采用256层螺旋计算机断层摄影术对心动周期不同时相正常人冠状静脉定量研究

贾芳莹，李彩英，寇晨光，王岑，田伟伟，袁迎芳，卓利勇

近年来, 心脏静脉系统在心脏介入治疗及心脏外科中的应用日益增多,评价冠状静脉窦及其分支的方法主要有逆行冠状静脉造影、冠状动脉造影显示静脉、经胸或经食管超声心动图等[1]。冠状静脉系统的256层螺旋计算机断层摄影术（MSCT）成像研究现已逐步展开, 但目前国内外相关研究较匮乏。本研究运用256 层MSCT对冠状静脉窦口及其分支静脉开口径线、截面积进行定量研究，并分析其与心动周期不同时相的相关性，以进一步提供重要临床价值。

1 资料与方法

一般资料： 选取2016年12月至2017年10月期间我院临床可疑冠心病或无症状体检的受试者70例，行MSCT冠状动脉成像，其中男性30例，平均年龄（49.89±10.85）岁。所有受试者均为窦性心律，血压无异常，无冠心病、心房颤动、严重肺部疾病、心包和胸腔积液、先天性和风湿性心脏病及心功能不全等，冠状动脉走行均为右冠状动脉优势型，且无冠状动脉及冠状静脉畸形及变异。

检查方法：采用飞利浦256层MSCT扫描仪，患者取仰卧位，手臂前举，应用回顾性的心电门控技术，于呼气末开始屏气时开始扫描，屏气时间5～7 s，扫描区域自主气管分叉部位的下方0.5 cm处开始至心脏膈面。采用智能跟踪法，设定主动脉层面阈值为150 HU，达到阈值后6 s开始正式扫描。用双筒高压注射器以4～5 ml/s 的流速注入碘海醇对比剂，剂量（1.0±10.0） ml/kg。随后注入生理盐水40 ml。扫描参数:管电流280～350 mAs/转，管电压100～120 kV，准直径128 ×0.625，螺距0.18，旋转时间330 ms，矩阵512 ×512，显示野250 mm。

图像后处理：将冠状动脉血管成像（CTA） 原始数据进行重建，重建层厚0.9 cm，间隔0.45 cm并传送到Philips EBW 6.0后处理工作站，重建收缩期（45%时相）及舒张期（75%时相）两个时相，将横断面数据调入后处理工作站，图像自动生成冠状动脉的三维图象。冠状静脉的成像方法与此类似，采用人工智能的方法按照冠状静脉的走行人为辨认并利用跟踪曲线描绘其正常走行，描绘出正常走行之后并对每个静脉属支准确命名，后处理采用多平面重组（MPR）、最大密度投影（MIP）、最小密度投影（MinIP）及容积再现（图1）等各类重建技术。

图1 容积再现技术显示每个冠状静脉关系

测量方法：（1）将收缩期（45%时相）及舒张期（75%时相）两个时相的原始图像传至后处理工作站进行重组，分别在原始图像的横断位上测量冠状静脉窦的前后径，沿冠状静脉窦口为中心重建斜矢状位，测量窦口的上下径（图 2）。（2） 将数据调入后处理工作站的血管分析软件中，沿冠状静脉主干及属支静脉长轴走行平行或垂直重建，定量测量冠状静脉窦（CS）、左心室后静脉（PVLV）、后室间静脉（PIV）、左边缘静脉（LMV）开口径线与截面积。（3）所有数据均由经验丰富的CT影像诊断医师独立测量，测量两次取平均值，测量前后采用相同的窗宽、窗位（分别为 600 HU、60 HU）等参数。本研究以各冠状静脉入口处为冠状静脉测量位置。

统计学方法 ： 采用 SPSS 21.0 统计学软件包进行统计学处理分析。各支血管径线、截面积测量值以表示，两个样本之间比较采用独立样本的t检验，不符合正态分布的数据，采用两个样本的非参数检验，P＜0.05认为差异有统计学意义。

图2 冠状静脉窦前后径及上下径测量方法

2 结果

70例受试者心动周期不同时相冠状静脉成像结果（表1）：70例受试者行冠状静脉成像，100%一次扫描成功。45%时相的冠状静脉窦口及其分支静脉开口径线、截面积值均较75%时相数值增大（P均＜0.05）。

表1 70例受试者心动周期不同时相冠状静脉成像结果（径线：mm，截面积：mm2；±s）

项目 45%时相 75%时相 P值冠状静脉窦前后径 12.59±2.49 9.60±2.68 0.000上下径 16.26±3.05 13.15±2.88 0.000直径 15.78±2.86 13.80±3.11 0.000截面积 202.36±71.00 156.31±68.06 0.000左心室后静脉直径 4.31±1.58 3.17±0.99 0.000截面积 14.48±7.98 8.68±6.07 0.000后室间静脉直径 6.12±1.71 5.05±1.38 0.000截面积 29.23±11.69 21.73±11.97 0.000左边缘静脉直径 2.85±0.64 2.39±0.55 0.002截面积 6.74±2.75 4.70±2.22 0.001

心动周期同一时相（45%时相或75%时相）重建冠状静脉结果（表2）：同一时相（45%时相与75%时相），男性与女性的冠状静脉窦口及其分支静脉开口径线、截面积差异均无统计学意义（P均＞0.05）；按照身高、体重计算截面积，体重标化后（表3），结果显示同一时相（45%时相与75%时相），男性与女性的冠状静脉窦口及其分 支静脉开口径线、截面积差异均无统计学意义 （P均＞0.05）。

表2 70例患者心动周期同一时相（45%时相或75%时相）重建冠状静脉结果（径线：mm，截面积：mm2；±s）

表2 70例患者心动周期同一时相（45%时相或75%时相）重建冠状静脉结果（径线：mm，截面积：mm2；±s）

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表3 70例患者体重标化后，心动周期同一时相（45%与75%）重建冠状静脉结果（径线：mm，截面积：mm2；±s）

