年龄与性别对心脏形态学影响多排螺旋CT测量

徐倩， 郭志军， 白泽梅， 赵宝宏， 周海涛， 崔继岩

近年来冠状动脉CT血管成像(coronary computed tomographic angiography,CCTA)检查作为临床评估疑似缺血性心脏病患者的重要方法，在全球范围内得到了广泛的发展和应用[1]，同时，利用最佳期相自动选择技术(Best phase)可以精确采集心脏各不同时期清晰图像。本研究通过利用64排螺旋CT Best phase技术获得心脏收缩末期与舒张末期图像，分析年龄与性别对心脏形态学变化的影响及其规律。

图1 女，59岁，舒张末期图像，冠脉CTA检查未见异常。a) 心脏左心房最大层面RL径(线1)与AP(线2); b) 利用4个心腔分界线1(前室间沟与后房间沟连线)与2(左、右房室沟连线)为测量基线，左、右心室RL径与AP径(线3-6)。图2 四组健康志愿者：a组(男，年龄≥60岁)，b (男，年龄<60岁)，c组(女，年龄≥60岁)，d组(女，年龄<60岁)。d组左心室在收缩末期与舒张末期，以及左心房在舒张期明显小于其它3组，收缩期小于a组和b组。两期右心室在60岁以下男性组均大于两个女性组。a) 收缩期； b) 舒张期。

材料与方法

1.一般资料

2016年6-10月，经行冠脉CTA检查的健康志愿者118例(年龄58.3±9.9岁)。①按年龄分组，60岁以上患者49例，60岁以下患者69例； ②按性别分组，男54例，女64例；③综合性别与年龄因素分为四组，a组(男，年龄≥60岁，20例)，b (男，年龄<60岁，34例)，c组(女，年龄≥60岁，29例)，d组(女，年龄<60岁，35例)。

纳入及排除标准：①图像清晰，无伪影；②经临床综合检查并随访6个月以上心功能正常，并除外可能引起心脏大小变化的疾病，如高血压、肺心病、风心病、肺动脉病变、先心病、心肌病等；③冠状动脉CTA显示主要分支无明显狭窄(狭窄率<30%)。

2.仪器设备及扫描参数

采用Somatom Definition AS 64排螺旋CT机进行回顾性心电门控螺旋扫描，选择冠脉CTA扫描方案，使用扫描床内置的心电临护仪，患者禁食水4～8 h，心率控制在65次/分以下(必要时口服阿替洛尔，12.5～100 mg)。扫描范围为气管分叉下方10～15 mm至心脏膈面，在降主动脉设定感兴趣区自动触发扫描。采用高压注射器经肘静脉注入非离子型对比剂(碘海醇350 mg l/mL)60 mL，然后以相同流率注射生理盐水30 mL，流率5.0 mL/s。扫描参数：管电压120 kV，管电流200 mAs，机架转速0.33 s/r，准直器宽度40 mm(128×0.6 mm)，螺距0.2，standard模式，扫描层厚0.75 mm，以0.625 mm层厚、0.625 mm间隔重组图像。通过西门子最佳期相自动选择软件(Best phase)重组出收缩末期和舒张末期的影像，并将图像数据传输至工作站。

3.图像后处理及数据测量分析

图像后处理：采用syngo.via Workstation工作站将所获得重组图像进行多平面重建(multiple planar reconstruction，MPR)及心脏相关参数测量。图像处理及相关参数测量由3名主治医师经过统一培训后独立完成(采用双盲法)，测量结果取其均值。

表1 不同年龄各心腔测量参数对比分析

注：P<0.05示组间差异有显著性。

相关参数测量(图1)：①选取轴面左心房最大层面，测量最长径及垂直于长径的短径，分别为左房左右径(LR)及前后径(AP)；②运用MPR技术以二尖瓣口为中心，重建出右心房及两心室均为最大的层面作为径线测量平面，经前室间沟与后房间沟作一条直线(线1)，左、右心室最远点到直线的距离为左、右心室的左右径(LR)，右房最远点到直线的距离为右房左右径(LR)。经左、右房室沟作一直线(线2)，左右心室最远点到直线的距离为左、右心室前后径(AP)，右房最远点到直线的距离为右房前后径(AP)；③计算出各心腔LR及AP的乘积；④两条直线线1与线2相交所成左室方向的夹角为左室角(β)。

3.统计学分析

利用SPSS 19.0软件包进行数据处理。组间性别与年龄均衡性检验分别采用卡方检验和t检验，按年龄分组及按性别分组组间比较采用独立样本t检验，按年龄及性别分组采用单因素方差分析，检验标准以P<0.05代表组间差异具有显著性。

结 果

1.以年龄分组各心腔各期径线参数对比

根据不同年龄把118例健康志愿者分为两组：A组(年龄≥60岁，49例)，B组(年龄<60岁，69例)。两组间对性别进行均衡性检验，组间差别无统计学意义(χ2=0.826，P=0.363)。在收缩末期及舒张末期，A组左房LR径、左房AP径及左房两径线乘积(LR×AP)均大于B组(P<0.05)。其余各心腔LR径、AP径、两径线乘积(LR×AP)及左室角(β)，A、B两组间比较均无统计学意义(P>0.05)，其中舒张期左室LR径两组间比较P值为0.075。

2.以性别分组各心腔各期径线参数对比

根据不同性别把118例健康志愿者分为两组：C组(男，54例)，D组(女，64例)。首先对两组年龄进行均衡性检验，组间差别无统计学意义(t=-0.940，P=0.349)。在收缩末期及舒张末期，两心室LR径、AP径及两径线乘积(LR×AP)C组均大于D组(P<0.05)。其余各心腔LR径、AP径、两径线乘积(LR×AP)及左室角(β)，C、D两组间比较均无统计学意义(P>0.05)，其中舒张期右心房LR径两组间比较P值为0.089。

