RSNA 2020心臟CT及MRI

李浩杰，向春林，趙培軍，喬金晗，魯健瑤，朱桐，黃璐，夏黎明

2020年RSNA年會(huì)科學(xué)報(bào)告在心臟領(lǐng)域共收錄35篇摘要，研究熱點(diǎn)主要集中在冠脈成像技術(shù)、人工智能、非缺血性心肌病及心臟CT灌注成像等方面，現(xiàn)概述如下。

冠狀動(dòng)脈成像技術(shù)的進(jìn)展

Nadjiri等對(duì)行能譜冠脈CTA(SCCTA)檢查的患者同時(shí)在冠狀動(dòng)脈造影下采用光學(xué)相干斷層掃描 (OCT)進(jìn)行斑塊評(píng)估，并對(duì)CCTA和OCT檢查結(jié)果進(jìn)行匹配和比較，發(fā)現(xiàn)OCT檢測(cè)到的斑塊中只有86%可以在SCCTA中檢測(cè)到，且SCCTA中高風(fēng)險(xiǎn)斑塊的平均、最低碘攝入量較低。研究者認(rèn)為通過(guò)SCCTA測(cè)量斑塊的碘攝取是可行的，并且提供了比基于斑塊密度的常規(guī)CT更多的斑塊信息。Farhadi等采用由一系列冠狀動(dòng)脈模擬棒組成的定制體模進(jìn)行成像，發(fā)現(xiàn)高分辨率光子計(jì)數(shù)CT(PCCT)圖像因具有更好的斑塊顯示性和受支架暈染效應(yīng)影響小的優(yōu)點(diǎn)，顯著優(yōu)于能量積分檢測(cè)器(EID)CT或標(biāo)準(zhǔn)PCCT， 標(biāo)準(zhǔn)的PCCT圖像具有更好的斑塊顯示性，但在有支架的情況下顯示較差。

Gassert等基于一個(gè)較大的樣本量通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)對(duì)比成像的鈣化評(píng)分(CACS)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)利用雙源探測(cè)器的能譜CT成像生成的虛擬非對(duì)比劑圖像來(lái)確定CACS是可行的，進(jìn)一步校正后與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)一致性較好。Chen等搜集151例接受了雙源能譜探測(cè)器CT(SDCT)冠狀動(dòng)脈CT血管造影的患者，分析其402個(gè)斑塊的解剖特征及病變冠脈周圍脂肪(PCAT)密度，發(fā)現(xiàn)PCAT密度隨著斑塊高衰減率的增加逐漸增加，由SDCT得到FAI指標(biāo)可以更好地檢測(cè)這種變化，尤其是FAI40kev。此外，還發(fā)現(xiàn)高危斑塊周圍的PCAT衰減指標(biāo)高于穩(wěn)定斑塊，特別是在FAI40kev。因此，F(xiàn)AI40keV是高危斑塊的預(yù)測(cè)因素。Emrich等搜集113例疑有冠狀動(dòng)脈疾病并且接受了CCTA和侵入性FFR檢查的患者，使用商用斑塊定量軟件提取定量斑塊形態(tài)，發(fā)現(xiàn)基于形態(tài)學(xué)的FFR評(píng)估在診斷缺血病變特異性方面顯著優(yōu)于CCTA對(duì)冠脈狹窄的判定，并且與基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的方法相比，具有相當(dāng)或更高的敏感度和特異度。Rodesch等將一個(gè)帶有羥基磷灰石插入物的人體胸部模型應(yīng)用于兩臺(tái)CT，使用簡(jiǎn)單的模擬數(shù)據(jù)估計(jì)EID和光子計(jì)數(shù)探測(cè)器(PCD)之間預(yù)期的HU差異，發(fā)現(xiàn)采用PCDs的HU值更高，再加上較低的噪聲使得CNR有了顯著改善。

