心胸比率与左心室容积及收缩功能的相关性研究

李丹燕，祝因苏，朱斌，张庆雷



心胸比率与左心室容积及收缩功能的相关性研究

李丹燕，祝因苏，朱斌，张庆雷

【摘要】目的：探讨立位及卧位心胸比率（CTR）在评估左心室大小及收缩功能中的价值。方法：回顾性分析184例行心脏远达片及双源CT冠脉造影的疑似冠心病患者的病例资料。两名医师独立在心脏远达片及双源CT定位像上测量CTRCR及CTRCT。左心室容积及收缩功能参数如左心室舒张末期容积（LVEDV）、收缩末期容积（LVESV）、LVEDV指数（LVEDVI）、LVESV指数（LVESVI）及左心室射血分数（LVEF）等利用半自动心功能处理软件在双源CT冠脉造影图像上获得。然后采用线性相关分析CTRCR及CTRCT的关系及两者与左心室容积及收缩功能的相关性。结果：CTRCT 和CTRCR呈正相关（r2=0.61，P＜0.0001），但CTR除了与LVEDVI呈正相关外，与其它左心室容积及收缩功能参数均无相关性。左心容积参数LVEDV、LVEDVI、LVESV、LVESVI和LVEF均呈负相关（r=-0.48，r=-0.54，r=-0.81，r=-0.83，以上P＜0.05）。结论：立位及卧位CTR可以互相预测，但CTR不能作为预测左心室容积及收缩功能的指标。

【关键词】心胸比率；心室；心室功能，左；体层摄影术，X线计算机

心胸比率（cardiothoracic ratio，CTR）是心影最大横径与胸廓最大横径的比值。心脏远达片上测量CTR仍是目前国内外最常用的判断心脏增大的方法［1-2］，同时其和左心室收缩功能密切相关［3-4］。然而许多学者对此提出了不同的观点［5-7］，甚至发现CTR和左心室大小及收缩功能没有任何相关性。现在床边胸片一般基于卧位前后位拍摄，但现在还没有关于立位后前位胸片与前后位胸片之间的关系的研究，后者是否与左心容积与收缩功能相关也不得而知［7-8］。目前，心脏MRI是测量左心室容积及收缩功能的金标准，而心电门控冠脉CT造影测得相应结果与其一致性较高［9-10］。因此，本研究在同时行心脏远达片及双源CT冠脉造影检查患者中测量不同体位CTR及左心室收缩功能参数，通过分析其相关性探讨不同体位CTR在评估左心室大小及收缩功能中的价值。

材料与方法

1.一般资料

搜集2010年6月-9月184例同时行心脏远达片及双源CT冠脉造影患者的病例资料，其中男105例，女79例，年龄29～85岁（表1）。排除标准如下：①两种检查间隔时间超过1个月；②患者有先天性心脏病、肺动脉高压、心包疾病、瓣膜疾病、肺气肿及肥厚性心肌病等可能会导致患者右心增大、心包增大、胸廓增大及左心室心肌异常肥厚的疾病。

表1　184例疑似冠心病患者一般情况

2.检查方法

心脏远达片检查采用美国HOLOGIC RADEX DR机行吸气后屏气曝光，拍摄200 cm立位远达心脏后前位片，投照电压120 k V，曝光时间＜0.01 s。

CT冠脉造影采用双源CT（Somatom Definition；Siemens Medical Systems，Erlangen，Germany）进行回顾性心电门控扫描。所有患者均未给予β受体阻滞剂控制心率。患者吸气后屏气行仰卧位定位像扫描，管电压120 k V，管电流40 m As。增强扫描以3.5～5.5 m L/s的速度注入70～100 m L非离子对比剂碘普罗胺（优维显，Ultravist 370 mg I/m L）和后续40 m L生理盐水。应用对比剂示踪法（bolus-tracking），在主动脉根部层面选择兴趣区监测CT值，触发阈值100 HU。增强扫描参数：管电压120 k V，管电流380～420 m As，准直32 mm×0.6 mm，螺距0.20～0.69（与心电图检测时出现的最低心率相适应），扫描层厚为0.6 mm，重建层厚0.75 mm，旋转时间330 ms。

3.图像后处理

心脏横径及心胸比率测量：在心脏远达片上测量心脏横径及胸廓横径，心胸比率=心脏横径/胸廓横径（图1），定义为CTRCR。采用同样的方法在双源CT冠脉造影定位像上测量心胸比率，定义为CTRCT。

