心臟CT平掃與CT血管造影定量分析對(duì)心外膜脂肪體積的測(cè)定效果比較

張益民, 鄭一兵

(江蘇省揚(yáng)州友好醫(yī)院 影像科, 江蘇 揚(yáng)州, 225000)

心外膜為心包膜的臟層，是與心肌膜相連的薄層結(jié)締結(jié)構(gòu)，常伴有脂肪組織。心外膜脂肪組織即位于心肌與心包膜臟層之間的脂肪組織，主要位于房室溝與室間溝，直接接觸并包繞心臟血管，當(dāng)組織較多時(shí)，其會(huì)向心室游離壁分布，甚至可能覆蓋心臟[1]。臨床研究[2-3]證實(shí)，心外膜脂肪組織與肥胖、胰島素抵抗等代謝綜合征以及冠心病心絞痛、急性心肌梗死等心血管疾病密切相關(guān)，是導(dǎo)致上述疾病發(fā)生和進(jìn)展的危險(xiǎn)因素。定量監(jiān)測(cè)心外膜脂肪組織體積，可以早期預(yù)警上述疾病并為抑脂治療提供可靠依據(jù)，從而保障患者健康，提高人口身體素質(zhì)。目前，臨床體外測(cè)量心外膜脂肪體積主要采用超聲心動(dòng)圖、CT和磁共振成像(MRI)技術(shù)，其中CT憑借客觀性強(qiáng)、價(jià)格相對(duì)低廉、可重復(fù)性高的優(yōu)勢(shì)得到廣泛使用[4]。但CT測(cè)量心外膜脂肪體積的傳統(tǒng)方法是基于平掃或血管造影影像以手動(dòng)方式進(jìn)行勾畫和測(cè)量，目前關(guān)于利用軟件閾值自動(dòng)勾畫并測(cè)量的研究尚較少。本研究探討基于CT平掃與CT血管造影(CTA)影像自動(dòng)測(cè)量心外膜脂肪組織體積結(jié)果的一致性，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年3月—2020年7月江蘇省揚(yáng)州友好醫(yī)院收治的170例冠心病患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 經(jīng)臨床綜合檢查確診冠心病，診斷符合《臨床冠心病診斷與治療指南》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)者; ② 同期接受心臟CT平掃與CTA檢查，圖像質(zhì)量佳，可滿足心外膜脂肪體積測(cè)量者; ③ 對(duì)本研究知情同意者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 合并心肌肥厚、心肌炎、先天性心臟病、心臟瓣膜病等其他類型心臟病者; ② 嚴(yán)重心、肝、腎功能不全者; ③ 既往有心臟手術(shù)史者; ④ 依從性差，無(wú)法配合研究者; ⑤ 有碘對(duì)比劑過(guò)敏等CTA檢查禁忌證者。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。入選患者中，男92例，女78例; 年齡47～83歲，平均(63.19±5.72)歲; 體質(zhì)量指數(shù)(BMI)19.2～31.6 kg/m2, 平均(25.06±4.13) kg/m2。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法: 患者的檢查儀器均為西門子Flash雙源CT, 計(jì)算機(jī)軟件為Syngo CT 2010 s, 采用回顧性心電門控方法掃描。上機(jī)前，指導(dǎo)患者平穩(wěn)呼吸、屏氣等配合檢查?；颊呦冉邮艹Ｒ?guī)心臟CT平掃，掃描范圍上至氣管分叉水平，下至肝左葉頂部。掃描參數(shù)為探測(cè)器寬度4 cm, 電壓120 kV, 電流550 mA, 機(jī)架轉(zhuǎn)速為0.28 s/轉(zhuǎn)，掃描視野25 cm, 螺距0.24, 重組層厚0.625 mm, 視野(FOV)=190 mm。平掃完成后，肘靜脈注射對(duì)比劑，同期接受前瞻性心電門控CTA。造影使用碘克沙醇注射液(批號(hào)H20183201, 南京正大天晴)，注射劑量0.9 mg/kg, 采用雙通高壓注射器以4.0～4.5 mL/s速率團(tuán)注，然后同速靜脈注射0.9%氯化鈉注射液40 mL沖管。以主動(dòng)脈根部平面為感興趣區(qū)(ROI), 應(yīng)用觸發(fā)智能追蹤(Smart Prep)技術(shù)，設(shè)定1 cm2ROI, 采用團(tuán)注追蹤法造影劑自動(dòng)跟蹤技術(shù)獲取掃描影像。掃描模式與參數(shù)為管電流Smart mA模式，管電壓kV Assist模式，增強(qiáng)閾值200 HU, 延遲時(shí)間5 s, 重建期相Smart phase模式。

