冉玲平,黃璐,趙培君,包雨微,夏黎明
RSNA2016心臟MRI/CT
冉玲平,黃璐,趙培君,包雨微,夏黎明
2016年RSNA年會(huì)選取的關(guān)于心臟的科學(xué)報(bào)告的主要研究方向包括:①心臟MRI,主要是定量序列在多種心肌病變中的應(yīng)用;②心臟MR 4D血流技術(shù)的應(yīng)用;③CT灌注成像和延遲成像對(duì)心肌組織特征的研究;④CT低劑量在冠狀動(dòng)脈血管成像中的應(yīng)用;⑤心臟CT和MRI在心臟瓣膜疾病及先天性心臟病中的應(yīng)用。本文對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了綜述。
體層攝影術(shù),X線計(jì)算機(jī); 磁共振成像; 心臟; 冠狀動(dòng)脈; 心肌病; 心肌梗死
2016年RSNA年會(huì)科學(xué)報(bào)告在心臟領(lǐng)域共收錄摘要200余篇,研究熱點(diǎn)主要集中在心臟MRI定量序列、CT灌注成像對(duì)心臟形態(tài)和功能的評(píng)估及冠狀動(dòng)脈CTA等方面,現(xiàn)概述如下。
CMRI已廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)多種心臟疾病,其中MR定量序列的應(yīng)用是近年的研究熱點(diǎn)。急性心肌炎在臨床較常見,但是診斷較困難,具有高發(fā)病率和死亡率。Doerner等用CMRI多參數(shù)方法,包括T1-Mapping、T2-Mapping及特征追蹤分析評(píng)估心肌炎,發(fā)現(xiàn)特征追蹤分析可以檢測(cè)和定量評(píng)估急性心肌炎患者心功能障礙。這種方法為節(jié)段性心肌功能評(píng)價(jià)提供了新的方法,且不需要額外的專用序列,特別是在射血分?jǐn)?shù)保留性心肌炎的患者。Luetkens等研究表明在急性心肌炎患者中,心肌炎癥的CMRI參數(shù)在幾個(gè)隨訪檢查中表現(xiàn)出快速且連續(xù)的降低。在疾病的早期階段進(jìn)行CMRI能可靠地檢測(cè)出炎癥性心肌的改變。心肌T1和T2弛豫時(shí)間是評(píng)價(jià)活動(dòng)性炎癥或水腫的唯一參數(shù),其甚至可以在疾病恢復(fù)期對(duì)心肌炎患者和對(duì)照受試者進(jìn)行鑒別。此外,可重復(fù)的CMRI檢查可以監(jiān)測(cè)疾病活動(dòng),并可能有助于診斷持續(xù)性心肌炎患者。
心肌梗死(myocardial infarction,MI)急性期心肌的組織學(xué)變化主要是水腫為主,Kharabish等用T2-Mapping和Triple IR序列評(píng)估急性MI患者中心肌水腫的節(jié)段一致性。水腫總量、基底段、中間段和心尖段水腫在兩個(gè)序列間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,定量T2-mapping能可靠測(cè)量心肌水腫,可用于臨床上測(cè)量急性心肌病變的水腫量。Tahir等使用初始T1-/T2-Mapping、T2WI、延遲強(qiáng)化(late gadolinium enhancement,LGE)、增強(qiáng)后T1-Mapping和細(xì)胞外容積(extracellular volume,ECV)定量技術(shù),評(píng)價(jià)初始和對(duì)比增強(qiáng)CMR測(cè)量急性MI后病變大小的可重復(fù)性。兩個(gè)觀察者間測(cè)量急性MI后病變大小的一致性較好,但是與增強(qiáng)前序列相比,所有的增強(qiáng)后序列有更好的一致性。 LGE不能從瘢痕組織中分離出脂肪,因?yàn)樗鼈冊(cè)贚GE圖像中均表現(xiàn)為高信號(hào)。有研究者通過MRI T1-Mapping區(qū)分脂肪沉積、纖維化和完整心肌之間的差異。Cui等研究發(fā)現(xiàn)MI患者瘢痕組織有脂肪沉積、無(wú)脂肪沉積及正常區(qū)域的心肌T1值明顯不同,分別為(521.0±76.0)、(1001.9±50.2)及(1171.1±109.0)ms。因此,初始T1值可用于識(shí)別MI患者中心肌瘢痕的組織特征,而不需要對(duì)比劑。心肌T1值在脂肪沉積區(qū)域較低,而在心肌纖維化區(qū)域高于完整的心肌。通過新T1-Mapping和T2-Mapping心臟磁共振技術(shù)量化心肌組織特征可以為鑒別急性和慢性MI提供更多的信息,Tahir等用新Mapping技術(shù)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)T2WI鑒別急、慢性MI,梗死心肌的初始T1值是急性和慢性心肌梗死之間的最佳鑒別參數(shù),可用作區(qū)分MI急性和慢性階段的特異的定量參數(shù)。
