320排CT心臟四維容積動(dòng)態(tài)成像在老年房間隔缺損患者介入治療中的應(yīng)用價(jià)值

高海超 李舒承 孔凡強(qiáng) 王青松 李東陽(yáng) 王喜冰 王珠秀

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 1心臟內(nèi)科，河北 承德 067000；2放射科；3急診科)

房間隔缺損(ASD)是一種成人中常見(jiàn)的先天性心臟病，可導(dǎo)致心房左右側(cè)血流交通，從而出現(xiàn)勞力性呼吸困難、房性心律失常等癥狀〔1〕。由于經(jīng)導(dǎo)管封堵術(shù)具有微創(chuàng)、成功率高、并發(fā)癥發(fā)生率低和住院時(shí)間短等特點(diǎn)，目前已成為手術(shù)治療繼發(fā)孔型ASD的最佳替代方案〔2〕。而經(jīng)導(dǎo)管封堵術(shù)成功的關(guān)鍵在于選擇合適的封堵器，如果封堵器尺寸過(guò)大或過(guò)小，都可導(dǎo)致一系列并發(fā)癥，如心律失?；蜻h(yuǎn)端栓塞等〔3〕。因此準(zhǔn)確測(cè)量和詳細(xì)描述ASD的結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。

目前臨床常用的評(píng)估ASD的方法為經(jīng)食道超聲心動(dòng)圖(TEE)或二維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖(2D-TTE)，盡管超聲已被視為一種相對(duì)可靠的術(shù)前評(píng)估方法，但其仍存在一定局限性，如檢查有一定侵入性，評(píng)估需依賴(lài)食管或操作的位置，無(wú)法全面評(píng)估ASD，診斷依賴(lài)操作者的主觀性〔4〕。而心臟計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)因其掃描時(shí)間短，空間及時(shí)間分辨率卓越，可檢測(cè)解剖異常而越來(lái)越多應(yīng)用于診斷先天性心臟病〔5〕。隨著時(shí)間空間分辨率的進(jìn)一步提高及三維重建技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，多層螺旋(MD)CT被越來(lái)越多的應(yīng)用于診斷及術(shù)前評(píng)估ASD〔6〕。多層螺旋CT成像既能客觀準(zhǔn)確描述ASD的大小和相應(yīng)邊緣情況，也能發(fā)現(xiàn)伴隨的心臟血管畸形情況及冠狀動(dòng)脈系統(tǒng)病變〔6〕。而目前臨床上應(yīng)用的最新一代MDCT為320排螺旋CT，探測(cè)器寬深為160 mm，周轉(zhuǎn)速用時(shí)0.35 ms，只需單次心跳時(shí)間CT探測(cè)器即可旋轉(zhuǎn)一周，從而重建高質(zhì)量的全心臟三維圖像〔7〕。除此之外，320排螺旋CT可使用CT血管造影(CTA)容積掃描模式從而建立特有的心臟四維容積動(dòng)態(tài)成像(4D-CCTA)模式〔8〕。此模式成像可在一個(gè)心動(dòng)周期中動(dòng)態(tài)描述ASD的生理狀態(tài)及解剖結(jié)構(gòu)，聯(lián)合三維重建并處理，可準(zhǔn)確描述ASD大小和性質(zhì)及周?chē)馄式Y(jié)構(gòu)〔8〕。

既往CT對(duì)ASD的描述和診斷，多集中于二維平面圖像的處理和測(cè)量。本研究利用實(shí)際被植入的封堵器腰部直徑長(zhǎng)度作為參照標(biāo)準(zhǔn)，從而對(duì)比分析心臟4D-CCTA與2D-TTE評(píng)估診斷ASD的效果。

1 資料和方法

1.1一般資料 回顧性分析承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2017年7月至2020年6月行ASD介入封堵術(shù)的老年患者資料。入選標(biāo)準(zhǔn)：年齡60～85歲，入院后均行常規(guī)體格檢查、心電圖、胸部CT、TTE及320排CT心臟4D-CCTA，最終確診為繼發(fā)孔型ASD，經(jīng)臨床醫(yī)師評(píng)估可進(jìn)行治療者，患者均排除冠狀動(dòng)脈系統(tǒng)病變、肝腎功能病變等不適宜手術(shù)者。最終共納入46例，其中男26例，女20例，年齡61～72歲，平均(65.4±7.9)歲，體重指數(shù)(BMI)14.5～28.9 kg/cm2，平均(23.4±4.8)kg/cm2，心率51～87次/min，平均(62.4±7.8)次/min。心電圖上存在不完全右束支阻滯合并ST-T段改變或右心室肥厚表現(xiàn)29例。按紐約心功能分級(jí)評(píng)級(jí)Ⅱ級(jí)以上者21例，其余為Ⅰ級(jí)。

