256 层螺旋CT 检测持续性房颤病人左心房血栓的优化扫描方案

陈艳红 张洪 马延贺 杨雅朋 倪红艳

心房颤动是临床上常见的心律失常，简称房颤。根据其持续时间的不同，可分为持续性房颤和阵发性房颤，两者引起左心房（left atrium，LA）和左心耳（left atrial appendage，LAA）的内部结构、外部形态及心肌病理改变差异较大，血液循环状态也不同[1]。近年对于药物治疗效果不佳及有症状的房颤病人推荐采用射频消融术，然而房颤病人常伴有LA 血栓，在射频消融治疗过程中容易脱落而发生外周动脉或脑动脉栓塞，继而出现致残或致死等严重后果，因此术前明确诊断LA 血栓对房颤病人的治疗具有重要价值[2]。经食管超声心动图（transesophageal echocardiography，TEE）检查是临床诊断 LA 血栓的金标准，但其为有创性检查且操作复杂，病人有时无法配合完成，并且有并发症的危险，在临床应用中受到一定的限制[3]。多层螺旋CT（multi slice spiral CT，MSCT）检查无创且操作简单，可以清晰显示LA、肺静脉（pulmonary vein，PV）及 LA 腔内结构，逐渐成为房颤病人术前排除LA 血栓的首选检查方法[4]。但是，针对持续性房颤病人LA 血栓的MSCT扫描方案尚无统一标准，诊断效能也存在明显差异，因此本研究旨在比较256 层螺旋CT 不同延迟时间二次扫描方案对持续性房颤病人LA 血栓的诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 前瞻性选取2018 年6 月—2019年12 月间在天津市胸科医院因持续性房颤入院需行MSCT 和TEE 检查的病人125 例，其中男71 例，女 54 例，年龄 35~78 岁，平均年龄（58.2±8.19）岁。将病人随机平均分成 A、B、C、D、E 5 组，每组 25 例。纳入标准：①符合持续性房颤的临床诊断标准，即房颤发作持续48 h 以上未能自行转复，需要药物或非药物干预后才能转复；②拟行射频消融手术治疗者。所有病人术前48 h 行MSCT 检查，术前24 h 行TEE 检查。排除标准：①风湿性心脏瓣膜疾病、心脏瓣膜置换术后的房颤；②碘对比剂禁忌证者；③肾功能不全者；④体质量指数（BMI）＞30 kg/m2[5]。研究经过医院伦理委员会审查（审查文件号：2020LW-013），所有病人检查前均签署知情同意书。

1.2 设备与方法 采用Philips Brilliance 256 iCT设备行前瞻性心电门控扫描。病人取仰卧位，扫描范围从主动脉弓至心脏膈肌面。扫描参数：管电压120 kV，自动管电流调节，准直器宽度128×0.625 mm，旋转时间0.33 s/r，螺距0.8，重建层厚0.625 mm，重建间隔1 mm，矩阵512×512，视野35 cm×35 cm，iDose重建4，重建时相45%。经病人肘正中静脉团注对比剂威视派克（VISIPAQUE 320，GE Healthcare，含碘320 mg/mL），根据病人 BMI 选择对比剂用量[6]，BMI≤25 kg/m2注射 70 mL，25 kg/m2＜BMI≤30 kg/m2注射85 mL，注射流率为5.0 mL/s。采用Bolus-Tracking扫描方法，选取降主动脉为监测层面，设定100 HU阈值自动触发扫描，扫描完成后对相同扫描范围进行延迟二次扫描，A~E 组的延迟时间分别为15、25、35、45、55 s。采用 Philips IEElite 超声诊断仪行 TEE检查，多平面探头，频率为3.5~7 MHz。检查前病人禁食4~6 h，用2%利多卡因咽喉喷雾局麻2 次或3 次，精神紧张的病人可予镇静剂，检查时病人取左侧卧位，清晰显示LA 后进行0°~180°连续检查。