已有許多研究表明肥厚型心肌病(hypertrophy cardiomyopathy,HCM)存在心肌纖維化,CMRI T1-Mapping 和LGE技術(shù)是檢測(cè)心肌纖維化的工具,但LGE不能很好地檢測(cè)在彌漫性纖維化,并且結(jié)果可以隨著正常參照心肌的不同選擇而改變。Xu等研究表明在HCM患者中,心肌纖維化的初始T1值、ECV和LGE都高于正常。T1-mapping 技術(shù)以高度的可重復(fù)性獲得T1值和ECV,是一種檢測(cè)心肌纖維化的準(zhǔn)確方法。HCM的臨床表現(xiàn)有很大的變化,識(shí)別患者不良后果的風(fēng)險(xiǎn)是本病最重要的問題之一。Jaramillo等分析了MRI上與不良事件和房顫的相關(guān)因素,表明左心房(left atrium,LA)體積和LA體積指數(shù)是不良事件的主要標(biāo)志。HCM患者LA體積和LA體積指數(shù)預(yù)測(cè)心血管不良事件的預(yù)后價(jià)值比纖維化更敏感。心尖部發(fā)育不良被認(rèn)為是HCM的一個(gè)獨(dú)立的危險(xiǎn)因素。該亞群在LGE中表現(xiàn)不同。心尖部LGE陽(yáng)性在室間隔梗阻性肥厚型心肌病(MVHOCM)患者中提示預(yù)后不良。Avanesov等利用新HCM患者心源性猝死(sudden cardiac death,SCD)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分定量分析心臟磁共振(CMRI)參數(shù)識(shí)別HCM患者心源性猝死(SCD)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)的能力,其中CMRI序列主要包括T1-Mapping和ECV成像等。ECV在所有CMRI參數(shù)中是預(yù)測(cè)效能最佳,并且與LGE相比能更好地預(yù)測(cè)HCM患者SCD的風(fēng)險(xiǎn)。ECV可用于HCM心源性猝死的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。在患者因超聲心動(dòng)圖聲窗降低或病史不詳而限制HCM SCD危險(xiǎn)評(píng)分準(zhǔn)確性的情況下,ECV具有輔助診斷價(jià)值。
致心律失常性右室心肌病(ARVC/D)的診斷具有挑戰(zhàn)性,Ghasabeh等用心臟磁共振應(yīng)變分析法去評(píng)估疑似ARVC/D患者的心室壁局部或整體運(yùn)動(dòng),對(duì)來(lái)自三級(jí)醫(yī)療中心的ARVC疑似患者進(jìn)行大型的、多中心研究,右心室縱向應(yīng)變分析可以確切的區(qū)分ARVD和非ARVD患者。危險(xiǎn)患者的右心室功能下降,其應(yīng)變值中位數(shù)介于正常人和表型陽(yáng)性ARVD患者之間。因此,磁共振的右室縱向應(yīng)變分析被期待作為診斷ARVD一種客觀定量的測(cè)量方法。
Wu等采用心肌擴(kuò)散加權(quán)成像和T1-Mapping評(píng)估高血壓合并左心室肥厚患者、高血壓患者不合并左室肥厚(LVH)患者纖維化程度及與ADC值之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)無(wú)對(duì)比劑的無(wú)創(chuàng)性定量DWI是初始T1值的可行替代,并且建立了對(duì)比增強(qiáng)的ECV用于檢測(cè)高血壓性心臟病患者中的彌漫性心肌纖維化。與高血壓非LVH和對(duì)照受試者相比,高血壓LVH患者具有更廣的彌漫性纖維化和降低的圓周應(yīng)變和圓周應(yīng)變率。盡管彌漫性纖維化與惡化的周圍應(yīng)變呈線性相關(guān),但LVH患者中ADC的變化可能提供HTN患者中纖維化和心肌細(xì)胞肥大的差異表達(dá)的信息。ADC值測(cè)量可作為一種有用的新方法來(lái)監(jiān)測(cè)HTN患者的療效。Arimateia等研究發(fā)現(xiàn)ECV和初始T1值測(cè)量能夠提供一種重要的無(wú)創(chuàng)性方法評(píng)估左心室心肌致密化不全(LVNC)的間質(zhì)性心肌受累,并且比LGE成像更敏感地檢測(cè)到這些患者中的彌漫性心肌纖維化。
由于心臟結(jié)節(jié)病心肌炎癥和隨后的心肌纖維化危及生命,使其早期診斷成為必要。已經(jīng)有學(xué)者提出初始T1-Mapping和T2-Mapping可作為無(wú)創(chuàng)性評(píng)估彌漫性心肌纖維化和水腫的可靠方法。Dabir等研究這兩種方法在評(píng)估心肌受累的結(jié)節(jié)病中的價(jià)值,發(fā)現(xiàn)具有結(jié)節(jié)病伴心臟受累的患者中,T1弛豫時(shí)間顯著增加可作為彌漫性心肌纖維化的征兆,而擴(kuò)散性心肌水腫和結(jié)節(jié)病的心臟受累之間沒有關(guān)系。局灶性心肌病是心臟結(jié)節(jié)病的特征之一。FDG-PET和CMR-LGE在評(píng)價(jià)這種局灶性心肌病中起重要作用。Watanabe等研究表明使用基于MR標(biāo)記成像的應(yīng)變分析方法能有效地檢測(cè)到由于心臟結(jié)節(jié)病引起的局灶性心肌病,該技術(shù)不需要任何對(duì)比劑或輻射暴露。
