動態容積CT腺苷負荷心肌灌注成像診斷的探討*

彭 晉 陳思敏 劉昌華 曾英瑯 耿方明 吳貴華

心肌灌注異常通常發生在左心室壁運動異常或心電圖變化之前。CT心肌灌注成像(computed tomography-myocardial perfusion imaging，CT-MPI)在評價心肌有無灌注缺損(PD)方面與單光子發射型電子計算機斷層掃描-MPI(single-photon emission computed tomography-MPI，SPECTMPI)的結果相關性較高[1-3]。藥物負荷可以誘導出隱匿性的灌注缺損，再根據灌注缺損的存在與否和嚴重程度對冠心病患者進行治療評估。本研究通過應用動態容積CT(dynamic volume CT，DVCT)-MPI，將腺苷負荷與靜息MPI進行對比分析，以驗證負荷MPI診斷心肌缺血的可行性和準確性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年9-12月廈門大學附屬成功醫院經冠狀動脈CT血管造影(CT angiography，CTA)診斷的30例冠心病患者，其中男性17例，女性13例；年齡27～70歲，平均年齡(50.8±5.5)歲。靜息態掃描時心率50～95次/min，平均心率(63.6±6.8)次/min。體質量指數(body mass index，BMI)18.6～31.9 kg/m2，平均(22.5±1.6)kg/m2。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①典型或不典型胸痛；②運動負荷測試時的異常表現或呼吸困難；③心電圖T波異常。

(2)排除標準：曾經經皮冠狀動脈介入或冠狀動脈搭橋術、嚴重心律失常、不穩定的臨床狀態、急性冠狀動脈綜合征、陳舊性心肌梗塞、哮喘、嚴重主動脈瓣狹窄、腎功能惡化(血清肌酐＞1.5 mg/dl)以及紐約心臟協會分級為IV級的充血性心力衰竭、Ι度以上房室阻滯。

1.3 儀器與材料

采用Aquilion ONE型320排動態容積CT(日本東芝公司)。三通道高壓注射器(德國Ulrich公司)；Vitrea FX軟件(美國Vital Images公司)。

1.4 掃描方法

采用動態容積CT，檢查前測量血壓、心率，對患者進行呼吸訓練，對安靜狀態下心率＞75次/min者，掃描前30 min可根據需要酌情給予酒石酸美托洛爾25～50 mg口服，掃描前5 min硝酸甘油0.5 mg舌下含服。患者取仰臥位，正確連接心電監護檢測心率。首先行冠狀動脈鈣化積分掃描，掃描范圍從氣管隆突下1 cm到心臟膈面，囑患者屏氣，靜息灌注掃描范圍同鈣化積分掃描。造影劑采用團注跟蹤技術，感興趣區置于主動脈根部，在相應密度達到預定閾值120 HU，5 s后開始采集圖像觸發掃描，均采用回顧性門控掃描；右肘靜脈留置20 G套管針，采用三通道高壓注射器，注射流速以5.0 ml/s注入60 ml非離子型對比劑碘帕醇370 mg I/ml，后續以5.0 ml/s注入30 ml生理鹽水。掃描模式為VOLUME采集，根據患者的BMI設置管電壓100～120 kV，管電流350～500 mA，轉速為0.35 s，探測器準直為320 mm×0.5 mm。左肘靜脈留置20 G套管針，15 min后按恒定的速率140 μg/(kg·min)注入腺苷，回顧性門控成像在腺苷輸入4 min后開始進行，掃描方法同靜息灌注掃描。

1.5 圖像后處理方法

(1)軟件自動選擇靜息態灌注掃描最佳心動周期的作為冠狀動脈重建序列，以該序列重建CTA圖像，重組層厚為0.5 mm，間距為0.5 mm，若圖像滿意則接受該圖像，若某支或某段冠狀動脈顯示不佳，則通過心電圖編輯及微調毫秒來選擇冠狀動脈顯示最清晰層面重組圖像。采用Vitrea FX軟件重組得到冠狀動脈的容積再現(volume rendering，VR)、多平面重建(multi planar reformation，MPR)、曲面重組(curve planar reformation，CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)圖像。

(2)分別將靜息及負荷灌注掃描原始數據進行重建，層厚0.5 mm，重建間隔0.5 mm，軟組織函數，選擇心動周期的75%作為灌注重建序列。將重建后數據調入Vitrea FX后處理工作站中的心肌灌注軟件(Cardiac： Myocardial CT)，處理得到16段顏色編碼的“心肌灌注碘圖”(以心室短軸位顯示)及左心室短軸位二維解剖圖，灌注圖與解剖圖像的融合圖像提供綜合心臟形態和心肌灌注的信息。