1.3 兴趣区（ROI）勾画及数据测量 由2 名有6 年以上MSCT 心血管影像诊断经验的医师分别勾画ROI，同时进行LA 血栓诊断和影像质量评价。ROI勾画均选择影像质量最好的连续3 个层面，大小为5 mm2。①LA 血栓：于LA 对比剂充盈缺损和正常充盈区域分别勾画相同大小的兴趣区（ROI），记录2 个部位的CT 值差异。②LA、LAA、PV：勾画LA、LAA 的ROI 时应注意避开伪影、LA 心肌、充盈缺损等区域，PV 的 ROI 选取距离 PV 开口 1 mm 处；测量连续3 个层面的CT 值和SD 值。③胸壁皮下肌肉组织：于待测血管同层面前胸壁皮下肌肉组织上勾画相同面积ROI，测量相应CT 值和SD 值。平均CT值和SD 值取3 次测量的平均值，每个ROI 的CT值均为2 名医师测量的平均值。

1.4 LA 血栓诊断标准 MSCT 诊断标准：①LA 内对比剂充盈缺损；②充盈缺损区域与正常充盈LA的CT 差值＞100 HU；③充盈缺损区未见LA 心肌结构[7]。由1 名超声科副主任医师进行TEE 检查，并对LA 血栓进行诊断。LA 血栓的TEE 诊断标准：①团块状结构、边界清晰；②在垂直方向的2 个角度均能观察到团块状结构；③团块与LA 心肌结构不同[8]。

1.5 影像质量评价

1.5.1 主观评价 评价LA、LAA、PV 的血管影像是否清晰，是否存在伪影等。其中，PV 包括左上肺静脉（left superior pulmonary vein，LSPV）、左下肺静脉（left inferior pulmonary vein，LIPV）、右上肺静脉（right superior pulmonary vein，RSPV）、右下肺静脉（right inferior pulmonary vein，RIPV）。评分标准：4 分：优秀，血管显示清晰，无明显伪影；3 分：良好，血管显示良好，少量伪影；2 分：一般，血管显示一般，有伪影；1 分：较差，血管显示较差，重度伪影，无法评价。

1.5.2 客观评价 计算全部影像中的平均CT 值、SD 值、对比噪声比（CNR）和信噪比（SNR），以肌肉组织的SD 值作为影像噪声值。计算公式：CNR=（SI左心房/肺静脉-SI胸壁肌肉）/SD胸壁肌肉，SNR=SI左心房/肺静脉/SD左心房/肺静脉。其中 SI左心房/肺静脉为 LA 或 PV 的平均CT 值，SI胸壁肌肉为前胸壁皮下肌肉组织的平均 CT值，SD左心房/肺静脉为 LA 或 PV 的平均 SD 值。

1.5 统计学方法 采用SPSS 23.0 软件进行数据分析。采用Kolmogorov-Smirnov 检验分析计量资料分布的正态性，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用SNK-q 检验。计数资料以例表示，多组间比较采用卡方检验。一致性分析采用Kappa 一致性检验，κ＜0.4 表示一致性较差，0.4≤κ＜0.75 表示一致性中等，κ≥0.75 表示一致性较高。以TEE 检查结果为金标准，计算各组MSCT 诊断LA血栓的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值。采用受试者操作特征（ROC）曲线分析诊断效能，计算 ROC 曲线下面积（AUC）。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病人基本资料比较 5 组病人的年龄、性别、BMI 差异均无统计学意义（均 P＞0.05），见表 1。

表1 5 组病人基本资料比较 n=25

2.2 5 种延迟时间诊断LA 血栓的效能 5 组中，B组的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值和AUC 均最高，见表2。5 种延迟时间诊断LA血栓的ROC 曲线见图1。

2.3 5 种延迟时间诊断LA 血栓的CT 影像表现与TEE 表现对照 延迟15 s 进行二次扫描时，CT 影像可见LAA 充盈缺损，而TEE 显示LAA 内无血栓形成（图 2）；延迟 25、35、45 s 扫描时，CT 影像上可见不同程度LAA 充盈，与TEE 结果一致（图3-5）；延迟55 s 时，CT 影像上LAA 显影浅淡，可见充盈缺损，而 TEE 显示 LAA 内无血栓（图 6）。

