潘彤,李彩英,刘晓伟,杨海庆,尹兰英,廖琦彬
256层螺旋计算机断层摄影术对右心耳及其毗邻形态结构的定量研究
潘彤,李彩英,刘晓伟,杨海庆,尹兰英,廖琦彬
摘要
目的:采用256层螺旋计算机断层摄影术(MSCT)对右心耳及其毗邻的形态结构进行定量研究,为右心耳临床介入和外科治疗提供影像学依据。
方法:回顾性分析我院行计算机断层摄影术血管造影(CTA)检查结果阴性者200例,男96例,女104例,<40岁者29例,40~60岁者114例,>60岁者57例。将原始扫描数据进行右心耳重建,对右心耳容积及径线等参数进行测量,并从性别和年龄方面进行比较,提出右心耳各参数95%正常参考值范围。
结果:(1)右心耳容积、高度、基底部长径、基底部周长、正位展距男性均大于女性,差异均有统计学意义(P均<0.05)。经体表面积标化后,右心耳基底部长短径、面积及周长女性均大于男性,差异均有统计学意义(P均<0.05)。(2)<40岁者右心耳正位展角及正位展距较40~60岁及>60岁者大(P<0.05),40~60岁者与>60岁者间差异无统计学意义(P>0.05)。(3)提出右心耳各参数95%正常参考值范围:容积4.83~19.97 ml、高度21.46~41.80 mm、基底部长径25.89~41.65 mm、基底部短径19.34~36.24 mm、基底部面积459.30~1 093.28 mm2、基底部周长86.16~147.04 mm、正位展角1.67°~31.23°、正位展距8.07~34.37 mm。
结论:256层MSCT可以对右心耳解剖结构相关参数进行定量研究,并初步建立右心耳各参数95%正常参考值范围,为临床治疗右心耳相关疾病提供影像学参考。
关键词体层摄影术,X线计算机;右心耳;解剖学,局部
作者单位:050000河北省石家庄市,河北医科大学第二医院放射科
(Chinese Circulation Journal,2016,31:472.)
右心耳是由原始心房发育形成,位于右心房的前外侧,是右心房的解剖定位标志之一。右心耳外表面较为平坦,内壁则有错综交叉的梳状肌[1],是心房电极常用的植入点,也是部分房性心动过速的消融部位[2]。随着多种介入性治疗及心脏外科的发展,右心耳逐渐成为研究的热点。本研究利用256层螺旋计算机断层摄影术(MSCT)对右心耳的形态结构进行定量研究,建立右心耳解剖形态学及参数的医学正常参考值范围,为临床诊断及治疗右心耳相关疾病提供更准确的影像依据。
回顾性分析2015-06至2015-09于我院行计算机断层摄影术血管造影(CTA)检查结果阴性者200例,男96例,女104例。年龄24~84岁,平均(53.2±11.3)岁,<40岁者29例,40~60岁者114例,>60岁者57例。所有检查者均为窦性心律,血压无异常(<140/90 mmHg,1 mmHg=0.133 kPa),排除有冠心病、心脏瓣膜病、糖尿病、先天性心脏病等其他心血管系统疾病。所有检查者符合冠状动脉CTA适应证,无胸肺疾患及其他累及右心疾患。
检查方法:所有研究对象采用Philips 256层MSCT冠状动脉CTA扫描方案检查。扫描前对检查者进行屏气训练。扫描时检查者取仰卧位。使用回顾性心电门控技术,单次呼气末屏气扫描,屏气时间4~7 s,准确控制扫描范围为气管分叉下0.5 cm至心脏膈面。于肘静脉埋置18G套管针,采用双筒高压注射器,流速4~5 ml/s注入非离子型对比剂碘海醇(350 mgI/ml),剂量0.8 ml/kg,注射方法采用P3T软件[3],第1期相 40~50 ml造影剂,第2期相:3:7造影剂混合液30 ml,第3期相:生理盐水20 ml。应用造影剂浓度追踪技术,在主动脉根部层面选择感兴趣区,当感兴趣区MSCT值超过110 HU时触发扫描。扫描范围从气管分叉下方0.5 cm到肝脏上缘,屏气扫描。扫描参数:80~120 kV,280~350 mAs/转,准直128×0.625,螺距0.18,旋转时间330 ms,矩阵512×512,扫描视野250 mm。
图像后处理技术:将原始图像传至Philips EBW 4.5工作站,选择75%期相重建进行后处理。采用容积再现及多平面重建后处理方法对右心耳进行3D重建,并全面观察分析。右心耳及右心耳基底部分界:右心房上壁为上腔静脉口,上腔静脉口开口于腔静脉窦的上部[4],位于上腔静脉与右心耳交界处,选择上腔静脉与右心房移行处作为上腔静脉口的位置,其上层面为上腔静脉径线,下层面为右心房;以上腔静脉口水平轴位图像为界,该层面以上为右心耳,采用心功能后处理软件填充右心耳,获得右心耳3D图像,右心耳是右心房向前突出的囊袋状结构,多篇文献均证实,右心耳基底部垂直于右心耳长轴[5],断层解剖上位于上腔静脉口层面。
测量方法:(1)右心房、右心耳容积:利用心功能分析软件,将原始扫描数据进行右心耳重建,获得右心耳及右心房3D图像,测量右心耳及右心房容积(图1)。(2)右心耳高度:测量右心耳最高点至基底部的高度(图2)。(3)右心耳基底部长径、短径、周长、面积的测量:右心耳基底部定位于轴位图像上腔静脉口层面,右心耳基底部长径、短径、周长、面积的测量均于此轴位图像测量(图3~5)。(4)右心耳正位展距、右心耳正位展角:在右心耳3D图像上找到右心耳最远点(即右心耳顶部距离上腔静脉最远处),定位轴位图像上右心耳最远点,在轴位图像上确定右心耳最远点至上腔静脉右侧缘的投照距离,同时测量右心耳最远点到上腔静脉中心所在矢状轴的夹角(以指向左侧为正)(图6、7)。(5)椎体高度、主动脉直径:于正中矢状位测量右心耳基底部相应水平椎体正中高度,主动脉直径于轴位图像主动脉根部测量其最大径。
