320 排容积CT 用于冠脉检查阴性结果患者的左心室心肌灌注评价的初步研究

鲍光进 杨 波 李树平 朱宇晴 张 慧 杭开兵 黄亚洲

目前传统的多排螺旋CT，在心脏检查方面的应用主要有冠状动脉(冠脉）狭窄显示、左室功能评价等方面，很多学者研究在一次检查中同时观察心脏射血生理功能学和冠状动脉血管形态学两项指标[1]。近年来，CT 扫描时间缩短及辐射剂量减少推动了其在心肌血液灌注方面的应用，研究者开始将CT 提供的冠状动脉形态学改变与心肌血流灌注功能学方面的信息结合起来[2]。而对于宽探测器MDCT 来说，320 排容积CT 机架旋转1 周即可采集整个心脏数据信息，成像时间短，可降低对比剂用量，辐射剂量低，适合心肌灌注成像的需要[3]。有报道320 排容积CT 心肌灌注对冠心病心肌灌注缺损有较高的检出价值[4]。本研究旨在探讨320 排容积CT 对于冠脉造影检查阴性患者的左心室心肌灌注临床应用价值。

方 法

1.研究对象与纳入标准

回 顾 性 分 析2015 年1 月-2018 年12 月520 例因胸痛或胸闷来我院行冠脉CTA 检查患者[部分患者同时1 周内行DSA 造影检查]资料筛选出60 例两者检查结果均为冠状动脉结果阴性的病例。其中31例女性，29 例男性，平均年龄（55.0±9.9）岁。纳入标准：右冠优势型，未见明显冠脉变异；图像清晰。排除标准：心律失常及心律过快患者（心率＞80 次/min）；图像伪影较严重不能用于诊断；心肌病或心肌炎等严重影响心肌灌注的疾病。

2.CT 检查方法

2.1 扫描范围：自气管分叉到心底膈面。采用东芝Aquilion One 320 排动态容积CT 机进行冠状动脉容积扫描。

2.2 对比剂使用：使用碘帕醇（370mgI/ml）对比剂50 ～70ml。根据患者的体质指数（BMI=体重/身高2，kg/m2）调整用量。采用双筒高压注射器经肘静脉团注对比剂50 ～70ml，流速5.0ml/s，后以同样的流速团注生理盐水20 ～30ml，减少右心室对比剂伪影，并能节省对比剂。

2.3 扫描方案： 管电压120 ～135kV， 管电 流400 ～450mA，探测器宽度16cm（320 mm×0.5mm），视野为FOV-M，转速0.35s/r。采用回顾性心电门控进行全心动周期扫描，设定连续扫描1 ～2 个心动周期（beat），将CT 监测层面设定在降主动脉，扫描采用自动触发，应用Sure Start 对比剂追踪技术，设定降主动脉的对比剂阈值为150HU，达到150HU 阈值时触发扫描。

2.4 图像后处理：本研究采用CFA10% R-R 期间重建5%～95%，共10 组重建数据，层厚及层距均为0.5mm。将10 组数据，并重建舒张期（75%）时相数据。将重组数据导入Vitrea FX 软件分别对冠状动脉CTA、左心室透壁心肌灌注指数（TPR）进行分析。所有＞1.5mm 的节段均采用心肌16 节段法（17节段法中心尖段除外）（表1、图1）[5]进行分析记录。在工作站上将心肌分为内、中、外三层；利用16 节段模型，软件自动计算出每层心肌的平均密度值（AD）及每个节段透壁心肌灌注指数（TPR），TPR=内膜下AD/外膜下AD。左心室心肌灌注及左心室收缩功能分析均先采用软件自动分析后再手动方法勾画修正心内膜、外膜后完成分析。所有图像及数据由2 名高年资CT 血管诊断医师完成分析，数据结果取均值。

2.5 辐射剂量统计：每位患者行CT 检查时，机器自动生成容积CT剂量指数CT dose index（CTDI）和剂量长度乘积（dose length product，DLP），将其逐一记录，然后根据公式ED=DLP×C 换算成有效剂量（effective dose，ED），式中C 为换算因子，采用欧洲CT 质量标准指南提出的胸部平均值为0.017mSv/(mGy·cm)值。

