CT心肌灌注的臨床研究及進展

段 慧，康紹磊

（昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像科 云南 昆明 650000）

近年來由于CT應用于心臟疾病特別是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（coronary artery disease，CAD）的診斷中，提高了CAD的臨床檢出率。除了冠狀動脈形態(tài)學上的顯示外，心臟功能的檢查逐漸的適用于心臟CT檢查中，改項檢查為臨床的診斷和治療中提供了更多的信息，無創(chuàng)評估心臟收縮及舒張功能、心臟結構的顯示（先天性及后天性的心臟結構異常）、心肌運動的活力和冠狀動脈解剖學顯示等多個方面。冠狀動脈CTA（coronary CT angiography，CCTA）被證實可應用于CAD的篩查，已經(jīng)成為公認的事實。但是對于存在CAD的患者，單純的CTA能提供的信息就變得很局限。例如不能評估心臟及大血管的血流動力學改變、不能識別病變血管供血區(qū)域的心肌缺血情況等，就同時需要結合放射核素的心肌灌注成像的數(shù)據(jù)。

近年來CT心肌灌注結合CCTA一站式檢查也逐漸顯像出它的優(yōu)勢。因為CCTA-CTMP在評估冠狀動脈狹窄的同時也能提供心臟功能（收縮及舒張功能）、心肌缺血的范圍及強化程度等多樣的數(shù)據(jù)。心肌灌注的原理是冠狀動脈血流攜帶了氧和營養(yǎng)物質流經(jīng)冠狀動脈毛細血管網(wǎng)，可以達到對營養(yǎng)心肌的作用。這個血流從小動脈-毛細血管網(wǎng)-靜脈的過程，直接的反映了心肌的微循環(huán)狀態(tài)。心肌各種功能學數(shù)據(jù)對于臨床治療方案的指導和治療預后的評估是非常重要的信息。CTMP（myocardial CT perfusion，CTMP）檢查，可以對心肌活性進行定性及定量的評估。本文將對心臟CTMP的原理和方法、目前研究進展進行概述。

1 CTMP的原理和方法

CTMP基于Stewart[1]和Hamilton等人最初對于指示劑稀釋理論的原理，可以無創(chuàng)的得到心肌血流量（myocardial blood flow，MBF）、心肌血容量（myocardial blood volume，MBV）、達峰時間（time to peak，TTP）、組織通過時間（tissue transit time，TTT）等數(shù)據(jù)。在血管擴張劑（通常是腺苷）的作用下進行造影檢查，腺苷是一種血管擴張劑可以結合心臟的腺苷A2受體，達到短時間內(nèi)促進冠狀動脈快速擴張的目的。CAD患者注射腺苷后，冠狀動脈血流量明顯增大，病變血管由于狹窄會發(fā)生“盜血”現(xiàn)象，這主要是因為病變段冠狀動脈無法儲備腺苷A2受體，同正常冠狀動脈相比病變區(qū)的管腔的擴張程度明顯減小，造成病變供血區(qū)血流量減少，心肌顯像時心肌核素（示蹤劑）在缺血區(qū)域呈現(xiàn)出缺損或稀疏分布，這種現(xiàn)象呈現(xiàn)出作為病變血管對應區(qū)域血流灌注不足導致心肌缺血的有效指征。一般CTMP時間是當腺苷注射后3min，注射總量為140μg/（kg·min）。圖像采集到主動脈或左心室（LV）血池和心肌中的時間衰減曲線（time attenuation curve，TAC）。低衰減區(qū)域灌注減少，高度衰減區(qū)域代表為正常心肌。然后使用各種數(shù)學模型計算MBF和MBV[2]。

2 心肌靜息狀態(tài)CTMP

也叫心肌首過灌注，心肌首過增強后即時顯像出心肌的強化程度，反映了分布在冠狀動脈中的造影劑與左心室心肌的強化情況，也可判斷陳舊性心肌梗死區(qū)域心肌微循環(huán)灌注，主要表現(xiàn)的該區(qū)域心內(nèi)膜下條狀、片狀的無強化區(qū)，在心臟MR中可以表現(xiàn)無延遲強化，代表病變區(qū)域的心肌出現(xiàn)不同程度的纖維化改變。其優(yōu)點是單次掃描、不需要注射腺苷、輻射劑量低、無需再次掃描。目前由于冠狀動脈CTA的逐漸普及和冠狀動脈疾病的篩查量增多，CCTA-靜息CTMP的研究相對較多[3]。心肌首過灌注CTMP的到的主要是CCTA的半定量數(shù)據(jù)，對于采集時間、掃描優(yōu)劣的依賴較強[4]。評估也局限于心肌梗死（陳舊性）區(qū)域首過心肌灌注減低，可以出現(xiàn)心內(nèi)膜下或透壁性的低密度區(qū)，由于冠狀動脈狹窄及病變的顯示可以定性及半定量的評估心肌活性。