1.6 觀察與評價指標

左心室心肌分段根據16節段模型進行分段，由兩名有經驗的醫師對左心室心肌范圍進行圈選，再根據軟件自動計算出透壁灌注率(transmural perfusion ratio，TPR)分布情況分別作出評價[4]。近藍色偽彩色代表最高的血流灌注狀態(TPR≥0.90)，近紅色代表低血流灌注(TPR＜0.90)，血流缺失則無偽彩色編碼。均勻的藍色偽彩色為正常心肌，而紅色或者無偽彩色編碼為心肌灌注缺損表現。意見不一致時討論得出一致結論。

1.7 統計學方法

采用SPSS18.0統計軟件分析數據。以CTA中狹窄及閉塞段供血區域分布及二維解剖圖CT值＜80 HU為參照標準，分別計算左心室短軸位靜息與負荷TPR圖診斷心肌再灌注損傷節段的靈敏度、特異度、陽性預測值(positive predictive value，PPV)和陰性預測值(negative predictive value，NPV)；使用Kappa檢驗分析靜息和(或)負荷TPR圖與CTA及二維解剖圖結果所顯示的灌注缺損節段的一致性，Kappa值0.81～1.0為一致性非常好，0.61～0.80為一致性好，0.41～0.6為一致性一般，＜0.4為一致性差。

2 結果

(1)30例患者左心室心肌分段共計480段。靜息態心率為50～95次/min，平均心率(63.6±6.8)次/min均獲得良好的CTA影像(如圖1所示)。

圖1 患者靜息態CTA影像

觀察比較靜息與負荷心肌灌注成像檢測心肌灌注缺損節段的真陽性、假陽性、真陰性、假陰性、敏感性和特異性，如圖2所示。

(2)負荷心肌灌注檢出心肌灌注減低節段的靈敏度、陰性預測值均高于靜息心肌灌注成像，兩種方法檢查結果Kappa分析差異有統計學意義(k=0.76，k=0.79；P＜0.05)，見表1。

表1 靜息與負荷心肌灌注成像對30例冠心病患者心肌灌注減低節段檢出情況比較

圖2 負荷心肌灌注成像及左心室短軸位二維解剖圖

3 討論

SPECT-MPI可以顯示心肌灌注情況，但不能提供冠狀動脈影像。有研究表明，SPECT灌注異常的患者在多層螺旋CT上只有50%存在明顯冠狀動脈病變，并且SPECT灌注正常的患者也不能排除存在有臨床意義的冠心病[5]。因此，同時顯示冠狀動脈管腔和心肌灌注的信息對于可疑冠心病患者的診斷、治療和預后有重要的價值。DVCT具有很高的時間和空間分辨率，首過灌注既能顯示冠狀動脈的解剖和病變情況，又可顯示病變血管相應供血范圍的心肌灌注情況，還能準確評價心功能狀況，真正實現了“一站式”心臟檢查[6]。由于負荷狀態下患者心率較快，本研究采用靜息態全心動周期掃描方式來獲得最佳重建期相，均獲得良好的冠狀動脈圖像。

有研究顯示，低灌注心肌區表現為低密度，正常心肌區表現為高密度，而且兩者與病理組織所示的異常和(或)正常心肌區一致性好[7]。本研究以左心室短軸位二維解剖圖結合冠狀動脈圖像為參照，將DVCT靜息態與負荷態MPI做對比分析，以期找到最準確的“一站式”心臟檢查方法。Ruzsics等[8]的初步研究結果顯示與SPECT相比，靜息狀態下DVCT檢測心肌缺血的靈敏度和特異度分別為84%和94%。

有學者認為，動態CT-MPI對心肌灌注異常有較好的診斷準確性，并且可以區分缺血和梗死[9]。本研究發現，負荷MPI檢出低灌注心肌節段的敏感性、陰性預測值均高于靜息MPI；負荷MPI與左心室短軸位二維解剖圖及冠狀動脈圖像的一致性略高于靜息MPI，這可能是因為負荷狀態下更容易檢出隱匿性的灌注異常，而心肌灌注的異常往往是負荷超出代償血供所致。盡管本研究中負荷狀態下患者心率高，但負荷MPI仍與左心室短軸位二維解剖圖及冠狀動脈圖像具有較好的一致性，提示負荷CT-MPI作為一種診斷心肌灌注情況的新技術具有較好的臨床應用前景。此外，本研究中由于對一些偽影認識的不足，導致在負荷MPI中出現了41個假陽性節段，在一定程度上降低了該技術診斷心肌缺血的特異性。

負荷心肌灌注成像能對灌注減低的心肌進行有效的檢測，尤其是對隱匿性心肌缺血具有較高的診斷敏感性和準確性。隨著DVCT技術的進一步發展，“一站式”心臟檢查技術將得到進一步完善，為指導冠心病的臨床診斷、治療和預后評估提供更有價值的幫助。