辛仲宏,郭顺林,雷军强,张亚萍
(兰州大学第一医院放射科,甘肃兰州730000)
双源CT在复杂先天性心脏病患者左心室功能评价中的价值
辛仲宏,郭顺林,雷军强,张亚萍
(兰州大学第一医院放射科,甘肃兰州730000)
目的:以经胸壁超声心动图(TTE)为标准,探讨双源CT(DSCT)评价复杂先天性心脏病(CCHD)患者左心室功能的价值。方法:经临床和超声诊断的CCHD 27例,行DSCT和TTE测量左心室功能各参数。DSCT左心室功能测量由2名影像诊断医师进行。比较DSCT和TTE所测得左心室功能各参数,分析DSCT不同测量者所得参数的一致性。结果:DSCT测量的左心室功能各指标:舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、每搏输出量(SV)、射血分数(EF)与TTE测量比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。DSCT不同测量者间测量值的差异无统计学意义(P>0.05),可重复性好。结论:DSCT评价CCHD患者左心室功能准确、可靠、可重复性好,可为临床术前评估、制订手术方案及判断预后提供参考。
体层摄影术,X线计算机;心室功能,左;心血管畸形;双源CT;超声心动描记术
先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是胎儿时期心脏、血管发育异常或出生后通道闭合障碍而致的畸形。复杂先天性心脏病(complex congenital heart disease,CCHD)为存在1种以上的病理生理改变或几种心血管畸形同时存在[1]。此类患者手术复杂、手术时间长。术前准确评价左心室功能,对评估疾病严重程度、制订手术方案、评价手术疗效及判断预后至关重要。双源CT(dual-source computed tomography,DSCT)的时间分辨力高、图像质量好、辐射剂量低,观察形态的同时能够评价心功能。本研究选择临床诊断为CCHD的患者,应用DSCT扫描CTA的数据,评价左心室功能,并与经胸壁超声心动图(transthoracic echocardiography,TTE)对照,探讨DSCT在CCHD患者左心室功能评价中的价值。
1.1 一般资料收集我院2014年7月至2016年4月有完整临床资料及TTE、DSCT图像的27例CCHD患者,男16例,女11例;年龄3个月~25岁,中位年龄6岁。纳入标准:①符合CCHD诊断;②有TTE结果;③DSCT和TTE检查在3 d内完成;④肝、肾功能正常。
1.2 仪器与方法
1.2.1 DSCT使用Siemens炫速双源CT,双筒高压注射器,18~22 G针头,对比剂为碘海醇注射液(350 mgI/mL)。DSCT扫描方式:前瞻性心电门控(10%~90%的时相区间);对比剂自动跟踪触发,触发阈值为100 HU;根据临床资料及TTE结果选择ROI,扫描时间4~10 s;范围从气管分叉至膈肌水平;方向为头至足;80~120 kV;自动管电流调节模式;球管旋转时间0.28 s。静脉团注对比剂,总量按1.5~2.0 mL/kg体质量计算;注射10~30 mL盐水;一次屏气完成扫描,无法配合者,检查前口服10%水合氯醛(剂量0.5 mL/kg体质量),熟睡后扫描。
图像质量分析[2]:Ⅰ级,心脏及大血管密度高,病变显示清晰,无伪影;Ⅱ级,心脏及大血管密度高,病变显示清晰,少量伪影,不影响诊断;Ⅲ级,心脏及大血管密度稍低,病变显示模糊,仅提示病变,无法据此诊断;Ⅳ级,心脏及大血管密度很低,与心肌无法区别,病变无法显示,或有明显伪影影响诊断。
左心室功能测量:由2名影像诊断医师独立完成,在Siemens Syngo Viewer工作站上,使用Cardiac Function软件自动勾画左心室二尖瓣至主动脉瓣间的内、外膜,人工纠正偏差,将乳头肌包在血池内,软件自动计算舒张末期容积(end diastolic volume,EDV)、收缩末期容积(end systolic volume,ESV)、每搏输出量(stroke volume,SV)、射血分数(ejection fraction,EF)。
1.2.2 TTE使用Philips IE 33心脏彩超;选取左室长轴、各水平短轴和心尖四腔、二腔切面图像、大动脉短轴及清晰显示复杂畸形的任意切面;在左室长轴切面测量EDV、ESV、SV、EF。
1.3 统计学方法采用SPSS 19.0统计软件分析,计量资料以±s表示。DSCT和TTE所测得的左心室功能各参数及2名医师测得的DSCT左心室功能参数行配对样本t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 图像质量27例CTA检查顺利,无并发症。图像质量Ⅰ级23例,Ⅱ级3例,Ⅲ级1例。
2.2 DSCT、TTE测量的左心室功能参数比较(表1)
DSCT测量的EDV、ESV、SV和EF与TTE测量值比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。