表2 5 组不同延迟时间对LA 血栓的诊断效能 n=25

图1 MSCT 5 种延迟时间诊断LA 血栓的ROC 曲线。

2.4 影像质量主观评分的一致性分析 2 名医师对A、B、C、E 组影像质量主观评分的一致性均较好，对D 组评分的一致性中等。详见表3。

2.5 5 组影像质量客观评价指标比较 对LA、LAA、PV 血管影像进行客观评价，A、B、C 组的平均CT 值均高于 D、E 组（均 P＜0.05）。其中 B 组的 LA、LAA、RSPV、RIPV 平均 CT 值最高，A 组的 LSPV、LIPV 平均 CT 值最高；A、B、C 组间平均 CT 值差异均无统计学意义（均P＞0.05），D 组和E 组的平均CT值差异无统计学意义（P＞0.05）。5 组血管的 CNR 和SNR 差异均无统计学意义（均P＞0.05）。详见表4。

表3 2 名诊断医师对5 组扫描方案影像质量主观评分的一致性分析

3 讨论

图2 病人男，63 岁。A 图，LA 延迟15 s 增强CT 扫描横断面影像显示LAA 对比剂充盈不良，呈絮状稍低密度影（白箭），诊断为血栓；B 图，TEE 显示LAA 内无团块影（白箭），诊断为正常。

图5 病人男，48 岁。A 图，LA 延迟45 s 增强CT 扫描横断面影像显示LAA 对比剂充盈缺损，呈均匀一致低密度影（白箭），诊断血栓；B 图，TEE 检查显示LAA 内附壁团块影（白箭），诊断血栓。

图6 病人女，61 岁。A 图，LA 延迟55 s 增强CT 扫描横断面影像显示LAA 对比剂少许充盈缺损（白箭），诊断血栓；B 图，TEE 检查显示 LAA 内未见团块（白箭），诊断正常。

持续性房颤相比阵发性房颤有更高的房颤负荷[9]。与阵发性房颤相比，持续性房颤病人LA、LAA的形态及功能改变较大，导致其血流动力学的改变更加明显，持续性房颤病人更容易发生LA 血栓[10]。MSCT 通过评价LA 对比剂充盈情况诊断是否存在血栓，其已成为检测LA 血栓的首选检查方法。

目前，检测房颤病人LA 血栓的MSCT 常用扫描方案有Bolus-Tracking 和延迟二次扫描[11]，Bolus-Tracking 是设定触发CT 阈值进行自动扫描，该检查方法注射速率高，属于动脉早期单期扫描；持续性房颤病人在较高的对比剂注射速率下，LA 容易发生对比剂湍流，使对比剂不能充分均匀充盈LA。既往研究[12]表明，Bolus-Tracking 扫描诊断 LA 血栓的阳性预测值为76.5%。延迟二次扫描方案是采用相同的扫描参数在相同的扫描视野内进行二次扫描。在单期扫描中如果发现LA 可疑对比剂充盈缺损，采用延迟二次扫描进行判断，延迟扫描后，如果LA不存在血栓，则LA 能够充分均匀充盈，不存在充盈缺损的区域。因此，延迟二次扫描可以提高LA 血栓的阳性预测值。

持续性房颤病人LA 和LAA 的体积、内径较大，LA 压力高，心肌纤维化的程度高，因此心房缺乏有效收缩，心房充盈和排空速度降低，使得LAA对比剂充盈需要更长的时间[13]。因此，选择合适的二次扫描延迟时间应尽量符合持续性房颤病人的血流动力学改变，使对比剂与血液均匀混合，避免出现对比剂在LA 淤滞、混合不均匀的情况。关于延迟二次扫描的延迟时间文献报道不一，Wang 等[14]研究显示，采用20~40 s 的延迟扫描时间可以明显降低诊断LA 血栓的假阳性率至33.5%，Du 等[15]研究显示，采用60 s 的延迟扫描时间，可以排除65%的假阳性LA 血栓。本研究设定了5 组不同的延迟时间扫描方案。在一期自动阈值触发扫描后，行延迟二次扫描，因持续性房颤类病人的房颤负荷更高，扫描时间分别设置为 15、25、35、45、55 s。本研究结果显示，延迟25 s 进行二次扫描时诊断LA 血栓的效能最高，表明延迟扫描时间的选择要在满足影像质量的前提下进行选择，延迟时间过长，使CT 值下降明显，即使LA 内存在血栓，从影像上也无法区分正常充盈的LA 和存在血栓的LA。

