320 排CT 低劑量冠狀動(dòng)脈成像評(píng)價(jià)左心功能

劉紅艷 王勤 楊棟梁 曾慶千 彭明明

冠心病因起病急、進(jìn)展快、病死率高等特點(diǎn)嚴(yán)重威脅人類的健康，近年來其發(fā)病率呈逐年遞增趨勢(shì)［1］。多排螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像 （computer tomography coronary angiography，CTCA） 因其掃描速度快、時(shí)間和空間分辨率高、無創(chuàng)傷性等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于臨床，并成為冠心病篩查的首選方法［2］。CTCA 對(duì)冠心病狹窄程度分級(jí)診斷與冠狀動(dòng)脈造影具有良好的一致性［3］，且能更好地檢出非粥樣斑塊所致的冠狀動(dòng)脈病變［4］，而 CTCA 一站式左心功能評(píng)估因考慮受檢者輻射劑量問題，在臨床應(yīng)用較少。心臟MRI 成像空間分辨力、軟組織對(duì)比度高，且無輻射，被認(rèn)為是臨床評(píng)價(jià)左心功能的金標(biāo)準(zhǔn)［5］，但因檢查時(shí)間較長(zhǎng)、心率要求高、禁忌證較多等原因，在臨床中較難開展。經(jīng)胸二維超聲心動(dòng)圖（two-dimensional transthoracic echocardiography，2D-TTE）由于便捷、廉價(jià)及無創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)成為評(píng)價(jià)左心功能的常用方法。本文通過CTCA 與2DTTE 的對(duì)照分析，初步探討個(gè)性化低劑量CTCA 一站式左心功能檢查在臨床中的應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

1．臨床資料

連續(xù)收集本院 2012 年 4～10 月、2017 年 1～6月臨床懷疑冠心病行320 排CTCA 左心功能檢查各 50 例，其中男 57 例，女 43 例，平均 59．30±12．29 歲。同時(shí)收集本院 2012 年 4 月～2018 年 3月一周內(nèi)同時(shí)行 CTCA 與 2D-TTE 檢查 94 例，其中男 46 例，女 48 例，平均 61．14±12．71 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重心腎功能不全、嚴(yán)重心率不齊者，碘對(duì)比劑過敏或難以配合檢查者，甲狀腺功能亢進(jìn)及冠狀動(dòng)脈支架置入、心臟起搏器置入等患者。增強(qiáng)掃描均簽署知情同意書。

2．CTCA 左心功能檢查及后處理分析

使用 Canon 320 排 CT Aquilion ONE，采用回顧性心電門控技術(shù)進(jìn)行全心動(dòng)周期CTCA 成像。掃描參數(shù)：320×0．5 mm，0．35 s/r，F(xiàn)OV-M，常規(guī)組：當(dāng)體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）≤25 kg/m2時(shí)選擇 100 kV，BMI＞25 kg/m2時(shí)選擇 120 kV，250～500 mA，掃描范圍從氣管隆突至心臟膈面16 cm采集。低劑量組：使用迭代重組技術(shù)，選擇個(gè)性化掃描參數(shù)［6,7］，即當(dāng) BMI≤20 kg/m2、20～30 kg/m2、≥30 kg/m2時(shí)分別采用 80、100、120 kV，適應(yīng)性mA 調(diào)節(jié)，掃描范圍從氣管隆突至心臟膈面12～16 cm 采集。根據(jù)患者不同心率自動(dòng)或手動(dòng)選擇1～3 個(gè)全心動(dòng)周期。使用雙筒型高壓注射器，經(jīng)肘靜脈以5 ml/s 的流率注入非離子型對(duì)比劑（碘帕醇，370 mg I/ml）約 40～80 ml，再以相同流率注入30 ml 生理鹽水。當(dāng)心率＞75 次/min 時(shí)，對(duì)無房室傳導(dǎo)阻滯、 低血壓等禁忌證患者可舌下含服倍他洛克 12．5～25 mg。