西方國(guó)家的癌癥死亡率正在緩慢下降,但許多患者現(xiàn)在遭受長(zhǎng)期的化療副作用,最重要的一個(gè)遠(yuǎn)期并發(fā)癥就是心臟毒性。Habets等研究了CMRI量化檢測(cè)化療引起心肌損傷的能力,發(fā)現(xiàn)心臟磁共振成像能夠顯示接受心臟毒性化療患者的心肌異常,甚至在左室射血分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為正常時(shí)也可發(fā)現(xiàn)。化療后的心臟毒性影響10%~20%的接受化療的患者,并可能導(dǎo)致急性或慢性心力衰竭。CMRI技術(shù)可以更早的進(jìn)行毒性檢測(cè),從而便于更早的干預(yù)。Rahsepar等初步研究結(jié)果顯示與對(duì)照相比,疑似心臟毒性的患者中TPM衍生的心肌速度較低。與對(duì)照組相比,患者T1和ECV值較高,且整體射血分?jǐn)?shù)(EF)與局部心肌速度和ECV相關(guān)。因此,多參數(shù)CMRI可以作為早期檢測(cè)潛在的心臟毒性化療患者的心肌異常的替代方法。Takagi等提示升高的初始T1值和ECV可以證明食管癌放化療后的患者有輻射介導(dǎo)的亞臨床心肌損傷。Takagi等用初始T1值和ECV評(píng)價(jià)原發(fā)醛固酮增多癥患者亞臨床心肌纖維化程度,發(fā)現(xiàn)原發(fā)醛固酮增多癥患者組的心肌初始T1值和ECV明顯高于對(duì)照的高血壓患者組。這些結(jié)果提示無(wú)心血管病史的原發(fā)醛固酮增多癥患者有心肌纖維化增加的風(fēng)險(xiǎn)。Wu等評(píng)估了T1-Mapping和ECV檢測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)患者亞臨床心肌病的心肌纖維化的效用,發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)照相比,亞臨床心肌病的SLE患者具有明顯更高的原始T1值和ECV值,其圓周應(yīng)變力峰值相應(yīng)減少。初始T1-mapping和ECV可以提供檢測(cè)心肌纖維化的潛在的價(jià)值,用于預(yù)防SLE患者早期的心肌病進(jìn)展和接受治療。
CMRI心肌應(yīng)變分析有利于無(wú)創(chuàng)性地評(píng)估局灶性心肌功能,以及早期檢出收縮功能障礙。Seitaro等發(fā)現(xiàn)CMRI心肌應(yīng)力分析有助于檢測(cè)LGE陽(yáng)性的心肌淀粉樣變性,并且不需要釓對(duì)比劑,這種淀粉樣變性的預(yù)后較差。通過專用追蹤算法分析的MR標(biāo)記技術(shù)可以非常精確的測(cè)量心肌運(yùn)動(dòng)和局灶性心肌功能的特征。Tudisca等定量評(píng)估重型地中海貧血(TM)患者的心肌收縮性,并將其與心臟鐵超負(fù)荷和整體雙心室功能相聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)TM患者與健康受試者相比顯示出顯著較低的心臟收縮力,但這種的收縮力的改變與心臟的鐵沉積和功能不相關(guān)。因此,經(jīng)后處理的標(biāo)記成像有望成為一種有效的替代方法來(lái)檢測(cè)重型地中海貧血病人的心臟功能和收縮力的改變。
肺動(dòng)脈高血壓(pulmonary hypertension,PH)以肺血管阻力的增加為特征,肺血管阻力的增加導(dǎo)致右心室(RV)壓力超負(fù)荷和心衰。通過心室相互依賴,變化的RV壓力和體積影響LV充盈動(dòng)力學(xué)和功能。Manijeh等發(fā)現(xiàn)在PH的背景下,降低的RV功能與伴隨降低的LV縱向收縮功能相關(guān),然而縱向舒張功能和圓周應(yīng)變力較少受影響。PH對(duì)心臟功能的負(fù)面影響不僅限于RV,也可能與LV收縮功能的降低有關(guān),這點(diǎn)可能是導(dǎo)致患者出現(xiàn)癥狀的原因并且與患者的治療相關(guān)。Silanath等發(fā)現(xiàn)進(jìn)行血管擴(kuò)張劑治療的PH患者中,心臟MRI評(píng)估RV體積是高度可重復(fù)的。使用肺動(dòng)脈瓣血流(PVF)測(cè)量的心搏出量(CO)與右心導(dǎo)管檢查(RHC)CO相比可以表現(xiàn)出的小的負(fù)偏差,但是與RHC CO高度相關(guān)。RV體積和CO的MRI測(cè)量可能足以跟蹤血管擴(kuò)張劑治療反應(yīng)的趨勢(shì)。因此,心臟MRI可以幫助指導(dǎo)治療越來(lái)越多的需要長(zhǎng)期血管擴(kuò)張治療的PH患者。Xiao等發(fā)現(xiàn)在結(jié)締組織疾病相關(guān)的肺動(dòng)脈高血壓患者中,心臟MRI電影成像技術(shù)評(píng)估的RVEF和徑向應(yīng)變是明顯受損的,并且該技術(shù)有助于識(shí)別無(wú)LGE患者的早期心功能障礙。
心臟MRI對(duì)于房間隔缺損(atrial septal defect,ASD)患者的分流分?jǐn)?shù)(Qp/Qs)的定量是有價(jià)值的。然而,常規(guī)心臟MRI用于ASD的可視化是具有挑戰(zhàn)性的,特別是當(dāng)缺損相對(duì)較小時(shí)。Chelu等發(fā)現(xiàn)使用4D血流MRI技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多重可視化策略,用于ASD的可視化。矢量速度疊加可以幫助傳達(dá)不容易出現(xiàn)在顏色覆蓋可視化上的方向性。簡(jiǎn)化渲染在區(qū)分房間隔左向右分流比從右向左分流方面更有效。因此,心臟4D血流 MRI 技術(shù)可以補(bǔ)充常規(guī)心臟MRI,用于可視化和量化ASD患者的房間分流。