320排動(dòng)態(tài)容積CT與超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左室射血分?jǐn)?shù)的對(duì)比研究

周智美，陳德基，譚理連，張恩穎，石宇文，羅永良

（廣州醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院放射科，廣東 廣州 510260）

左心室功能的評(píng)價(jià)對(duì)各種心臟病的病情判斷、療效評(píng)價(jià)及預(yù)后評(píng)估至關(guān)重要，影響著治療方案的選擇。2DE是目前應(yīng)用最普遍的無(wú)創(chuàng)性左心室功能檢查技術(shù)，但其在評(píng)價(jià)方法上存在一定缺陷。近年多排CT（MSCT）快速發(fā)展，一次檢查即可提供冠狀動(dòng)脈、心室腔、瓣膜的解剖和左心室功能信息，極具應(yīng)用價(jià)值[1]。本文就最先進(jìn)的320CT掃描測(cè)量疑似冠心病患者的EF值，并與2DE檢查比較，探討其準(zhǔn)確性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

2010年1～6月，臨床疑似冠心病患者68例，其中男32例，女36例，年齡34～85歲，平均67.1歲。所有病例均于1周內(nèi)行心臟320CT和2DE左心功能對(duì)照檢查。

1.2 320CT成像方法及圖像分析

采用Toshiba 320排CT（Aquilion One動(dòng)態(tài)容積CT）在非螺旋模式下動(dòng)態(tài)容積掃描，以冠狀動(dòng)脈常規(guī)掃描方案采集。患者仰臥位，獲得胸部屏氣定位像后行心臟平掃，掃描范圍為氣管分叉下方10～15mm至心臟膈面。掃描參數(shù)：管電壓120kV，管電流300～450mAs。于右肘前靜脈埋置20G靜脈留置針，采用雙通道高壓注射器以5ml/s注入50～60ml非離子對(duì)比劑碘普羅胺（優(yōu)維顯，370mgl/ml）和后續(xù)30ml生理鹽水行增強(qiáng)掃描。增強(qiáng)掃描范圍及掃描參數(shù)設(shè)置與平掃一致。掃描結(jié)束后，將以10%R-R間期重建得到的0%～90%共10個(gè)時(shí)相的心臟容積數(shù)據(jù)傳至Vitrea fX工作站作后處理，采用Cardiac Functional CT的協(xié)議導(dǎo)入，心功能軟件重建心臟長(zhǎng)軸二腔心層面、長(zhǎng)軸四腔心層面、短軸二腔心層面及心臟三維圖像（圖1），系統(tǒng)自動(dòng)勾畫(huà)各時(shí)相心內(nèi)、外膜輪廓線及長(zhǎng)軸軸線，軟件自動(dòng)計(jì)算出EF值等左心功能各指標(biāo)。此外，需審查自動(dòng)系統(tǒng)后處理的準(zhǔn)確性。檢查每個(gè)時(shí)相短軸位上心內(nèi)、外膜輪廓線（乳頭肌包含于血池內(nèi)）勾畫(huà)是否正確（圖2），長(zhǎng)軸位（包括二腔心、四腔心位）的軸線測(cè)量點(diǎn)是否位于二尖瓣瓣環(huán)與心尖水平（圖3），如有偏差，則進(jìn)行人工修正后再計(jì)算左心功能指標(biāo)。

圖1a 心臟長(zhǎng)軸二腔心多平面重建（MPR），LV（左心室），LA（左心房）。圖1b 心臟長(zhǎng)軸四腔心多平面重建（MPR），LV（左心室），LA（左心房），RV（右心室），RA（右心房）。圖1c 心臟三維VR圖像顯示心臟各腔表面，藍(lán)色區(qū)域?yàn)樵煊皠┧畛涞淖笮氖摇D1d 心臟短軸二腔心多平面重建（MPR），LV（左心室），RV（右心室）。Figure 1a.MPR showed long axis of the two chambered heart,LV (left ventricle),LA (left atrium).Figure 1b.MPR showed long axis of the four chambered heart,LV(left ventricle),LA(left atrium),RV(right ventricle),RA(right atrium).Figure 1c.Three-dimensional VR image showed the surface of heart cavity,the blue area is left ventricle filled with contrast agent.Figure 1d.MPR showed short axis of the two chambered heart,LV(left ventricle),RV(right ventricle).