圖像質(zhì)量評(píng)分： 以CTCA 冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量作為左室功能圖像質(zhì)量評(píng)分。采用美國(guó)心臟協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，將冠狀動(dòng)脈分為15 段，基于每個(gè)個(gè)體整體冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分采用 5 分法［8,9］：5 分，圖像質(zhì)量好，沒有運(yùn)動(dòng)偽影；4 分，圖像質(zhì)量良好，有少許運(yùn)動(dòng)偽像，不影響診斷；3 分，圖像質(zhì)量中等，有運(yùn)動(dòng)偽影，血管邊緣較模糊，能用于診斷；2 分，圖像質(zhì)量較差，有較多運(yùn)動(dòng)偽影，嚴(yán)重限制了診斷；1 分，圖像質(zhì)量差，無法診斷。由兩位至少工作10 年的主治以上醫(yī)師對(duì)冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量進(jìn)行雙盲評(píng)價(jià)，意見不一致時(shí)協(xié)商解決。

左心功能測(cè)量： 將全心動(dòng)周期CTCA 原始數(shù)據(jù)以10%R-R 間隔重組出容積數(shù)據(jù)，傳至VitreaⅡFX 工作站，使用心功能分析軟件，分別選定收縮末期和舒張末期，將定位線放與二尖瓣環(huán)中央與心尖處，軟件將自動(dòng)勾畫出左心室腔內(nèi)膜面與外膜面，乳頭肌包含于血池內(nèi)（圖1a，1b），經(jīng)人工手動(dòng)修正后，即可獲得左心室舒張末期容積（end diastolic volume，EDV）、收縮末期容積（end systolic volume，ESV）、射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）、每搏輸出量（stroke volume，SV）和每分輸出量（cardiac output，CO）（圖 1c）。

輻射劑量評(píng)估：CTCA 檢查完后隨機(jī)產(chǎn)生輻射劑量表： 平均容積CT 劑量指數(shù)和劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP）。通過下列公式換算為有效劑量（effective dose，ED）。

ED =DLP×C，C=0．017［1］。

3．2D-TTE 測(cè)量左心功能

采用PHILIPS-iE 33 型彩色多普勒超聲心動(dòng)圖儀器，探頭 S5-1，頻率 1．7～3．4 MHz。采用 M 型超聲心動(dòng)圖測(cè)量左室收縮功能： 取胸骨旁標(biāo)準(zhǔn)左室長(zhǎng)軸切面，將M 型取樣線置于腱索水平，使取樣線垂直于左室長(zhǎng)軸，在舒張末期及收縮末期分別測(cè)量左室舒張末內(nèi)徑及收縮末內(nèi)徑，系統(tǒng)自動(dòng)得出 EF、SV、EDV、ESV，短軸縮短率（圖 1d），根據(jù)心率計(jì)算CO。由兩名工作7 年以上的超聲科主治醫(yī)師分別獨(dú)立獲取測(cè)量值，取其平均值作為患者左心功能相應(yīng)的指標(biāo)。

4．統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用 SPSS 22．0 統(tǒng)計(jì)軟件。連續(xù)型變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。首先使用 K-S 正態(tài)性檢驗(yàn)對(duì)變量的正態(tài)分布情況進(jìn)行檢驗(yàn)。常規(guī)組與低劑量組的比較，對(duì)正態(tài)分布的連續(xù)型變量采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，對(duì)非正態(tài)分布的連續(xù)型變量采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)，對(duì)計(jì)數(shù)型變量采用卡方檢驗(yàn)。CTCA 與2D-TTE 測(cè)量左室功能指標(biāo)差異性比較，對(duì)正態(tài)分布的變量采用配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)，非正態(tài)分布的變量采用Wilcoxon 配對(duì)樣本符號(hào)秩檢驗(yàn)，并進(jìn)行 Pearson 相關(guān)性分析。P＜0．05 認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

結(jié) 果

1．常規(guī)組與低劑量組輻射劑量

CTCA 左心功能一站式檢查均獲得較好的圖像質(zhì)量，平均大于4 分。個(gè)性化低劑量組與常規(guī)組在年齡、BMI、性別方面無顯著性差異，低劑量組圖像質(zhì)量主觀評(píng)分較常規(guī)組更高（P=0．023）（圖1e），DLP 和 ED 較常規(guī)組更低（P=0．000），ED 較常規(guī)組（圖 2）降低約 36．09%（表 1）。

