多层螺旋CT在左心房评估中的研究进展
2021-06-22庞智英朱月香郭亚哲董婷宇崔书君
庞智英,杨 飞,朱月香,郭亚哲,董婷宇,崔书君
(1.河北北方学院 研究生院,河北 张家口 075000;2.河北北方学院附属第一医院 影像科,河北 张家口 075000)
-左心房(left atrium,LA)主要通过储存功能、管道功能和助力泵功能调节左心室充盈[1]。LA大小是评价左心室舒张功能的必要指标之一[2],也被认为是多种心血管疾病的预测指标。LA扩大通常与左心室舒张功能障碍、二尖瓣疾病、主动脉瓣狭窄、左房包块和高血压等心血管疾病相关[3-5]。目前,多层螺旋CT血管成像(multi-slice spiral CT angiography,MSCTA)广泛应用于心血管疾病的诊断,除显示冠脉病变外,还可同时评估心脏形态结构和功能,实现心血管系统的全时相显示。MSCTA在表征LA形态变异和病理性心房占位方面也起到重要作用。现就MSCTA在左心房综合评估中的应用作一综述,以期为临床提供参考。
1 左心房形态学评估
1.1 左心房正常解剖结构
LA在胚胎时期主要由原始肺静脉及其分支融合而成,其特征是心内膜光滑,左心耳(left atrial appendage,LAA)起源于原始LA,是沿左心房前侧壁向前下延伸的狭长盲端结构,其内壁附有类似血栓或梳状肌和肌小梁。LAA可以是单叶或多叶,在大小、形状及与相邻结构的关系上有很大变化,而且随着LAA封堵装置预防脑卒中的广泛使用,准确定义LAA解剖结构很有必要。在Di Biase等[6]的一项使用多层螺旋CT和心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)对LAA不同形态进行分类并探讨其与卒中病史关系的回顾性研究中,研究人员将难治性房颤患者的LAA形态分为鸡翅形、仙人掌形、风向袋形和菜花形,其中鸡翅形最常见(48%),但与卒中发生的相关性最低,而菜花形虽少见(3%),却与卒中发生的相关性最高。LA和LAA形态的精确可视化在评估房颤患者消融术的可行性、计划心血管手术、评估LAA血栓形成以及各种病理性肿块(如肿瘤和心脏壁浸润)中至关重要。心脏CT扫描速度快,具有较高的空间分辨率和时间分辨率,是目前评估二尖瓣复合体、LAA形状、左心房壁厚度、房间隔异常(如间隔缺损、卵圆孔未闭和憩室)的金标准。CMR技术也可以准确评估LA形态和某些功能参数。
1.2 左心房形态变异
为减少消融术中并发症、提高手术成功率,术前行心脏CT明确左心房及肺静脉解剖形态及其变异尤为重要。常见的LA结构变异包括憩室、副心耳和房间隔异常(房间隔缺损、卵圆孔未闭、房间隔袋、房间隔动脉瘤)。卒中或短暂性脑缺血发作风险不仅与房间隔缺损有关,还与卵圆孔未闭、房间隔动脉瘤、房间隔袋有关。在接受心脏MSCTA检查的患者中,副心耳发生率为6.5%~28.0%,憩室发生率为16.7%~38.2%[7-8],左房囊样结构总患病率为10.0%~50.0%[9]。憩室被定义为从心腔向外突出的囊状突起,由单个肌层组成,颈部较宽,轮廓光滑,通常无临床症状,但最近被证实与血栓栓塞、心脏穿孔和心律失常风险增加有关[10]。副心耳则被定义为轮廓不规则的囊状结构,类似梳状肌,开口较憩室窄,有发生血栓栓塞的潜在危险。房间隔袋是房间隔内的一种以房间隔成分不完全融合为特征的囊袋状结构,由原发隔和继发隔部分融合发育所成,无心房间的分流,其中左房间隔袋最为常见,占41.5%,右房间隔袋和双袋分别占5.5%和5.5%[11]。有研究发现左房间隔袋的存在可能会促进血液淤滞和血栓形成,从而增加隐源性卒中的风险,与房颤风险增加也有关[11-15]。
