双源CT不同重建间隔及层厚评价左心功能

胡春峰 HU Chunfeng

徐 凯 XU Kai

袁莹莹 YUAN Yingying

李绍东 LI Shaodong

程广军 CHENG Guangjun

谢丽响 XIE Lixiang

目前，双源CT（DSCT）以优越的时间分辨率成为临床上冠状动脉无创性影像检查的首选，在造影的同时可获得心室功能数据，为临床提供更多有价值的信息，其对心脏形态、心功能评估的价值也逐渐受到重视。近年来，不同研究采用不同R-R间期间隔和层厚进行图像处理来评价心功能[1-4]。本研究拟探讨采用不同R-R间期间隔及不同重建层厚图像来测量左心功能，评价其对左心功能定量评估的影响，及其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2009-12～2011-05徐州医学院附属医院30例健康体检者，其中男18例，女12例；年龄37～62岁，平均（53.7±6.8）岁；心率54～105次/min，心律齐。经详细询问病史、体格检查、心电图检查、超声心动图检查、血液生化检查、肝肾功能检查无异常，排除各种器质性病变。本研究经医院伦理委员会审核批准，所有健康志愿者均签署知情同意书。受检者扫描前均未使用贝他洛克等降低心率的药物。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Somatom Definition双源CT机。受检者取仰卧位，屏气扫描定位像确定扫描范围，先平扫，然后用高压注射器经肘静脉注入非离子型对比剂碘海醇350 mgI/ml，总量80～100 ml，速度4.5～5.5 ml/s，对比剂跟踪技术触发增强扫描，跟踪平面为升主动脉根部水平，触发阈值设为90～100 Hu，延迟6 s开始扫描，扫描时间为5～12 s，对比剂注射完后以相同速度追加生理盐水30 ml。扫描范围：气管隆突下1 cm到心脏下缘1.5 cm。扫描参数：探测器宽度2.0 mm×32.0 mm×0.6 mm；层厚2.0 mm×64.0 mm×0.6 mm；机架旋转时间330 ms，心率依赖螺距0.2～0.5；管电流400 mA，电压120 kV。

1.3 图像后处理 ①原始数据重建：扫描结束后对原始数据进行离线重建，所有受检者图像均为可评估图像。重建方法：选择不同重建层厚（1、2、3、4、5 mm），采用0～95%全时相重建，得到20个（0、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%）心动周期的图像；选择不同R-R间期间隔（1%、5%、10%），层厚3 mm，获得全心动周期图像。②心功能分析：将重建得到的全心动周期图像传入工作站Syngo circulation，以电影回放形式观察各个心动周期的心脏短轴位、四腔心及两腔位，确定心室舒张末期和心室收缩末期，应用LVA软件分析心功能，心内、外膜勾画覆盖从流出道至心尖整个左心室，心室乳头肌包括在血池内。应用Simpson法积分原理自动计算出心腔容积，包括舒张末期容积（EDV）、收缩末期容积（ESV），然后累计综合，测量3次取平均值。同时记录每搏输出量（SV）和射血分数（EF）。本研究所用数据由同一名熟练使用此软件的医师完成。

1.4 统计学方法 采用SPSS 16.0软件，不同重建层厚、R-R间期间隔测量心功能指标比较采用单因素方差分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同重建层厚测量左心功能 不同层厚测得心功能结果差异无统计学意义（F=0.191、0.104、0.107、1.423,P＞0.05），见表1。当层厚选择4 mm以上时心室内、外膜边界模糊，勾画时有困难（图1）。

2.2 不同重建间隔测量左心功能 30例均分别采用1%、5%、10% R-R间期间隔重建行心功能分析（图2），1% R-R间期间隔EDV、SV、EF均稍高于10%，10%间隔重建用时最短。但各组间比较，差异无统计学意义（F=0.126、0.238、0.064、1.237, P＞0.05），见表 2。

表1 不同重建层厚对左心室功能评估的影响（n=30）

表2 不同R-R间期间隔对左心室功能评估的影响（n=30）

图1 不同重建层厚测量左心功能。由上到下分别为短轴舒张期、短轴收缩期、长轴舒张期、长轴收缩期。A～E分别为1、2、3、4、5 mm层厚重建图像。随层厚增加，4 mm开始部分图像边缘模糊

