动态容积CT腺苷负荷心肌灌注成像诊断的探讨*

彭 晋 陈思敏 刘昌华 曾英琅 耿方明 吴贵华

心肌灌注异常通常发生在左心室壁运动异常或心电图变化之前。CT心肌灌注成像(computed tomography-myocardial perfusion imaging，CT-MPI)在评价心肌有无灌注缺损(PD)方面与单光子发射型电子计算机断层扫描-MPI(single-photon emission computed tomography-MPI，SPECTMPI)的结果相关性较高[1-3]。药物负荷可以诱导出隐匿性的灌注缺损，再根据灌注缺损的存在与否和严重程度对冠心病患者进行治疗评估。本研究通过应用动态容积CT(dynamic volume CT，DVCT)-MPI，将腺苷负荷与静息MPI进行对比分析，以验证负荷MPI诊断心肌缺血的可行性和准确性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年9-12月厦门大学附属成功医院经冠状动脉CT血管造影(CT angiography，CTA)诊断的30例冠心病患者，其中男性17例，女性13例；年龄27～70岁，平均年龄(50.8±5.5)岁。静息态扫描时心率50～95次/min，平均心率(63.6±6.8)次/min。体质量指数(body mass index，BMI)18.6～31.9 kg/m2，平均(22.5±1.6)kg/m2。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①典型或不典型胸痛；②运动负荷测试时的异常表现或呼吸困难；③心电图T波异常。

(2)排除标准：曾经经皮冠状动脉介入或冠状动脉搭桥术、严重心律失常、不稳定的临床状态、急性冠状动脉综合征、陈旧性心肌梗塞、哮喘、严重主动脉瓣狭窄、肾功能恶化(血清肌酐＞1.5 mg/dl)以及纽约心脏协会分级为IV级的充血性心力衰竭、Ι度以上房室阻滞。

1.3 仪器与材料

采用Aquilion ONE型320排动态容积CT(日本东芝公司)。三通道高压注射器(德国Ulrich公司)；Vitrea FX软件(美国Vital Images公司)。

1.4 扫描方法

采用动态容积CT，检查前测量血压、心率，对患者进行呼吸训练，对安静状态下心率＞75次/min者，扫描前30 min可根据需要酌情给予酒石酸美托洛尔25～50 mg口服，扫描前5 min硝酸甘油0.5 mg舌下含服。患者取仰卧位，正确连接心电监护检测心率。首先行冠状动脉钙化积分扫描，扫描范围从气管隆突下1 cm到心脏膈面，嘱患者屏气，静息灌注扫描范围同钙化积分扫描。造影剂采用团注跟踪技术，感兴趣区置于主动脉根部，在相应密度达到预定阈值120 HU，5 s后开始采集图像触发扫描，均采用回顾性门控扫描；右肘静脉留置20 G套管针，采用三通道高压注射器，注射流速以5.0 ml/s注入60 ml非离子型对比剂碘帕醇370 mg I/ml，后续以5.0 ml/s注入30 ml生理盐水。扫描模式为VOLUME采集，根据患者的BMI设置管电压100～120 kV，管电流350～500 mA，转速为0.35 s，探测器准直为320 mm×0.5 mm。左肘静脉留置20 G套管针，15 min后按恒定的速率140 μg/(kg·min)注入腺苷，回顾性门控成像在腺苷输入4 min后开始进行，扫描方法同静息灌注扫描。

1.5 图像后处理方法

(1)软件自动选择静息态灌注扫描最佳心动周期的作为冠状动脉重建序列，以该序列重建CTA图像，重组层厚为0.5 mm，间距为0.5 mm，若图像满意则接受该图像，若某支或某段冠状动脉显示不佳，则通过心电图编辑及微调毫秒来选择冠状动脉显示最清晰层面重组图像。采用Vitrea FX软件重组得到冠状动脉的容积再现(volume rendering，VR)、多平面重建(multi planar reformation，MPR)、曲面重组(curve planar reformation，CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)图像。

(2)分别将静息及负荷灌注扫描原始数据进行重建，层厚0.5 mm，重建间隔0.5 mm，软组织函数，选择心动周期的75%作为灌注重建序列。将重建后数据调入Vitrea FX后处理工作站中的心肌灌注软件(Cardiac： Myocardial CT)，处理得到16段颜色编码的“心肌灌注碘图”(以心室短轴位显示)及左心室短轴位二维解剖图，灌注图与解剖图像的融合图像提供综合心脏形态和心肌灌注的信息。