1.2.2 數(shù)據(jù)測(cè)量與分析: 將全部患者CT檢查獲得的平面原始圖像與CTA原始圖像上傳至工作站進(jìn)行后處理?；谧罴裄-R間期相位重建患者心臟影像，層厚0.625 mm, 間隔0.4 mm, 采用自動(dòng)勾勒軟件提取患者心包信息，測(cè)量心外膜邊界(心包橫竇中點(diǎn)左肺動(dòng)脈起源處至左心室尖部下緣為止可辨認(rèn)的心臟纖維膜)。自動(dòng)提取心外膜脂肪組織信息，應(yīng)用容積增強(qiáng)工具測(cè)量并計(jì)算脂肪容積，CT平掃設(shè)定脂肪閾值-190～-30 HU, 冠狀動(dòng)脈CTA設(shè)定閾值-190～-30 HU, 心外膜脂肪體積即心外膜邊界以內(nèi)脂肪，見(jiàn)圖1。上述全部數(shù)據(jù)測(cè)量與分析工作由醫(yī)院放射影像科2名資深醫(yī)師(醫(yī)師A和醫(yī)師B)采用雙盲法分別完成，最終測(cè)量結(jié)果以2名醫(yī)師分別測(cè)量結(jié)果的平均值錄入。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 CT平掃與CTA測(cè)定心外膜脂肪體積結(jié)果比較

醫(yī)師A基于CT平掃、CTA測(cè)定的心外膜脂肪體積結(jié)果分別與醫(yī)師B檢測(cè)結(jié)果比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05); 2名醫(yī)師基于CT平掃的心外膜脂肪體積結(jié)果平均值與基于CTA的測(cè)量結(jié)果平均值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05); 2名醫(yī)師各自基于CT平掃測(cè)定的心外膜脂肪體積結(jié)果與其基于CTA的測(cè)定結(jié)果比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 CT平掃與CTA測(cè)定心外膜脂肪體積結(jié)果比較 cm3

2.2 CT平掃與CTA測(cè)定心外膜脂肪體積結(jié)果的一致性

對(duì)2名醫(yī)師基于CT平掃與CTA測(cè)定心外膜脂肪體積的重復(fù)系數(shù)(CR)誤差進(jìn)行Bland-Altman分析，結(jié)果顯示，醫(yī)師A誤差分別為CR平掃=9.16 cm3、CRCTA=7.76 cm3, 醫(yī)師B誤差分別為CR平掃=9.74 cm3、CRCTA=7.59 cm3。計(jì)算均值, CT平掃測(cè)定心外膜脂肪體積的CR為9.45(95%CI為7.83～10.62) cm3, CTA測(cè)定心外膜脂肪體積的CR為7.68(95%CI為6.71～7.93) cm3。170例患者由2名醫(yī)師測(cè)量共計(jì)獲得CT平掃與CTA測(cè)量值各340個(gè)，其中CT平掃除1個(gè)測(cè)量值落于95%CI外，其余均在95%CI內(nèi)。計(jì)算組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC), CT平掃的ICC為0.95(95%CI為0.94～0.96), CTA的ICC為0.96(95%CI為0.95～0.97), 兩者具有較好一致性。

3 討 論

心外膜脂肪組織是一種特殊的內(nèi)臟白色脂肪組織，具有以下生理功能[5-6]: ① 緩沖心肌運(yùn)動(dòng)對(duì)冠狀動(dòng)脈的機(jī)械影響，避免心臟擴(kuò)張?jiān)斐裳軜O度扭曲; ② 釋放多種因子調(diào)節(jié)和維持心肌與冠狀動(dòng)脈內(nèi)的脂肪酸穩(wěn)態(tài)，防止內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生脂肪毒性作用; ③ 發(fā)揮棕色脂肪特性，保護(hù)心臟免受低溫?fù)p害?，F(xiàn)代研究[7]發(fā)現(xiàn)，心外脂肪膜組織含有大量炎性細(xì)胞，能分泌抗炎與促炎脂肪因子，對(duì)人體代謝動(dòng)態(tài)平衡與心臟結(jié)構(gòu)功能造成影響。目前，已有多項(xiàng)基于冠狀動(dòng)脈CTA對(duì)心外膜脂肪組織體積進(jìn)行的研究[8-9]證實(shí)，心外膜脂肪組織量的增加與冠狀動(dòng)脈早期斑塊形成和冠狀動(dòng)脈狹窄密切相關(guān)，還影響斑塊穩(wěn)定性，增加斑塊破裂出血風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)冠心病患者危害極大。另有研究[10]顯示，冠心病患者心外膜脂肪組織體積越大，主動(dòng)脈彈性越小，兩者呈顯著負(fù)相關(guān)，冠心病患者心外膜脂肪組織體積大，會(huì)加速冠狀動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展。因此，定量測(cè)定心外膜脂肪體積，對(duì)心血管疾病早期預(yù)警及有效治療具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。