監(jiān)測(cè)主動(dòng)脈病變的進(jìn)展對(duì)于先天性主動(dòng)脈瓣疾病患者至關(guān)重要。盡管如此,仍很難預(yù)測(cè)哪些患者可能處于動(dòng)脈瘤或夾層的風(fēng)險(xiǎn)中。異常跨瓣血流,例如高速射流和反常的血流動(dòng)力學(xué)室壁剪切應(yīng)力(WSS)可以檢測(cè)那些處于風(fēng)險(xiǎn)之中的環(huán)境介導(dǎo)的主動(dòng)脈病發(fā)展。Rahman等應(yīng)用4D血流MRI研究二瓣化(BAV)或三瓣(TAV)主動(dòng)脈瓣患者的跨瓣血流動(dòng)力學(xué)和局部主動(dòng)脈大小的進(jìn)展變化。發(fā)現(xiàn)BAV和TAV患者的主動(dòng)脈最大速度隨時(shí)間顯著增加。此外,BAV患者的主動(dòng)脈擴(kuò)張伴隨著WSS的減少,潛在地說明了在高速度跨膜射流和高WSS的情況下特異性BAV對(duì)重塑的敏感性高。對(duì)二瓣化主動(dòng)脈瓣患者進(jìn)行主動(dòng)脈病變包括血流動(dòng)力學(xué)在內(nèi)的相關(guān)因素的評(píng)價(jià)對(duì)于提高檢出與主動(dòng)脈病變進(jìn)展相關(guān)的高風(fēng)險(xiǎn)特征的能力至關(guān)重要。
二尖瓣返流程度的量化對(duì)決定瓣膜修復(fù)很有必要。經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖(TEE)已被證明在觀察者間的可靠性較差,而傳統(tǒng)MRI有其技術(shù)上的局限性。Feneis等發(fā)現(xiàn)相對(duì)于傳統(tǒng)MRI相位對(duì)比(2D-PC)法,心臟4D血流MRI能準(zhǔn)確定量二尖瓣、三尖瓣返流,說明4D血流MRI有可能成為評(píng)估瓣膜疾病更有效的方法。二尖瓣脫垂(MVP)是一種常見的病癥,是由病變的瓣葉向心房脫垂造成;常常無(wú)癥狀,也可能帶來(lái)明顯的并發(fā)癥,如嚴(yán)重的室性心律失常,但無(wú)血流動(dòng)力學(xué)損傷。Cava等通過將心室及二尖瓣功能和解剖的評(píng)估與作為潛在的致心律失常風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)改變的評(píng)估相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)CMRI能顯示二尖瓣瓣葉偏移的特點(diǎn),并且在LV基底的收縮期膨脹的患者中更加明顯。因此,心臟磁共振是顯示MVP特征的可靠工具。
二維反轉(zhuǎn)恢復(fù)(IR)序列常常作為釓劑延遲增強(qiáng)的參考成像,但是它的采集時(shí)間過長(zhǎng)。Yoshida等比較了3T磁共振釓劑延遲強(qiáng)化的3D水脂分離和2D IR技術(shù)的臨床應(yīng)用價(jià)值,結(jié)果顯示在3T MRI釓劑延遲掃描成像中,3D水脂分離成像技術(shù)(3D-DIXON)在縮短掃描時(shí)間的同時(shí)可獲得質(zhì)量并不比2D反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列的掃描圖像要差。
此項(xiàng)目所開發(fā)的變頻電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速范圍較寬,最高轉(zhuǎn)速較高,達(dá)2 000 r/min,因此必須進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算。
心臟磁共振成像的先決條件是圖像采集與心動(dòng)周期的充分同步。然而,ECG是固有的電測(cè)量,并且隨著較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度失真增加。Fabian等將多普勒超聲(DUS)作為新的觸發(fā)方法應(yīng)用于7T心臟MRI,其具有不受MRI的電磁場(chǎng)影響的優(yōu)點(diǎn),可以在高場(chǎng)強(qiáng)下提供用于心臟成像的可靠的觸發(fā)方法。
Longere等發(fā)現(xiàn)壓縮傳感(CS)實(shí)時(shí)電影序列(Sparse 2D cine)單次屏氣成像能提供左室功能、容積、質(zhì)量以及右室功能和容積,與傳統(tǒng)的多次屏氣SSFP成像有可比性。壓縮傳感實(shí)時(shí)電影成像縮短了CMRI掃描時(shí)間,同時(shí)提供了在心臟疾病患者中有可比性的測(cè)量數(shù)據(jù),可避免患者反復(fù)屏氣。
小鼠模型可以幫助研究復(fù)雜的心血管疾病的基礎(chǔ)的分子機(jī)制。心肌局部室壁運(yùn)動(dòng)的評(píng)估在幾種心血管疾病的診斷和管理中起著非常重要的作用,并且可以與許多基礎(chǔ)生物過程相關(guān)聯(lián)。Naresh等開發(fā)了一種小鼠組織相位Mapping方法作為定量成像生物標(biāo)志物來(lái)研究心肌局部室壁運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)小鼠的2D電影心肌組織相位圖可用于全面分析小鼠的局部心肌室壁運(yùn)動(dòng),總掃描時(shí)間少于20min。未來(lái)的心臟MRI研究在轉(zhuǎn)基因小鼠中利用這種技術(shù)將有助于追蹤心血管疾病的進(jìn)展,并且能闡明其特征的基礎(chǔ)生物過程。