本研究结果显示，随着延迟时间的增加，LA 及肺静脉的CT 值逐渐下降，从D 组开始，CT 值下降比较明显。从影像质量结果分析可以看出，本研究测量了LA 和与其连接的肺静脉的CT 值和SD 值，目的在于客观评价MSCT 不同延迟时间的二次扫描影像质量。LA 的CT 值如果过低，LA 成像浅淡，如果LA 存在血栓，血栓部位会出现对比剂的充盈缺损，此时无法区别两者，无法正确诊断LA 是否存在血栓，因此LA 的CT 值需满足诊断要求。测量SD值的目的在于以SD 值作为影像噪声，计算影像的SNR 和CNR，作为影像质量客观评价的标准。噪声如果过大，造成影像质量下降，同样会影响LA 血栓的诊断。本研究检测LA 血栓时，除了测量LA、LAA的影像质量，还测量了与LA 连接的LSPV、LIPV、RSPV 和RIPV 的影像质量，这是因为在持续性房颤病人的射频消融治疗过程中，需要在肺静脉的开口位置进行标定，如果存在肺静脉的开口变异，需要在术前明确变异的位置。评价肺静脉影像质量的同时也是为了验证在延迟二次扫描下LA 的全部结构是否能够全部充分充盈，在影像质量满足诊断要求的前提下对于LA 是否存在血栓进行诊断。Wang等[14]研究采用20~40 s 的延迟扫描时间，影像质量没有明显下降，LA 的平均CT 值约为220 HU，Du等[15]研究显示，采用60 s 的延迟扫描时间后，LA 的平均CT 值约为120 HU。本研究中虽然延迟时间在45 s 和 55 s 组 LA 的平均 CT 值下降至 200 HU 左右，但是影像噪声并没有明显增加，25 s 组的LA平均CT 值仍可以达到300 HU 以上，影像质量可以满足诊断要求。本研究综合诊断效能和影像质量结果分析还显示，延迟15、25 和35 s 进行二次扫描的影像平均CT 值均高于延迟45 s 和55 s，表明延迟时间在35 s 以内即使CT 值下降，仍可以保证诊断LA 血栓的影像质量，而且延迟25 s 扫描的影像正确诊断LA 血栓的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值和AUC 在5 组中均最高。Lazoura等[16]研究显示，单期扫描诊断LA 血栓的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值分别为100%、85.7%、86.1%、15.0%和100%，而延迟60 s 进行二次扫描后的所有参数均达到100%。本研究中尽管延迟25 s 进行二次扫描的影像对LA 血栓的诊断效能略低于上述研究结果，但明显缩短了延迟扫描时间。

表4 5 组MSCT 影像质量客观评价指标比较 n=25

本研究中B 组诊断LA 血栓的准确度为90.1%，未达到与TEE 检查结果完全一致，其原因可能是：在持续性房颤导致的严重心功能不全病人中，仍存在对比剂充盈不充分，诊断血栓不准确的情况；检查过程中病人心率过快（＞120 次/min）或严重的心律不齐，造成影像伪影重，影响诊断；LAA 体积较大，即使在降低对比剂注射速率和延长扫描时间的情况下，对比剂仍不能在LAA 内充分充盈；LA 梳状肌肥大，造成对比剂充盈欠佳，严重的心肌纤维化导致心肌收缩功能下降，对比剂与血液未得到充分混合。

本研究尚存在以下局限性：①样本量较小，且未根据心功能设定不同的延迟时间；②由于体质量对于影像质量影响较大，此次未纳入BMI＞30 kg/m2的病人，需要在后续的工作中完善此类病人的检查方案。

综上所述，采用延迟二次扫描的256 层螺旋CT扫描方案可以有效检出持续性房颤病人的LA 血栓，二次扫描延迟时间25 s 对LA 血栓的诊断具有较高的诊断效能，具有一定的临床应用价值。