320排动态容积CT与超声心动图评价左室射血分数的对比研究

周智美，陈德基，谭理连，张恩颖，石宇文，罗永良

（广州医学院第二附属医院放射科，广东 广州 510260）

左心室功能的评价对各种心脏病的病情判断、疗效评价及预后评估至关重要，影响着治疗方案的选择。2DE是目前应用最普遍的无创性左心室功能检查技术，但其在评价方法上存在一定缺陷。近年多排CT（MSCT）快速发展，一次检查即可提供冠状动脉、心室腔、瓣膜的解剖和左心室功能信息，极具应用价值[1]。本文就最先进的320CT扫描测量疑似冠心病患者的EF值，并与2DE检查比较，探讨其准确性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2010年1～6月，临床疑似冠心病患者68例，其中男32例，女36例，年龄34～85岁，平均67.1岁。所有病例均于1周内行心脏320CT和2DE左心功能对照检查。

1.2 320CT成像方法及图像分析

采用Toshiba 320排CT（Aquilion One动态容积CT）在非螺旋模式下动态容积扫描，以冠状动脉常规扫描方案采集。患者仰卧位，获得胸部屏气定位像后行心脏平扫，扫描范围为气管分叉下方10～15mm至心脏膈面。扫描参数：管电压120kV，管电流300～450mAs。于右肘前静脉埋置20G静脉留置针，采用双通道高压注射器以5ml/s注入50～60ml非离子对比剂碘普罗胺（优维显，370mgl/ml）和后续30ml生理盐水行增强扫描。增强扫描范围及扫描参数设置与平扫一致。扫描结束后，将以10%R-R间期重建得到的0%～90%共10个时相的心脏容积数据传至Vitrea fX工作站作后处理，采用Cardiac Functional CT的协议导入，心功能软件重建心脏长轴二腔心层面、长轴四腔心层面、短轴二腔心层面及心脏三维图像（图1），系统自动勾画各时相心内、外膜轮廓线及长轴轴线，软件自动计算出EF值等左心功能各指标。此外，需审查自动系统后处理的准确性。检查每个时相短轴位上心内、外膜轮廓线（乳头肌包含于血池内）勾画是否正确（图2），长轴位（包括二腔心、四腔心位）的轴线测量点是否位于二尖瓣瓣环与心尖水平（图3），如有偏差，则进行人工修正后再计算左心功能指标。

图1a 心脏长轴二腔心多平面重建（MPR），LV（左心室），LA（左心房）。图1b 心脏长轴四腔心多平面重建（MPR），LV（左心室），LA（左心房），RV（右心室），RA（右心房）。图1c 心脏三维VR图像显示心脏各腔表面，蓝色区域为造影剂所填充的左心室。图1d 心脏短轴二腔心多平面重建（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成像方法及图像分析

超声心动图仪为GE Vivid 7型，高频线阵探头，探头频率3MHz。采用M型2DE评价左室功能，取标准左室长轴切面，取样线定于腱索水平，由前向后依次获得右室前壁运动曲线、室间隔运动曲线及左室后壁运动曲线，在波群曲线上测量左室舒张末期和收缩末期内径后，超声心动图仪自动计算出EF值等左心功能指标。

图2 左室短轴二腔心图像，示心内膜（红线）、心外膜（绿线）及乳头肌（白色箭头）。图3 左室长轴二腔心（图3a）、四腔心图像（图3b），示测量点（黄线）位于二尖瓣环与心尖水平。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 统计学分析

2 结果

320CT系统自动计算的EF值为65.75%±12.36%，320CT修正后的EF值为63.73%±10.75%，2DE的EF值为63.93%±9.90%。

320CT系统自动计算的EF值与2DE测值比较，前者大于后者，差异无统计学意义，两种方法测值相关度中等、偏高（表 1）。

表1 320CT系统自动计算与2DE的EF值对照（n=68，）

表1 320CT系统自动计算与2DE的EF值对照（n=68，）

?

320CT修正后的EF值与2DE测值比较，前者小于后者，差异无统计学意义，两种方法测值相关度中等、偏高（表2）。

表2 320CT修正后与2DE的EF值对照（n=68，）

表2 320CT修正后与2DE的EF值对照（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、后测值与2DE的相关性一致，r=0.680。

