64排螺旋CT前瞻性心电门控扫描技术在先天性心脏病中的应用研究

杨 毅 高宝林 刘晶哲*

成年人先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)多数是由于患者在婴幼儿期CHD症状不明显、且患者当地医疗水平有限而未能及时发现和治疗长大后形成的，其特点是病史比较长，通常均有12～15年以上的病史[1]。随着患者的生长发育，其生理状况愈来愈差，心脏功能已经显著降低，出现了肺动脉高压、紫绀及心率失常等症状，迫使患者到医院就医[2-7]。

随着医学技术的进步，对CHD检查手段也在不断丰富，虽然超声心动图(echocardiography，ECG)和磁共振(magnetic resonance，MR)有着无辐射侵害的优点，但多层螺旋CT(multislice spiral CT，MSCT)在心血管诊断中的应用也愈来愈广泛[8-10]。在既往的文献中，多探索多排螺旋CT在婴幼儿CHD扫描技术及参数设置，而在成年CHD患者扫描技术上的研究较少。为此，本研究拟探讨64排螺旋CT采用前瞻性心电门控技术扫描成年CHD患者扫描参数的设定。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2014年2月至2017年2月在清华大学第一附属医院治疗的18例CHD患者的资料并进行回顾性分析，其中女性7例，男性11例；年龄为18～38岁。全部患者签署知情同意书后进行64排螺旋CT前瞻性心电门控扫描和多普勒超声的检查。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①临床和影像学诊断为CHD；②有心动超声诊断；③无手术史；④年龄＞18岁以上。

(2)排除标准：①存在严重的肝肾疾病、恶性肿瘤等严重的系统性疾病；②明显的意识混乱，精神疾病。

1.3 仪器与材料

采用Philips Brilliance 64 CT扫描机(荷兰Philips公司)；Medrad stellant双筒高压注射器(美国Medrad公司)。对比剂为碘帕醇-370注射液(上海博莱科信谊药业有限责任公司)；多普勒超声仪(LOGIQ E9美国通用公司)。

1.4 检查方法

(1)CT检查。使用Philips Brilliance 64 CT扫描机进行扫描检查，扫描前与患者进行良好的沟通，完成对患者的屏气训练，患者取仰卧位平躺于扫描床正中，双臂举于头上。扫描范围起于主动脉弓上2～3 cm处，止于心脏下膈肌。对比剂选用碘帕醇-370(非离子型)，通过肘正中静脉注射，流率为4 ml/s，注射70 ml对比剂后继续注射20 ml生理盐水，再继续注射20 ml对比剂，再继续跟踪注射25 ml生理盐水。

(2)扫描参数设置。CT扫描参数：扫描层厚0.625 mm，管球旋转时间0.4 s/圈，管电压120 kV，管电流200 mAs；准直器宽度为64×0.625 mm；矩阵为512；层厚为0.8 mm；层间距为0.4 mm；管球旋转时间为0.4 s；采用前瞻性心电门控和对比剂智能跟踪方式进行扫描。感兴趣位置选在与气管分叉同等高度的降主动脉，阈值为130 HU。

(3)后处理。通过EBW后处理工作站进行数据的重建，通过容积再现(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)等后处理方式，将整个心脏结构和外周大血管显示清楚。所有患者的影像报告经副主任级医师审阅后与超声心动图(echocardiography，ECG)结果相佐证。

2 结果

2.1 CT心脏各房室结构影像表现

经EBW后处理工作站进行数据的重建，所获CT心脏右心房、右心室和左心房和左心室结构影像清楚，与外周血管比邻关系清晰，可清晰显示室间隔缺损和主动脉骑跨(如图1所示)。

图1 心脏各房室结构CT影像

2.2 心脏各房室CT值

CT扫描得到心脏左右心房、左右心室的影像，经测量心脏各个房、室之间CT值存在差异。右房有对比剂混合不均的现象(如图2所示)。但CT影像诊断结果与多普勒心动超声相吻合。

图2 心脏各房室CT值影像

3 讨论

CHD的影像学数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)检查是金标准，但随着ECG和MR技术的进步，DSA有创性的弱点随之显现出来。ECG对于心外畸形观察不够理想，MR检查时间较长，有的患者患有幽闭恐惧症，不适合做MR检查，因此这两项检查存在不足之处。随着多排螺旋CT技术的进步，前瞻性心电门控扫描在冠状动脉成像中的应用已经较为普遍[11]。但随着CHD患者生长发育，心脏功能已经降低，出现了高心率等多种症状。复杂CHD患者心脏的血液循环与常人有差异，不能够简单照搬冠状动脉成像的技术参数。前瞻性心电门控扫描辐射剂量远小于后置心电门控扫描模式[12]。但其为轴扫，整体扫描时间要慢于后置心电门控扫描模式，这种情况增加了在相同对比剂用量情况下得到充盈状态良好的心脏各房、室及外周大血管CT影像的难度。