1.3 2DE成像方法及圖像分析

超聲心動(dòng)圖儀為GE Vivid 7型，高頻線陣探頭，探頭頻率3MHz。采用M型2DE評(píng)價(jià)左室功能，取標(biāo)準(zhǔn)左室長(zhǎng)軸切面，取樣線定于腱索水平，由前向后依次獲得右室前壁運(yùn)動(dòng)曲線、室間隔運(yùn)動(dòng)曲線及左室后壁運(yùn)動(dòng)曲線，在波群曲線上測(cè)量左室舒張末期和收縮末期內(nèi)徑后，超聲心動(dòng)圖儀自動(dòng)計(jì)算出EF值等左心功能指標(biāo)。

圖2 左室短軸二腔心圖像，示心內(nèi)膜（紅線）、心外膜（綠線）及乳頭肌（白色箭頭）。圖3 左室長(zhǎng)軸二腔心（圖3a）、四腔心圖像（圖3b），示測(cè)量點(diǎn)（黃線）位于二尖瓣環(huán)與心尖水平。Figure 2.MPR of short axis of the two chambered heart showed endocardial(red line),epicardial(green line)and cardiac papillary muscle(white arrow).Figure 3.MPR of long axis of the two chambered heart(Figure 3a)and long axis of the four chambered heart(Figure 3b)showed measurement point(yellow line)is located between the annulus of mitral value and the apical level.

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

320CT系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算的EF值為65.75%±12.36%，320CT修正后的EF值為63.73%±10.75%，2DE的EF值為63.93%±9.90%。

320CT系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算的EF值與2DE測(cè)值比較，前者大于后者，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩種方法測(cè)值相關(guān)度中等、偏高（表 1）。

表1 320CT系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算與2DE的EF值對(duì)照（n=68，）

表1 320CT系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算與2DE的EF值對(duì)照（n=68，）

?

320CT修正后的EF值與2DE測(cè)值比較，前者小于后者，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩種方法測(cè)值相關(guān)度中等、偏高（表2）。

表2 320CT修正后與2DE的EF值對(duì)照（n=68，）

表2 320CT修正后與2DE的EF值對(duì)照（n=68，）

320CT修正后 2DE P r EF（%） 63.73±10.75 63.93±9.90 0.914 0.680

320CT修正前、后測(cè)值與2DE的相關(guān)性一致，r=0.680。

320CT系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算的EF值與修正后的EF值比較，前者大于后者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。

表3 320CT系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算與修正后的EF值對(duì)照（n=68，）

表3 320CT系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算與修正后的EF值對(duì)照（n=68，）

系統(tǒng)自算 修正后 P EF（%） 65.75±12.36 63.73±10.75 0.000

3 討論

左心室功能的評(píng)價(jià)一直是心血管臨床實(shí)踐中關(guān)注的指標(biāo)，其中左室EF[EF=（EDV-ESV）/EDV]是評(píng)價(jià)心臟泵功能的重要指標(biāo)。對(duì)于缺血性心臟病，EF值是比血管受累數(shù)目更重要的預(yù)測(cè)指標(biāo)；EF值也可預(yù)測(cè)無(wú)并發(fā)癥的急性心肌梗死是否發(fā)生心衰；EF值對(duì)慢性冠心病患者的非致死性心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)判斷有較高的價(jià)值[2]。因此，本文以EF值作為比較320排動(dòng)態(tài)容積CT與2DE在測(cè)定左心室功能的應(yīng)用價(jià)值的指標(biāo)。我國(guó)健康成人的EF值約55%～60%[3]。

目前無(wú)創(chuàng)性心功能影像學(xué)檢查方法有超聲心動(dòng)圖、放射性核素成像、MSCT與MRI等方法。各種影像學(xué)方法定量評(píng)估左心功能主要基于左心室腔容積、心肌厚度的測(cè)定以及節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)的分析。心臟MRI和超聲心動(dòng)圖是目前被視為對(duì)左室容量和EF量化的標(biāo)準(zhǔn)方式[4]。2DE心功能計(jì)算原理是面積-長(zhǎng)度法，該法是假想左心室為橢圓體來(lái)計(jì)算左心室容積，對(duì)于形態(tài)不規(guī)則的左心室、尤其是再塑左心室容積的計(jì)算結(jié)果很不準(zhǔn)確。MRI及核素成像心功能計(jì)算原理是Simpson’s法，該法是利用積分原理，將左心室分為若干小圓柱體，左心室容積等于所有小圓柱體體積之和。Simpson’s法對(duì)心室腔幾何構(gòu)型的依賴(lài)較面積-長(zhǎng)度法明顯減少，計(jì)算出的心功能指標(biāo)也更為準(zhǔn)確[5]。MSCT心功能計(jì)算是基于閾值的體素算法，以心內(nèi)膜與血池之間的密度對(duì)比為基礎(chǔ)，不需幾何假設(shè)，直接計(jì)算心室體積[6]。因此，MSCT在計(jì)算方法上比2DE、MRI更科學(xué)。320排動(dòng)態(tài)容積CT擁有160mm寬探測(cè)器，單次掃描即可覆蓋整個(gè)心臟，獲得容積數(shù)據(jù)，且各位置數(shù)據(jù)均處于相同時(shí)相，實(shí)現(xiàn)各向同性[7]；非螺旋掃描方式完全避免了拼接偽影，可提供高清晰的影像，利于測(cè)量的定位，可獲得比64排CT更準(zhǔn)確、可靠的心功能指標(biāo)[8]。