320CT系统自动计算的EF值与修正后的EF值比较，前者大于后者，差异有统计学意义（表3）。

表3 320CT系统自动计算与修正后的EF值对照（n=68，）

表3 320CT系统自动计算与修正后的EF值对照（n=68，）

系统自算 修正后 P EF（%） 65.75±12.36 63.73±10.75 0.000

3 讨论

左心室功能的评价一直是心血管临床实践中关注的指标，其中左室EF[EF=（EDV-ESV）/EDV]是评价心脏泵功能的重要指标。对于缺血性心脏病，EF值是比血管受累数目更重要的预测指标；EF值也可预测无并发症的急性心肌梗死是否发生心衰；EF值对慢性冠心病患者的非致死性心肌梗死的风险判断有较高的价值[2]。因此，本文以EF值作为比较320排动态容积CT与2DE在测定左心室功能的应用价值的指标。我国健康成人的EF值约55%～60%[3]。

目前无创性心功能影像学检查方法有超声心动图、放射性核素成像、MSCT与MRI等方法。各种影像学方法定量评估左心功能主要基于左心室腔容积、心肌厚度的测定以及节段性室壁运动的分析。心脏MRI和超声心动图是目前被视为对左室容量和EF量化的标准方式[4]。2DE心功能计算原理是面积-长度法，该法是假想左心室为椭圆体来计算左心室容积，对于形态不规则的左心室、尤其是再塑左心室容积的计算结果很不准确。MRI及核素成像心功能计算原理是Simpson’s法，该法是利用积分原理，将左心室分为若干小圆柱体，左心室容积等于所有小圆柱体体积之和。Simpson’s法对心室腔几何构型的依赖较面积-长度法明显减少，计算出的心功能指标也更为准确[5]。MSCT心功能计算是基于阈值的体素算法，以心内膜与血池之间的密度对比为基础，不需几何假设，直接计算心室体积[6]。因此，MSCT在计算方法上比2DE、MRI更科学。320排动态容积CT拥有160mm宽探测器，单次扫描即可覆盖整个心脏，获得容积数据，且各位置数据均处于相同时相，实现各向同性[7]；非螺旋扫描方式完全避免了拼接伪影，可提供高清晰的影像，利于测量的定位，可获得比64排CT更准确、可靠的心功能指标[8]。

超声心动图中以M型超声操作简单、价格便宜，临床应用最为普遍，因此本文选其与320排动态容积CT测值对照。本研究显示320CT与2DE所测EF值差异无统计学意义，这与相关文献报道一致[9]；而两种方法测得EF值的相关度中等偏高（r=0.680，P<0.05），并不是高度相关可能有以下原因：首先，两种检查方法的计算原理不同，M型超声心动图是依赖二维的测定数值估算假想形状的左室容积，数据计算的基础不甚准确，特别在发生左室形状重构情况时，计算值与实际情况差距会更大；320CT采用体素容积算法，超宽探测器的全心采集更可避免了因螺旋扫描而产生的数据拼接影响，计算出根据左室腔实际形态的数值。因此，两种方法测得的EF值理应有所差别，而且从数据计算角度，320CT比2DE更科学。其次，在检查操作技术上，2DE比320CT受操作者因素影响大，可重复性较低[10]；部分受检者因肥胖等原因得不到足够清晰的曲线，心内膜不易区分和准确描绘，也会使2DE精确度受到限制[11]；当然，320CT检查也需人工审查短轴位心内、外膜轮廓线及长轴位轴线测量点是否准确，此操作会稍降低320CT检查的客观性。本研究数据显示320CT修正前后的EF测值差异有统计学意义，320CT修正后的EF值小于修正前测值、更接近于2DE测值。

MSCT心功能的评价需要全心动周期曝光，患者所接受的辐射剂量与所获得的检查价值值得探讨。目前能实现1次心动周期采集全心数据的MSCT只有320排CT和64排双源CT。双源CT要求54次心率以下可1次心动周期完成全心采集，在不使用降低心率药物的情况下是几乎不能实现的；如多次心动采集，辐射剂量是倍增的。320CT要求心率65次以下可1次心动周期采集全心，部分受检者可在不使用药物的情况下也能实现；即使是全心动周期采集，320CT采取了前瞻性“exposure modulation”技术，在关键时相如“30%～80%、70%～80%”期间采用常规剂量，其他时相采用低剂量采集，使用此项技术平均能降低约30%的剂量[12]。一个BMI<21、65次心率/分以下的受检者，最小的辐射剂量为1.2msv，全心动周期采集1.8msv即可完成。在辐射剂量安全的前提下，一次320排动态容积CT心脏常规扫描即可获得冠状动脉钙化积分及管壁管腔情况，可作为有创性冠脉造影的阴性排查（阴性预测值为98%）[13]；同时可显示心瓣膜形态[14]及EF、Stroke Volume、Cardiac Index等众多心功能参数，可替代心彩超检查，为临床疑似冠心病病人提供一种无创、快捷、价廉的心血管影像诊断技术[15]，在临床决策中极具应用价值。

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