双源CT 心脏“一站式”检查评估糖尿病患者左心功能及灌注的价值

迟庆杰，王天乐，周祝南

（南通大学第二附属医院/南通市第一人民医院1 介入科；2 医学影像科，江苏 226001）

糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy,DCM）是糖尿病重要并发症之一[1],目前病理研究认为DCM 心肌微循环障碍是引发心肌纤维化,最终导致心功能受损甚至衰竭的重要因素[2]。双源CT 心脏“一站式”检查可在短时间内同时完成冠状动脉、心功能、心肌灌注分析,是心肌病变影像学研究的重要检测方法。本研究回顾性收集2019年于本院行双源CT心脏“一站式”检查患者70 例临床及影像资料,分析该检查对2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）患者左心功能及心肌灌注异常改变的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 行双源CT 心脏“一站式”检查患者70 例,按是否患有T2DM 分为T2DM 组39 例和正常组31 例。T2DM 组中男性25 例,女性14 例,年龄37～79 岁,平均60.0±9.4 岁,均系诊断明确的T2DM,心功能正常,并排除合并高血压、冠心病及其它可能引起心肌损害的疾病;正常组中男性21 例,女性10例,年龄30～78 岁,平均56.0±6.0 岁,均无糖尿病,心功能正常,并排除心电图、冠状动脉CTA 及心肌损害指标异常。两组患者性别、年龄比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 CT 扫描方法 设置主动脉根部层面为感兴趣区（region of interest,ROI）,阈值达到100 U 触发扫描,静息态心肌首过灌注延迟10 s 扫描,连续扫描3～4 个心动周期半扇区数据,用于心功能测定。根据患者体质量指数（BMI）,以4～6 mL/s 速率注入40～60 mL 对比剂优维显,优维显浓度为370 mgI/mL,然后以相同速率注入30 mL 生理盐水。管电压A、B 球管分别为90 kV、Sn150 kV。采用回顾性心电门控,ECG电流调制,开启Care-Dose4D。准直器宽度为128×0.6 mm,矩阵×512,球管速度0.25 s/r,螺距随心率变化自动调节。完成检查的CTDIvol 为36.27+8.26 mGy,接受总有效辐射剂量（ED）为6.79±1.47 mSv。

1.3 图像后处理及分析 冠脉CTA（CCTA）图像为单扇区数据,层厚0.75 mm,间隔0.6 mm,卷积核Bv40f。心功能测量图像为R-R 间期0%～100%,间隔5%半扇区数据,层厚1.5 mm,间隔1 mm,卷积核Bv40f。静息态首过心肌灌注图像为R-R 间期60%～75%,间隔5%全扇区数据,层厚1.5 mm,间隔1 mm,卷积核Qr40f。由2 名有3年以上图像后处理工作经验的医师在西门子syngo.via 后处理工作站进行数据测量。根据CCTA 判定冠状动脉有无严重狭窄、钙化。心功能分析软件（CT Cardiac Function）自动勾画左心内、外膜,出现心脏内、外膜或时相识别错误时手动勾画纠正,输入体质量指数（body mass index,BMI）后,软件自动生成心功能数据。左心室、左心房各径线测量采用美国超声心动图协会及文献推荐标准[3],见图1。采用心肌灌注分析软件（CT dual energy-heart PBV）,通过双能量算法重建心肌碘图。左心室以17 段标准分法,获得基底部、中部、心尖部及心尖层面,因心尖层面伪影较大不纳入分析。避开心肌内外膜,依次勾画各心肌节段10～20 mm2区域见图2,软件自动计算实际碘浓度,并计算标准化碘浓度（normalize iodine concentration,NIC）,NIC=实际心肌碘浓度/胸主动脉内碘浓度×100%。不同期相测量碘浓度值为负值时,标注为伪影节段,不纳入统计。