2 左心房大小和功能评估
2.1 左心房大小和功能
LA容积是心血管疾病的重要预测因子[16],也是射频消融术后房颤复发的独立预测因子[17]。最小LA容积能够更好地反映左心室舒张压力,较最大LA容积更能准确预测肺动脉楔压升高[18-19]。近年来研究发现MSCT可用于评价LA和LAA功能[20-21],并且只有回顾性心电门控获得的MSCT扫描才能提供关于LA容积和功能的信息。与超声心动图相比,心脏CT不需要依赖任何几何学假设便能准确评估LA的容积和功能,并且与CMR测量结果具有良好的一致性[22-24]。赵国芳等[23]在评估房颤患者LA容积和功能时发现,MSCT对LA容积和功能测量值在观察者间及观察者内均具有高度一致性。Agner等[24]也在评估房颤患者LA容积和收缩功能时发现,与CMR相比,MSCT倾向于高估LA的最大和最小容积及收缩功能,而超声心动图则低估LA的最大和最小容积及收缩功能。CT扫描质量与患者在吸气末期屏气的能力、能否耐受使用β受体阻滞剂控制心率有关。此外,电离辐射暴露也是需要关注的问题。
2.2 左心房心肌应变
除LA容积,近年来左心房心肌应变逐渐成为评价LA功能的主要参数之一。心肌应变指心肌组织相对于其原始形状的变形程度,包括径向、周向(扭转)和纵向应变。心肌应变能力反映了LA的储存、管道和助力泵功能,其改变先于射血分数,是评估LA重构的敏感指标,也是心血管不良事件的独立预测因素[25]。三维斑点追踪成像技术有效避免了二维斑点追踪成像技术出现的斑点丢失情况,定性描述和定量分析局部及整体心肌的应变情况,但其软组织分辨率始终不及磁共振成像。心脏磁共振特征追踪(cardiac magnetic resonance feature-tracking,CMR-FT)被认为是应变评估的首选CMR工具[26],但其在临床心肌应变分析中尚未得到普遍应用。心肌组织追踪技术除了可用于CMR,也可用于心脏CTA以评估心肌应变[27-28]。Szilveszter等[29]对28例经导管主动脉瓣植入术后的患者进行回顾性门控256层CTA和斑点追踪超声心动图检查,发现MSCT和超声心动图测定的左心室整体纵向应变参数的相关系数为r=0.78、P<0.05,左心房整体峰值纵向应变参数的相关系数为r=0.87、P<0.001,表明MSCTA与二维斑点追踪超声心动图检测的左心室和LA纵向应变参数间具有良好相关性。CTA可提供精确的应变测量结果,且重复性高,基于特征追踪的应变分析可通过功能数据补充解剖信息,为临床诊疗提供重要参考。左心房心肌应变的定量检测可用于左心房功能评估,还可用于量化左心房结构和功能的重构程度。
3 左心房占位评估
3.1 左心房血栓
血栓是目前最常见的LA占位,主要在LAA中出现。LAA血栓是肺静脉隔离术和LAA封堵术的绝对禁忌证,故术前检出LA、LAA和肺静脉血栓对房颤治疗方法的选择至关重要。经食管超声心动图(transesophageal echocardiography,TEE)是诊断和排除LAA血栓的最常用方法,但TEE是一种侵入性操作,伴有罕见且可能危及生命的并发症,如严重心律失常、食管穿孔和出血性休克等,且对超声医师的技术要求较高,有时受自发性显影和LAA分叶较多的影响[30],不能有效检测或识别LAA血栓。心脏CTA目前常用于房颤射频消融术和冷冻球囊消融术术前对LA、LAA和肺静脉血栓的诊断和排除,通过多平面重组或曲面重组等后期处理对LA、LAA血栓进行定位和评价,运用三维成像技术将左心房和左心耳的对比剂充盈情况立体显现出来,同时有助于鉴别梳状肌。