表1 DSCT和TTE测量左心室相关功能指标(±s,n=27)
表1 DSCT和TTE测量左心室相关功能指标(±s,n=27)
注:TTE,经胸超声心动图;EDV,舒张末期容积;ESV,收缩末期容积;SV,每搏输出量;EF,射血分数。
方法EDV(V/mL)ESV(V/mL)SV(V/mL)EF(%)DSCT74.61±10.8726.89±3.8147.73±7.0164±0.6 TTE73.91±10.9726.85±3.9846.86±7.1963±0.8 P值0.1610.9290.1940.073
2.3 不同测量者测量的DSCT左心室功能参数的差异无统计学意义(P>0.05),说明DSCT测量左心室功能的可重复性好(表2)。
表2 不同测量者测定左心室相关功能指标(±s,n=27)
表2 不同测量者测定左心室相关功能指标(±s,n=27)
测量者EDV(V/mL)ESV(V/mL)SV(V/mL)EF(%)甲74.41±10.9026.91±3.8847.63±7.0764±0.5乙74.81±10.8526.86±3.7547.84±7.0264±0.7 P值0.6730.9360.6880.569
CCHD患者心血管畸形复杂、血流动力学明显异常,需及时、准确处理,术前在明确畸形的情况下准确评估左心室功能至关重要。左心室功能参数有EDV、ESV、SV、EF,SV反映心肌收缩强度和速度,EF评价心脏泵血功能。常用测量方法有MRI、TTE、CT、SPECT及心导管。MRI是评价心功能的金标准,心肌与血池间对比良好,缺点是空间分辨力低、检查时间长且需患者配合,而CCHD患者多为婴幼儿,应用受限。TTE方便、快捷、经济,为最常用的评价心功能的方法,但易受操作者和声窗的影响。SPECT需放射性示踪剂,时间及空间分辨力低,无法清晰显示心内膜结构。心导管有创且操作复杂、费用高。不同测量方法的原理、时间及空间分辨力不同,测量结果可出现差异,DSCT测量参数与TTE、MRI具有很高的一致性[3-13]。
3.1 DSCT测量左心室功能的优势DSCT的时间分辨率高达75 ms,不降低心率完成心脏扫描,避免降低心率后人为因素对左心室功能的影响;图像空间分辨力高,对心内外膜轮廓、心肌及其附属结构显示清晰,一次检查实现心功能评价及心脏、大血管、侧支血管、周围组织器官的形态学分析[14]。DSCT测量左心室功能的方法为利用CTA获得的容积数据,采用Simpson积分法测量左心室体积,不依赖于心室腔的几何形态,对整体血池进行测量,可重复性好,准确性高[6-13]。后处理软件自动描绘心动周期各期相左心室内外膜的轮廓,并计算左心室功能参数,不仅节约后处理时间,其准确性和可重复性高于手工评估[15]。本研究中不同测量者测量的左心室EDV、ESV、SV、EF差异无统计学意义,表明DSCT测量左心室功能可重复性好,与以往研究[16]一致。
3.2 DSCT低剂量扫描CCHD患者多为婴幼儿,应在保证图像质量的前提下最大限度地降低辐射剂量。本组采用前瞻性心电门控(为了测量心功能,时相区间选择10%~90%)自动管电流调节模式、低管电压实现对患者的低剂量扫描。研究发现[17-19],前瞻性心电门控不但提供好的图像质量,同时可定量评估左右心功能和心肌质量,与MRI和TTE结果有较高的一致性,比传统回顾性心电门控扫描大幅降低了辐射剂量。
3.3 DSCT、TTE测量左心室功能各参数比较本组26例图像质量达到诊断要求,1例图像无法诊断,为心律失常所致。本研究显示,DSCT和TTE测量左心室ESV、EDV、EF、SV具有高度一致性,差异无统计学意义,与国内外相关研究[3-13]结果一致。
3.4 DSCT测量左心室功能时的注意事项DSCT图像应具备心肌和血池间良好对比、心内膜和血池分界清晰,使软件准确勾画心内、外膜。根据患者体质量、心率、心脏大小做到对比剂剂量个体化;体质量大、心率快、心脏大者适量增加对比剂量。根据临床及TTE检查,认真分析CCHD畸形,选择理想的触发ROI,对检查成功至关重要。DSCT软件自动勾画心内、外膜轮廓时,受心跳、呼吸影响,需人工纠正偏差,受主观因素影响,测量者必须掌握心脏解剖并熟练操作软件。
总之,DSCT无创、安全、快速,可全面准确评价CCHD患者左心室功能,是CCHD术前评估、制订手术方案、判断预后及评价疗效的有效手段。
[1]Samyn MM.A review of the complementary information available with cardiac magnetic resonance imaging and multislicecomputed tomography(CT)during the study of congenital heartdisease[J].Int J Cardiovasc Imaging,2004,20:569-578.
[2]程广金,唐光才.64层CTA诊断复杂先天性心脏病的临床研究[J].中国医学计算机成像杂志,2010,16(6):475-486.
