心脏和冠状动脉CT血管成像的临床应用

王宝华，仝金凤

现代CT设备正在以日新月异的速度发展，并对临床医学产生划时代影响。目前，导管法冠状动脉造影仍然被认为是诊断冠状动脉粥样硬化性心脏病（简称冠心病）的金标准，但是其较高费用、有辐射损伤和创伤、可能发生严重并发症限制了该项技术的广泛使用,另外，在实施冠状动脉造影的患者中，仅有1/3需同时进行介入治疗。冠状动脉MRA检查尚处于临床前研究阶段[1]。以64层以上多层CT(MSCT)、双源CT（DSCT）为代表的高端CT，开创了心脏CT血管成像（CTA）、冠状动脉CT血管成像（CTCA）无创性检查新纪元，极大地提高了CT在心血管疾病诊断中的临床价值[2]。现就近几年来心脏和冠状动脉疾病CT血管成像临床应用方面的研究进展综述如下。

1 减少患者X线辐射剂量的方法

心脏CT成像要求在时间分辨率、空间分辨率、密度分辨率、组织分辨率上均达到最佳，因而需要扫描中X线球管在单位时间内产生较高的射线量，既往的CTA、CTCA多为回顾性心电门控扫描，螺距值较低（0.20～0.26），存在着相当大的重叠扫描，辐射剂量较高。如何在保证心脏CT检查图像质量的同时又有效地减少患者接受的辐射剂量，是近几年研究的热点。低剂量扫描已经成为CT设备研发和应用的方向之一，目前前瞻性心电门控扫描软件，已在现代64层螺旋CT、DSCT及更多层（如320层）CT中普遍应用。前瞻性心电门控扫描在降低辐射剂量方面有很大潜力，理想的前瞻性心电门控扫描最多能使辐射剂量降低90%[3，4]。64层CT回顾性和前瞻性心电门控CTCA辐射剂量分别约为15 mSv和9 mSv，DSCT分别约为12 mSv和3.2 mSv，320层容积 CT分别约13.46 mSv和3.36 mSv[5]。但对需要分析心功能的患者不能使用前瞻性心电门控扫描方案，因为该方案不能获得整个心动周期的数据。在实际操作中还应当强调使用个性化扫描方案，如参照患者体质量指数适当降低kV和mA，根据心律和心率，有针对性地选择心电图自动毫安调节技术等。

2 辅助性药物的应用

2.1 β受体阻滞剂 为获得优质的心脏CT诊断图像，高心率患者需在检查前1 h口服或静脉用β受体阻滞剂将心率控制在75次/min以下[6]。β受体阻滞剂使用的禁忌证：严重的慢性阻塞性肺病、哮喘、β受体阻滞剂过敏、2～3度房室传导阻滞和低血压 （收缩压低于100 mmHg，1 mmHg=0.133 KPa）。对β受体阻滞剂不能耐受的患者可改用钙通道拮抗剂。DSCT和320层CT由于时间分辨率更高，可在不控制心率的情况下获得优质的心脏CT诊断图像。

2.2 硝酸甘油 患者检查前3～5 min舌下含服或喷雾硝酸甘油，可更好地显示冠状动脉和防止冠状动脉痉挛，王柏林等[7]研究表明含服硝酸甘油后进行CTCA，冠状动脉远段至近段的平均扩张率为4.7%～10.8%。硝酸甘油使用的禁忌证：低血压、早期心肌梗死、严重贫血、颅内压增高及硝酸甘油过敏症。