3.冠状动脉DSA 检查

冠状动脉DSA 检查采用GE Innov4100 血管造影机，由2 名心内科高年资介入医师完成并评判。所有患者的心脏CT 检查与DSA 造影检查时间间隔不超过1 周。

4.统计分析

各项数据用均数±标准差表示，应用SPSS17.0统计软件进行数据的统计学处理，分析左心室各节段TPR 值，对各节段TPR 值进行正态性分布及方差齐性检验，各供血区域组内各节段之间TPR 比较采用单因素方差分析（ANOVA），两两比较采用LSD 检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

表1 心肌17 节段及其责任血管的匹配

表2 LAD、LCX 及RCA 供血区域组TPR 值结果及比较（均数±标准差）

表3 LAD、LCX 及RCA 供血区域组各节段TPR 值结果及比较（均数±标准差）

结 果

1.心肌灌注分析(图2 ～5）

图1 心肌17 节段分布。图2 男，58 岁。A 为CTA 与3D 灌注融合图，B 为TPR 值（各节段TPR 值＞0.99），C 为3D 灌注图。该患者左心功能及心肌灌注未见明确异常。

图3 女，59 岁。A 为CTA 与3D 灌注融合图，B 为TPR 值（基底部下隔壁、中部前侧壁TPR 值＜0.99，提示其对应节段灌注减低）。图4 男，28 岁。A 为CTA 与3D 灌注融合图，B 为TPR 值（心尖部前壁、中部前侧壁TPR 值＜0.99，提示其对应节段灌注减低）。

320 排容积CT 产生的容积数据经软件自动分析计算出各节段TPR 值，经统计分析，60 例冠脉正常患者的左心室各节段（16 节段）平均TPR 约为1.11±0.15，其中基底部前隔壁（2 节段）TPR 值约为1.31±0.15，在各节段内相对最大，中部前侧壁（12 节段）TPR 值约为0.98±0.11，在各节段内相对最小。LAD 供血区域组、LCX 供血区域组及RCA 供血区域组正常冠脉对应心肌平均TPR 值分别为1.16±0.17、1.07±0.13 及1.10±0.14（F值 为34.27，P＜0.05）（表2）。LAD 供血区域组内各节段间比较：基底部前壁（1 节段）与中部前隔壁（8节段）、中部前壁（7 节段）与心尖部前壁（13 节段）TPR 值差异无统计学意义（P＞0.05），余组内各节段TPR 差异有统计学意义（P＜0.05），前壁较间隔壁TPR 值低。LCX 供血区域组内各节段间比较：基底部下侧壁（5 节段）与中部下侧壁（11 节段）TPR 值差异无统计学意义（P＞0.05），余组内各节段TPR 差异有统计学意义（P＜0.05），心尖部侧壁（16 节段）TPR 相对较高，中部前侧壁（12节段）相对较低。RCA 供血区域组内各节段间比较：心尖部下壁（15 节段）相对较高，与该区域内其他各节段TPR 差异有统计学意义（P＜0.05），余组内各节段间TPR 差异无统计学意义（P＞0.05）（表3）。各段心肌灌注分析可以通过3D 灌注模拟图及CT/3D 融合图定位分析。