人工智能在心臟中的運(yùn)用

人工智能是近幾年心血管成像研究的熱門，今年也不例外。Tesche等發(fā)現(xiàn)與常規(guī)CT風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分、斑塊測(cè)量和臨床信息相比，整合機(jī)器學(xué)習(xí)算法(ML)的模型可提高患者主要不良心臟事件(MACE)的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。ML可提高患者信息的整合度，從而提高風(fēng)險(xiǎn)分層。Fuhrman等回顧性分析814 例采用低劑量胸部CT(LDCT)掃描的患者圖像，將U-Net架構(gòu)對(duì)CAC病變進(jìn)行分類和評(píng)分，然后與放射醫(yī)師得出的評(píng)分進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)使用獨(dú)立的測(cè)試集新型U-Net變體進(jìn)行的初步測(cè)試是有希望的，并且與放射醫(yī)師評(píng)分相比顯示出了相當(dāng)?shù)姆指钚阅堋olossvary等通過(guò)基于聚類法影像組學(xué)分析CAD的精確表型，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的心血管危險(xiǎn)因素相比，可卡因的使用和HIV感染改變了不同的CAD形態(tài)成分，這可能暗示著疾病進(jìn)展的獨(dú)立病理學(xué)途徑。Yacoub等通過(guò)新型深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)自動(dòng)分割胸主動(dòng)脈，計(jì)算升主動(dòng)脈和降主動(dòng)脈的最大直徑，并與兩位專業(yè)觀察者的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較，對(duì)DNN結(jié)果與觀察者的一致性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)AA的ICC為0.969(95%CI：0.965～0.993)，DA的ICC為0.882(95%CI：0.756～0.945)。在非對(duì)比CT掃描中，AA的ICC為0.780(95%CI：0.547～0.901)，而DA的ICC為0.908(95%CI：0.561～0.970)，研究者認(rèn)為DNN算法可為增強(qiáng)CT和非增強(qiáng)CT掃描提供專家級(jí)的準(zhǔn)確度，可以自動(dòng)分割和量化胸主動(dòng)脈擴(kuò)張。

Ebrahimian等發(fā)現(xiàn)影像組學(xué)可以區(qū)分動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)CT圖像上有LAA充盈缺損患者的偽影和血栓，峰度、GLCM和GLDM可作為正常LAA與血栓的最佳區(qū)分參數(shù)，因此可以無(wú)需延遲相位圖像來(lái)鑒別偽影和血栓。Nam等在CR上開發(fā)了檢測(cè)左心房(LAE)和心室擴(kuò)大(LVE)基于深度學(xué)習(xí)模型算法(DLCE)，發(fā)現(xiàn)在檢測(cè)LAE方面，DLCE-LAE的表現(xiàn)優(yōu)于心胸放射科醫(yī)生，并且在每年的醫(yī)療篩查隊(duì)列中篩查患有嚴(yán)重LAE的個(gè)體顯示出了較好前景，而在檢測(cè)DLCE-LVE方面表現(xiàn)較差。

心臟影像與預(yù)后

Tailor等在一項(xiàng)評(píng)估他汀類藥物對(duì)冠狀動(dòng)脈鈣化影響的多中心研究中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)接受肺癌篩查(LCS)的患者處于ASCVD高風(fēng)險(xiǎn)中，符合指南指導(dǎo)的他汀類藥物治療。在LCS檢查中報(bào)告冠狀動(dòng)脈鈣化及嚴(yán)重程度增加了符合條件個(gè)體的他汀類藥物給藥指征。Sadoun等在一組HIV和老齡化盲法隊(duì)列研究中測(cè)量了HIV(+)和HIV(-)個(gè)體的心外膜脂肪的CT值，并評(píng)估其與冠狀動(dòng)脈斑塊負(fù)荷的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)HIV陽(yáng)性個(gè)體心外膜脂肪的CT值明顯更高。心外膜脂肪CT值與抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療時(shí)間和亞臨床冠狀動(dòng)脈斑塊的相關(guān)性可能提示一個(gè)潛在的機(jī)制，這個(gè)機(jī)制可以解釋艾滋病患者群中CAD風(fēng)險(xiǎn)增加的原因。