3 心肌負荷CTMP

心肌負荷CTMP可以先進性負荷掃描后在行冠狀動脈CCTA檢查，也可以先進行CCTA后根據(jù)冠狀動脈狹窄的情況再決定是否進一步進行CTMP的檢查。當腺苷注射后進行CT動態(tài)連續(xù)掃描，從而得到造影劑-時間衰減曲線TAC、MBF、MBV、TTP、TTT等數(shù)據(jù)。負荷CTMP需要進行靜息CCTA及灌注多次掃描，兩種掃描方式的時間間隔一般在10～20min之間，主要是確保對比劑充分洗脫。當有明確的病變瘢痕區(qū)，也可以選擇性掃描病變區(qū)域，由于大球管和寬體探測器的使用，可以進行全心內(nèi)的灌注掃描。負荷CTMP定量分析，得到全時相TAC、MBF、MBV等各項參數(shù)。文獻指出[5]，透壁灌注比率（transmyocardial perfusion ratio，TPR）相比MBF其實更能真實的反映心肌血流量的跨壁梯度，有研究發(fā)現(xiàn)當CAD患者EPR＜0.99時時存在心肌缺血。但CTMP的量化指標一直沒有統(tǒng)一指標，多采用定性分析方法。若CCTA顯示冠狀動脈狹窄，但是負荷CTMP和靜息狀態(tài)首過灌注的強化差別較大，那么此段心肌可能存在可逆性的心肌缺血。反之，如果低密度區(qū)（低灌注或無灌注區(qū)）在兩種狀態(tài)下都顯示，那么此區(qū)域心肌就可能是心肌的纖維化改變。

4 CTMP的定量及定性評估

定量評估心肌缺血的血流量需要在團注對比劑進入心肌時多期相重復掃描半定量測量。文獻顯示與有創(chuàng)冠狀動脈造影比較，當心肌血流量低于75ml/（100ml·min）時心肌缺血有臨床意義[1]，建議有創(chuàng)治療。

目前CTMP定性評估心肌灌注的數(shù)據(jù)公布的較少，隨著心臟CT技術的飛速發(fā)展、各種人工智能及后處理技術的完善，相信會有關于心臟CTMP的大量的臨床研究，應用并使患者從中得益?，F(xiàn)階段國內(nèi)外對于心肌的CTMP的評估依靠的是美國心臟病學會/美國心臟協(xié)會（ACC/AHA）的17段心肌模型（心肌牛眼圖），評分的標準是按照每個節(jié)段存在/不存在灌注缺損。灌注缺損的分級為透壁（＞50%）或非透壁（＜50%），可逆性的分級為（0=無，1=最小，2=部分，3=完全），并且使用主觀評價（差，中等，良好，優(yōu)秀）來確定圖像質量。文獻顯示對CTMP的血管診斷敏感性和特異性（分別為79%和80%）與SPECT-MPI（分別為67%和83%）相比，可通過ICA檢測冠狀動脈≥50%的狹窄[4]。

5 CTMP的不足及展望

雖然心臟CTMP有很多臨床和實驗研究，但是各種研究都是在不同型號的CT設備、不同的研究對象、灌注技術的限制，CTMP未有統(tǒng)一的掃描方案。但是我們相信心臟CTMP有很大的優(yōu)勢，雖然有著輻射劑量、造影劑劑量、圖像質量等各方面的問題，但是隨著寬體CT的、多CT、多能量CT的面世，采集各種狀態(tài)下的心臟的冠狀動脈凍結，前瞻性掃描儀可以將擴展的Z軸覆蓋范圍與增加的探測器，多個X射線管，增強的圖像處理技術和重建算法，預期的ECG觸發(fā)，得到更優(yōu)質的圖像質量，CTMP的未來是有很好的遠景的。時間分辨率和空間分辨率的提高以及更廣泛的心臟覆蓋可以導致更快的MDCT掃描儀，其可以在單次心跳中對整個心臟成像或無呼吸控制成為可能[7]。這些都可以導致較低的輻射和對比劑量，減少的偽影和心肌灌注的時間采集。低劑量CCTA-CTMP一站式檢查可以提供更多的冠狀動脈解剖學及心臟、心肌功能數(shù)據(jù)，為臨床治療決策提供更好的影像學依據(jù)[8]。

心臟CTA-CTMP有助于及時、方便的評估心肌缺血的情況，同時進行冠狀動脈解剖形態(tài)學的評估，合理使用的放射劑量進行心肌灌注。未來使用這項技術可能會改變CAD特別是那些患有中度至重度冠狀動脈粥樣硬化的患者的管理和預后。