1.6 观察与评价指标

左心室心肌分段根据16节段模型进行分段，由两名有经验的医师对左心室心肌范围进行圈选，再根据软件自动计算出透壁灌注率(transmural perfusion ratio，TPR)分布情况分别作出评价[4]。近蓝色伪彩色代表最高的血流灌注状态(TPR≥0.90)，近红色代表低血流灌注(TPR＜0.90)，血流缺失则无伪彩色编码。均匀的蓝色伪彩色为正常心肌，而红色或者无伪彩色编码为心肌灌注缺损表现。意见不一致时讨论得出一致结论。

1.7 统计学方法

采用SPSS18.0统计软件分析数据。以CTA中狭窄及闭塞段供血区域分布及二维解剖图CT值＜80 HU为参照标准，分别计算左心室短轴位静息与负荷TPR图诊断心肌再灌注损伤节段的灵敏度、特异度、阳性预测值(positive predictive value，PPV)和阴性预测值(negative predictive value，NPV)；使用Kappa检验分析静息和(或)负荷TPR图与CTA及二维解剖图结果所显示的灌注缺损节段的一致性，Kappa值0.81～1.0为一致性非常好，0.61～0.80为一致性好，0.41～0.6为一致性一般，＜0.4为一致性差。

2 结果

(1)30例患者左心室心肌分段共计480段。静息态心率为50～95次/min，平均心率(63.6±6.8)次/min均获得良好的CTA影像(如图1所示)。

图1 患者静息态CTA影像

观察比较静息与负荷心肌灌注成像检测心肌灌注缺损节段的真阳性、假阳性、真阴性、假阴性、敏感性和特异性，如图2所示。

(2)负荷心肌灌注检出心肌灌注减低节段的灵敏度、阴性预测值均高于静息心肌灌注成像，两种方法检查结果Kappa分析差异有统计学意义(k=0.76，k=0.79；P＜0.05)，见表1。

表1 静息与负荷心肌灌注成像对30例冠心病患者心肌灌注减低节段检出情况比较

图2 负荷心肌灌注成像及左心室短轴位二维解剖图

3 讨论

SPECT-MPI可以显示心肌灌注情况，但不能提供冠状动脉影像。有研究表明，SPECT灌注异常的患者在多层螺旋CT上只有50%存在明显冠状动脉病变，并且SPECT灌注正常的患者也不能排除存在有临床意义的冠心病[5]。因此，同时显示冠状动脉管腔和心肌灌注的信息对于可疑冠心病患者的诊断、治疗和预后有重要的价值。DVCT具有很高的时间和空间分辨率，首过灌注既能显示冠状动脉的解剖和病变情况，又可显示病变血管相应供血范围的心肌灌注情况，还能准确评价心功能状况，真正实现了“一站式”心脏检查[6]。由于负荷状态下患者心率较快，本研究采用静息态全心动周期扫描方式来获得最佳重建期相，均获得良好的冠状动脉图像。

有研究显示，低灌注心肌区表现为低密度，正常心肌区表现为高密度，而且两者与病理组织所示的异常和(或)正常心肌区一致性好[7]。本研究以左心室短轴位二维解剖图结合冠状动脉图像为参照，将DVCT静息态与负荷态MPI做对比分析，以期找到最准确的“一站式”心脏检查方法。Ruzsics等[8]的初步研究结果显示与SPECT相比，静息状态下DVCT检测心肌缺血的灵敏度和特异度分别为84%和94%。

有学者认为，动态CT-MPI对心肌灌注异常有较好的诊断准确性，并且可以区分缺血和梗死[9]。本研究发现，负荷MPI检出低灌注心肌节段的敏感性、阴性预测值均高于静息MPI；负荷MPI与左心室短轴位二维解剖图及冠状动脉图像的一致性略高于静息MPI，这可能是因为负荷状态下更容易检出隐匿性的灌注异常，而心肌灌注的异常往往是负荷超出代偿血供所致。尽管本研究中负荷状态下患者心率高，但负荷MPI仍与左心室短轴位二维解剖图及冠状动脉图像具有较好的一致性，提示负荷CT-MPI作为一种诊断心肌灌注情况的新技术具有较好的临床应用前景。此外，本研究中由于对一些伪影认识的不足，导致在负荷MPI中出现了41个假阳性节段，在一定程度上降低了该技术诊断心肌缺血的特异性。

负荷心肌灌注成像能对灌注减低的心肌进行有效的检测，尤其是对隐匿性心肌缺血具有较高的诊断敏感性和准确性。随着DVCT技术的进一步发展，“一站式”心脏检查技术将得到进一步完善，为指导冠心病的临床诊断、治疗和预后评估提供更有价值的帮助。