东芝320排CT扫描容积成像在左心耳封堵术中的临床应用价值

王子荣 杨栋 张邢炜 陈晓飞 丁建平

心房颤动（atrial fibrillation，AF）是最常见的心律失常，也是引起心源性卒中的主要原因。心源性卒中的治疗效果相对较差，所以如何预防其发生成为国内外研究关注的重点[1]。经皮左心耳（left atrial appendage，LAA）封堵术（PCLAA）是非瓣膜AF且不能忍受口服抗凝患者预防脑卒中一种新的治疗方法[2-3]。《2019AHA/ACC/HRS房颤患者管理指南》指出WATCHMAN PCLAA为长期口服抗凝治疗效果不佳的患者提供了一种安全有效且实用的新方案[4]。但是PCLAA仍存在一些手术风险，封堵器尺寸过小可能会导致封堵器周围大量泄漏，而封堵器尺寸过大可能会导致LAA和心脏压塞穿孔[5]。为了改善PCLAA临床结果，最佳的LAA成像和尺寸调整至关重要，如何在术前准确测量LAA开口及深度是关键所在[6-7]。目前国内已有临床研究证实多层螺旋CT（MSCT）三维重建及测量技术有助于观察LAA的大小及解剖形态，测量具有准确性及可靠性[7]，但并未见基于东芝320排CT不同扫描方式容积成像测量技术在PCLAA的临床应用。本研究采用不同扫描方式容积成像技术重建患者LAA，比较不同扫描方式下的几种测量方法与封堵器最终选择，并随访患者临床预后，以探究基于东芝320排CT扫描容积成像测量分析在PCLAA中的可行性和临床应用价值。

1 对象和方法

1.1 对象 收集2017年5月至2019年5月在本院接受PCLAA治疗的AF患者60例，男44例，女16例，年龄 44～86（68.0±10.1）岁，心率 78～117（90.1±13.6）次/min。有卒中病史25例，卒中时间自手术之日起超过3个月。纳入标准：（1） 年龄 40～86 岁；（2） 卒中风险评分（CHA2DS2-VASc）得分为2或更高；（3）不愿长期口服抗凝药物，具有LAA封堵适应证的非瓣膜性AF患者。排除标准：（1）其他类型心率失常；（2）纽约心脏病协会（NYHA）心功分级Ⅳ级；（3）合并急性心肌梗死；（4）房间隔缺损或其他心内结构性心脏病；（5）严重肝肾功能不全或凝血功能异常。计算患者的CHA2DS2-VASc得分和出血风险评分（HAS-BLED）得分。按PCLAA术前CT检查顺序分组，单数序号为回顾性心电门控CT扫描30例（A组），双数序号为前瞻性心电门控CT扫描30例（B组），两组患者一般资料差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。本研究经本院伦理委员会审批通过，所有患者及家属均签署知情同意书。

1.2 方法 所有患者在手术前均遵循相同的检查程序，检查均由同一位医师在同一设备进行。仪器设备包括：便携式彩色超声系统（荷兰Philips型号CX50）、Aquilion ONE 320排容积CT机（日本东芝公司）及ADW4.6后处理工作站（美国通用电气公司）、全数字化血管造影系统（荷兰Philips型号Allura Xper FD 10）、数字减影血管造影（DSA）测量系统（江苏金马扬名信息技术有限公司）、封堵器是WATCHMAN系统（上海波士顿科学国际有限公司）。

患者心脏CT检查前禁食4 h以上，进行吸气屏气呼吸训练，屏气时保持胸部、腹部静止不动持续15 s。扫描技术参数：探测器采集范围280 mm×0.5 mm/320×0.5 mm（根据患者心脏大小调整范围），机架旋转时间275/350/375 ms（根据患者心率R-R间期时间调整），管电压 100～120 kV，管电流 350～500 mA（根据患者体型自动调节）。于肘前静脉埋置20 G套管针，使用德国Ulrich（欧利奇）Missouri-XD2001型双筒高压注射器经肘静脉团注非离子型对比剂（碘海醇，350 mgI/ml）45～65 ml，流率5 ml/s，后续以同样流率注入0.9%氯化钠注射液25～30 ml。A组采用回顾性心电门控CT扫描：多个连续心动周期中对一个完整心动周期连续扫描。B组采用前瞻性心电门控CT扫描：根据3～5个心动周期搏动，准确预测下一个心动周期R波的位置触发扫描。连接心电门控ECG，设定屏气阈值和扫描阈值，监测扫描野中间层面内的降主动脉，达到阈值（300Hu）自动触发扫描。记录两组扫描的有效辐射剂量（efective dose，ED）[ED=DLP×k（k=0.014 mSv/mGy·cm）][8]，不包括定位和峰值检测的辐射剂量，且均采用自动X线管电流调制技术（ATCM）、自适应低剂量迭代技术（AIDR）以减少辐射剂量。

