256層螺旋計算機斷層掃描對左心耳與左心房功能相關(guān)性的初步探討

劉曉偉，李彩英，楊海慶，任向杰，馬國景

256層螺旋計算機斷層掃描對左心耳與左心房功能相關(guān)性的初步探討

劉曉偉，李彩英，楊海慶，任向杰，馬國景

目的：利用256層螺旋計算機斷層掃描（CT）冠狀動脈（冠脈）成像多時相三維容積重建，初步探討左心耳與左心房功能的相關(guān)性。

方法：連續(xù)選取我院行常規(guī)冠脈CT血管造影（CTA）檢查結(jié)果陰性患者40例，將原始掃描數(shù)據(jù)重建成10個時相（5%～95%，間隔10%），分析左心房、左心耳在不同心動周期中容積的變化及左心房、左心耳功能參數(shù)之間的關(guān)系。

結(jié)果：在心動周期75%時相時左心耳容積（6.47±2.25）ml，是左心房容積（68.91±15.62）ml的10.65%，二者在心動周期中同步變化。左心房排血量、左心房排空分數(shù) 、左心耳排血量 及左心耳排空分數(shù) 平均值分別為（45.51±9.66）ml、（51.03±5.10）%、（5.55±1.94）ml、（63.91±7.75）%。左心耳排血量與左心房排血量呈正相關(guān)（r=0.644）；左心耳排空分數(shù)與左心房排空分數(shù)呈正相關(guān) (r=0.499)。

結(jié)論：左心耳與左心房功能密切相關(guān)；256層螺旋CT實時三維容積成像可以對左心耳及左心房的容積和功能進行客觀評價，為臨床提供重要參考。

256層螺旋計算機斷層掃描；左心房；左心耳；容積；功能

(Chinese Circulation Journal, 2013,28:304.)

左心房在生理狀況下起著調(diào)節(jié)左心室充盈和維持正常心搏量的功能，具有泵功能、管道功能和存儲器功能[1]。左心耳是左心房的附屬物，具有主動收縮和分泌心鈉素(ANP)等功能[2]，它與心房顫動（房顫）等某些疾病的發(fā)生和發(fā)展有著重要的關(guān)系。有關(guān)左心耳功能的研究較少見，左心耳與左心房之間功能的相關(guān)性研究更是匱乏。有研究證實，通過無創(chuàng)性方法測量心動周期不同階段左心房容積大小，可較好地評價左心房功能[3]。本研究旨在通過256層螺旋計算機斷層掃描（CT）冠狀動脈（冠脈）成像多時相三維容積重建，初步研究左心耳與左心房功能的相關(guān)性，為臨床提供更多信息。

1 資料與方法

對象：連續(xù)選取我院2012-07-01至2012-07-31 行冠脈CT血管造影（CTA）檢查并結(jié)果呈陰性的40例患者，其中男女各20例，年齡28～78歲，平均年齡（51.30±9.60）歲，身高155.00～183.00 cm，平均身高（166.30±7.20）cm，體重42.00～91.00 kg，平均體重（67.70±12.20）kg。冠脈CTA檢查適應(yīng)證包括：臨床癥狀疑似冠心病而其它檢查（含心電圖、運動試驗等）不能明確診斷或除外冠心病的人群；易患冠心病的高危人群，如有高血壓、糖尿病、高血脂等危險因素者；冠心病藥物治療后、冠脈支架置入術(shù)后或冠脈旁路移植術(shù)后隨訪者。禁忌癥包括：對造影劑過敏者；孕婦；肝腎功能衰竭者；正在服用二甲雙胍者；嚴重的心律失?；蛐穆蔬^快者。40例患者均為竇性心律，且除外高血壓、冠心病、糖尿病、心臟瓣膜病、先天性心臟病等其他心血管疾病。

檢查方法：所有研究對象行Philips（飛利浦公司，荷蘭） 256層螺旋CT冠脈CTA檢查。采用回顧性心電門控技術(shù)，單次呼氣末屏氣掃描，屏氣時間為4～7秒，范圍自氣管分叉至心臟膈面。于肘前靜脈埋置18G套管針，采用單筒高壓注射器以4～5 ml/s的流率注入45～75ml非離子型對比劑碘海醇（350 mgI/ml）。采用對比劑濃度追蹤技術(shù)，在主動脈根部層面選擇感興趣區(qū)檢測CT值，當感興趣區(qū)CT值超過110 HU時觸發(fā)掃描。掃描參數(shù)：管電流600～800 mAs/r，管電壓 100～120 kV，線束準直 (128×0.625) mm，螺距 0.16～0.20，X 線管旋轉(zhuǎn)時間 270～330 ms，矩陣512×512，顯示野180～250 mm。所有掃描均采用心動周期內(nèi)管電流自動調(diào)節(jié)模式以減少放射劑量。

圖像后處理技術(shù)及測量方法：將原始圖像重建成10個時相(5%～95%，間隔10%)， 重建層厚0.90 mm，間隔0.45 mm。將重建數(shù)據(jù)傳至Philips EBW 4.5工作站，由2名有3年以上心血管影像經(jīng)驗的醫(yī)師分別獨立進行后處理。