目前，臨床體外測(cè)量心外膜脂肪體積主要采用超聲心動(dòng)圖、CT和MRI技術(shù)，三者各有優(yōu)劣勢(shì)。超聲心動(dòng)圖評(píng)估心外膜脂肪體積主要通過(guò)測(cè)量右心室游離脂肪壁厚度的方法，但由于超聲顯像的局限性，加之檢測(cè)過(guò)程中主觀因素影響大，測(cè)量結(jié)果誤差率較高，影響評(píng)估效果。MRI雖較為敏感，但檢查耗時(shí)費(fèi)力且價(jià)格昂貴，會(huì)增加患者醫(yī)療負(fù)擔(dān)，臨床應(yīng)用受限極大。CT憑借客觀性強(qiáng)、價(jià)格相對(duì)低廉、可重復(fù)性高的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在體外心外膜脂肪組織檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。但既往CT測(cè)量心外膜脂肪體積的方法是掃描影像上傳工作站后人工勾畫ROI, 不僅增加了診斷工作量，延長(zhǎng)了出報(bào)告時(shí)間，降低了診斷效率，還在勾畫過(guò)程中摻入了主觀因素，增大了測(cè)量誤差可能，影響測(cè)量準(zhǔn)確性，進(jìn)而增大臨床誤診風(fēng)險(xiǎn)，不利于疾病的診斷和分析[11-13]。為了解決這一問(wèn)題，本研究采用自動(dòng)測(cè)量體積軟件對(duì)心外膜脂肪體積進(jìn)行測(cè)量，此法以自動(dòng)化代替人工，可加快影像后處理速度，提高診斷效率，同時(shí)減少測(cè)量誤差，提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。CT測(cè)量心外膜脂肪體積，既可選擇CT平掃，也可選擇CTA, 其中前者又稱普通掃描，是CT診斷的常規(guī)方法，增強(qiáng)掃描則是通過(guò)注射對(duì)比劑的方式增強(qiáng)顯影，以提高分辨率與敏感度。

基于自動(dòng)測(cè)量體積軟件，本研究評(píng)價(jià)了CT平掃與CTA測(cè)量心外膜脂肪體積的一致性，測(cè)量均于心電門控下進(jìn)行，以減少心動(dòng)周期時(shí)相對(duì)心外膜脂肪體積的干擾，防止不同的心臟收縮期與舒張期引起測(cè)量誤差。本研究結(jié)果顯示, CT平掃測(cè)量的心外膜脂肪體積為(99.59±43.14) cm3, CTA測(cè)量的心外膜脂肪體積為(94.05±45.70) cm3, 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 與相關(guān)研究[14]報(bào)道的CT平掃測(cè)量值(99.43±43.78) cm3和CTA測(cè)量值(93.66±48.49) cm3結(jié)論一致。相關(guān)性分析顯示，基于CT平掃與CTA測(cè)量的心外膜脂肪體積結(jié)果一致性較好，提示以兩者測(cè)量心外膜脂肪體積，評(píng)估效果相當(dāng)。不過(guò)與CTA相比，CT平掃檢測(cè)更為方便快捷，無(wú)需使用造影劑，檢測(cè)成本低，且無(wú)穿刺損傷及造影劑注射相關(guān)并發(fā)癥，臨床應(yīng)用更為經(jīng)濟(jì)安全。但CT平掃分辨度有限，較難精準(zhǔn)地分隔心室與心房的心外膜脂肪，而如果受檢者心外膜脂肪組織含量較低，則以CT平掃勾畫心外膜脂肪相對(duì)較為困難。因此，臨床用CT測(cè)量心外膜脂肪體積時(shí)，建議首選CT平掃方式，對(duì)于顯像不佳或需進(jìn)一步分析脂肪分布者，可進(jìn)一步基于CTA測(cè)量心外膜脂肪體積。本研究的不足之處在于僅納入冠心病患者，此類患者年齡偏大, BMI相對(duì)較高，缺乏代表性，有待擴(kuò)大樣本量開(kāi)展更深入的研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述，心臟CT平掃與CTA均可用于心外膜脂肪體積評(píng)估，兩者定量分析結(jié)果的一致性較好，臨床可根據(jù)患者實(shí)際情況酌情選用。