2.平均射线辐射剂量

本组60 例患者所测值为（7.08±2.06）mSv。

讨 论

目前心肌灌注研究主要应用单光子发射计算机体层成像（SPECT）、MRI 及CT 等技术。而SPECT 及MRI 技术应用较为主要，长期以来CT 心肌灌注主要以动态连续灌注扫描方式为主，辐射剂量较大成为限制其发展的主要因素。随着CT 技术设备发展到容积CT 时代，避免了以往多排螺旋CT 中无效扫描和重叠数据重建，其实际曝光时间大大缩短，患者受到的辐射剂量大大减少。心脏及冠状动脉CT检查已经逐渐应用于临床，作为目前拥有宽16cm 的探测器的320 排DVCT 只需扫描一圈即可获得从心底到心尖完整的全心范围扫描数据，在一个心动周期内便能及时立体地重构整个心脏影像，提供高度清晰的影像，使得CT 技术在合理的剂量条件下同时对冠脉狭窄、心脏功能及心肌灌注进行定性和半定量评价成为现实，从而实现心脏“一站式”检查。越来越多研究者开始研究冠状动脉血管与相关心肌功能的改变[6]，Ko 等[7]应用320 排CT 对40 例患者进行研究，发现CTA 诊断的灵敏度和特异度分别为95%和78%，结合TPR 及彩色心肌灌注图可明显提高诊断的准确度。而George 等[8]利用64 排及256 排CT 通过一次扫描计算心内外膜之间灌注比值来判定心肌血流动力情况。本研究参考后者的研究方法，通过计算TPR 来研究正常冠脉患者心肌灌注的情况。

本研究发现左心室各节段平均TPR 值约为1.11±0.15，与孔建国等[9]研究静息下左心室各节段的平均TPR 值约为1.14±0.16 相仿；冠状动脉正常患者前降支供血区域组、左回旋支供血区域组及右冠状动脉供血区域组心肌平均TPR 值分别为1.16±0.17、1.07±0.13 及1.10±0.14，与Galiuto等[10]研究在静息态下正常心肌的心内外膜层心肌的血流量之比为1.14±0.17:1 结果基本一致。而George 等[11]利用320 排CT 在压力负荷下测得正常心肌的平均TPR 指数为1.13±0.10，并以核素心肌显像作为金标准，测得其灵敏度、特异度、阳性率及阴性率分别为86%、85%、67%和94%，证明本灌注研究方法较可靠，与其他心肌灌注方法一致性较高。在正常情况下，如果不存在冠状动脉病变，心内膜下心肌灌注程度常高于心外膜下心肌[12]，所以正常心肌TPR 值常＞1，George 等[11]认为TPR ＜0.99 提示心肌缺血。而本研究部分正常冠脉的部分节段TPR值小于0.99（如图3B、4B、5B），与理论存在一定差异性，但也可说明冠脉正常患者可能也存在心肌灌注异常。本研究结果显示各供血区域内各节段TPR存在一定的差异性，而Kühl 等[13]也同样发现类似的灌注不一致，认为冠状动脉CTA 结果显示阴性，静息下首过灌注左心室各节段之间的心肌密度仍存在差异，分析可能是由于心肌各节段生理结构存在差异性所致。

由于本研究没有和核素或MRI 心肌灌注等进行对比比较，CT 灌注方法在单纯静息状态下的可靠性需进一步加以证明，但亦有学者研究发现结合冠状动脉与心肌首过灌注对缺血性冠状动脉疾病的诊断效能与SPECT 相近[14]；内膜下心肌和外膜下心肌平均值均为软件自动计算获得，由于硬化伪影的存在，本研究假阳性率较高，研究发现可通过更好地把握采集时间和增加生理盐水的注射量来解决。本研究虽然还存在一定的X 线辐射，但是有关研究表明64 排CT 心脏检查有效辐射剂量约为（20.0±3.5）mSv[15]，而相关报道一次心脏检查320 排CT 的有效辐射剂量约为（6.8±1.4）mSv[16]，而本组研究的平均射线辐射剂量约为（7.08±2.06）mSv，与同类研究相比320排容积CT 心脏检查辐射剂量明显降低。

总之，320 排容积CT 能够准确分析冠状动脉检查阴性患者的左心室CT 心肌灌注情况，为具有相关临床症状而冠脉检查阴性患者提供准确的心肌功能的信息，为临床治疗决策提供更好的依据。而左心室部分节段的灌注也存在差异性，在分析心肌灌注图像时，应考虑这种差异，以避免假阳性诊断。同时320 排容积CT 辐射剂量较低，在完成心肌灌注分析的同时还可同步完成冠状动脉解剖形态学检查，能够初步实现“一站式”心脏解剖及心肌功能检查。