1.2心臟2D-TTE 超聲檢查機(jī)器為PHILLIPS iE33型超聲多普勒診斷儀，選取 S5-1探頭，探頭頻率設(shè)置2～4 MHz，選擇彩色多普勒儀自然組織波普功能，以便清晰觀察ASD和VSD邊緣情況及大小。采用標(biāo)準(zhǔn)的TTE評(píng)估方案，通過(guò)劍突下、左右胸骨旁及心尖4個(gè)切面進(jìn)行觀察。術(shù)前 TTE 檢查主要評(píng)估 ASD大小、位置、邊緣情況及左右水平分流情況。比較各切面ASD測(cè)量值大小，將所獲得的最大和最小測(cè)量值定為ASD長(zhǎng)徑和短徑。

1.3320排螺旋CT心臟4D-CCTA 采用日本東芝公司Aquilion系列320排螺旋CT進(jìn)行心臟4D-CCTA掃描。掃描參數(shù)采用CT根據(jù)患者年齡、身高、體重而自適應(yīng)調(diào)整參數(shù)，具體參數(shù)設(shè)置區(qū)間如下：管電壓為90～120 kV，管電流為300～500 mA，測(cè)量旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.35 s，準(zhǔn)直寬度為320×0.5 mm，層厚0.5 mm，重建間距0.5 mm。CT掃描模式選擇CTA/CFA容積掃描模式，成像選擇回顧性心電門(mén)控心臟全周期成像。掃描范圍上至氣管隆突，下至膈下2 cm。在升主動(dòng)脈設(shè)置感興趣區(qū)(ROI)，閾值設(shè)置為100 Hu來(lái)觸發(fā)自動(dòng)掃描。造影劑采用非離子型對(duì)比劑(碘海醇350 mg/ml)，注射器選擇雙管高壓注射器，于肘部正中靜脈注射給藥，注射時(shí)間超過(guò)10 s，注射總劑量為45～55 ml，注射流速為0.07 ml/(kg·s)，對(duì)比劑注射完成后，隨后在5 s內(nèi)注入生理鹽水40 ml?；颊邟呙枨熬押炇鹬橥鈺?shū)，并經(jīng)過(guò)4 h以上禁食，且得到過(guò)屏氣訓(xùn)練。若患者心率高于80次/min，則予以適量美托洛爾保持其心率小于70次/min。

1.4成像后CT圖像處理重建 首張基準(zhǔn)自動(dòng)重建圖像為75%R-R間期的心臟間隔容積圖像，隨后以層厚1 mm，層間距1 mm自動(dòng)重建0%～99%R-R間期的心臟間隔容積圖像，并以10%間距分為10組重建圖像，隨后傳送至機(jī)器自帶工作站中進(jìn)行圖像后處理。重建圖像包括冠狀動(dòng)脈三維重建、ASD大小測(cè)量及ASD邊緣測(cè)量。冠狀動(dòng)脈三維重建基準(zhǔn)原始圖像為75%R-R間期的心臟間隔容積圖像，并使用多平面重建、容積重建及最大密度投影的方式重建圖像。通過(guò)動(dòng)態(tài)觀察10組重建圖像電影模式播放后的ASD狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)ASD的形態(tài)、大小和周徑在整個(gè)心動(dòng)周期中不斷變化，經(jīng)比對(duì)測(cè)量，通常在收縮末期ASD最大，在舒張末期最小。取收縮末期不同角度的重建圖像，而斜矢狀位、斜冠狀位和心尖四心腔切面，測(cè)量各方向徑長(zhǎng)，取其中最大、最小值作為本研究ASD測(cè)量最大徑和最小徑。取10組重建圖像作為測(cè)量原始圖像并在收縮末期圖像中測(cè)量ASD的5個(gè)邊緣，即后上緣、矢狀位平面上ASD上緣與上腔靜脈入口之間距離；后下緣：矢狀位平面上ASD下緣與下腔靜脈入口之間距離；后緣：冠狀位平面上ASD后緣與右房后壁之間距離；前上緣：冠狀位平面上ASD前緣與主動(dòng)脈后壁間最短距離；前下緣：心尖四心腔切平面上ASD前下端與二尖瓣平面最短距離。