耗氧量是心肌代謝的關(guān)鍵參數(shù),與運(yùn)動(dòng)耐量有關(guān),目前沒有確定的在體內(nèi)可以量化心肌耗氧量的成像技術(shù)。Nagao等利用T2*心臟磁共振(T2*CMRI)的血氧水平依賴(BOLD)效應(yīng)提出了一種新的量化耗氧量的成像技術(shù),并探討其在心力衰竭(heart failure,HF)中與心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(CPX)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的關(guān)系,結(jié)果顯示HF患者中ΔT2*比增加的M-T2*更能反映吸氧,表明了降低的耗氧量。難治性心衰患者中ΔT2*能反映心功能儲(chǔ)備。因此,T2*成像BOLD技術(shù)能夠無(wú)創(chuàng)性定量評(píng)估體內(nèi)的心肌氧代謝,ΔT2*能預(yù)測(cè)難治性HF的預(yù)后,并且可以作為心臟移植的指征。
心肌CT灌注成像(CT perfusion,CTP)在近幾年取得了不少進(jìn)展。用于負(fù)荷CTP的藥物會(huì)增加心率,通過回顧性掃描或廣填充的前瞻性掃描可以實(shí)現(xiàn)收縮和舒張期的采集,獲得無(wú)運(yùn)動(dòng)圖像。這兩種技術(shù)需要較高的輻射劑量,以覆蓋收縮期和舒張期。Carrascosa等僅使用收縮、舒張的診斷性能,或兩者結(jié)合CTP的評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)負(fù)荷CTP掃描技術(shù)可根據(jù)患者的心率調(diào)整,僅在患者心率>75次/分時(shí)需要收縮期和舒張期結(jié)合。Toon等表明對(duì)于心肌灌注的評(píng)估,心肌-主動(dòng)脈峰值增強(qiáng)率(peak enhancement rate,PER)是一個(gè)定量檢測(cè)心肌缺血可行的方法,它具有較高的診斷性能。Pelgrim等研究了基于動(dòng)態(tài)CT MPI采集確定CT心肌灌注成像動(dòng)脈首過的最佳時(shí)間,發(fā)現(xiàn)在時(shí)間區(qū)間(8.6±3.8)s內(nèi)能夠很好地鑒別正常心肌和缺血心肌。為了在這一時(shí)間掃描,可用升主動(dòng)脈(AA)或降主動(dòng)脈(DA)中的團(tuán)注示蹤來(lái)識(shí)別延遲時(shí)間。動(dòng)態(tài)CTP可以用于定量分析絕對(duì)心肌血流,但是圖像質(zhì)量由于運(yùn)動(dòng)偽影而受到限制。時(shí)間平均和迭代重建可以提高圖像質(zhì)量,但是它們使得圖像銳利度變差。Feger等研究了時(shí)間平均和自適應(yīng)迭代劑量縮減3D(AIDR 3D)對(duì)動(dòng)態(tài)心肌CTP的輪廓清晰度的影響,發(fā)現(xiàn)使用較高水平的時(shí)間平均和更高的AIDR 3D會(huì)降低動(dòng)態(tài)心肌CTP的客觀輪廓清晰度參數(shù)。Yan等發(fā)現(xiàn)第三代雙源CT三磷酸腺苷負(fù)荷動(dòng)態(tài)心肌CTP圖像質(zhì)量和單期相CCTA圖像的診斷價(jià)值很好,并且一種心肌CTP掃描有替代CTP及CTA檢查的可行性。
Coulden等比較CT和CMR測(cè)量的心室功能參數(shù),發(fā)現(xiàn)CT和CMR測(cè)量的功能參數(shù)具有良好的相關(guān)性,但有一些差異,CT較CMR會(huì)低估LV 舒張末期容積(EDV)和LV 收縮末期容積(ESV),而高估LV心肌質(zhì)量、RV EDV和RV ESV。LV功能參數(shù)在CT和CMRI上均高度可重復(fù),而RV功能參數(shù)僅心室功能參數(shù)的量化可在CT上重復(fù)。左心室心肌脂肪已經(jīng)在CT上定義為慢性MI的征象。右心室脂肪通常被認(rèn)為是老化的征象。Bader等發(fā)現(xiàn)有心肌脂肪的患者具有較高的生存率,這表明心肌脂肪是保護(hù)性的或是有益的生理過程的生物標(biāo)志物,甚至對(duì)于有過MI患者也是如此。
基于對(duì)比劑K邊緣效應(yīng),能譜CT(PCCT)成像可以增加對(duì)比度分辨率。Pourmorteza等對(duì)慢性MI動(dòng)物模型3T磁共振成像(MRI)和PCCT延遲強(qiáng)化成像進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)和傳統(tǒng)CT延遲強(qiáng)化通過提供釓濃度定量圖診斷心肌梗死相比,PCCT的能譜信息可以提高慢性MI檢出率。Chevance等應(yīng)用能譜CT測(cè)量心臟淀粉樣變(CA)患者的心肌碘濃度,發(fā)現(xiàn)CA患者室間隔厚度明顯大于非淀粉樣變心肌肥厚患者(CH)及對(duì)照組。CA患者心肌碘濃度明顯高于CH及對(duì)照組。能譜CT顯示心肌淀粉樣變患者心肌碘濃度較高,可用于鑒別心肌淀粉樣變和非淀粉樣變心肌肥厚疾病。能譜CT心肌碘濃度測(cè)量可作為診斷心臟淀粉樣變的新標(biāo)準(zhǔn),尤其是有MRI檢查禁忌癥患者。
