256层螺旋计算机断层扫描对左心耳与左心房功能相关性的初步探讨

刘晓伟，李彩英，杨海庆，任向杰，马国景

256层螺旋计算机断层扫描对左心耳与左心房功能相关性的初步探讨

刘晓伟，李彩英，杨海庆，任向杰，马国景

目的：利用256层螺旋计算机断层扫描（CT）冠状动脉（冠脉）成像多时相三维容积重建，初步探讨左心耳与左心房功能的相关性。

方法：连续选取我院行常规冠脉CT血管造影（CTA）检查结果阴性患者40例，将原始扫描数据重建成10个时相（5%～95%，间隔10%），分析左心房、左心耳在不同心动周期中容积的变化及左心房、左心耳功能参数之间的关系。

结果：在心动周期75%时相时左心耳容积（6.47±2.25）ml，是左心房容积（68.91±15.62）ml的10.65%，二者在心动周期中同步变化。左心房排血量、左心房排空分数 、左心耳排血量 及左心耳排空分数 平均值分别为（45.51±9.66）ml、（51.03±5.10）%、（5.55±1.94）ml、（63.91±7.75）%。左心耳排血量与左心房排血量呈正相关（r=0.644）；左心耳排空分数与左心房排空分数呈正相关 (r=0.499)。

结论：左心耳与左心房功能密切相关；256层螺旋CT实时三维容积成像可以对左心耳及左心房的容积和功能进行客观评价，为临床提供重要参考。

256层螺旋计算机断层扫描；左心房；左心耳；容积；功能

(Chinese Circulation Journal, 2013,28:304.)

左心房在生理状况下起着调节左心室充盈和维持正常心搏量的功能，具有泵功能、管道功能和存储器功能[1]。左心耳是左心房的附属物，具有主动收缩和分泌心钠素(ANP)等功能[2]，它与心房颤动（房颤）等某些疾病的发生和发展有着重要的关系。有关左心耳功能的研究较少见，左心耳与左心房之间功能的相关性研究更是匮乏。有研究证实，通过无创性方法测量心动周期不同阶段左心房容积大小，可较好地评价左心房功能[3]。本研究旨在通过256层螺旋计算机断层扫描（CT）冠状动脉（冠脉）成像多时相三维容积重建，初步研究左心耳与左心房功能的相关性，为临床提供更多信息。

1 资料与方法

对象：连续选取我院2012-07-01至2012-07-31 行冠脉CT血管造影（CTA）检查并结果呈阴性的40例患者，其中男女各20例，年龄28～78岁，平均年龄（51.30±9.60）岁，身高155.00～183.00 cm，平均身高（166.30±7.20）cm，体重42.00～91.00 kg，平均体重（67.70±12.20）kg。冠脉CTA检查适应证包括：临床症状疑似冠心病而其它检查（含心电图、运动试验等）不能明确诊断或除外冠心病的人群；易患冠心病的高危人群，如有高血压、糖尿病、高血脂等危险因素者；冠心病药物治疗后、冠脉支架置入术后或冠脉旁路移植术后随访者。禁忌症包括：对造影剂过敏者；孕妇；肝肾功能衰竭者；正在服用二甲双胍者；严重的心律失常或心率过快者。40例患者均为窦性心律，且除外高血压、冠心病、糖尿病、心脏瓣膜病、先天性心脏病等其他心血管疾病。

检查方法：所有研究对象行Philips（飞利浦公司，荷兰） 256层螺旋CT冠脉CTA检查。采用回顾性心电门控技术，单次呼气末屏气扫描，屏气时间为4～7秒，范围自气管分叉至心脏膈面。于肘前静脉埋置18G套管针，采用单筒高压注射器以4～5 ml/s的流率注入45～75ml非离子型对比剂碘海醇（350 mgI/ml）。采用对比剂浓度追踪技术，在主动脉根部层面选择感兴趣区检测CT值，当感兴趣区CT值超过110 HU时触发扫描。扫描参数：管电流600～800 mAs/r，管电压 100～120 kV，线束准直 (128×0.625) mm，螺距 0.16～0.20，X 线管旋转时间 270～330 ms，矩阵512×512，显示野180～250 mm。所有扫描均采用心动周期内管电流自动调节模式以减少放射剂量。

图像后处理技术及测量方法：将原始图像重建成10个时相(5%～95%，间隔10%)， 重建层厚0.90 mm，间隔0.45 mm。将重建数据传至Philips EBW 4.5工作站，由2名有3年以上心血管影像经验的医师分别独立进行后处理。