3 临床应用

3.1 冠状动脉粥样硬化和狭窄的评价 CTCA的诊断准确率与导管法冠状动脉血管造影相近[8]，64层CT评估冠状动脉粥样硬化所致的中重度狭窄具有较高的准确性[9，11]，检测冠状动脉狭窄敏感度和特异度分别为79%～99%、86%～98%，阳性预测值和阴性预测值分别为56%～97%、92%～100%[12]。320层容积CT旋转一圈即可覆盖16 cm，不但具有很高的横断面时间分辨率，同时具有非常高的器官时间分辨率，完成整个器官检查的时间大为缩短，可以实现同期相成像，在无心率（律）控制下即可获得高质量的诊断图像，诊断冠状动脉明显狭窄敏感度96.1%，特异度98.3%，阳性预测值92.5%，阴性预测值99.1%[13]。现阶段CTCA主要适用于胸痛（中危患者）而通过单项无创性检查和临床评估无法肯定者[1]。CTCA在准确评价冠状动脉粥样硬化管腔狭窄程度的同时，可分析斑块的成分以及观察斑块的形态，对冠状动脉综合征的预防和处理具有重要意义，在显示粥样硬化斑块形态及评价血管重构方面的价值与血管内超声相似[14]，高于冠状动脉血管造影[15]。斑块密度可作为评价斑块稳定性的预测因素，但是斑块密度的测量受多种因素的影响，包括扫描机型及扫描厚度、部分容积效应、螺距、管电压、对比剂的剂量和浓度等[16，17]，而且斑块含纤维帽、脂核、钙化等成分，破裂后还伴有血栓形成，MSCT难以将各种成分有效区分，因此，目前还难以确定一个CT值为诊断易损斑块的标准。但易损斑块由于脂核较大，纤维帽较薄，常无钙化，其CT值较低；而稳定性斑块脂核较小，纤维帽较厚，钙化相对较明显，其CT值偏高。

此外，急性胸痛、非冠状动脉的心脏手术如老年心脏瓣膜置换术前、内支架植入术后的评价等均可优先考虑CTCA。

3.2 冠状动脉旁路移植术前后血管的评价 冠状动脉旁路移植术前，CTA可以很好地显示心脏大血管的解剖关系、冠状动脉的病变形态和走行，为手术方式的选择提供指导；移植术后复查时，宜选用自足向头方向的扫描方案，既可以获得受心脏和呼吸移动影响较大的远段自身冠状动脉的诊断图像，又可以使受心跳和呼吸影响较小的较粗大移植血管显示良好。CTA对冠状动脉旁路移植血管的敏感性和特异性均达到近 100%[18]。

3.3 冠状动脉侧支循环的评估 邱建星等[19]应用64层CT评估冠状动脉侧支循环，以冠状动脉造影为“金标准”，发现侧支循环的敏感性为89.2%，特异性为93.8%，可以较准确地评估冠状动脉侧支循环。

3.4 心肌灌注和心室功能评价 尽管在心脏CT心肌灌注成像方面有所研究，而且理论上心脏CT灌注成像评价心肌对比剂首过灌注情况、心肌梗死范围和程度等是完全可行的，但因MRI可以多参数、多序列、任意层面成像，使其在心脏方面的应用越来越广泛，其大视野、组织分辨率高、无辐射损伤等优点，使其在判断心内结构和功能方面成为 “金标准”，心脏CT心肌灌注成像临床应用较少。

CTA在评价心功能方面取得一定进展，高燕等[2]研究认为重度COPD患者右心功能损伤严重，与MRI结果比较，MSCT心功能检查可以正确定量评价右心室容积和功能。张丽君等[20]应用DSCT对主动脉瓣置换术后机械瓣功能和左心室功能改善情况进行评估，认为是一项无创、有效、简便的影像学检查手段，可对患者进行长期的预后随访。

3.5 壁冠状动脉和冠状动脉畸形的评价 刘世合等[21]应用DSCT对冠状动脉狭窄程度与心肌桥的长度和厚度相关性进行研究发现，心肌桥检出率达36.2%。倪桂玲等[22]应用64层螺旋CT对各支冠状动脉心肌桥的检出率为25.26%。均明显高于冠状动脉造影的检出率（0.5%～16.1%）[23]。