亞臨床甲狀腺功能減退(SCH)最近被認(rèn)為是冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。然而關(guān)于SCH患者CAD特征的研究較少。Zhou等通過(guò)血清TSH水平定義不同等級(jí)的SCH，在不同等級(jí)的SCH和不同性別之間評(píng)估并比較了CCTA中斑塊的分布和類型、管腔變窄、節(jié)段受累評(píng)分、節(jié)段狹窄評(píng)分，發(fā)現(xiàn)血清TSH水平高與SCH的CAD患者中非鈣化斑塊的發(fā)生有關(guān)，這可能是3級(jí)SCH和CAD患者預(yù)后不良的原因。另外，SCH可能會(huì)增加CAD中的性別差異，這也值得臨床醫(yī)生注意。雖然心電標(biāo)測(cè)圖(EAM)是檢測(cè)心肌梗死后發(fā)生室性心動(dòng)過(guò)速基質(zhì)的金標(biāo)準(zhǔn)，但EAM仍存在局限性。 LGE CMR可以通過(guò)識(shí)別瘢痕組織中可行的傳導(dǎo)通道來(lái)增強(qiáng)消融靶向性。Gulhane等回顧性分析50例先前心梗患者的病例資料，發(fā)現(xiàn)CMR可以識(shí)別消融后復(fù)發(fā)性VT發(fā)作、需要重復(fù)消融和可誘導(dǎo)無(wú)創(chuàng)程序性刺激的患者。Rahsepar等對(duì)2416例參與者在基線和第10年時(shí)測(cè)量了NT-proBNP、CMR左心室參數(shù)，發(fā)現(xiàn)在沒有心血管疾病的人群中，獨(dú)立于傳統(tǒng)心血管疾病危險(xiǎn)因素的更高的血漿NT-proBNP水平與發(fā)生亞臨床心肌功能障礙、更嚴(yán)重的心臟非同步化和更高的心肌疤痕概率相關(guān)。

非缺血性心肌病

近年來(lái)，免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICI)在各種腫瘤治療中的研究及臨床應(yīng)用得到快速發(fā)展，但其中一個(gè)代價(jià)是出現(xiàn)了一系列新的免疫相關(guān)不良事件。Faron等對(duì)計(jì)劃接受ICI治療的無(wú)癥狀腫瘤患者在開始ICI治療前(基線)和開始治療后3個(gè)月隨訪時(shí)接受多參數(shù)CMR掃描；隨訪結(jié)果顯示心肌水腫CMR參數(shù)(T2弛豫時(shí)間、T2信號(hào)強(qiáng)度)顯著升高、心肌損傷參數(shù)(T1弛豫時(shí)間、定量LGE)僅輕微升高，1例T2弛豫時(shí)間明顯增加的患者在CMR隨訪后32天死于嚴(yán)重的免疫相關(guān)不良事件，說(shuō)明接受ICI治療的癌癥患者心肌炎癥負(fù)荷高，提示出現(xiàn)免疫相關(guān)心肌炎。Isaak等回顧性分析了15例圍產(chǎn)期心肌病(PPCM)急性期患者和年齡匹配的健康女性對(duì)照的CMR數(shù)據(jù)，PCCM患者半定量和定量參數(shù)值升高(半定量參數(shù)包括T2信號(hào)強(qiáng)度比、定量LGE，定量參數(shù)包括T1、T2值)；RVEF、GLS和GCS明顯降低的患者，其LVEF恢復(fù)時(shí)間明顯延長(zhǎng)，這些結(jié)果表明除雙心室收縮功能不全和左室擴(kuò)張外，PPCM急性期也可觀察到心肌水腫參數(shù)明顯升高。RVEF、GLS和GCS可作為L(zhǎng)VEF恢復(fù)的預(yù)后指標(biāo)。Cha等對(duì)30例HCM患者采用自由呼吸運(yùn)動(dòng)校正單次相位敏感倒置恢復(fù)LGE成像，發(fā)現(xiàn)自由呼吸運(yùn)動(dòng)校正的單次激發(fā)LGE的圖像質(zhì)量得分高于屏氣單次激發(fā)的LGE，檢測(cè)的診斷置信度在兩種LGE技術(shù)之間沒有顯著差異。Zhou等回顧性分析了2012年至2016年間61例HCM患者和40名健康對(duì)照者的左房功能，發(fā)現(xiàn)HCM患者LA儲(chǔ)存和管道功能在LA增大前已經(jīng)出現(xiàn)明顯受損，這與進(jìn)一步損害LA和LV的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。在HCM患者早期，LA 應(yīng)變比左室常規(guī)參數(shù)可提供更多有預(yù)后價(jià)值和增量的信息。