雙能CT可以用不同的方法評(píng)價(jià)CTP,比如虛擬單色評(píng)價(jià)或是物質(zhì)分解的碘圖。Carrascosa等比較了單色評(píng)價(jià)與碘圖在負(fù)荷-靜息CTP中識(shí)別充盈缺損的診斷效能,發(fā)現(xiàn)利用雙能CT檢測(cè)CTP充盈缺損時(shí),虛擬單色分析比碘圖有更好的診斷效能,此外,在同類患者中單色評(píng)估結(jié)合碘圖未增加診斷效能。Li等比較首過和延遲雙能CT(DECT)對(duì)于檢測(cè)急性MI(AMI)的診斷效能,發(fā)現(xiàn)首過DECT顯示AMI具有較高的診斷準(zhǔn)確度,不低于延遲DECT。因此,對(duì)于AMI早期的患者,首過DECT是一種簡(jiǎn)便的成像方法,它具有僅需要1次掃描便可顯示冠狀動(dòng)脈狹窄嚴(yán)重程度和心肌梗死程度的能力。Hong等評(píng)估基于體積量化的診斷價(jià)值,通過使用雙能心臟CT(CCT)來(lái)鑒別心臟腫瘤和血栓,并且比較定量CCT值與延遲釓增強(qiáng)心臟磁共振(LGE-CMRI)的參數(shù),發(fā)現(xiàn)使用基于體積碘測(cè)量的雙能CCT可用于鑒別心臟腫瘤和血栓,因此雙能CCT是在超聲心動(dòng)圖或常規(guī)增強(qiáng)CT不能確定的情況下鑒別腫瘤和血栓的有效輔助方法。
在主動(dòng)脈瓣狹窄(AS)患者,長(zhǎng)期升高的左心室壁壓力導(dǎo)致心肌細(xì)胞損傷及間質(zhì)纖維化。從活檢標(biāo)本顯示AS中心肌纖維化的程度與減低的左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)和瓣膜置換后較差的生存率相關(guān)。心臟CT定量ECV是一種無(wú)創(chuàng)檢測(cè)心肌纖維化的方法。Zimmerman等用心臟CT測(cè)量TAVR嚴(yán)重AS患者的ECV,發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈狹窄患者用心臟CT測(cè)量的ECV增加與LVEF的減低相關(guān),表明這類患者中有廣泛的彌漫性(間質(zhì))纖維化。Ko等評(píng)估在嚴(yán)重AS患者中用心臟CT和經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖(TTE)計(jì)算主動(dòng)脈瓣面積(AVA)的差異,發(fā)現(xiàn)CT測(cè)量的AVA大于TTE測(cè)量的AVA,在嚴(yán)重AS患者中兩方法測(cè)量AVA之間的相關(guān)性較差。因此,TAVI前用TTE測(cè)量AVA時(shí)需要考慮CCT和TTE測(cè)量AVA 之間的差異。在沒有先天性心血管畸形史的個(gè)體中,可以看到不同程度的主動(dòng)脈瓣旋轉(zhuǎn),但其與主動(dòng)脈管徑大小的關(guān)系尚未被研究。Prosper等應(yīng)用心電門控CTA研究發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈瓣的旋轉(zhuǎn)角度與主動(dòng)脈直徑之間有著獨(dú)立正相關(guān)關(guān)系;以25°旋轉(zhuǎn)角為分界,每增加10°旋轉(zhuǎn)角,主動(dòng)脈擴(kuò)張的風(fēng)險(xiǎn)幾乎增加了一倍。主動(dòng)脈瓣旋轉(zhuǎn)角度增加的患者將會(huì)有較高的升主動(dòng)脈擴(kuò)張的風(fēng)險(xiǎn)。
人工瓣膜功能障礙(PVD)成像對(duì)于超聲心動(dòng)圖有挑戰(zhàn)性,延遲或誤診可能有高死亡率的風(fēng)險(xiǎn)和致命的后果。Plank等以多中心研究評(píng)估心臟CTA診斷PVD的準(zhǔn)確性,與手術(shù)和TEE比較,發(fā)現(xiàn)心臟CTA是準(zhǔn)確檢測(cè)PVD的影像學(xué)方法,特別是對(duì)于瓣周病變、血栓或血管翳及瓣膜受累如裂開、假性動(dòng)脈瘤優(yōu)于TEE。Agliata等研究MDCT掃描疑似左心人工心臟瓣膜功能障礙病例的附加診斷價(jià)值,發(fā)現(xiàn)256排MDCT掃描鑒別正常和病理人工心臟瓣膜(PHV)以及PHV功能障礙準(zhǔn)確性高。在梗阻性PHV中MDCT也能夠準(zhǔn)確地確定病因,提示潛在的治療影響。
鈣化評(píng)分(CS)可反映冠脈鈣化(CAC)的總量,已經(jīng)確定是冠脈事件的預(yù)測(cè)因子,然而CS不能顯示CAC分布的信息。Chu等將冠脈鈣化CAC模式分為五種類型,從Ⅰ到Ⅴ,一般隨著鈣化的量增加。Ⅰ型的特點(diǎn)是單一的鈣化,Ⅱ型是少數(shù)稀疏分布的鈣化,Ⅲ型是局灶性聚集的鈣化灶,Ⅳ型是彌漫性分布的鈣化,無(wú)聚集,Ⅴ型是嚴(yán)重的彌漫性鈣化伴或不伴有鈣化聚集。阻塞性冠脈狹窄(OCS)的定義是CCTA中發(fā)現(xiàn)有一處或多處>50%的狹窄。結(jié)果顯示從Ⅰ型到Ⅴ型CS顯著增加,OCS占的比例在Ⅲ型和Ⅴ型更大,特別是Ⅲ型中OCS的發(fā)病率比預(yù)期的更高。OCS的發(fā)病率與CAC類型和CS相關(guān)。聚集的冠脈鈣化Ⅲ型比預(yù)期的OCS具有較高的發(fā)病率,這種模式可作為OCS獨(dú)立的預(yù)測(cè)因子。