左心室容积及收缩功能测量：采用回顾性心电门控技术和分段数据采集方式，以5%R-R间期进行图像重建，分别取左室腔面积最小的图像时相定为收缩末期，左室腔面积最大的图像时相定为舒张末期。然后用双源CT自带的心功能半自动处理软件工具（Syngo Circulation on a Multi Modality Workplace；Siemens，Forchheim）进行心功能分析评估：分别勾画出收缩末期及舒张末期的左心室腔内膜面及外膜面（计算机自动勾画，若有偏差，则人工手动修改）（图2）。从而得到左心室功能相关指标如左室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV），左心每搏输出量（left ventricular stroke volume，LVSV），心输出量（cardiac output，CO）和左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）。随后对左心容积参数根据体表面积进行标准化得出左室舒张末期容积指数（left ventricular end-diastolic volume inde，LVEDVI），左室收缩末期容积指数（left ventricular end-systolic volume index，LVESVI）和左心室每搏输出量指数（left ventricular stroke volume index，LVSVI）。

以上测量均由两位具有多年经验的心血管影像诊断医师在盲法状态下分别独立完成，所有结果取两位观察者测量的平均值。

4.统计分析

数据统计分析采用SAS软件（SAS Inc.，NC，USA）。连续变量的记录采用均值±标准差，分类变量的记录采用百分比（%）。两位独立的观察者间一致性通过组内相关系数（intra-class correlation，ICC）来评估，该值接近1表示两个观察者之间有良好的一致性。CTRCR与CTRCT、心脏远达片参数与左心室容积及收缩功能参数相关性分析采用线性相关分析。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

结 果

184例疑似冠心病患者CTRCT为0.54±0.05，CTRCR为0.50±0.06。左心室容积及收缩功能参数具体见表2，以上数据基本在正常范围。其中冠脉CT造影冠脉主干最狭窄大于75%为35例，占19.02%；LVEF≤60%的患者共28例，占15.2%。两位观察者间一致性较好，所有ICC均大于0.98（P＜0.0001）。

表2　184例患者CTR及左心室收缩功能

CTRCT和CTRCR呈正相关（r2=0.61，P＜0.0001），CTRCT预测CTRCR的模型公式为：CTRCR=0.008+0.91×CTRCT（图3）。CTR除了和LVEDVI呈正相关以外，其和左心室容积及收缩功能其他参数均无显著相关性。左心容积参数LVEDV、LVEDVI、LVESV、LVESVI和LVEF均呈负相关（r= -0.48、-0.54、-0.81、-0.83，P均＜0.05，表3）。

表3　CTRCT、CTRCR与左心室容积及收缩功能的相关性分析结果

讨 论

本研究显示CTRCT和CTRCR呈正相关，CTRCT均值较CTRCR明显增大，这是因为CTRCT是患者处于仰卧位前后位拍摄，因此心脏的形态较立位后前位增大所致。本研究得出了两者的预测公式，可以作为以后床边摄片判断CTR大小的一个依据［8］。

众所周知，CTR≥0.5是评估心脏是否增大的一个重要指标，由于其简便易行，目前被广泛使用。多项研究认为CTR的增大不仅是心脏增大的标志，它和左心功能及心衰患者的预后也密切相关［2，11］。但本研究发现，CTR仅和LVEDVI呈正相关，不论是CTRCT还是CTRCR和左心室容积及收缩功能其他参数均没有显著相关性。可能由以下几个原因所致：①CTR受心脏横径和胸廓横径的影响，尽管本研究排除了先天性心脏病、肺动脉高压、心包疾病、瓣膜疾病及肺气肿等可能会导致右心、心包及胸廓异常改变的疾病，但是并不能完全除外右心室、心包及胸廓异常对CTR的影响。②本研究利用左心室容积代表左心室大小，虽然笔者排除了肥厚性心肌病，但是一些高血压性心脏病也会导致左心室心肌肥厚，对CTR造成部分影响。③CTR大小还受到患者体型、吸气程度不同及心脏跳动的影响。因此，在临床应用中不能把CTR作为心脏是否增大的标准，不管是立位还是卧位。国外部分研究结果也支持本研究的这个结论［6-7］。尽管如此，CTR仍然可以作为对心血管疾病尤其是心衰患者评估预后的指标［12-13］，心衰患者CTR一般较健康人大，且针对个体来讲，在随访中如果CTR增加，表明患者预后不良［3］。Cohn等［3］报道在584例LVEF值明显下降的慢性心衰患者中，CTR和LVEF之间呈负相关（r=-0.27）。本研究之所以没有得出CTR与左心收缩功能相关的结果，可能与本研究大部分为LVEF处于代偿期的患者有关。

