64排螺旋CT前瞻性心電門控掃描技術在先天性心臟病中的應用研究

楊 毅 高寶林 劉晶哲*

成年人先天性心臟病(congenital heart disease，CHD)多數是由于患者在嬰幼兒期CHD癥狀不明顯、且患者當地醫療水平有限而未能及時發現和治療長大后形成的，其特點是病史比較長，通常均有12～15年以上的病史[1]。隨著患者的生長發育，其生理狀況愈來愈差，心臟功能已經顯著降低，出現了肺動脈高壓、紫紺及心率失常等癥狀，迫使患者到醫院就醫[2-7]。

隨著醫學技術的進步，對CHD檢查手段也在不斷豐富，雖然超聲心動圖(echocardiography，ECG)和磁共振(magnetic resonance，MR)有著無輻射侵害的優點，但多層螺旋CT(multislice spiral CT，MSCT)在心血管診斷中的應用也愈來愈廣泛[8-10]。在既往的文獻中，多探索多排螺旋CT在嬰幼兒CHD掃描技術及參數設置，而在成年CHD患者掃描技術上的研究較少。為此，本研究擬探討64排螺旋CT采用前瞻性心電門控技術掃描成年CHD患者掃描參數的設定。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2014年2月至2017年2月在清華大學第一附屬醫院治療的18例CHD患者的資料并進行回顧性分析，其中女性7例，男性11例；年齡為18～38歲。全部患者簽署知情同意書后進行64排螺旋CT前瞻性心電門控掃描和多普勒超聲的檢查。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①臨床和影像學診斷為CHD；②有心動超聲診斷；③無手術史；④年齡＞18歲以上。

(2)排除標準：①存在嚴重的肝腎疾病、惡性腫瘤等嚴重的系統性疾病；②明顯的意識混亂，精神疾病。

1.3 儀器與材料

采用Philips Brilliance 64 CT掃描機(荷蘭Philips公司)；Medrad stellant雙筒高壓注射器(美國Medrad公司)。對比劑為碘帕醇-370注射液(上海博萊科信誼藥業有限責任公司)；多普勒超聲儀(LOGIQ E9美國通用公司)。

1.4 檢查方法

(1)CT檢查。使用Philips Brilliance 64 CT掃描機進行掃描檢查，掃描前與患者進行良好的溝通，完成對患者的屏氣訓練，患者取仰臥位平躺于掃描床正中，雙臂舉于頭上。掃描范圍起于主動脈弓上2～3 cm處，止于心臟下膈肌。對比劑選用碘帕醇-370(非離子型)，通過肘正中靜脈注射，流率為4 ml/s，注射70 ml對比劑后繼續注射20 ml生理鹽水，再繼續注射20 ml對比劑，再繼續跟蹤注射25 ml生理鹽水。

(2)掃描參數設置。CT掃描參數：掃描層厚0.625 mm，管球旋轉時間0.4 s/圈，管電壓120 kV，管電流200 mAs；準直器寬度為64×0.625 mm；矩陣為512；層厚為0.8 mm；層間距為0.4 mm；管球旋轉時間為0.4 s；采用前瞻性心電門控和對比劑智能跟蹤方式進行掃描。感興趣位置選在與氣管分叉同等高度的降主動脈，閾值為130 HU。

(3)后處理。通過EBW后處理工作站進行數據的重建，通過容積再現(volume rendering，VR)、多平面重建(multiplanar reformation，MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)以及曲面重建(curved planar reformation，CPR)等后處理方式，將整個心臟結構和外周大血管顯示清楚。所有患者的影像報告經副主任級醫師審閱后與超聲心動圖(echocardiography，ECG)結果相佐證。

2 結果

2.1 CT心臟各房室結構影像表現

經EBW后處理工作站進行數據的重建，所獲CT心臟右心房、右心室和左心房和左心室結構影像清楚，與外周血管比鄰關系清晰，可清晰顯示室間隔缺損和主動脈騎跨(如圖1所示)。