表1 两组患者一般资料的比较

1.3 图像后处理技术及测量方法 A组选取整个心动周期中收缩末期（50%心动周期）横断位容积图像，LAA容积最大。B组选取前瞻性扫描预测期相（75%心动周期）横断位容积图像。重建层厚为0.5 mm，间距为0.25 mm，内核FC03方式重建，将重建图像传至后处理工作站。ADW4.6后处理工作站进行多平面重组（multiplanner reformatting，MPR）、容积重建（volume rendering，VR）和最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）等图像重建方法。测量数值：LAA容积图像中开口的最长径、最短径及LAA深度。

测量方法（图1，见插页）：取横断位图像平行于LAA长轴进行MPR重组以获取LAA斜冠状位图像，于左心房与LAA交界处做垂直于LAA长轴的直线，得到LAA开口截面图像，使用容积重建得到左心房及LAA容积图像，在LAA长轴垂线处测量最长径和最短径及LAA开口到LAA底的深度（外测法）。于LAA与左心房最狭窄处，切割LAA测量切割面的最长、最短径（内测法）。

图1 左心耳（LAA）容积重建不同测量方式[a：一个心动周期扫描期相与左心室容积曲线，ES：左心室收缩末期容积（35ml）对应扫描期相（50%）；b、c：收缩末期LAA及左心房容积重建，测量LAA开口最长径和最短径（外测法）；d：收缩末期于LAA与左心房最狭窄处，切割LAA测量切割面的最长、最短径（内测法）]

手术前用经食管超声心动图（TEE）测量各角度的LAA开口的最大直径和最大深度；静脉麻醉下行LAA封堵术，在送入引导鞘至左心房，造影确认后多角度反复确认位置并测量，在右30°、足20°位测量LAA开口最大直径和深度，决定封堵器尺寸。反复冲洗封堵器至无气泡，沿输送系统至LAA，部分释放封堵伞，造影及TEE确认位置良好，完全释放封堵器，复查造影及TEE确认位置及PASS参数。术后3、12个月复查LAA TEE和（或）CT容积重建观察封堵器的位置、有无残腔及渗漏，追踪3、12个月内主要心血管事件发生情况。

1.4 统计学处理 采用SPSS 23.0统计软件。计量资料采用表示，两组间比较采用t检验；计数资料组间比较采用χ2检验；相关性分析采用Pearson相关；两组外测法最长径与封堵器直径的相关性采用线性回归分析，LAA开口测量最长径为自变量，封堵器直径为因变量。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 A组测量LAA参数与封堵器比较 LAA开口ADW4.6外测法最长径、ADW4.6内测法最长径及TEE最长径，与置入封堵器直径均呈正相关（r=0.91、0.82、0.65，均P＜0.001）。A组测量LAA开口ADW4.6外测法最长径与封堵器直径相关性最好（图2a），用它作为预测变量，并用封堵器直径作为因变量，回归方程为封堵器直径=8.20+0.67×ADW4.6外测法最长径，对A组30例患者可以准确预测封堵器尺寸的选择，预测率83%（表2、图 3，见插页）。

图3 LAA测量及封堵器置入后图（a：A组回顾性扫描收缩末期LAA ADW4.6外测法最长径，根据A组回归方程预测封堵器直径为20.9 mm；b：置入封堵器直径为21 mm；c：B组前瞻性扫描LAA ADW4.6外测法最长径，根据B组回归方程预测封堵器直径为25.6 mm；d：置入封堵器直径为24 mm）

2.2 B组测量LAA参数与封堵器比较 LAA开口ADW4.6外测法最长径、ADW4.6内测法最长径及TEE最长径，与置入封堵器直径均呈正相关（r=0.77、0.73、0.69，均P＜0.001）。B组测量LAA开口ADW4.6外测法最长径与封堵器直径相关性最好（图2b），用它作为预测变量，并用封堵器直径作为因变量，回归方程为封堵器直径=10.38+0.65×ADW4.6外测法最长径，对B组30例患者可以准确预测封堵器尺寸的选择，预测率59%（表2、图 3，见插页）。

2.3 两组封堵器直径预测率及有效辐射剂量比较 A组测量LAA开口ADW4.6外测法最长径与封堵器直径比B组相关性更好，A组和B组的外测法和内测法预测封堵器直径的预测率差异无统计学意义（P＞0.05）。A组有效辐射剂量为（13.96±1.92）mSv，B组有效辐射剂量为（3.96±1.14）mSv，两组差异有统计学意义（P＜0.01）。

2.4 两组患者术后复查情况 两组共60例患者封堵成功。53例封堵术后均常规复查TEE，7例患者无法耐受改行心脏CT容积重建。随访3、12个月，TEE、心脏CT容积重建复查，均未见明显血流通过封堵器，无对比剂进入，仅有2例极少量（≤2.5 mm）LAA封堵器边缘残余分流（图4，见插页）。