測量方法：左心耳與左心房界限被定義為左心房游離壁與左心耳轉(zhuǎn)折處[4]。利用心功能分析軟件，自動獲取各時相左心房3D圖像，在此基礎(chǔ)上分別于軸位圖像用注射染料工具填充左心耳腔，獲得左心房與左心耳3D圖像（圖1），然后用切割工具自左心耳與左心房轉(zhuǎn)折處將左心房與左心耳分離，測量左心房、左心耳體積（圖2、3）。確定左心房最大容積（LAVmax）、左心房最小容積（LAVmin）、左心耳最大容積（LAAVmax）、左心耳最小容積(LAAVmin)，從而計算左心房排血量（LAEV）、左心房排空分數(shù)（LAEF）、左心耳排血量（LAAEV）及左心耳排空分數(shù)（LAAEF) 。各項指標的計算公式：

圖1 左心房與左心耳3D圖像

圖2 左心房容積3D圖像

圖3 左心耳容積3D圖像

統(tǒng)計學(xué)分析：對所得數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件包進行統(tǒng)計學(xué)處理分析。計量資料均以±s表示。相關(guān)性分析采用Pearson法, P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

左心耳與左心房容積變化的相關(guān)性：40例患者在心動周期75%時相時的左心耳容 積 [（6.47±2.25）ml]是 左 心 房 平 均 容 積[（68.91±15.62）ml]的 10.65%。 38例（95.00%）患者在心動周期5%時相為左心房、左心耳收縮末期時相，容積最小；在心動周期45%時相為患者的左心房、左心耳舒張末期時相，容積最大（表1、圖4）。另2例患者左心耳在心動周期35%時相的容積最大，95%時相的容積最小，而左心房在心動周期45%的容積最大，5%時相時容積最小。

左心房及左心耳功能指標測量結(jié)果：40例患者左心房平均排血量為（45.51±9.66）ml，左心房平均排空分數(shù)為（51.03±5.10）%，左心耳平均排血量為（5.55±1.94）ml，左心耳平均排空分數(shù)為（63.91±7.75）%。

左心耳與左心房容積和功能的相關(guān)性分析：左心耳最大容積、左心耳最小容積、左心耳排血量與左心房最大容積、左心房最小容積呈正相關(guān)，左心耳排血量與左心房排血量呈正相關(guān)，左心耳最小容積與左心房排空分數(shù)呈負相關(guān)，左心耳排空分數(shù)與左心房排空分數(shù)呈正相關(guān)。（表2）

表1 38例患者左心房及左心耳在心動周期中不同時相容積的變化（±s）

表1 38例患者左心房及左心耳在心動周期中不同時相容積的變化（±s）

心動周期不同時相 左心房容積（ml） 左心耳容積（ml）5% 45.98±11.33 3.34±1.27 15% 54.86±11.84 5.01±1.76 25% 70.65±15.33 6.46±2.17 35% 85.33±18.19 7.94±2.52 45% 91.33±18.55 8.50±2.94 55% 81.96±17.57 6.96±2.74 65% 68.90±16.04 6.35±2.43 75% 68.91±15.62 6.47±2.25 85% 66.41±14.72 6.13±2.07 95% 48.86±11.64 3.56±1.32

圖4 38例患者左心房、左心耳心動周期不同時相-容積變化曲線

表2 40例左心耳與左心房容積和功能的相關(guān)性分析結(jié)果

3 討論

在許多心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸的過程中，左心房和左心耳的結(jié)構(gòu)及功能會發(fā)生一系列相應(yīng)的重構(gòu)與改變[5-7]。Ito等[8]發(fā)現(xiàn)房顫患者的心房儲存功能和主動收縮功能較竇性心律的對照組顯著下降。冠心病患者局部心肌缺血導(dǎo)致心室功能減低，同時心房功能亦會受到影響[9，10]。左心耳擴大、收縮功能減退和失調(diào)會導(dǎo)致左心耳排空充盈障礙，血流淤滯，易于誘發(fā)血栓形成[11-13]。房顫患者左心房及左心耳體積增大[14]、血流速度及射血分數(shù)明顯降低[15，16]。近年來多項臨床研究表明對左心耳進行封堵可降低房顫患者的腦卒中風(fēng)險，經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)將可望成為難以耐受長期抗凝的替代治療[17]。然而，封堵左心耳后能否長期預(yù)防房顫患者栓塞并發(fā)癥以及對心臟功能及內(nèi)分泌的影響依然需要更長時間觀察[18]。因此，正確評定左心房、左心耳大小及功能的變化, 對診治心血管疾病有重要臨床意義。

