段；主要包括MR心肌標(biāo)記和MR心肌灌注技術(shù)[8]。由于MR設(shè)備昂貴，時(shí)間性長(zhǎng)，有金屬禁忌等，臨床運(yùn)用較少。

實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖是從心室整體采集數(shù)據(jù)，可顯示左室的立體結(jié)構(gòu)，根據(jù)心室實(shí)際幾何形狀采用16平面法測(cè)量并計(jì)算容量及各項(xiàng)心功能參數(shù)，能評(píng)價(jià)室壁運(yùn)動(dòng)，包括室壁運(yùn)動(dòng)正常及異常的所有節(jié)段[9]。由于實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖在操作上十分簡(jiǎn)便，僅需把探頭置于心尖聲窗即可獲得心臟的立體圖，同時(shí)其準(zhǔn)確性較高，且能動(dòng)態(tài)觀察其各室壁的運(yùn)動(dòng)情況；因此，使得三維超聲心動(dòng)圖能夠在臨床上得到廣泛的應(yīng)用[10]。

核素顯像現(xiàn)逐漸應(yīng)用于臨床，其門(mén)控SPECT顯像法，被認(rèn)為是測(cè)定左室局部、整體功能和心肌血流灌注對(duì)診斷和預(yù)測(cè)心臟病均具有較高價(jià)值；但門(mén)控SPECT顯像法測(cè)量的精確在很大程度上依賴于心內(nèi)膜輪廓的恰當(dāng)描繪，由于核素顯像結(jié)果受系統(tǒng)固有空間分辨率和心臟運(yùn)動(dòng)的影響，其準(zhǔn)確性在相對(duì)小的心臟患者（婦女和兒童）中數(shù)據(jù)相對(duì)不太可靠，需待進(jìn)一步研究完善[11]。

心肌灌注是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位體積心肌的血流容積，通過(guò)心肌密度值的強(qiáng)化程度等可評(píng)價(jià)有無(wú)心肌缺血、心肌缺血程度，有助于早期預(yù)警冠心病的發(fā)作，為臨床提供準(zhǔn)確資料[12-13]。但MSCT耗時(shí)、費(fèi)力、輻射量大，且后處理繁瑣等，臨床上較少使用。

總之，MSCT定量評(píng)價(jià)左心室局部功能，在冠狀動(dòng)脈成像的基礎(chǔ)上，利用其掃描所獲的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建、重組等分析，具有一定的可行性，并得出與3-DE高度相關(guān)的結(jié)果。在臨床中，將是又一種評(píng)價(jià)心功能的新手段，還有待于進(jìn)一步發(fā)展。