2．左心功能相關(guān)指標(biāo)

本組資料中只有SV 和CO 符合正態(tài)分布，對(duì)兩個(gè)變量采用配對(duì)樣本t 檢驗(yàn)，其余變量采用Wilcoxon 配對(duì)樣本符號(hào)秩檢驗(yàn)。94 例患者中CTCA 左心功能測(cè)量值除了 ESV、CO 外均較 2DTTE 測(cè)量值略高，兩種檢查方法所測(cè)量的EDV、ESV 無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05），EF、SV、CO 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0．027，0．011，0．000） 。除 CO 外，其他指標(biāo)均具有中等程度相關(guān)性（表2）。

討 論

CTCA 作為評(píng)價(jià)左心功能的新方法，可一站式完成冠狀動(dòng)脈成像的同時(shí)完成左心功能評(píng)估［10］，因檢查時(shí)需采用回顧性心電門控全時(shí)相掃描，較常規(guī)前瞻性CTCA 檢查所受輻射劑量相對(duì)增加，也是臨床應(yīng)用受限的原因之一。但CTCA 能一次獲得冠脈斑塊及狹窄程度情況、 心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)及左心功能等較多信息，減少檢查次數(shù)的同時(shí)，更有利于臨床診斷。本組資料顯示個(gè)性化低劑量組CTCA 與常規(guī)組相比，在年齡、BMI、性別無顯著性差異情況下，CTCA 圖像質(zhì)量主觀評(píng)分更高，ED 平均 4．94±2．24 mSv，較常規(guī)組明顯降低約 36．09%（P＜0．05）。一般來說，影響 CTCA 輻射劑量的因素主要是 kV 及心率［11］，個(gè)性化低劑量組在 BMI≤20 kg/m2、20～30 kg/m2時(shí)分別選擇 80、100 kV，不同于常規(guī)組 100、120 kV，減少了CTCA 一站式左心功能檢查的輻射劑量。其次，低劑量組采用了迭代重組算法，不僅降低了輻射劑量，還降低圖像噪聲、提高圖像質(zhì)量［12,13］。另外，心率的影響亦較大，低心率僅采用1 個(gè)心動(dòng)周期即可完成CTCA，而較快心率時(shí)需要2～3 個(gè)心動(dòng)周期才能完成，相應(yīng)的整體輻射劑量就會(huì)增加［11］。因此降低心率更有利于減少CTCA 一站式左心功能檢查所致的輻射劑量。

表1 常規(guī)與低劑量 CTCA 輻射劑量比較（±s）

表1 常規(guī)與低劑量 CTCA 輻射劑量比較（±s）

注：*：性別數(shù)據(jù)以計(jì)數(shù) （組內(nèi)占比） 形式呈現(xiàn)，采用卡方檢驗(yàn)分析差異性；正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)

?

表2 CTCA 和2D-TTE 測(cè)量左心功能各項(xiàng)指標(biāo)比較（n=94）（±s）

表2 CTCA 和2D-TTE 測(cè)量左心功能各項(xiàng)指標(biāo)比較（n=94）（±s）

注：* 相關(guān)系數(shù)具有顯著性差異； 正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Wilcoxon 符號(hào)秩檢驗(yàn)

EDV ESV EF SV CO CTCA 123．30±72．63 43．07±20．36 63．24±9．64 72．80±16．99 4．72±1．24 2D-TTE 115．02±30．17 46．19±21．21 60．88±8．84 68．59±14．99 17．44±14．14 P 0．209 0．175 0．027 0．011 0．000 r 0．420*0．732*0．581*0．516*0．075