圖1 心臟各房室結構CT影像

2.2 心臟各房室CT值

CT掃描得到心臟左右心房、左右心室的影像，經測量心臟各個房、室之間CT值存在差異。右房有對比劑混合不均的現象(如圖2所示)。但CT影像診斷結果與多普勒心動超聲相吻合。

圖2 心臟各房室CT值影像

3 討論

CHD的影像學數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)檢查是金標準，但隨著ECG和MR技術的進步，DSA有創性的弱點隨之顯現出來。ECG對于心外畸形觀察不夠理想，MR檢查時間較長，有的患者患有幽閉恐懼癥，不適合做MR檢查，因此這兩項檢查存在不足之處。隨著多排螺旋CT技術的進步，前瞻性心電門控掃描在冠狀動脈成像中的應用已經較為普遍[11]。但隨著CHD患者生長發育，心臟功能已經降低，出現了高心率等多種癥狀。復雜CHD患者心臟的血液循環與常人有差異，不能夠簡單照搬冠狀動脈成像的技術參數。前瞻性心電門控掃描輻射劑量遠小于后置心電門控掃描模式[12]。但其為軸掃，整體掃描時間要慢于后置心電門控掃描模式，這種情況增加了在相同對比劑用量情況下得到充盈狀態良好的心臟各房、室及外周大血管CT影像的難度。

理想狀態下，希望心臟各房、室及其周圍大血管掃描完畢時，都已經有足夠濃度的對比劑進入這些器官，并且這些器官內CT值盡量相等，這樣得到的數據經過重組后，能更好的觀察疾病狀況，避免由于對比度濃度差異造成的偽影。為了達到這樣的要求，本研究將觸發點選擇在降主動脈，閾值為130 HU，保證心臟各房室及肺動脈均有對比劑進入。在對比劑的用量上進行設計。大劑量對比劑的使用，不但能得到有足夠濃度的CT增強影像。也極大降低了因心功能差異造成的掃描失敗。但CHD患者心功能減弱，短時間內注入大劑量液體不可取，并且大劑量對比劑的使用也有可能引發造影劑相關性腎損害(contrast induced nephropathy，CIN)[13-15]。因此，本研究采取注入對比劑→鹽水→對比劑→鹽水的注入模式，其目的是控制對比劑的用量減少CIN發生的概率，延長注射時間，降低掃描難度。達到使心臟各房、室及外周血管在影像采取時都有一定濃度對比劑進入，獲得滿意的圖像，以利于圖像的重組和診斷。

心臟CT血管造影(CT angiography，CTA)成像對于成年CHD患者了解其心臟形態、結構以及手術的可行性評估具有極高的價值[16]。然而，由于這些患者心臟功能已經降低，尤其是復雜的CHD患者，如復雜的大動脈轉位和右心室雙出口、Ebstein畸形及肺動脈閉鎖等造成的心臟解剖結構的改變，使得心臟血液循環的路徑和時間與心臟解剖結構和心功能正常的患者有明顯區別，加大了在同一掃描時間段內使心臟各房、室和心外大血管同時間段內有較高濃度對比劑流過的難度。本研究對成年CHD患者的影像采集選用了前瞻性心電門控掃描，設定的掃描參數和對比劑注射速率，其目的是盡量避免硬化偽影的產生及心臟搏動帶來的移動偽影。在降低輻射劑量[14]的同時得到清晰的心臟各房、室及外周血管的影像。

本研究對成人CHD患者掃描參數的設定不足之處是在掃描時間內造成上腔靜脈對比劑濃度太高，并且由于右房渦流的影響使得右房內對比劑濃度不太均勻，對圖像造成了一定影響。CHD患者身體孱弱，體重和體征比實際年齡要低2～3歲。尤其是心臟結構和心功能與常人有很大區別。因此，若要得到滿意的圖像，對比劑注入的速率、掃描時間的參數設定是關注的要點。

采用前置門控技術結合恰當的掃描時間、對比劑注射速率等參數的設定對CHD患者的心臟及外圍血管進行檢查，在減輕輻射損傷的同時也能夠得到較為清晰的影像，并有助于了解患者的心臟結構及其外周血管的狀況以及患者手術計劃的評估和制定。

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