3.6 心脏形态和结构的评价 对于冠状动脉先天性异常，德国放射学会认为CT是首选的检查方法[24]。CTCA与冠状动脉造影比较，正确率更高，并能显示更多的诊断信息，是诊断冠状动脉起源异常的“金标准”[25]。64层CT对于婴儿左冠状动脉起源于肺动脉的畸形可提供准确直观的图像，已经成为该畸形首要的检查方法[26]。DSCT可以很好地显示右冠状动脉起源异常和走行及在心动周期内的变化，为阐明心肌缺学提供线索[27]。

先天性心脏病MSCT诊断准确率为83%。先天性心脏病合并冠状动脉开口与走形异常的比例较高，冠状动脉解剖对先天性心脏病手术影响很大，无论是否存在冠状动脉开口与走行异常，手术前必须明确冠状动脉开口与走行情况，CT在显示心脏大血管解剖的同时可显示冠状动脉。唐翔等[28]研究证实，DSCT对3岁以上或心率<100次/min患者的冠状动脉开口与走形显示效果较好，有很高的诊断价值；对3岁以下或心率>100次/min患者的冠状动脉开口与走形显示效果需进一步改善，只具有参考意义。

64层以上CT克服了心脏搏动伪影，使心脏肿瘤的清晰显示成为现实，增强后CT值的测量有利于推断肿瘤的血供和组织学基础。心脏肿瘤的CT表现各有特点，心脏脂肪瘤成人常见，肿瘤内脂肪密度为其特征性表现；黏液瘤中老年人多见，起自房间隔向心房腔内突出，可见钙化为其基本CT征象；纤维瘤青少年多见，左心室游离壁和室间隔易受累，单发、壁在性、可含钙化、强化不明显为其重要CT特征；横纹肌瘤婴幼儿多见，其CT特征是起自房室间隔的多发结节状病灶，增强后CT值与邻近左心室肌壁相似，伴或不伴有结节性硬化[29-31]。

应用“三联检查”诊断急性胸痛，明确急性胸痛的责任血管是冠状动脉、或肺动脉、或主动脉；对于主动脉夹层和肺动脉栓塞等急诊患者，由于CT扫描速度快、空间分辨率高且不受条件限制等优势，CTA可作为首选检查方法。

3.7 冠状动脉钙化积分 CTCA检查前的冠状动脉钙化积分扫描采用低剂量平扫，不仅可以准确提示CTCA扫描范围，而且可以使患者适应扫描过程和配合屏气，有些研究者把冠状动脉钙化积分扫描作为CTCA前的常规程序。所采集的容积数据经专用软件对冠状动脉钙化进行定量检测，预测心脏事件发生的危险程度，从而显示出其在冠心病早期诊断中的独特价值。

4 存在问题

目前心脏CTA、CTCA临床应用中存在的问题包括：患者的辐射损害较大；少数患者因运动伪影导致血管无法评价；血管壁较大、较长的钙化斑块及置入的金属内支架均可影响管腔狭窄程度判断，甚至使管腔被屏蔽而无法显示；评价粥样硬化斑块稳定性方面存在一定局限[15]；对低危患者，CTCA尚未达到普查阶段；CTCA阴性预测值偏高、阳性预测值偏低等。

综上所述，可知必须正确地认识到目前CTA、CTCA临床应用中存在的问题和局限性，导管法冠状动脉造影及其它影像检查方法（如MRI、PET-CT、超声心动仪图、放射性核素心室显像、血管内超声等）在心血管疾病的诊断中各有其优势，没有必要盲目追求所谓的“一站式”检查，只有遵循循证医学影像学原则，与临床医师密切沟通，选择一种或几种最适宜的影像学检查方法，才能保证患者最大程度的受益。

随着CT技术的进一步发展，探测器排数进一步增加，旋转1圈纵向覆盖范围进一步扩大，应用软件进一步完善，时间和空间分辨率进一步提高，平板探测器及双源、双能量方面的完善和发展，目前CTA、CTCA临床应用中存在的问题和局限性会得到克服，临床应用范围会更广泛、价值会更大。

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