表3 70例患者体重标化后，心动周期同一时相（45%与75%）重建冠状静脉结果（径线：mm，截面积：mm2；±s）

项目 45%时相75%时相男（n=30） 女（n=40） P值 男(n=30) 女(n=40) P值冠状静脉窦前后径 7.29±1.30 7.46±1.63 0.648 5.76±1.71 5.53±1.44 0.530上下径 9.41±1.71 9.63±1.87 0.625 7.82±1.78 7.63±1.63 0.840直径 9.06±1.77 9.42±1.70 0.390 7.92±1.91 8.23±1.78 0.486截面积 118.88±42.30 118.49±41.64 0.969 92.51±42.58 90.80±37.33 0.858左心室后静脉直径 2.25±0.49 2.68±1.24 0.065 1.78±0.52 1.87±0.67 0.639截面积 7.40±3.11 9.11±5.66 0.316 4.78±2.72 5.15±4.05 0.934后室间静脉直径 3.63±1.16 3.54±0.71 0.995 2.92±0.73 3.00±0.89 0.924截面积 17.45±7.17 16.86±6.49 0.635 12.69±6.07 12.76±7.74 0.597左边缘静脉直径 0.92±0.86 0.71±0.88 0.298 0.81±0.75 0.57±0.70 0.182截面积 2.20±2.20 1.67±2.30 0.218 1.65±1.74 1.05±1.45 0.142

表4 70例患者心动周期不同时相2重建冠状静脉95%参考范围（径线：mm，截面积：mm；±s）

表4 70例患者心动周期不同时相2重建冠状静脉95%参考范围（径线：mm，截面积：mm；±s）

项目 45%时相 75%时相冠状静脉窦前后径 12.00～13.19 8.96～10.24上下径 15.53～16.99 12.47～13.84直径 15.10～16.46 13.05～14.54截面积 185.43～219.29 140.08～172.54左心室后静脉直径 3.93～4.69 2.93～3.41面积 12.57～16.40 7.22～10.13后室间静脉直径 5.71～6.53 4.72～5.38截面积 26.44～30.02 18.88～24.59左边缘静脉直径 2.63～3.08 2.19～2.58截面积 5.79～7.70 3.92～5.47

心动周期45%时相和75%时相的95%参考值范围：冠状静脉窦前后径、上下径、直径、截面积；左心室后静脉直径、截面积；后室间静脉直径、截面积；左边缘静脉直径、截面积的95%参考值范围详见表4。

3 讨论

MSCT对冠状动脉系统的评价已得到临床的广泛认可，伴随其技术的日益成熟，冠状静脉系统的MSCT成像研究逐步展开，目前国内外相关研究均局限于对舒张末期冠状静脉系统的形态学评价[2-3]，而对心动周期其他时相冠状静脉系统的MSCT形态学特征及其变化规律等方面研究相对匮乏。冠状窦内径随心动周期呈现规律性变化已得到公认，但其变化规律、机制和影响因素尚无定论[4]。

本研究对所选对象分别行收缩期（45%时相）和舒张期（75%时相）双时相重建，所有受试者行冠状静脉成像均一次扫描成功，均获得清晰的冠状静脉系统图像。结果显示在心动周期不同时相，冠状静脉窦口及其各分支静脉开口径线、截面积，45%时相均较75%时相数值增大。这与国内的孙占国等[5]运用64排CT评价冠状静脉窦不同时相变化规律所得结果一致。 D Cruz等[6]认为这种现象可能与冠状静脉窦的管壁有类似小动脉的中层平滑肌有关，现已证实冠状静脉窦内收缩期血流速度大于舒张期血流速度[7]。王筱梅等[8]人认为与心动周期中右心房压力的变化有一定关系。笔者认为冠状静脉窦及其分支内径的不同时相变化可能与冠状静脉系统的回流血量有关，即冠状静脉系统收缩期回流血量在同一时间内大于舒张期回流血量，导致冠状静脉系统于收缩期被动充盈，从而使管径增大。因此，在行冠状静脉系统相关介入手术时应注意心动周期时相因素的影响。

本研究还对不同时相不同性别诸冠状静脉窦及其分支开口直径、截面积数据资料统计学分析，结果显示：同一心动周期时相（45%时相或75%时相），男性与女性数值无统计学意义，进一步按照入组个体的身高、体重计算表面积，对数据进行标化处理，男性与女性组均值亦无统计学意义。这与国内的孙占国等[1]、温沁竹等[9]的研究结论是一致的，即性别对冠状静脉窦及其属支的管径无影响。因此，在行冠状静脉系统检查、治疗时可不必考虑性别因素的影响。

256层MSCT具有扫描剂量低，扫描速度快，图像质量高，后处理功能强大等诸多特点，可提供客观评价冠状静脉解剖，本课题提出不同心动周期时相冠状静脉窦及其各分支静脉开口径线及截面积正常参考值范围，由此可见随不同心动周期变化，冠状静脉各参数值亦发生变化，对冠状静脉相关临床介入手术提供了重要的参考。

本研究的局限性 ：（1）因考虑到MSCT扫描射线辐射及所用对比剂对人体肾脏的副作用的危害，本研究未从社会人群中招募符合入组标准的成年人作为志愿者，而是回顾性研究冠脉计算机断层摄影血管造影检查结果正常的病例。（2）样本量较小，可能造成统计学误差。

总之，256层MSCT可客观评价冠状静脉解剖，本课题提出冠状静脉窦及其分支静脉开口径线及截面积与不同心动周期的相关性，对冠状静脉相关临床介入手术提供了重要的参考。