1.6ASD介入封堵方法 介入手術(shù)適應(yīng)證和禁忌證符合《常見(jiàn)先天性心臟病介入治療中國(guó)專(zhuān)家共識(shí) 一、房間隔缺損介入治療》〔10〕。依據(jù)心臟TTE檢查所獲得的ASD最大徑長(zhǎng)選擇匹配的封堵器，植入、釋放過(guò)程中全程TTE實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并行實(shí)時(shí)術(shù)后評(píng)價(jià)。

1.7封堵術(shù)后封堵器腰部直徑(POS)測(cè)量 封堵術(shù)后第2天所有患者常規(guī)行胸部X線(xiàn)平片復(fù)查，并在側(cè)位片上測(cè)量封堵器的POS。而金標(biāo)準(zhǔn)下使用球囊擴(kuò)張測(cè)量ASD球囊POS原理和大小與本研究中測(cè)量方案一致，故本研究以平片測(cè)量POS直徑作為金標(biāo)準(zhǔn)且作為基準(zhǔn)對(duì)照。

1.8統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié) 果

2.1術(shù)前不同檢查方案評(píng)估差異 46例患者最終43例成功進(jìn)行了介入封堵術(shù)，3例后改行外科手術(shù)治療。這3例在行4D-CCTA術(shù)前檢查時(shí)均發(fā)現(xiàn)了介入手術(shù)禁忌證，而2D-TTE檢查均未提示禁忌證。3例中有2例出現(xiàn)了上腔靜脈竇型ASD伴肺靜脈異位引流，1例為右中上肺靜脈型，1例為右下肺靜脈型。外科手術(shù)中所見(jiàn)解剖類(lèi)型與術(shù)前4D-CCTA檢查結(jié)果一致，然而術(shù)前2D-TTE檢查均只提示為上腔型ASD，而肺靜脈異位引流均缺乏提示。另1例術(shù)前TTE顯示下腔緣顯示不清無(wú)法判斷ASD類(lèi)型，患者隨后進(jìn)行的4D-CCTA檢查清晰顯示了下腔緣，最終判定為下腔型ASD并在外科手術(shù)中得到解剖證實(shí)。

2.2不同檢查方法ASD測(cè)量值及差異比較 等效圓直徑POS 12.10～39.80 mm，平均(26.28±6.27)mm。不同方法測(cè)量所得的長(zhǎng)徑、短徑和等效圓直徑之間及等效圓直徑與POS標(biāo)準(zhǔn)值比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩種測(cè)量方案各自測(cè)量ASD結(jié)果間及與POS間對(duì)比

2.3使用Pearson相關(guān)系數(shù)分析法分析兩種測(cè)量方案所得等效圓直徑與POS標(biāo)準(zhǔn)值間相關(guān)性 4D-CCTA所得測(cè)量值與POS標(biāo)準(zhǔn)值呈正相關(guān)性(r=0.92，P<0.01)。4D-CCTA所得測(cè)量值與ASD所用封堵器大小間呈正相關(guān)性(r=0.81，P<0.01)。2D-TTE所得測(cè)量值與POS標(biāo)準(zhǔn)值同樣呈正相關(guān)性，但相關(guān)性較低(r=0.45，P<0.01)。2D-TTE所得測(cè)量值與ASD所用封堵器大小間無(wú)明顯相關(guān)性(r=0.18，P=0.21)。

3 討 論

ASD是最常見(jiàn)的老年患者先天性心臟病之一，目前最重要的首選治療方案是導(dǎo)管介入ASD封堵術(shù)〔11〕。而老年患者基礎(chǔ)疾病多，心臟功能較差，常伴有心力衰竭，這對(duì)手術(shù)安全性提出了挑戰(zhàn)，而目前提高手術(shù)安全性，降低ASD封堵術(shù)最有效的方案是詳盡的術(shù)前檢查和評(píng)估，其中術(shù)前檢查最根本也是最重要的是對(duì)ASD準(zhǔn)確的測(cè)量和解剖結(jié)構(gòu)的詳盡描述〔11～13〕。