320 排CTCA 所計(jì)算的左心功能測(cè)量值EDV、EF、SV 均較 2D-TTE 測(cè)量值略高，與文獻(xiàn)［14,15］研究結(jié)果基本一致。兩種檢查方法所測(cè)量的EF、SV、CO 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而EDV、ESV 無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0．05）。結(jié)合文獻(xiàn)分析可能的原因是：（1）測(cè)量方法不同，2D-TTE 把左心室容積假想成橢圓體，利用面積-長(zhǎng)度法原理，操作者僅需取標(biāo)準(zhǔn)左室長(zhǎng)軸位即可進(jìn)行測(cè)量，由于左心室腔內(nèi)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，不同操作者的差異性，左心功能容積測(cè)量值往往不夠準(zhǔn)確［16］。320 排 CTCA 采用高分辨率的三維重組技術(shù)，利用心功能分析軟件可自動(dòng)勾畫每個(gè)期相的心外膜、心內(nèi)膜，對(duì)勾畫有誤的部分可手動(dòng)修改，每個(gè)期相的面積逐層疊加即可獲得左心室容積值。因這種計(jì)算方法不受左心室形態(tài)、不同操作者的影響，較2D-TTE 測(cè)量值準(zhǔn)確性、重復(fù)性更好。（2）2D-TTE 在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)左心室長(zhǎng)軸二腔圖像采集時(shí)，可能會(huì)因透視縮短而導(dǎo)致左心容積測(cè)量值縮?。?7］。（3）CTCA 檢查時(shí)需進(jìn)行高濃度對(duì)比劑快速注入，也可能將增加心臟每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù)。（4）部分患者CTCA 檢查時(shí)因舌下含服倍他樂克以減慢心率，CO 值明顯較2D-TTE 測(cè)量值低。

本組資料顯示320 排CTCA 測(cè)量的左心功能指標(biāo)除 CO 外，EDV、ESV、EF、SV 與 2D-TTE 測(cè)量值均具有中等程度相關(guān)性。EF 是評(píng)價(jià)左心室功能中最常用且最準(zhǔn)確的客觀指標(biāo)。本組數(shù)據(jù)顯示兩種方法測(cè)量的EF 值雖然有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0．027），但中等程度相關(guān)（r=0．581），基本同文獻(xiàn)報(bào)道［18,19］。兩種檢查方法測(cè)量的CO 值比較無顯著性相關(guān)（r=0．075），可能原因：SV 和心率的變化影響左心功能CO 值。一般來說為了獲得較好的CTCA圖像質(zhì)量，檢查前常盡可能控制患者心率在較低水平，特別當(dāng)心率大于75 次/min 時(shí)，往往會(huì)囑咐患者舌下含服倍他洛克以減慢心率。其次，兩種檢查在不同時(shí)間完成，心率受較多因素影響可能不同。另外，CTCA 檢查時(shí)由于對(duì)比劑在短期內(nèi)快速流入也可能導(dǎo)致 SV 值的變化。Kara 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，與MRI 左心功能測(cè)量值金標(biāo)準(zhǔn)相比，CTCA 更接近MRI 測(cè)量值，也就是CTCA 左心功能測(cè)量值可能較2D-TTE 更準(zhǔn)確。因此，在臨床工作中若采用個(gè)性化低劑量CTCA 左心功能一站式檢查，尤其對(duì)老人或心率較快者，可在完成一次檢查獲得多種診斷信息，值得推廣應(yīng)用［21］。

本組不足之處在于只評(píng)價(jià)了CTCA 左心功能的價(jià)值，未涉及冠狀動(dòng)脈狹窄情況的評(píng)估。采用個(gè)性化低劑量CTCA 左心功能檢查，雖然患者所受輻射劑量明顯較常規(guī)組低，可能還有下降的空間。因本文主要涉及個(gè)性化kV 值的變化，并未涉及心率及采集心跳周期次數(shù)的影響，另外使用低對(duì)比劑碘量還可以降低kV 值，從而進(jìn)一步減低輻射劑量。

綜上所述，采用個(gè)性化低劑量CTCA 掃描，在獲得滿足臨床診斷需求的圖像質(zhì)量下，可明顯減少患者輻射劑量。CTCA 一站式檢查在獲得冠狀動(dòng)脈斑塊、狹窄等信息，也能對(duì)左心功能進(jìn)行一定程度的評(píng)價(jià)，與2D-TTE 具有良好的相關(guān)性。