段利科等[31]在评估冠脉CTA和TEE对房颤患者LAA血栓诊断价值时发现,MSCT对房颤患者LAA血栓的诊断效能较高,且与超声心动图检测结果具有高度一致性。虽然常规冠脉CTA扫描时LAA不能完全充盈,但延迟扫描能够增加LAA的充盈时间,大幅提高LAA的充盈和显示,有效区分LAA内的混杂低密度影是血栓还是造影剂的混合不均或血流紊乱造成的伪影,使MSCT诊断准确性得到显著提升[32]。Keiichiro等[33]在对320排冠脉CTA检测LAA血栓的诊断性能进行评估时发现,早期扫描的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确性分别为100.0%、74.4%、18.5%、100.0%和75.8%,而延迟扫描分别为100.0%、98.8%、83.3%、100.0%和98.9%,在早期扫描的基础上增加延迟扫描可提高LAA血栓诊断的准确性,并避免不必要的TEE。近期有学者提出使用心脏CTA替代TEE用于LAA封堵术后评估[34]。但CTA也有其自身局限性,不能直观区别血流瘀滞和血栓,容易造成假阳性结果。CMR检测LAA血栓的敏感度和特异性不及MDCT及TEE,且适用范围较窄,不适用于安装心脏起搏器的患者。
3.2 左心房肿瘤
心脏肿瘤无论良性、恶性,临床上均较为罕见。原发性心脏肿瘤多数是良性肿瘤,包括粘液瘤、脂肪瘤、乳头状弹力纤维瘤、横纹肌瘤和纤维瘤等。其中,粘液瘤是最常见的原发性良性肿瘤,主要发生于左心房,MSCT增强扫描典型表现为左心房内附着在房间隔上的带蒂的、不规则或规则团块状充盈缺损,活动度较大,边界清晰,内密度均匀,无明显或仅轻度强化;当瘤体伴有出血、坏死、囊变和钙化时,其内密度轻度不均匀强化。心脏恶性肿瘤包括原发性恶性肿瘤和转移性肿瘤,前者主要包括血管肉瘤、横纹肌肉瘤、纤维肉瘤、淋巴肉瘤等,临床较为罕见;后者常由肺癌和乳腺癌转移所致,发病率远高于原发性心脏肿瘤。左心房恶性肿块的特征性MSCT增强表现为左心房内不规则、宽基底的团块状充盈缺损,无明显活动度,边界不清,中度或显著不均匀强化,可合并中量或大量心包积液,伴有纵隔内淋巴结肿大;肺部、纵隔可合并转移性病变。目前MSCTA已成为评估左心房肿瘤的快速、无创性影像替代方法,对包括LAA在内的整个LA腔进行可视化检测,利用心电门控扫描技术最大程度减少心脏大血管搏动伪影,精确描绘肿瘤病变边缘,提供高质量的图像。
心脏CT也有助于发现可疑恶性肿瘤的转移,尤其与18-氟-脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography,PET)联合检测。18F-FDG PET/CT显像可通过检测葡萄糖代谢情况鉴别恶性肿瘤和良性肿瘤,例如,原发性恶性心脏肿瘤和转移性肿瘤的葡萄糖摄取量明显高于原发性良性心脏肿瘤。与超声心动图和CMR相比,心脏CTA在评估钙化肿块、胸、肺和相应血管结构以及排除阻塞性冠状动脉疾病或累及冠状动脉的肿块方面具有优势,但其软组织分辨率和时间分辨率不及CMR,且对黏液瘤所致的二尖瓣异常,MSCT诊断效能也不及TEE,无法测量二尖瓣瓣口流速,也不能直接诊断瓣口反流。
4 小 结
MSCTA因扫描迅速并快速成像、安全无创和较高空间分辨率等优势广泛应用于心血管疾病的诊断。近年来MSCTA通过结合强大的图像后处理技术(容积再现、多平面重组和曲面重组等),从平面角度和三维角度直观展现冠脉病变情况,提高冠脉疾病诊断准确率[35-36]。MSCTA可以多角度观察左心房、左心耳、肺静脉形态及结构,同时评估左心房、左心耳和肺静脉功能及病变,对指导房颤射频消融术和冷冻球囊消融术的术前选择及术后并发症(如肺静脉狭窄、心房-食管瘘等)评估至关重要。