统计学分析:测量结果均采用SPSS13.0统计学软件处理分析。右心耳参数不同性别间比较采用配对t检验,不同年龄间采用单因素方差分析,相关性分析采用直线相关分析。P<0.05认为差异有统计学意义。
图1~7 右心耳和右心房3D图像及256层螺旋计算机断层摄影术影像
不同性别间各右心耳参数比较(表1、2):右心耳容积、高度、基底部长径、基底部周长、正位展距男性均大于女性,差异均有统计学意义(P均<0.05)。经体表面积标化后,右心耳基底部长短径、面积及周长女性均大于男性,差异均有统计学意义(P均<0.05)。
不同年龄间各右心耳参数比较(表3):<40岁者右心耳正位展角及正位展距较40~60岁及>60岁者大(P<0.05),40~60岁者与>60岁者间差异无统计学意义(P>0.05)。
右心耳各参数与右心房容积、主动脉直径、椎体高度、体重及身高相关性分析(表4):右心耳容积与右心房容积及体重相关性较好(P均<0.01),与椎体高度相关性差(P>0.05);除右心耳高度外,其余参数与右心房容积相关性均较好(P均<0.01)。
表1 不同性别间各右心耳参数比较(±s)
表1 不同性别间各右心耳参数比较(±s)
右心耳参数 男性 (n=96) 女性 (n=104) t值 P值容积 (ml) 13.25±4.0 11.70±3.65-3.036 0.003高度 (mm) 33.04±4.96 30.47±5.17-3.545 0.001基底部长径 (mm) 34.42±4.10 33.24±3.94-2.033 0.045基底部短径 (mm) 27.92±5.00 27.68±3.60-0.436 0.664基底部面积 (mm2) 787.62±177.63 770.97±143.19-0.787 0.434基底部周长 (mm) 119.20±17.49 115.02±13.00-1.992 0.049正位展角 (°) 17.08±7.83 15.74±7.30-1.236 0.219正位展距 (mm) 22.41±6.60 20.19±6.69-2.341 0.021
表2 不同性别间体表面积标化后各右心耳参数比较(±s)
表2 不同性别间体表面积标化后各右心耳参数比较(±s)
右心耳参数 男性 (n=96) 女性 (n=104) t值 P值容积 (ml)/体表面积 (m2) 6.69±1.90 6.61±2.05-0.288 0.774高度 (mm)/体表面积 ( m2) 16.77±2.38 17.18±3.03 1.026 0.308基底部长径 (mm)/体表面积 ( m2) 17.50±2.18 18.82±2.45 3.839 0.000基底部短径 (mm)/体表面积 ( m2) 14.16±2.41 15.73±2.19 4.768 0.000基底部面积 (mm2)/体表面积 ( m2) 399.06±85.69 434.16±83.55 3.013 0.003基底部周长 (mm)/体表面积 ( m2) 60.46±8.05 65.02±8.06 3.804 0.000正位展角 (°)/体表面积 ( m2) 8.71±4.08 8.94±4.16 0.381 0.704正位展距 (mm)/体表面积 ( m2) 11.39±3.36 11.35±3.63-0.060 0.952
表3 不同年龄间各右心耳参数比较(±s)
表3 不同年龄间各右心耳参数比较(±s)
注:与<40岁比*P<0.05
右心耳参数 <40岁 (n=29) 40~60岁 (n=114) >60岁 (n=57) F值 P值容积 (mm) 12.08±2.69 12.61±4.19 12.15±3.70 0.386 0.680高度 (mm) 33.37±4.43 31.19±5.12 31.61±5.49 2.064 0.130基底部长径 (mm) 33.99±3.23 33.48±4.23 34.25±3.91 0.736 0.480基底部短径 (mm) 26.65±4.09 28.12±4.09 27.72±4.80 1.353 0.261基底部面积 (mm2) 772.26±174.44 771.63±163.25 787.68±154.21 0.196 0.822基底部周长 (ml) 115.33±15.31 116.55±15.07 117.34±16.75 0.160 0.852正位展角 (°) 20.27±6.00 15.99±7.16* 15.42±8.47* 4.614 0.011正位展距 (mm) 25.54±6.11 20.62±5.99* 20.73±7.88* 4.292 0.015
表4 右心耳各参数与右心房容积、主动脉直径、椎体高度、体重及身高相关性分析