準(zhǔn)確和可重復(fù)評(píng)估左心室質(zhì)量(LVM)對(duì)于法布里病早期發(fā)現(xiàn)心臟受累、監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展和治療反應(yīng)至關(guān)重要。然而在心臟MRI評(píng)估LVM時(shí)，乳頭肌是否應(yīng)包括或排除尚不清楚。 Al-Arnawoot等對(duì)92例接受心臟MRI檢查的法布里病患者采用舒張末期包括和不包括乳頭肌兩種分析方法評(píng)估LVM，發(fā)現(xiàn)LVM在包括乳頭肌時(shí)顯著升高，與包含乳頭肌組相比，排除乳頭肌的LVM的觀察者間一致性更好，Bland-Altman分析的偏差更小。He等在對(duì)射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭(HFpEF-HTN)的高血壓患者的研究中，回顧性分析了三組患者(HFpEF-HTN組、HTN組和健康對(duì)照組)的超聲和CMR結(jié)果，發(fā)現(xiàn)與HTN和健康對(duì)照組相比，HFpEF-HTN患者左室張力明顯受損(除了收縮期總峰值徑向應(yīng)變、GRS)，說(shuō)明HFpEF-HTN患者確實(shí)存在心臟收縮功能和舒張功能障礙；CMR-FT衍生的應(yīng)變參數(shù)具有對(duì)HFpEF-HTN患者進(jìn)行診斷和風(fēng)險(xiǎn)分層的潛在價(jià)值。

輻射劑量減低與安全

目前國(guó)家指南出于安全考慮，不允許對(duì)心臟起搏器/植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(ICD)患者進(jìn)行MRI掃描，以免發(fā)生導(dǎo)線斷裂或失用。Greenhill等回顧性分析57例接受MRI檢查發(fā)生導(dǎo)線斷裂或失用患者的CMR結(jié)果，其中57例患者接受了111次MRI掃描，發(fā)現(xiàn)67個(gè)導(dǎo)線失用或斷裂，導(dǎo)線長(zhǎng)度、導(dǎo)線位置和導(dǎo)線形狀均與不良結(jié)果無(wú)關(guān)，所有患者M(jìn)RI檢查均未發(fā)現(xiàn)不良臨床事件。Uhlig等對(duì)來(lái)自歐洲多個(gè)國(guó)家、多中心進(jìn)行CMR檢查的154779例患者的GBCA相關(guān)急性不良事件進(jìn)行回顧性分析，其中大多數(shù)接受GBCA，共記錄了787例(0.51%)急性不良事件。非對(duì)比CMR的事件發(fā)生率最高(2.59%)，主要是焦慮和呼吸困難，對(duì)比增強(qiáng)CMR的急性不良事件率較低，結(jié)果表明GBCA顯示出了較高的安全性。Zhang等為了驗(yàn)證在低管電壓顯著降低輻射劑量下冠狀動(dòng)脈鈣化評(píng)分(CCS)的準(zhǔn)確性，在較低kVps和各種劑量CTDIvol條件下模擬冠狀動(dòng)脈鈣化掃描，發(fā)現(xiàn)使用低kVp成像、低劑量下可以保證鈣化評(píng)分準(zhǔn)確性。Chen等在糖尿病患者隨機(jī)分為研究組和對(duì)照組，行冠狀動(dòng)脈CT血管造影時(shí)，研究組的管電壓和碘使用量基于BMI值，對(duì)照組使用100kVp的固定管電壓和對(duì)比劑劑量，發(fā)現(xiàn)就圖像質(zhì)量而言，兩組的平均CNR、SNR和主觀質(zhì)量得分相似，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；然而與對(duì)照組相比，研究組的對(duì)比劑劑量和有效劑量分別減少了46.4%和29.6%，說(shuō)明使用基于BMI的對(duì)比劑注射方案和管電壓可以降低糖尿病患者在冠狀動(dòng)脈CT血管造影中的輻射劑量和對(duì)比劑劑量。

心臟CT灌注成像

Xu等探討CT-FFR方法在檢測(cè)具有顯著血流動(dòng)力學(xué)意義CAD時(shí)，從同一組CCTA圖像中提取心肌影像組學(xué)特征的增值價(jià)值和臨床實(shí)用性，發(fā)現(xiàn)血管相關(guān)心肌的影像組學(xué)特征可以提高CT-FFR的診斷價(jià)值，提高對(duì)于心肌缺血的檢測(cè)能力。Zhang等探討了動(dòng)態(tài)CT心肌灌注成像(CT-MPI)定量、半定量和視覺分析對(duì)血液動(dòng)力學(xué)顯著性冠狀動(dòng)脈狹窄的診斷性能，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于侵入性FFR，絕對(duì)MBF和MBF比同樣具有出色的診斷性能。此外，定量和半定量評(píng)價(jià)在檢測(cè)心肌缺血方面優(yōu)于視覺分析。Duanmu等通過(guò)CTP研究無(wú)CAD穩(wěn)定型缺血性心臟病(SIHD)患者靜息態(tài)心肌灌注改變時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)梗阻性CAD的SIHD患者心肌灌注損傷可能先于心臟形態(tài)和功能異常發(fā)生，靜息態(tài)CTP可以早期發(fā)現(xiàn)心肌灌注損傷。