由于心脏横径不受肺部疾病或胸廓畸形导致胸廓横径异常增大或减小的影响，其在理论上应该比CTR更能反映心脏的大小。Schlett等［7］研究认为心脏横径和左心室容积相关性较好（r=0.47），但CTR与左心容积无相关性，和本研究结果类似。Chon等［8］对101例包含大量心衰的患者组中研究发现，心脏横径和左心室容积及收缩功能均有显著的相关性。综合本研究及国内外相关研究，心脏横径在预测左心室大小及收缩功能中有着良好的前景，也是笔者以后研究的方向。

另外，本研究还提示左心容积参数与LVEF呈负相关，尤其是收缩末期容积相关性更好。这可能是因为LVEF降低会导致左心室压力增加，为保证心输出量，左室容积会相应代偿性增大，心肌也会代偿性肥厚［14］。因此，左心功能受损患者的左心容积一般会增大。许多研究认为左心增大患者未来的心血管病发病率和病死率明显上升，是患者预后不良的重要预测因子［15-17］。

本研究也有一些局限性：首先，本研究是回顾性分析研究，拍摄心脏远达片时患者吸气程度及体型等因素未能标准化。其次，本研究利用左心室容积来代替左心大小，即使笔者排除了肥厚性心肌病，但可能也有其他疾病如高血压会引起左心室心肌异常改变。最后，本研究入组患者大部分LVEF值处于正常范围，未能对患者按心功能大小进行分组。

综上所述，尽管CTRCT和CTRCR呈正相关，两者可以互相预测，但CTR不能作为预测左心室容积及收缩功能大小的指标。

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·腹部影像学·

Correlation study of cardiothoracic ratio and left ventricular volume and systolic function

LI Dan-Yan，ZHU Yin-Su，ZHU Bin，et al.Department of Radiology，the Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School，Nanjing 210008，China

【Abstract】Objective：To investigate the value of cardiothoracic ratio（CTR）in upright and decubitus position for the evaluation of left ventricular（LV）volume and systolic function.Methods：A retrospective analysis of 184 subjects suspected with coronary artery disease，whose chest radiography（CR）and dual source computed tomography coronary angiography （DSCTCA）were performed.The CTR derived from DSCT（CTRCT）and CR（CTRCR）were measured by two radiologists independently.The LV volume and systolic function parameters including LV end-diastolic volume（LVEDV），LV end-systolic volume（LVESV），LVEDV Index，LVESV Index and LVEF were measured from DSCTCA using semi-automatic heart function manipulate software.The relationship of CTR and LV systolic function parameters was analyzed respectively.Results：The CTRCT is positively correlated with CTRCR（r2=0.61，P＜0.0001）.Yet apart from CTR having positive correlation with LVEDVI，there was no significant relationship between CTR and LV systolic function parameters including LVEDV，LVESV，LVESVI and LVEF.LV systolic function parameters including LVEDV，LVEDVI，LVESV and LVESVI were negatively correlated with LVEF（r=-0.48，0.54，-0.81，-0.83，P＜0.05）.Conclusion：Although CTRCT（decubitus position）is highly correlated with CTRCR（upright position），yet CTR cannot be used as parameter to predict LV volume and systolic function.

【Key words】Cardiothoracic ratio；Heart ventricles；Ventricular function，left；Tomography，X-ray computed

收稿日期：（2015-08-06）

通讯作者：张庆雷，E-mail：alei1028＠163.com

作者简介：李丹燕（1982-），女，江苏丹阳人，硕士，住院医师，主要从事影像诊断工作。

DOI：10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.010

【中图分类号】R814.4；R331.31

【文献标识码】A

【文章编号】1000-0313（2016）03-0236-04

作者单位：210008 南京，南京大学医学院附属鼓楼医院医学影像科（李丹燕、朱斌、张庆雷）；210029 南京，南京医科大学第一附属医院放射科（祝因苏）