[3]胡春峰,徐凯,袁莹莹,等.双源CT不同重建间隔及层厚评价左心功能[J].中国医学影像学杂志,2013,21(3):206-209.
[4]栾云,唐立钧,王德杭,等.双源CT与超声心动图评估左心功能的比较研究[J].放射学实践,2010,25(2):153-155.
[5]武淮昌,韩靖.多层螺旋CT与M型超声心动图评估左室功能的对照研究[J].医学影像学杂志,2009,19(9):1140-1143.
[6]段慧,韩丹,徐燕,等.双源CT在左心室功能测定中的临床应用价值[J].中国心血管病研究,2008,6(8):574-577.
[7]彭冬红,沈比先,李元歌,等.双源CT与超声心动图定量评价冠心病左心功能的比较研究[J].医学影像学杂志,2012,22(1):35-38.
[8]张建东,柏根基.双源CT在冠状动脉Gensini评分及左心功能指数中的评价价值[J].医学综述,2015,21(21):3977-3979.
[9]Wai B,Thai WE,Brown H,et al.Novel phase-based noise reduction strategy for quantification of left ventricular function and mass assessment by cardiac CT:comparison with cardiac magnetic resonanc[J].Eur J Radiol,2013,82:337-341.
[10]谢姿,杨荣骞,欧陕兴,等.双源CT评估先天性心脏病心动周期中左心室容积变化特征[J].中国医学影像技术,2013,29(8):1301-1304.
[11]张建东,柏根基.多层螺旋CT评估左心室功能的应用进展[J].国际医学放射学杂志,2015,38(5):427-430.
[12]袁涛,赵大伟,全冠民,等.左心室功能MSCT评估及与其他影像方法对照研究的现状[J].国际医学放射学杂志,2014,37(6):532-535.
[13]Arsanjani R,Berman DS,Gransar H,et al.Left ventricular function and volume with coronary CT angiography improves risk stratification and identification of patients at risk for incident mortality:results from 7758 patients in the prospective multinational CONFIRM observational cohort study[J].Radiology,2014,273:70-77.
[14]祝因苏,王德梳,唐立钧,等.双源CT在评价猪急性心肌梗死诱导性多能干细胞移植后左心功能变化的应用研究[J].实用放射学杂志,2013,29(1):123-128.
[15]Mao SS,Li D,Vembar M,et al.Model-based automatic segmentation algorithm accurately assesses the whole cardiac volumetric parameters in patients with cardiac CT angiography:a validation study for evaluation the accuracy of the workstation software and establishing the reference values[J].Acad Radiol,2014,21:639-647.
[16]包洪靖,巩武贤,牟晓飞,等.双源CT在主动脉瓣置换术前左心功能评价中的应用[J].医学影像学杂志,2011,21(12):1802-1806.
[17]李剑,宦怡,印弘,等.低浓度对比剂和超低辐射剂量在双源CT冠状动脉成像中的应用[J].实用放射学杂志,2015,31(2):300-304.
[18]冯娟,王锡明,纪晓鹏,等.二代双源CT MinDose技术与超声心动图在主动脉瓣狭窄术前评估中的对比研究[J].医学影像学杂志,2014,24(7):1146-1151.
[19]段艳华,武乐斌,程召平,等.双源CT前瞻性心电门控低剂量扫描在小儿川崎病冠状动脉损害诊断中的应用[J].中华放射学杂志,2012,46(4):312-316.
Assessment of left ventricular function in patients with complex congenital heart disease using DSCT
XIN Zhonghong,GUO Shunlin,LEI Junqiang,ZHANGYaping.
Department ofRadiology,theFirst Hospital ofLanzhouUniversity,Lanzhou,730000,China.
Objective:To evaluate the clinical value assessing left ventricular function in patients with complex congenital heart disease(CCHD)using dual-source computed tomography(DSCT)with transthoracic echocardiography(TTE)as standard of reference.Methods:27 patients withcomplex congenital heart disease(CCHD)were diagnosed by clinic and TTE.Measured and compared parameters of left ventricular function of the patients using DSCT and TTE.And two radiologists measured left ventricular function parameters of DSCT.Compared the parameters measured by two radiologists.Results:The end diastolic volume(EDV),end systolic volume(ESV),stroke volume(SV),ejection fraction(EF)measured by DSCT were higher than those by TTE,no significant difference was found among the measurements between DSCT and TTE.No significant difference was found among the measurements between different measurer(P>0.05).Conclusions:DSCT is an accurate,feasible and good repeatability method to assess the left ventricular function of CCHD.It has great value for DSCT to estimate before surgery,decide surgical strategy and evaluate the effectiveness of the therapy.
Tomography,X-ray computed;Ventricular function,left;Cardiovascular abnormalities;Dual-source computed tomography;Echocardiography
2016-06-14)
10.3969/j.issn.1672-0512.2017.01.008
甘肃省卫生行业科研计划管理项目(GWGL2013-26)。
郭顺林,E-mail:guoshunlin@msn.com。