理想状态下，希望心脏各房、室及其周围大血管扫描完毕时，都已经有足够浓度的对比剂进入这些器官，并且这些器官内CT值尽量相等，这样得到的数据经过重组后，能更好的观察疾病状况，避免由于对比度浓度差异造成的伪影。为了达到这样的要求，本研究将触发点选择在降主动脉，阈值为130 HU，保证心脏各房室及肺动脉均有对比剂进入。在对比剂的用量上进行设计。大剂量对比剂的使用，不但能得到有足够浓度的CT增强影像。也极大降低了因心功能差异造成的扫描失败。但CHD患者心功能减弱，短时间内注入大剂量液体不可取，并且大剂量对比剂的使用也有可能引发造影剂相关性肾损害(contrast induced nephropathy，CIN)[13-15]。因此，本研究采取注入对比剂→盐水→对比剂→盐水的注入模式，其目的是控制对比剂的用量减少CIN发生的概率，延长注射时间，降低扫描难度。达到使心脏各房、室及外周血管在影像采取时都有一定浓度对比剂进入，获得满意的图像，以利于图像的重组和诊断。

心脏CT血管造影(CT angiography，CTA)成像对于成年CHD患者了解其心脏形态、结构以及手术的可行性评估具有极高的价值[16]。然而，由于这些患者心脏功能已经降低，尤其是复杂的CHD患者，如复杂的大动脉转位和右心室双出口、Ebstein畸形及肺动脉闭锁等造成的心脏解剖结构的改变，使得心脏血液循环的路径和时间与心脏解剖结构和心功能正常的患者有明显区别，加大了在同一扫描时间段内使心脏各房、室和心外大血管同时间段内有较高浓度对比剂流过的难度。本研究对成年CHD患者的影像采集选用了前瞻性心电门控扫描，设定的扫描参数和对比剂注射速率，其目的是尽量避免硬化伪影的产生及心脏搏动带来的移动伪影。在降低辐射剂量[14]的同时得到清晰的心脏各房、室及外周血管的影像。

本研究对成人CHD患者扫描参数的设定不足之处是在扫描时间内造成上腔静脉对比剂浓度太高，并且由于右房涡流的影响使得右房内对比剂浓度不太均匀，对图像造成了一定影响。CHD患者身体孱弱，体重和体征比实际年龄要低2～3岁。尤其是心脏结构和心功能与常人有很大区别。因此，若要得到满意的图像，对比剂注入的速率、扫描时间的参数设定是关注的要点。

采用前置门控技术结合恰当的扫描时间、对比剂注射速率等参数的设定对CHD患者的心脏及外围血管进行检查，在减轻辐射损伤的同时也能够得到较为清晰的影像，并有助于了解患者的心脏结构及其外周血管的状况以及患者手术计划的评估和制定。

参考文献

[1]罗继文，何树松，任杰.63例成人先天性心脏病的外科治疗[J].中国医学创新，2009，6(16)：54-56.

[2]Benza RL，Miller DP，Gomberg-Maitland M.Predicting survival in pulmonary arterial hypertension：insights from the registry to evaluate early and long-term pulmonary arterial hypertension disease management(REVEAL)[J].Circulation，2010，122(2)：164-172.

[3]杜文伟，范印文.成人先天性心脏病的临床分析[J].中国医药指南，2012，8(23)：504-505.

[4]孙云娟，逢坤静，曾伟杰，等.先天性心脏病相关性肺动脉高压的临床筛查[J].中华医学杂志，2012，92(16)：1091-1094.

[5]Furlan AJ，Reisman M，Massaro J，et al.Study design of the CLOSURE I trial：A prospecti ve，multicenter，randomized，controlled trial to evaluate the safety and efficacy of the StarFlex septal closure system versus best medical therapy in patients with stroke or transient ischemic attack due to presumed paradoxical embolism through a patent foramen ovale[J].Stroke，2010，41(7)：2872-2883.

[6]Berger RM，Beghetti M，Galiè N.Atrial septal defects versus ventricular septal defects in BREATHE-5，a placebo controlled study of pulmonary arterial hyperten sion related to Eisenmenger`s syndrome：A subgroup analysis[J].Int J Cardiol，2010，144(3)：373-378.

[7]Kitsios GD，Dahabreh IJ，Abu Dabrh AM，et al.Patent foramen ovale closure and medical treatments for secondary stroke prevention：A systematic review of observational and randomized evidence[J].Stroke，2012，43(2)：422-431.

[8]Wian A，Nyberg E，Gilkeson RC.CT evaluation of congenital heart disease in adults[J].AJR Am J Roentgenol，2009，193(2)：388-396.

[9]Wilson GT，Gopalakrishnan P，Tak T.Noninvasive cardiacimagng with computed tomography[J].Clin Med Res，2007，5(3)：165-171.

[10]Tomasion A，Malik S，Shamsa k，et al.Congenital heart diseases：post-operative appearance on multi-detector CT：a pictorial essay[J].Eur Radi，2009，19(12)：2941-2949.

[11]马延贺，于铁链，李东，等.64层螺旋CT冠状动脉成像中前瞻性心电门控技术的应用价值[J].中国医学影像技术，2010，26(3)：492-495.

[12]王妍焱，吴国庚，周诚，等.64层螺旋CT前门控冠状动脉横断面扫描低剂量技术的初步研究[J].中华放射学杂志，2008，42(10)：1018-1021.

[13]张龙江，祁吉.对比剂肾病：一个值得关注的问题[J].中华放射学杂志，2007，41(8)：882-884.

[14]娄明.对比剂肾病的研究进展[J].当代医学，2009，12(35)：549-551.

[15]姚强，郝斌.对比剂肾病早期诊断的研究进展[J].中国当代医药，2013，20(17)：24-26.

[16]杨有优，王思云，周旭辉，等.64层螺旋CT诊断复杂先天性心脏病及与超声心动图和手术对照[J].临床放射学杂志，2007，26(10)：1029-1032.