图2 双能量CT 静息态首过心肌灌注分布“碘图”及测量示意图

1.4 统计学处理 应用SPSS 25.0 统计学软件对数据进行分析。符合正态分布的计量资料以±s表示,组间比较采用独立样本t 检验;计数资料以频数表示,组间比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组左心室功能及解剖结构比较 与正常组比较,T2DM 组左心室PWTdia 增加,LVIDsys 增大,LVIDdia 减小,差异均有统计学意义（P＜0.05）,见表1,提示T2DM 患者左心室后壁代偿性增厚伴左心舒张功能下降。

2.2 两组左心室各节段静息态首过灌注心肌内NIC及心肌内碘浓度比较 T2DM 组心肌内碘浓度及NIC 均值低于正常组,其中S1、S2、S7、S11、S12、S13、S16 及IST 节段NIC 低于正常组,差异均有统计学意义（P＜0.05）,提示T2DM 患者存在心肌微循环灌注减低,部分心肌节段受累更严重。见表2。

表2 两组各节段心肌内NIC（%）及心肌内碘浓度比较

3 讨 论

糖尿病发病率呈逐年上升趋势,截至2019年国际糖尿病联盟统计全球约有4.63 亿糖尿病患者,目前我国糖尿病患者约1.64 亿,位居世界第一[4]。糖尿病心肌损害起病隐匿,普通临床检查无法诊断,晚期可致患者重度心功能不全,甚至死亡。研究表明,DCM 病理过程中持续发生氧化应激反应、线粒体功能障碍、细胞外基质重构和微循环灌注异常,导致心肌细胞收缩功能不足。其中心肌微循环灌注异常减低及心功能储备下降为早期可检测的重要指标[2]。因此,寻找能有效检测心肌微循环灌注异常的无创、便捷方法,尽早发现糖尿病心肌损害并进行干预,具有重要意义。

本研究采用第三代双源CT 心脏“一站式”检查,同时获取心功能指标及心肌灌注图像,减少其他额外检查,省时而便捷。第三代双源CT 具有时间分辨率高、能谱纯化、较宽视野、大螺距特点,采用SAFIRE 迭代重建等技术,不公图像质量高,且能有效降低噪声及辐射剂量。其能量谱分析可行物质分离,重建心肌内碘含量分布图,定量反映实际心肌细胞内外血液含量,准确定性或定量分析心肌微循环灌注情况。与PET/CT 或SPECT、心脏磁共振及FFR侵袭性冠状动脉造影比较,双源CT 静息态首过灌注心肌碘值测定评估心肌缺血的准确率较高,但敏感性、特异性无明显差异[5]。双源CT 心肌灌注显像可利用碘图的伪彩,也可以主观定性评估及客观定量评估心肌微循环情况。

本研究结果显示,T2DM 组心肌内平均碘浓度2.51±0.93 mg/mL,NIC 均值（13.63±4.27）%,明显低于正常组的2.92±1.06 mg/mL 和（15.61±5.16）%,差异均有统计学意义（P＜0.001）。国外一项研究对576 个心肌节段进行碘值测量,提出心肌碘浓度2.1 mg/mL是正常心肌和病理心肌鉴别的最佳阈值[6]。陈梓娴等[7]应用第二代双源CT 双能量静息态首过心肌灌注成像测定,认为左心室正常心肌碘含量为3.1～7.8 mg/mL,NIC 为（0.21～0.31）%。本研究结果显示,T2DM 组患者虽未完全达到病理心肌,但已提示存在心肌损害。此外,本研究中发现T2DM 组S1、S2、S7、S11、S12、S13、S16 及IST 心肌节段NIC 较正常组降低,差异均有统计学意义（P＜0.05）,表明这些节段心肌损害可能出现的最早。同时心功能检测结果显示,T2DM 患者左心解剖结构已发生改变,但LVEF 还未受到明显影响,可能是由于反复心肌细胞损伤修复和心肌细胞间质增加导致心室壁运动减弱,但左室收缩功能尚处于代偿状态,这与DCM 早期维持正常射血分数的特点相符[8]。

综上所述,第三代双源CT 心脏“一站式”检查可在患者接受较低辐射剂量情况下,通过静息态心肌灌注碘图及心功能分析,能早期较准确评估T2DM 患者心肌损害及心脏结构改变,为后续治疗提供参考。