图2 不同重建间隔测量左心功能。A～C为短轴舒张期；E～F为短轴收缩期，分别为1%、5%、10% R-R间期间隔重建心内、外膜结构

3 讨论

CT用于心功能评估的应用近年研究较多。单源多层螺旋CT（MSCT）因其时间分辨率的局限性，对患者心率有较高要求，一般控制在60～70次/min。与单源CT不同，DSCT拥有两套球管和探测器，时间分辨率可达83 ms，自动调节控制螺距，极大地缩短了扫描时间，绝大多数患者可在不控制心率的情况下，一个心动周期内完成整个心脏扫描，提高了冠状动脉成像的成功率及成像质量。DSCT采集的原始数据量大，可以清晰、客观地显示心脏解剖结构，明确区分心内、外膜的边界，利于勾画，所得左心室容量、重量和功能评估比较准确，受操作者主观影响较小，可重复性高，且检查时不需服用药物降低心率，避免了人为因素对心功能的影响，结果更真实。Groen等[5]对MRI、64层螺旋CT和DSCT等评价的心功能参数进行对比，结果发现64层螺旋CT高估射血分数约2.6%，而DSCT低估约0.8%。另外，MRI和DSCT显示射血分数与心搏出量有很好的相关性。由于测量心功能的不同技术间缺少相似的时间分辨率，测量结果可能出现差异，部分存在高估或低估的现象，但是以超声心动图作对照，MSCT、DSCT测量左心室各参数具有高度相关性，差异均无统计学意义[6,7]，具有重要的临床应用价值。

DSCT利用充足的原始数据和后处理软件来获得冠状动脉和心功能的图像、数据。不同研究往往采用不同的重建层厚和R-R间期间隔重建图像。本研究分别以1、2、3、4、5 mm层厚重建测量左心功能，结果发现不同重建层厚所得EDV、ESV、SV、EF差异无统计学意义。但在选择4 mm及5 mm层厚时，图像开始模糊，左心室肌内、外膜显示欠清晰，计算机自动勾画内膜及外膜时可能受到影响，手动勾画修正时范围增大，且心外膜有时不易准确定位。层厚越小，图像越清晰，数据越多，重建时间越长。虽然测量结果无显著差异，但兼顾图像清晰度和工作效率，最好选择3 mm层厚重建，此时图像清晰，测量结果准确可靠。

不同R-R间期间隔在测定左心功能参数时，1%、5%、10% R-R间期间隔重组所获得的数据相差不大，1%R-R间期间隔EDV、SV、EF均稍高于10%，10%间期间隔重建用时最短，三者测量结果无显著差异，认为各组间均来自相同的原始数据，时间分辨率无明显不同，只要选择恰当的收缩末期和舒张末期图像，应无明显差异。然而以1% R-R间期间隔重组评定左心功能时，重建后进入Circulation处理分析时间太长，实际应用较为困难；以5% R-R间期间隔重组测量时，数据较10%更接近真实情况，数据量不是很大；以10%R-R间期重组测量时间最短，相对快捷方便，虽然数值略小，但差异无统计学意义。鉴于数据的准确性和实用性，目前大多数研究[6,7]均采用5% R-R间期间隔重组，但是在临床应用时，工作时间效率与准确评估左心功能同等重要，10% R-R间期间隔重组能够评估左心室功能，更节约时间，也能够满足临床工作的需要[8,9]。

通过与超声、MRI对照研究，DSCT评估左心功能可靠[5-7]。目前尚无研究显示心脏CT扫描仅是为了评估心室功能，但在冠状动脉造影检查的同时，应当利用心室功能数据来获得额外的附加信息[10]，而X线辐射是其不足之处，心脏CT低辐射扫描技术将是今后临床研究的重点[11]。本研究结果提示，在DSCT心脏检查中，以3 mm层厚、10% R-R间期间隔重组相对方便、快捷，且可以获得相对准确的心功能参数，其他影响结果的因素有待进一步探索。

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