测量方法：左心耳与左心房界限被定义为左心房游离壁与左心耳转折处[4]。利用心功能分析软件，自动获取各时相左心房3D图像，在此基础上分别于轴位图像用注射染料工具填充左心耳腔，获得左心房与左心耳3D图像（图1），然后用切割工具自左心耳与左心房转折处将左心房与左心耳分离，测量左心房、左心耳体积（图2、3）。确定左心房最大容积（LAVmax）、左心房最小容积（LAVmin）、左心耳最大容积（LAAVmax）、左心耳最小容积(LAAVmin)，从而计算左心房排血量（LAEV）、左心房排空分数（LAEF）、左心耳排血量（LAAEV）及左心耳排空分数（LAAEF) 。各项指标的计算公式：

图1 左心房与左心耳3D图像

图2 左心房容积3D图像

图3 左心耳容积3D图像

统计学分析：对所得数据采用SPSS 17.0统计学软件包进行统计学处理分析。计量资料均以±s表示。相关性分析采用Pearson法, P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

左心耳与左心房容积变化的相关性：40例患者在心动周期75%时相时的左心耳容 积 [（6.47±2.25）ml]是 左 心 房 平 均 容 积[（68.91±15.62）ml]的 10.65%。 38例（95.00%）患者在心动周期5%时相为左心房、左心耳收缩末期时相，容积最小；在心动周期45%时相为患者的左心房、左心耳舒张末期时相，容积最大（表1、图4）。另2例患者左心耳在心动周期35%时相的容积最大，95%时相的容积最小，而左心房在心动周期45%的容积最大，5%时相时容积最小。

左心房及左心耳功能指标测量结果：40例患者左心房平均排血量为（45.51±9.66）ml，左心房平均排空分数为（51.03±5.10）%，左心耳平均排血量为（5.55±1.94）ml，左心耳平均排空分数为（63.91±7.75）%。

左心耳与左心房容积和功能的相关性分析：左心耳最大容积、左心耳最小容积、左心耳排血量与左心房最大容积、左心房最小容积呈正相关，左心耳排血量与左心房排血量呈正相关，左心耳最小容积与左心房排空分数呈负相关，左心耳排空分数与左心房排空分数呈正相关。（表2）

表1 38例患者左心房及左心耳在心动周期中不同时相容积的变化（±s）

表1 38例患者左心房及左心耳在心动周期中不同时相容积的变化（±s）

心动周期不同时相 左心房容积（ml） 左心耳容积（ml）5% 45.98±11.33 3.34±1.27 15% 54.86±11.84 5.01±1.76 25% 70.65±15.33 6.46±2.17 35% 85.33±18.19 7.94±2.52 45% 91.33±18.55 8.50±2.94 55% 81.96±17.57 6.96±2.74 65% 68.90±16.04 6.35±2.43 75% 68.91±15.62 6.47±2.25 85% 66.41±14.72 6.13±2.07 95% 48.86±11.64 3.56±1.32

图4 38例患者左心房、左心耳心动周期不同时相-容积变化曲线

表2 40例左心耳与左心房容积和功能的相关性分析结果

3 讨论

在许多心血管疾病的发生、发展及转归的过程中，左心房和左心耳的结构及功能会发生一系列相应的重构与改变[5-7]。Ito等[8]发现房颤患者的心房储存功能和主动收缩功能较窦性心律的对照组显著下降。冠心病患者局部心肌缺血导致心室功能减低，同时心房功能亦会受到影响[9，10]。左心耳扩大、收缩功能减退和失调会导致左心耳排空充盈障碍，血流淤滞，易于诱发血栓形成[11-13]。房颤患者左心房及左心耳体积增大[14]、血流速度及射血分数明显降低[15，16]。近年来多项临床研究表明对左心耳进行封堵可降低房颤患者的脑卒中风险，经皮左心耳封堵术将可望成为难以耐受长期抗凝的替代治疗[17]。然而，封堵左心耳后能否长期预防房颤患者栓塞并发症以及对心脏功能及内分泌的影响依然需要更长时间观察[18]。因此，正确评定左心房、左心耳大小及功能的变化, 对诊治心血管疾病有重要临床意义。