綜合心臟成像

Kirkbride等對(duì)肝移植前(pre-L)和腎移植前(pre-K)患者的CCTA圖像質(zhì)量、冠狀動(dòng)脈鈣化評(píng)分(CAC) 和診斷性能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)Pre-L CCTA的質(zhì)量?jī)?yōu)于pre-K，這可能與Pre-L組較低的CAC和HR有關(guān)。盡管CCTA中"被夸大"為梗阻，但在高危患者中，采用CCTA替代ICA避免了63%的患者進(jìn)行ICA。Isaak等對(duì)30例肝硬化和門靜脈高壓癥患者在TIPS置入前和部分隨訪的CMR圖像進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在基線和隨訪期間CMR射血分?jǐn)?shù)、心室容積、LVMI、LGE、T2比值無(wú)顯著差異，LV應(yīng)變參數(shù)在TIPS術(shù)后升高，心肌組織定量參數(shù)在隨訪中下降；表明肝硬化患者TIPS術(shù)后可觀察到心肌應(yīng)變的改善和心肌彌漫性纖維化參數(shù)的降低。長(zhǎng)期來(lái)看，TIPS似乎與心臟逆向重構(gòu)相關(guān)，可能是由于其作用減弱，從而促進(jìn)肝硬化心肌病的發(fā)生。肺動(dòng)脈高壓(PH)是一種心血管疾病，其特征是在肺循環(huán)和右心血壓壓力升高。PH可通過(guò)右心室(RV)功能來(lái)評(píng)價(jià)，由于左右心室間相互作用，左心室功能特別是在嚴(yán)重患者中也會(huì)受到影響。Ibrahim等對(duì)84例經(jīng)右心導(dǎo)管測(cè)壓確診的PH患者進(jìn)行MRI采集分析，并計(jì)算環(huán)向(Ecc)、徑向(Err)和縱向(Ell)應(yīng)變，發(fā)現(xiàn)心肌收縮力降低，室間隔Err顯著低于側(cè)壁，基底水平室間隔Ell顯著低于側(cè)壁區(qū)域。此外重度與輕度PH病例之間的Ecc和Err差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。PH患者左室心肌收縮力降低，尤其在重癥患者中表現(xiàn)明顯。Bedayat等比較了穩(wěn)態(tài)Ferumoxytol-增強(qiáng)磁共振血管造影(FE-MRA)與釓增強(qiáng)磁共振血管造影(Gd-MRA)對(duì)胸部MRA患者肺血管的診斷價(jià)值，發(fā)現(xiàn)與動(dòng)脈期Gd-MRA相比，F(xiàn)E-MRA上的肺動(dòng)脈、下腔靜脈和上腔靜脈的總體強(qiáng)化明顯更好，對(duì)上下肺靜脈強(qiáng)化程度相當(dāng)。與靜脈期Gd-MRA相比，F(xiàn)E-MRA對(duì)肺動(dòng)脈、上下肺靜脈、下腔靜脈和上腔靜脈的整體強(qiáng)化明顯更好，研究者認(rèn)為穩(wěn)態(tài)FE-MRA是一種簡(jiǎn)單有效的肺血管系統(tǒng)可視化工具。作為Gd-MRA的替代方法，F(xiàn)E-MRA可對(duì)可能不適合Gd-MRA的患者的肺血管進(jìn)行成像。Kirkbride等回顧性分析490例診斷為急性肺栓塞(PE)患者的CT肺動(dòng)脈造影、超聲心動(dòng)圖圖像，發(fā)現(xiàn)LA體積、RA/LA體積比、RV/LV直徑比、室間隔彎曲與PE相關(guān)不良反應(yīng)有關(guān)，但與全因死亡率無(wú)關(guān)；年齡是全因死亡率的預(yù)測(cè)因子，肌鈣蛋白是兩者的良好預(yù)測(cè)因子。