超聲心動(dòng)圖中以M型超聲操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，臨床應(yīng)用最為普遍，因此本文選其與320排動(dòng)態(tài)容積CT測(cè)值對(duì)照。本研究顯示320CT與2DE所測(cè)EF值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道一致[9]；而兩種方法測(cè)得EF值的相關(guān)度中等偏高（r=0.680，P<0.05），并不是高度相關(guān)可能有以下原因：首先，兩種檢查方法的計(jì)算原理不同，M型超聲心動(dòng)圖是依賴(lài)二維的測(cè)定數(shù)值估算假想形狀的左室容積，數(shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)不甚準(zhǔn)確，特別在發(fā)生左室形狀重構(gòu)情況時(shí)，計(jì)算值與實(shí)際情況差距會(huì)更大；320CT采用體素容積算法，超寬探測(cè)器的全心采集更可避免了因螺旋掃描而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)拼接影響，計(jì)算出根據(jù)左室腔實(shí)際形態(tài)的數(shù)值。因此，兩種方法測(cè)得的EF值理應(yīng)有所差別，而且從數(shù)據(jù)計(jì)算角度，320CT比2DE更科學(xué)。其次，在檢查操作技術(shù)上，2DE比320CT受操作者因素影響大，可重復(fù)性較低[10]；部分受檢者因肥胖等原因得不到足夠清晰的曲線，心內(nèi)膜不易區(qū)分和準(zhǔn)確描繪，也會(huì)使2DE精確度受到限制[11]；當(dāng)然，320CT檢查也需人工審查短軸位心內(nèi)、外膜輪廓線及長(zhǎng)軸位軸線測(cè)量點(diǎn)是否準(zhǔn)確，此操作會(huì)稍降低320CT檢查的客觀性。本研究數(shù)據(jù)顯示320CT修正前后的EF測(cè)值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，320CT修正后的EF值小于修正前測(cè)值、更接近于2DE測(cè)值。

MSCT心功能的評(píng)價(jià)需要全心動(dòng)周期曝光，患者所接受的輻射劑量與所獲得的檢查價(jià)值值得探討。目前能實(shí)現(xiàn)1次心動(dòng)周期采集全心數(shù)據(jù)的MSCT只有320排CT和64排雙源CT。雙源CT要求54次心率以下可1次心動(dòng)周期完成全心采集，在不使用降低心率藥物的情況下是幾乎不能實(shí)現(xiàn)的；如多次心動(dòng)采集，輻射劑量是倍增的。320CT要求心率65次以下可1次心動(dòng)周期采集全心，部分受檢者可在不使用藥物的情況下也能實(shí)現(xiàn)；即使是全心動(dòng)周期采集，320CT采取了前瞻性“exposure modulation”技術(shù)，在關(guān)鍵時(shí)相如“30%～80%、70%～80%”期間采用常規(guī)劑量，其他時(shí)相采用低劑量采集，使用此項(xiàng)技術(shù)平均能降低約30%的劑量[12]。一個(gè)BMI<21、65次心率/分以下的受檢者，最小的輻射劑量為1.2msv，全心動(dòng)周期采集1.8msv即可完成。在輻射劑量安全的前提下，一次320排動(dòng)態(tài)容積CT心臟常規(guī)掃描即可獲得冠狀動(dòng)脈鈣化積分及管壁管腔情況，可作為有創(chuàng)性冠脈造影的陰性排查（陰性預(yù)測(cè)值為98%）[13]；同時(shí)可顯示心瓣膜形態(tài)[14]及EF、Stroke Volume、Cardiac Index等眾多心功能參數(shù)，可替代心彩超檢查，為臨床疑似冠心病病人提供一種無(wú)創(chuàng)、快捷、價(jià)廉的心血管影像診斷技術(shù)[15]，在臨床決策中極具應(yīng)用價(jià)值。

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