Kini等在有癥狀的胸痛患者行CCTA,發(fā)現(xiàn)冠脈鈣化評(píng)分(CCS)0級(jí)與冠狀動(dòng)脈疾病(CAD)顯著相關(guān),有較高的陰性預(yù)測(cè)值。CAS=0代表CAD低發(fā)生率,在低至中風(fēng)險(xiǎn)的南亞人群中的效用較低。Vonder等以模型比較研究評(píng)價(jià)第三代雙源CT(DSCT)對(duì)冠脈鈣化的檢出率和評(píng)分,表明在第一代鈣化積分分布和第二、三代雙源CT間有差異。因此,當(dāng)比較第一代DSCT與二、三代DSCT鈣化積分時(shí)要謹(jǐn)慎。Oda等發(fā)現(xiàn)在CAC評(píng)分中,迭代重建模型(IMR)能降低圖像噪聲和偽影,從而降低了測(cè)量的CAC評(píng)分。IMR能減少測(cè)量誤差,并使測(cè)量更穩(wěn)定和可重復(fù)。
在CCTA掃描中降低輻射劑量是近年的研究焦點(diǎn)。CT上測(cè)量的冠脈鈣化評(píng)分是冠脈粥樣硬化的一個(gè)標(biāo)志,使用AIDR 3D可以減少CAC測(cè)量輻射劑量而不影響冠狀動(dòng)脈鈣化的量化。在低劑量CT研究中,AIDR 3D不能減少偽影,且CAC評(píng)分可能被高估。前向投射模型為基礎(chǔ)的迭代重建的解決方案(FIRST)是一個(gè)新的重建算法,重復(fù)圖像重建過程中的前后向投射。FIRST的優(yōu)點(diǎn)包括較高的空間分辨率、較低的圖像噪聲和較少偽影。 Yokomachi等發(fā)現(xiàn)CAC測(cè)量中應(yīng)用前向投射模型迭代重建解決方案(FIRST)可以降低87%輻射劑量,而不損害冠狀動(dòng)脈鈣化的定量。而Choi等發(fā)現(xiàn)低劑量FIRST能減低75%的輻射劑量,獲得標(biāo)準(zhǔn)的FBP相似的圖像質(zhì)量及臨床等效的CAC評(píng)分。Sun等發(fā)現(xiàn)高濃度對(duì)比劑結(jié)合低管電壓能夠降低輻射劑量,而不損失圖像質(zhì)量。Yang等研究表明在胸痛三聯(lián)血管CT檢查中,和傳統(tǒng)的掃描方案相比,前瞻性心電觸發(fā)的能譜CT和低濃度對(duì)比劑在保持圖像質(zhì)量的同時(shí)及減少了輻射劑量又減少了對(duì)比劑劑量。Tesche等發(fā)現(xiàn)降低輻射劑量至胸部X線片時(shí),第三代雙源CT錫過濾冠脈鈣化評(píng)分與基于Agatston方法的標(biāo)準(zhǔn)采集方案的心臟風(fēng)險(xiǎn)模型有良好相關(guān)性和一致性,降低輻射劑量可用于先篩查健康受試者。自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建(ASiR-V)能降低噪聲和低信號(hào)引起的偽影,F(xiàn)ujioka等應(yīng)用ASiR-V在冠脈鈣化質(zhì)量不受損的情況下能降低75%的輻射劑量。Vonder等發(fā)現(xiàn)高螺距螺旋模式對(duì)高心率患者心血管風(fēng)險(xiǎn)分層具有離散的影響,導(dǎo)致冠脈鈣化掃描中輻射劑量減少48%。Lee等發(fā)現(xiàn)在55~80歲有吸煙史、低劑量CT(LDCT)考慮肺癌的無(wú)癥狀人群中,心外膜脂肪組織(EAT)面積可用于預(yù)測(cè)冠脈粥樣硬化。LDCT-EAT與CCTA-EAT有很強(qiáng)的相關(guān)性,并且能獨(dú)立預(yù)測(cè)冠脈粥樣硬化。
在動(dòng)脈粥樣硬化的診斷中CTA趨于過時(shí),特別是對(duì)于目前功能驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的血流儲(chǔ)備指數(shù)(FFR),動(dòng)態(tài)CT心肌灌注成像(CT-MPI)和CT FFR是提高冠狀動(dòng)脈功能性狹窄CT診斷準(zhǔn)確性的不同途徑,CT-MPI成像是對(duì)比劑首過灌注在左室壁的分布,CTA-FFR是在CTA數(shù)據(jù)上應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)來(lái)模擬冠脈血流。CT-MPI和CT FFR對(duì)檢測(cè)冠狀動(dòng)脈功能性狹窄均有良好的效能,兩者之間的一致性能提高診斷的準(zhǔn)確性。Johan等研究表明在CCTA狹窄50%~70%的有癥狀患者中CT FFR與ICA-FFR相比,診斷準(zhǔn)確性更高,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(PPV)更高,并且誤診減少。因此,利用FFR CT能夠降低成本、風(fēng)險(xiǎn)和輻射劑量,并減少“不必要的”ICA-FFR檢查。Albrecht等比較用于測(cè)量CT-冠狀動(dòng)脈功能流量?jī)?chǔ)備(cFFR)的兩種技術(shù):基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(cFFRCFD)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法(cFFRML)的方法,發(fā)現(xiàn)cFFRML具有更高的特異性,在檢測(cè)損傷特異性缺血的診斷準(zhǔn)確性上與cFFRCFD方法沒有顯著差異。兩種方法在檢測(cè)流量局限性狹窄都有很高準(zhǔn)確性。