由于超聲方便、快捷、易得和成本較低的特點(diǎn)，目前臨床術(shù)前評(píng)估、術(shù)中監(jiān)測(cè)及術(shù)后復(fù)查的最常用也是最主要的工具是TTE〔14〕，但其仍存在很多局限性和缺點(diǎn)。ASD的邊界有軟邊和硬邊之分，超聲對(duì)含水軟組織的分辨率較高，因此可以準(zhǔn)確測(cè)定ASD的軟邊〔14〕，這對(duì)評(píng)估患者癥狀有積極幫助。但介入手術(shù)中，封堵器大小參考的直徑是指ASD的硬邊，軟邊是被去除的部分，這是超聲的局限性，超聲難以清晰界定軟邊和硬邊的界限，從而對(duì)ASD的范圍判斷具有主觀性，不同的醫(yī)師常難以得到穩(wěn)定的結(jié)果。本研究結(jié)果表明，在指導(dǎo)介入手術(shù)ASD大小和封堵器大小選擇上，超聲具有明顯劣勢(shì)。而筆者醫(yī)院多年的經(jīng)驗(yàn)中，超聲由于觀察角度和醫(yī)師的主觀操作所限，難以準(zhǔn)確明確ASD的直徑，這與本研究結(jié)果相符。而模糊的直徑數(shù)據(jù)也難以準(zhǔn)確選擇ASD封堵器，常帶來(lái)術(shù)中封堵器直徑與介入觀察不匹配，從而術(shù)中需要更換封堵器的型號(hào)，甚至不精確匹配的封堵器，可帶來(lái)封堵器脫落栓塞及心律失常等風(fēng)險(xiǎn)〔15〕。而且由于觀察角度、觀察環(huán)境、氣體影像和醫(yī)師的主觀操作所限，超聲易于漏診心臟大血管畸形和難以判斷邊緣情況，這對(duì)于介入手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)巨大。如若術(shù)前評(píng)估未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能帶來(lái)治療失敗甚至惡性心律失常、封堵器脫落栓塞導(dǎo)致臟器梗死的風(fēng)險(xiǎn)。

由于超聲的局限性，越來(lái)越多的研究評(píng)估CT檢查在ASD介入手術(shù)中的價(jià)值，并建議重視CT在先天性心臟病中的診療地位和價(jià)值〔16,17〕。與超聲相比，心臟CT檢查評(píng)估范圍更大，評(píng)估結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，評(píng)估時(shí)間更快，且對(duì)結(jié)構(gòu)的顯示更為精確。而320排螺旋CT心臟4D-CCTA，可在患者一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成對(duì)整個(gè)心臟和大血管系統(tǒng)的檢查，避開(kāi)了心臟收縮對(duì)成像的干擾，而時(shí)間序貫容積掃描帶來(lái)了時(shí)間相關(guān)的空間分辨率和密度分辨率的巨大提升?？稍谛呐K周期中的任一時(shí)間對(duì)ASD的大小直徑面積和容積等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。目前對(duì)320排螺旋CT心臟4D-CCTA在ASD介入手術(shù)中的輔助價(jià)值研究數(shù)量較少。本研究表明，4D-CCTA可直接精確顯示ASD的位置和形態(tài)，且可同時(shí)判斷心臟大血管的狀態(tài)，且其可任意時(shí)間和任意角度觀察ASD的形態(tài)和邊緣，這對(duì)手術(shù)方式和手術(shù)過(guò)程有直接指導(dǎo)。4D-CCTA能清晰客觀顯示ASD的硬邊，ASD長(zhǎng)徑和短徑的測(cè)點(diǎn)明確，且其等效圓直徑與標(biāo)準(zhǔn)參考值POS間有強(qiáng)相關(guān)性，提示其可能是準(zhǔn)確測(cè)定ASD最有效的方式之一，也提示其對(duì)封堵器選擇的有效參考價(jià)值。

本研究也有一定局限性。本研究可能存在一定統(tǒng)計(jì)學(xué)偏倚情況，后期需要設(shè)計(jì)良好樣本量更大的雙盲對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步明確本研究結(jié)果。

綜上，雖然心臟2D-TTE方法可顯示ASD的大小形態(tài)和位置，但其局限性，造成了其對(duì)介入手術(shù)的術(shù)前評(píng)估效果較差。而320排螺旋CT心臟4D-CCTA能立體精確顯示ASD的形態(tài)大小和位置，且其測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照值間有強(qiáng)相關(guān)性，更可作為輔助選擇封堵器大小和型號(hào)的參考之一，并顯示出其在老年ASD患者介入治療中有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。