图4 左心耳（LAA）患者PCLAA术前、封堵器置入后及术后12个月影像图（a、b、c：术前LAA TEE、CT断层及心脏CT容积重建影像；d、e：术前与植入后DSA造影比较；f、g、h：术后12个月心脏CT容积重建、MIP及TEE影像）

表2 两组患者TEE、ADW4.6测量LAA最长径与封堵器尺寸比较

3 讨论

图2 ADW4.6外测法最长径与封堵器直径的散点图（a：A组ADW4.6外测法最长径与封堵器直径；b：B组ADW4.6外测法最长径与封堵器直径）

AF是最常见的心律不齐类型。卒中是AF的常见并发症，探索预防AF患者卒中的新方法已成为当前临床研究热点之一。PCLAA已被临床用作预防非瓣膜性AF患者中风的一种新技术，国外许多临床研究也证实了其临床价值和安全性[9-10]。LAA的解剖结构复杂且多变，发现7种类型和6种亚型的LAA形态，LAA开口为椭圆形占81.5%，三角形为7.3%，半圆形为4%，水滴状为3.2%，圆形为2.4%，脚状为1.6%[11]。LAA的这种形态变化会导致PCLAA困难。MSCT三维重建可用于客观评估LAA的形态结构和变化并进行客观测量，从而为LAA解剖结构的相关参数提供良好的基础[7]。目前，在进行PCLAA时，选择合适的LAA封堵器对于手术成功至关重要。封堵器的尺寸主要取决于LAA的口径和深度。使用何种扫描方式得到更精准的LAA解剖结构的相关参数，逐渐成为心内科医生的关注热点。

有学者提出MDCT左心耳横断面测量最大LAA开口直径与最终植入Watchman封堵器尺寸强相关[12]，但未考虑容积重建测量方面。本研究表明两组容积重建外测法最长径与封堵器直径明显相关，临床研究证实MSCT三维重建及测量技术有助于植入封堵器的选择,与其尺寸明显相关[7]，本文亦得出相同结果，从而证明了容积重建测量具有临床实用性及可行性。LAA形态大小随心脏搏动会发生相应改变，LAA开口直径亦会变化；有学者发现MSCT回顾性心电门控CT扫描心脏血管造影，选取一个完整心动周期的10个期相（5%～95%，间隔10%），观测LAA各期相容积变化，发现45%期相LAA体积最大[11]。本研究中A组选取整个心动周期中收缩末期（50%期相）横断位图像，收缩末期左心室容积最小，左心房容积最大，LAA容积最大开口径亦最大，此结果与Li等[11]研究相符。本研究利用两组不同扫描方式下容积重建LAA，外、内测法准确测量LAA开口的最长径、最短径分别计算与最终植入的封堵器尺寸相关性。结果表明A组LAA开口ADW4.6外测法测量最长径与封堵器直径相关性最好（r=0.91），B组外测法最长径次之（r=0.73）。同时利用与封堵器直径相关性最高的LAA开口ADW4.6外测法最长径作为回归参数，预测封堵器直径。通过该方程预测封堵器直径的准确性可达83%，有研究显示TEE预测封堵器直径准确性（73%）[13]，本研究方法明显高于TEE预测结果。

测量最长径更为重要，因为LAA的深度大于开口的长径，而且封堵器的尺寸主要取决于LAA的最长直径。本研究通过对A、B两组各30例AF患者进行不同扫描方式下相同ADW4.6下LAA容积重建测量方法，证实两种扫描方式下测量LAA开口ADW4.6外测法最长径均与封堵器直径相关，封堵器直径的预测率差异无统计学意义，且A组回顾性扫描方式下LAA开口外测法最长径与封堵器尺寸相关性更好，最有助于适合封堵器尺寸的选择。将封堵器最终选择尺寸作为标准，ADW4.6下两种方法测量长径，均与最终封堵器植入尺寸密切相关，证实两种扫描方式下ADW4.6在PCLAA术前对LAA数据测量，是可行的。

60例患者术后随访3、12个月，53例患者行TEE检查，60例行CT容积重建。ADW4.6下，60例患者均可见封堵伞完全封闭LAA，无对比剂进入；MIP下亦可见相同结果，仅有2例极少量（≤2.5 mm）LAA封堵器边缘残余分流。

本研究的局限性：A组回顾性心电门控CT扫描，可以测得精确的LAA开口最长径与置入封堵器直径相关性较高，但扫描一个心动周期辐射剂量略高。因此我们接下来的工作是在尽量降低辐射剂量的前提下得到更精准的LAA开口最长径。另外由于PCLAA临床上不多见，研究样本量略少，需今后工作中进一步收集研究样本。

综上所述，东芝320排回顾性和前瞻性心电门控CT扫描容积重建的LAA测量值，对封堵器选择均具有临床应用价值，回顾性心电门控CT扫描相关度更高。前瞻性心电控CT扫描时间短，有效辐射剂量较低，且测量数据结果亦与封堵器尺寸相关，同样可为临床提供可靠数据。