支架內(nèi)再狹窄對(duì)經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)術(shù)后患者長(zhǎng)期預(yù)后有重要影響。雖然支架材料改良, CT技術(shù)也有進(jìn)展,但是無(wú)創(chuàng)CT成像精準(zhǔn)評(píng)估PCI術(shù)后冠狀動(dòng)脈支架仍然極具挑戰(zhàn)。現(xiàn)在新的雙層探測(cè)器技術(shù)允許單能圖像重建,可以減少冠狀動(dòng)脈支架造成的金屬偽影。在適當(dāng)?shù)膋eV水平下,單能重建技術(shù)的利用極大地改善了評(píng)估冠狀動(dòng)脈支架參數(shù)的CT圖像質(zhì)量,對(duì)提高冠狀動(dòng)脈支架評(píng)估至關(guān)重要。
冠脈CTA是評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈支架通暢性的重要和不可缺少的方法。然而,當(dāng)CT圖像進(jìn)行FBP或混合迭代重建(IR)時(shí),由于開花效應(yīng)和條紋偽影,支架內(nèi)再狹窄的診斷有時(shí)是有困難的。一種新型的全I(xiàn)R算法(FIRST)提高了圖像分辨率并減少了偽影。Tatsugami等發(fā)現(xiàn)由于CCTA中使用FIRST提高了冠脈支架的圖像質(zhì)量,與常規(guī)方法相比,可提高支架內(nèi)再狹窄的檢出率。Tesche等用CCTA病變相關(guān)的定量標(biāo)記評(píng)價(jià)PCI支架放置后患者中,冠脈造影(QCA)定義的支架內(nèi)再狹窄(ISR),CCTA粥樣斑塊的定量標(biāo)記包括:總斑塊體積(TPV)、鈣化斑塊體積(CPV)、非鈣化斑塊體積(NCPV)、斑塊負(fù)荷(PB%)、重構(gòu)指數(shù)(RI)和病變長(zhǎng)度(LL)。評(píng)估這些標(biāo)記預(yù)測(cè)ISR的性能。CCTA的CPV、NCPV、LL和RI作為斑塊解剖和病變活動(dòng)的定量標(biāo)記對(duì)ISR有預(yù)測(cè)價(jià)值,PCI術(shù)前獲得這些標(biāo)記可以指導(dǎo)合適的重建以及后續(xù)策略的選擇。Shimoyama等發(fā)現(xiàn)與常規(guī)單螺旋模式相比,第三代DSCT的高節(jié)距雙螺旋采集在評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)的通暢性時(shí)顯著降低了輻射劑量,而且沒有降低圖像質(zhì)量。
房顫(AF)患者不能在CCTA中應(yīng)用傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)偽影校正,因?yàn)楦咝穆蕰?huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)偽影。一種運(yùn)動(dòng)校正算法(MCA)能減少這種偽影。Sato等發(fā)現(xiàn)應(yīng)用新的MCA能改善高心率房顫患者的CCTA圖像質(zhì)量。Wen等通過對(duì)AF患者行256排檢測(cè)器CT檢查評(píng)估CCTA在單心動(dòng)周期中的圖像質(zhì)量和輻射劑量,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)AF患者在單心動(dòng)周期內(nèi)的低輻射劑量的CCTA圖像質(zhì)量是令人滿意的。因此,對(duì)AF患者在單次心臟周期進(jìn)行掃描具有良好的可行性,并且SSF技術(shù)可以在相當(dāng)?shù)偷妮椛鋭┝肯绿岣邎D像質(zhì)量和掃描成功率。
單基因糖尿病是由于葡萄糖激酶基因突變(GCK-MODY),特點(diǎn)是輕度進(jìn)行性血糖升高。這種情況與2型糖尿病相比,可能存在潛在的心血管(CV)低風(fēng)險(xiǎn),但缺乏確定的證據(jù)。Szarf等研究結(jié)果表明,在無(wú)癥狀患者中CAC評(píng)分比Framingham風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分提供了更多的的預(yù)測(cè)值。它也優(yōu)于其他心血管危險(xiǎn)分層工具,如C-反應(yīng)蛋白和頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度。盡管具有終身性高血糖,GCK-MODY患者只有長(zhǎng)期的CAD低風(fēng)險(xiǎn)。
430030 武漢,華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科
冉玲平(1994-),女,青海海東人,碩士研究生,主要從事胸部影像診斷工作。
夏黎明,E-mail:cjr.xialiming@vip.163.com
國(guó)家自然科學(xué)基金(81471637)
R445.2;R814.42;R445.1
A
1000-0313(2017)01-0003-05
10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.01.002