3.综合性别与年龄因素分组各心腔各期径线乘积对比

综合性别与年龄因素分组，118例健康志愿者分为4组，对各心腔各期径线乘积对比：a组(男，年龄≥60岁，20例)，b (男，年龄<60岁，34例)，c组(女，年龄≥60岁，29例)，d组(女，年龄<60岁，35例)。60岁以下女性组左心室在收缩末期与舒张末期均小于其它3组(P<0.05)，左心房在舒张期小于其它3组(P<0.05)，收缩期小于60岁以上的男性组和女性组(P<0.05)。右心室在60岁以下男性组大于两个女性组(P<0.05)。右心房两各时期各组间差异不明显(P>0.05)。

讨 论

心脏疾病是一种严重威胁人类健康的常见疾病之一，具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点。心脏各心腔大小及其变化对患者疾病诊断、预后、治疗方案的选择起着至关重要的作用[2-4]。对于心脏增大的判断最早在胸部X线片上测量心胸比，但其敏感性及特异性都是受限制的[5]，也不能准确评估心室容积及左心功能[6]。目前，临床常用的方法是心脏超声检查，但超声检查用时长，检查结果与检查者临床经验、检查手法明显相关[7-8]。心脏MR检查目前被认为是影像学评价心脏形态及功能的金标准，但其费用相对高昂及禁忌症较多难以广泛应用[9]。随着多排螺旋CT设备的不断更新、技术的快速发展，胸部CT在临床疾病检查及肺结节筛查方面均得到快速普及和应用。研究显示带有心电门控的多排螺旋CT广泛应用于冠脉CT检查与心功能的评价[10]。随着心脏与冠脉CT的临床应用不断推广，辐射剂量的问题引起广泛的关注[11]。CCTA的飞速发展不仅使患者辐射剂量显著降低，通过一站式扫描还可以获得心肌灌注及冠状动解剖和功能学信息，甚至可以通过3D融合得到心脏的形态和功能[12]。也有学者研究非门控多排螺旋CT判断心功能的可行性[13]，其评价效果优于心胸比的评估。Baque-Juston等[14]另辟蹊径，研究测量左心房-椎体横径比值来评价左房大小。但是，目前对于心腔大小的判定缺乏统一的CT诊断标准[15]。但不同年龄与性别对心脏形态学影响是在CT应用于心脏测量研究中不能回避的问题[16]，本次研究目的在于通过利用64排螺旋CT心电门控技术获得心脏收缩末期与舒张末期图像，分析年龄与性别对心脏形态学变化的影响及其规律。

表2 不同性别各心腔测量参数对比分析

表3 综合性别与年龄因素分组各心腔各期径线乘积对比

注：标a、c、c、d字母者表示与该字母组组间多重比较有统计学意义(P<0.05)。

此次研究分别对以年龄和性别分组时的另一因素，进行了组间均衡性检验(P>0.05)，从而有效避免了两个因素的交叉影响。以60岁为分组标准，A组老年组(≥60岁)与B组中青年组(<60岁)，在收缩末期及舒张末期的左房LR、AP两值，A组均明显大于B组(P<0.05)，而其余各心腔的相关测量参数无明显差异(P>0.05)。随着年龄的增长，尤其当人们步入老年后，左心功能会出现不同程度的下降，但由于左心室代偿能力很强，因此这种由于年龄因素导致的左心功能下降，首先可能表现为左心房形态学改变，即各径线增大。以性别分组，C组(男性)与D组(女性)对比分析，两心室LR径、AP径及两径线乘积(LR×AP)在收缩末期及舒张末期组间均具有统计学差异(P<0.05)。在收缩末期及舒张末期，其余各心腔LR径、AP径、两径线乘积(LR×AP)及左室角(β)，两组间比较均无统计学意义(P>0.05)。为了进一步探讨心脏形态学变化的规律，本次研究根据不同性别、不同年龄把118例健康志愿者分为四组，发现60岁以下女性组左心室在收缩末期与舒张末期，以及左心房在舒张期均小于其它3组(P<0.05)，收缩期小于60岁以上的男性组和女性组(P<0.05)。右心室在60岁以下男性组大于两个女性组(P<0.05)。

从研究结果中可以看到：以年龄分组时，舒张期左室LR值两组间比较P值为0.075；以性别分组时，舒张期右心房LR值两组间比较P值为0.089。与统计学检验标准0.05非常接近。如果增大样本量进行研究，可能出现组间差异存在统计学差异，此需要进一步研究证实。

左室角(β)是指四心腔分界线线1与线2相交所成左室方向的夹角为左室角(β)。以年龄和性别分组时，左室角(β)组间比较均无统计学意义(P>0.05)。其原因主要在于：由于年龄因素主要影响左心房，而左心房位置较高，对左室角(β)影响小；而性别因素主要影响两个心室，两心室同时发生变化时，左室角(β)改变不明显。

总之，通过对多排螺旋CT Best phase技术获得心脏图像进行测量分析，随年龄增大，左房增大较明显，男性两心室明显大于女性。此次研究方法测量的是各心腔外径，因此不能区分心脏改变是源于心腔扩大，还是心肌增厚，但同时有效减少了心脏运动影响及对比剂使用的依赖，因此该方法可用于利用普通胸部CT对心脏增大的估测。另一方面，此项研究样本量较少，尚需增加样本量，进一步测量分析。