為直觀顯示左心耳及左心房容積隨時相的動態(tài)變化，本研究描繪了左心房、左心耳容積—時相變化曲線，發(fā)現(xiàn)兩曲線相輔相成，均呈升—降—再升—再降的波浪狀改變，證實了左心房及左心耳在心動周期中容積的變化特點是相同的，二者均經(jīng)歷了充盈、排空、再充盈、再排空兩次排血過程。5%時相兩曲線均為波谷，證明此時相為左心房及左心耳收縮末期，容積最小。5%～45%時相期間，曲線持續(xù)陡峭上升，表明左心房及左心耳處于充盈期且容積增長較快；兩曲線于45%時相均達波峰，證明此時相為左心房、左心耳舒張末期，容積最大；45%～65%時相期間，曲線小幅度下降，表明左心房及左心耳有少量排血；65%～75%時相期間，曲線平緩上升，表明左心房及左心耳再次充盈，但幅度較前次充盈明顯減小；75%～95%時相期間，曲線下降，表明左心房及左心耳有明顯排空，推測與左心房及左心耳主動收縮有關(guān)。左心房、左心耳排空與充盈除了主動收縮，左心室舒張對其產(chǎn)生的抽吸力和對于左心耳中下部的壓力也對排空和充盈產(chǎn)生重要影響。

本組研究結(jié)果顯示左心房排血量、左心房排空分數(shù)、左心耳排血量及左心耳排空分數(shù)分別為（45.51±9.66）ml、（51.03±5.10）%、（5.55±1.94）ml、（63.91±7.75）%，與溫兆贏等[19]的研究結(jié)果相似。本研究證實左心耳大小與左心房密切相關(guān)，是左心房容積的10.65%，結(jié)果與Christiaens 等[20]的研究相似，且在心動周期中二者的變化是同步的。左心耳排血量與左心房排血量直線相關(guān)，左心耳排空分數(shù)與左心房排空分數(shù)明顯相關(guān)?？梢?，左心耳與左心房功能密不可分，左心耳在維持心輸出量和調(diào)節(jié)心臟功能方面起到重要作用，若封堵左心耳，當左心房容量或壓力過大時會損害血流動力學(xué)反應(yīng)，降低心輸出量。因此，左心耳封堵術(shù)可能存在潛在的副作用，對左心耳血流動力學(xué)及神經(jīng)體液作用還需進一步研究來提高對左心耳生理功能和病理變化的認識。本研究尚存在一定的局限性。理論上講，重建的時相越多，最大和最小容積時相的選擇越準確。本研究重建了10個時相對左心房及左心耳的容積變化和功能進行了研究，若能增加觀察時相，計算出來的左心耳排血量和左心耳排空分數(shù)將更加接近其真實值。

總之，本研究用256層螺旋CT觀察了左心房及左心耳容積隨時相的動態(tài)變化特點，描繪了正常人左心房及左心耳時相—容積變化曲線，分析了左心房及左心耳功能參數(shù)之間的關(guān)系，證實了左心耳與左心房容積和功能均密切相關(guān)。表明256層螺旋CT冠脈CTA可以在診斷冠狀動脈疾病的同時，通過采用多時相三維容積重建來評估左心房和左心耳的容積和功能，存在潛在的臨床應(yīng)用價值。

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Preliminary Study on Functional Correlation Between Left Atrial Appendage and Left Atrium Using 256-Slice Spiral Computed Tomography

LIU Xiao-wei, LI Cai-ying, YANG Hai-qing, REN Xiang-jie, MA Guo-jing.
Department of Radiology, The Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang (050000), Hebei, China

LI Cai-ying, Email: licaiying63@163.com

Objective: To preliminarily explore the functional correlation between left atrial appendage (LAA) and left atrium using 256-slice spiral computed tomography coronary angiography (CTA) with multi-phase three-dimensional volume rendering.

Methods: A total of 40 patients who

the conventional CTA by 256-slice spiral CT (without cardiovascular disease) were prospectively studied. 10 data sets of transversal image were reconstructed for every 10% (5%～95%) of the R-R interval. All images were analyzed for volume changes of LAA and left atrium in a cardiac cycle, and the functional correlation indexes between LAA and left atrium were calculated as well.

Results: The volume of LAA (6.47±2.25)ml was 10.65% of the volume of left atrium (68.91±15.62)ml, and both LAA and left atrium volume changes of were synchronous in a cardiac cycle. The left atrium ejection volume (LAEV), left atrium ejection fraction (LAEF) and LAA ejection volume (LAAEV), LAA ejection fraction (LAAEF) were (45.51±9.66)ml,(51.03±5.10)%, and (5.55±1.94)ml, (63.91±7.75)% respectively. The LAAEV was positively related to LAEV (r=0.644),and LAAEF was positively related to LAEF (r=0.499).

Conclusion: There is close functional correlation between LAA and left atrium. 256-slice spiral CTA with multi-phase three-dimensional volume rendering may impersonally assess the functions of LAA and left atrium, therefore provide the important reference in clinical practice.

256-slice Spiral CT; Left atrium; Left atrial appendage; Volume; Function

050000 河北省石家莊市，河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 影像科

劉曉偉 碩士研究生 主要從事心血管影像診斷 Email：liuxiaoweijuly@sina.com 通訊作者： 李彩英 Email：licaiying63@163.com

R541

A

1000-3614（2013）04-0304-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2013.04.019

2012-11-23）

（助理編輯：曹洪紅）