为直观显示左心耳及左心房容积随时相的动态变化，本研究描绘了左心房、左心耳容积—时相变化曲线，发现两曲线相辅相成，均呈升—降—再升—再降的波浪状改变，证实了左心房及左心耳在心动周期中容积的变化特点是相同的，二者均经历了充盈、排空、再充盈、再排空两次排血过程。5%时相两曲线均为波谷，证明此时相为左心房及左心耳收缩末期，容积最小。5%～45%时相期间，曲线持续陡峭上升，表明左心房及左心耳处于充盈期且容积增长较快；两曲线于45%时相均达波峰，证明此时相为左心房、左心耳舒张末期，容积最大；45%～65%时相期间，曲线小幅度下降，表明左心房及左心耳有少量排血；65%～75%时相期间，曲线平缓上升，表明左心房及左心耳再次充盈，但幅度较前次充盈明显减小；75%～95%时相期间，曲线下降，表明左心房及左心耳有明显排空，推测与左心房及左心耳主动收缩有关。左心房、左心耳排空与充盈除了主动收缩，左心室舒张对其产生的抽吸力和对于左心耳中下部的压力也对排空和充盈产生重要影响。

本组研究结果显示左心房排血量、左心房排空分数、左心耳排血量及左心耳排空分数分别为（45.51±9.66）ml、（51.03±5.10）%、（5.55±1.94）ml、（63.91±7.75）%，与温兆赢等[19]的研究结果相似。本研究证实左心耳大小与左心房密切相关，是左心房容积的10.65%，结果与Christiaens 等[20]的研究相似，且在心动周期中二者的变化是同步的。左心耳排血量与左心房排血量直线相关，左心耳排空分数与左心房排空分数明显相关。可见，左心耳与左心房功能密不可分，左心耳在维持心输出量和调节心脏功能方面起到重要作用，若封堵左心耳，当左心房容量或压力过大时会损害血流动力学反应，降低心输出量。因此，左心耳封堵术可能存在潜在的副作用，对左心耳血流动力学及神经体液作用还需进一步研究来提高对左心耳生理功能和病理变化的认识。本研究尚存在一定的局限性。理论上讲，重建的时相越多，最大和最小容积时相的选择越准确。本研究重建了10个时相对左心房及左心耳的容积变化和功能进行了研究，若能增加观察时相，计算出来的左心耳排血量和左心耳排空分数将更加接近其真实值。

总之，本研究用256层螺旋CT观察了左心房及左心耳容积随时相的动态变化特点，描绘了正常人左心房及左心耳时相—容积变化曲线，分析了左心房及左心耳功能参数之间的关系，证实了左心耳与左心房容积和功能均密切相关。表明256层螺旋CT冠脉CTA可以在诊断冠状动脉疾病的同时，通过采用多时相三维容积重建来评估左心房和左心耳的容积和功能，存在潜在的临床应用价值。

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Preliminary Study on Functional Correlation Between Left Atrial Appendage and Left Atrium Using 256-Slice Spiral Computed Tomography

LIU Xiao-wei, LI Cai-ying, YANG Hai-qing, REN Xiang-jie, MA Guo-jing.
Department of Radiology, The Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang (050000), Hebei, China

LI Cai-ying, Email: licaiying63@163.com

Objective: To preliminarily explore the functional correlation between left atrial appendage (LAA) and left atrium using 256-slice spiral computed tomography coronary angiography (CTA) with multi-phase three-dimensional volume rendering.

Methods: A total of 40 patients who

the conventional CTA by 256-slice spiral CT (without cardiovascular disease) were prospectively studied. 10 data sets of transversal image were reconstructed for every 10% (5%～95%) of the R-R interval. All images were analyzed for volume changes of LAA and left atrium in a cardiac cycle, and the functional correlation indexes between LAA and left atrium were calculated as well.

Results: The volume of LAA (6.47±2.25)ml was 10.65% of the volume of left atrium (68.91±15.62)ml, and both LAA and left atrium volume changes of were synchronous in a cardiac cycle. The left atrium ejection volume (LAEV), left atrium ejection fraction (LAEF) and LAA ejection volume (LAAEV), LAA ejection fraction (LAAEF) were (45.51±9.66)ml,(51.03±5.10)%, and (5.55±1.94)ml, (63.91±7.75)% respectively. The LAAEV was positively related to LAEV (r=0.644),and LAAEF was positively related to LAEF (r=0.499).

Conclusion: There is close functional correlation between LAA and left atrium. 256-slice spiral CTA with multi-phase three-dimensional volume rendering may impersonally assess the functions of LAA and left atrium, therefore provide the important reference in clinical practice.

256-slice Spiral CT; Left atrium; Left atrial appendage; Volume; Function

050000 河北省石家庄市，河北医科大学第二医院 影像科

刘晓伟 硕士研究生 主要从事心血管影像诊断 Email：liuxiaoweijuly@sina.com 通讯作者： 李彩英 Email：licaiying63@163.com

R541

A

1000-3614（2013）04-0304-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2013.04.019

2012-11-23）

（助理编辑：曹洪红）