提出右心耳各参数95%正常参考值范围(表5):容积4.83~19.97 ml、高度21.46~41.80 mm、基底部长径25.89~41.65 mm、基底部短径19.34~36.24 mm、基底部面积459.30~1 093.28 mm2、基底部周长86.16~147.04 mm、正位展角1.67°~31.23°、正位展距8.07~34.37 mm。不同性别间右心耳各参数95%正常参考值范围见表6。
表5 右心耳各参数的正常参考值
表6 不同性别间右心耳各参数95%正常参考值范围
右心耳是右心房上部向前突出的部分,是电生理和起搏器电极植入的重要部位。右心耳内壁有错综交叉的梳状肌,无论是翼状被动固定电极还是螺旋式主动电极,都很容易达到该部位且获得长期稳定的固定[5]。窦房结是窦性心律的起搏点,其位于上腔静脉与右心耳之间,故右心耳由于保持了正常的房室起搏顺序,且电极导线固定容易、定位牢靠,因此成为常用的起搏器心房电极植入点,右心耳也是心房颤动时血栓容易生成的部位之一[6,7]。随着多种介入性治疗及心脏外科的飞速发展,在行心内电极植入及射频消融术过程中,了解右心耳的解剖结构及位置可准确的定位导管以及减少不必要的X线曝光量,以提高治疗的有效性及安全性。
国内学者对右心耳的血流频谱[8]、右心耳切除治疗房源性心动过速[9]、右心耳壁厚及梳状肌间凹深度[10]进行了研究。国内外有文献通过离体心脏研究右心耳解剖形态[1,11],但当前,右心耳影像学数据缺乏大样本研究,且研究对象为离体标本,不能代表活体分型。国内有学者采用64排计算机断层摄影术研究右心耳在介入治疗中的应用解剖学参数和形态学分类[12],但其研究对象为心房颤动患者,对右心耳的正常形态及定量测量产生影响。有研究通过行右心耳造影观察右心耳与相邻解剖结构毗邻关系的研究[5],而X线透视只能粗略显示导管和心脏影像的大致空间位置,不能客观显示心耳壁结构。
本研究通过256层MSCT发现右心耳的相关参数体表面积标化前男性大于女性,而标化后男性与女性容积无明显差别,且右心耳基底部相关参数女性大于男性。右心耳容积与右心房容积和体重相关性较好,而与椎体高度相关性较差,考虑右心耳可能与心脏的发育有关,而与个体高矮无明显关系,这与国内学者关于右心耳介入治疗中的研究一致。临床起搏器植入术中,由于右心耳解剖变异多种多样,使起搏器导线于心耳处定位困难及走行不佳,给手术带来困难,常常通过正位及斜位两个方向观察电极片是否植入于右心耳内。当右心耳正位显影时,只能观察到其内侧,斜位时则右心耳全部展开[5],而斜位的方向则取决于右心耳的正位展角。右心耳的正位展角绝大多数指向左前方,通过研究右心耳最远点投影在上腔静脉的位置及角度来判断电极导管是否位于右心耳内,笔者在对右心耳正位展角进行测量的过程中,发现正位展角越大,则右心耳最远点越向左旋转,通过对右心耳进行3D重建,能够多角度、全方位观察右心耳的形态,可以防止电极片脱位[13],为起搏器心房电极的植入提供影像学参考。本研究首次提出了正常右心耳各参数95%参考值范围,为临床对右心耳的评估提供重要参考依据。该右心耳的正常参考值与朱川萌等[12]关于右心耳在介入治疗中的放射解剖学应用相比,本研究对于右心耳的研究参数较小,考虑其研究对象为心房颤动患者,而有文献报道心房颤动患者房间隔及心耳的心肌细胞有类似“冬眠”样改变,即细胞的显著扩大,造成心肌的功能受损,导致右心耳扩大[14,15],故本研究对于正常人右心耳的研究有参考价值。
近年来,研究右心耳的技术包括超声心动图、右心耳造影的介入治疗、MSCT等等。经胸超声因受胸壁及肺组织的影响,无法观察右心耳[16];而经食道超声是一种有创检查,操作难度大,易受到检测者视力、测量习惯以及受试者不同生理状态等因素的影响,测量的精确度受到限制。心脏介入治疗依靠X线影像和放在特定位置的电生理导管的关系来推测心脏的解剖及位置,而X线透视只能粗略显示导管和心脏影像的大致空间位置,通过反复定位电极,无形中增加了医生与患者的X线曝光量,而右心耳的形态结构却不能客观显示。256层MSCT具有扫描速度快[17],空间分辨率及时间分辨率高等特点,利用心电门控扫描可以消除呼吸及心跳伪影,大大提高图像质量,以其低辐射量及强大的后处理功能,能够客观评价冠状动脉及心脏的形态与功能。采用双筒注射器(Stellant)及双流注射软件(P3T软件)[3],提高了右心房及右心耳的强化程度,满足冠状动脉CTA成像的同时,又可以客观评价心耳的情况,其准确、无创且可以客观显示心脏的三维结构,能更好的用于心脏各结构定量测量。
本课题对右心耳的解剖结构进行定量研究存在一定局限性,考虑到造影剂和射线对人体的危害,本研究并未从健康人群中招募正常志愿者,而是收集了冠状动脉CTA检查阴性者。同时本研究不能从组织学角度精确分出右心耳的界限[18],其对测量结果产生的影响尚不明确。
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(编辑:王宝茹)
Quantitative Study for Morphological Structure and Parameter of Right Atrial Appendage By 256-slice Spiral Computed Tomography
PAN Tong,LI Cai-ying,LIU Xiao-wei,YANG Hai-qing,YIN Lan-ying,LIAO Qi-bin.
Department of Radiology,the Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang (050000),Hebei,China
Abstract
Objective:To quantitatively study the morphological structure and parameter of right atrial appendage (RAA) by 256-slice spiral CT to provide RAA imaging reference for interventional or surgical therapy in clinical practice.
Methods:A total of 200 patients with negative CTA results examined in our hospital were studied including 96 male and 104 female; by age division,Age≤40 years group,n=29,Age (40-60) years group,n=114 and Age>60 years group,n=57.The original scanning data was reconstructed for RAA establishment,indexes of volume,radial lines were measured and compared between different gender and age groups to obtain 95% normal imaging references of RAA.
Results:①The volume,height,basilar part circumference,anteroposterior spread of RAA in male were greater than female,all P<0.05; with surface area standardization,the long and short diameter of basilar part,area,circumference in female were greater than male,all P<0.05.②Anteroposterior angle and spread of RAA in Age<40 years group were higher than both Age (40-60) years group and Age>60 years group,P<0.05,the above parameters were similar between Age (40-60) years group and Age>60 years group,P>0.05.③95% normal reference ranges of RAA were as following:volume (4.83-19.97) ml,height (21.46-41.80) mm; basilar part longest diameter (25.89-41.65) mm,short diameter (19.34-36.24) mm,area (459.30-1093.28)mm²,circumference (86.16-147.04) mm; anteroposterior angle (1.67-31.23) °,spread (8.07-34.37) mm.
Conclusion:256-slice CT may quantitatively study the morphological structure and parameter of RAA and establish its 95% normal imaging references for clinical practice.
Key wordsTomography,X-ray computed; Right atrial appendage; Anatomy,local
作者简介:潘彤硕士研究生主要从事心血管影像诊断方面研究Email:pantong1109@163.com通讯作者:李彩英Email:licaiying63@163.com
中图分类号:R54
文献标识码:A
文章编号:1000-3614(2016)05-0472-05
doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.05.013
Corresponding Author:LI Cai-ying,Email:licaiying63@163.com
收稿日期:(2015-10-20)