王菲瑤，陳 松，劉 智，劉 霞，李春平，李 睿

(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)學(xué)放射科，四川 南充 637000)

先天性心臟病(congenital heart disease，CHD)是常見(jiàn)的嚴(yán)重影響兒童健康的疾病。我國(guó)CHD的發(fā)病率約為0.8%[1]。CHD往往病情嚴(yán)重、合并癥多，如不及時(shí)手術(shù)治療將影響患者預(yù)后，因此準(zhǔn)確的術(shù)前影像學(xué)診斷和評(píng)價(jià)對(duì)CHD治療尤為重要。目前，心血管造影仍是CHD診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但輻射劑量大，屬有創(chuàng)檢查，一般不作為常規(guī)檢查手段。超聲心動(dòng)圖是CHD的首選檢查方法，結(jié)合彩色多普勒技術(shù)對(duì)病變處血流異常和心內(nèi)結(jié)構(gòu)的顯示具有較高的診斷價(jià)值，但視野小、易受聲窗干擾，對(duì)心外血管顯示不清，且對(duì)檢查者操作水平的依賴(lài)性高[2]。心臟磁共振成像安全、無(wú)電離輻射損傷，能反映心臟、血管解剖和形態(tài)學(xué)改變，還可評(píng)價(jià)心臟整體功能，廣泛應(yīng)用于心血管系統(tǒng)的檢查，但CHD患者多為嬰幼兒，心臟磁共振成像檢查時(shí)間長(zhǎng)、噪聲大、需要受檢者屏氣或鎮(zhèn)靜，故在CHD的應(yīng)用中受到一定程度限制[3]。

隨著CT成像技術(shù)的不斷發(fā)展，多排螺旋CT、高分辨率CT已廣泛應(yīng)用于CHD的診斷，尤其近年來(lái)出現(xiàn)的第三代雙源CT(dual-source CT，DSCT)，時(shí)間分辨力和空間分辨力明顯提高，在CHD的臨床診斷、治療、預(yù)后評(píng)價(jià)及隨訪中發(fā)揮重要作用[4-5]。現(xiàn)對(duì)雙源CT常用的3種心臟掃描模式及其在CHD中的應(yīng)用價(jià)值予以綜述，并提出選擇相關(guān)檢查模式的建議，以期獲得良好圖像質(zhì)量，并盡可能地降低輻射劑量。

1 DSCT簡(jiǎn)介

DSCT配置了兩個(gè)球管和與其對(duì)應(yīng)的探測(cè)器，兩套數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)放置在旋轉(zhuǎn)機(jī)架內(nèi)，互呈90°排列，機(jī)架旋轉(zhuǎn)90°即可獲得平行于射線投射平面的180°的完整圖像數(shù)據(jù)。192層的第三代DSCT，球管旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)到250 ms，單扇區(qū)時(shí)間分辨率66 ms，進(jìn)床速度達(dá)700 mm/s，1個(gè)心動(dòng)周期即可完成全心檢查，受檢者無(wú)需控制心率或鎮(zhèn)靜，檢查可在自由呼吸狀態(tài)下完成；同時(shí)，第三代DSCT長(zhǎng)軸方向準(zhǔn)直器寬度增加到58 mm，管球電流功率增加至2×120 kW，使肥胖(體質(zhì)指數(shù)≥30 kg/m2)和非肥胖患者都能在低輻射劑量下獲得良好的圖像質(zhì)量[6-7]。此外，第三代DSCT采用自動(dòng)管電壓調(diào)制技術(shù)和高級(jí)模擬迭代重建技術(shù)，可在降低輻射劑量的同時(shí)清晰顯示微小病變[8-9]?？梢?jiàn)，第三代DSCT在心血管成像方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可分別從橫軸位、冠狀位及矢狀位觀察所獲得的原始圖像，并結(jié)合多種后處理技術(shù)，清晰顯示心臟及大血管形態(tài)和走行，明確左右房室結(jié)構(gòu)、房室連接、房室與大血管連接、側(cè)支循環(huán)血管起止以及冠狀動(dòng)脈起源和走行等。目前，DSCT常用的心臟掃描模式包括回顧性心電門(mén)控螺旋掃描、前瞻性心電門(mén)控序列掃描及Flash掃描。

1.1回顧性心電門(mén)控螺旋掃描 回顧性心電門(mén)控采用螺旋掃描方式，通過(guò)選擇心電圖的QRS波作為觸發(fā)標(biāo)記，在多個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)非選擇性連續(xù)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)與QRS波的時(shí)間關(guān)系重新對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序篩選并形成圖像，可根據(jù)診斷需要重組出任意期相的圖像，動(dòng)態(tài)、多角度地觀察心臟和大血管搏動(dòng)及房室和瓣膜處的血流動(dòng)力學(xué)改變。回顧性心電門(mén)控螺旋掃描采用多扇區(qū)重建技術(shù)，時(shí)間分辨率進(jìn)一步提高，故對(duì)患兒心率無(wú)嚴(yán)格要求，并可以利用心電圖編輯技術(shù)(如移動(dòng)、刪除、插入等方法)對(duì)心電圖進(jìn)行修改，以應(yīng)對(duì)檢查過(guò)程中CHD患兒突然出現(xiàn)的心律變化，可見(jiàn)，回顧性心電門(mén)控螺旋掃描對(duì)心率快且心律不規(guī)則的CHD患兒的掃描效果較好；還可評(píng)價(jià)患者的心功能，主要參數(shù)包括心室舒張末期、收縮末期容積、射血分?jǐn)?shù)、每搏輸出量、室壁運(yùn)動(dòng)、心肌灌注及室壁節(jié)段收縮功能等，并能反映CHD心室容積在心動(dòng)周期中隨時(shí)間變化的規(guī)律[10]。回顧性心電門(mén)控螺旋掃描采用低螺距重疊掃描，圖像質(zhì)量好，但輻射劑量高，由于CHD患兒體型小，心率快，對(duì)輻射的敏感性高，應(yīng)在保證圖像質(zhì)量的前提下，盡可能降低輻射劑量[11-12]。根據(jù)盡可能降低輻射劑量的最優(yōu)化原則，可采取降低管電壓和管電流、運(yùn)用單一時(shí)間窗全劑量曝光等措施，即某些時(shí)相全劑量曝光，其余時(shí)相采用小劑量曝光、結(jié)合智能螺距調(diào)節(jié)技術(shù)、心電圖管電流/管電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)及高級(jí)模擬迭代重建技術(shù)等[13]。

1.2前瞻性心電門(mén)控序列掃描 前瞻性心電門(mén)控采用步進(jìn)式軸面數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在掃描開(kāi)始前根據(jù)同步的心電圖信號(hào)相位預(yù)先設(shè)置掃描延遲時(shí)間，在每個(gè)心動(dòng)周期該信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)期相時(shí)(通常在舒張中末期，心率較快者選擇收縮末期)觸發(fā)X線進(jìn)行曝光和數(shù)據(jù)采集。由于步進(jìn)式掃描是非連續(xù)性數(shù)據(jù)采集，因此不能進(jìn)行多相位回顧性重建；通常根據(jù)之前3～5個(gè)心動(dòng)周期的搏動(dòng)來(lái)預(yù)測(cè)下一個(gè)心動(dòng)周期的掃描時(shí)相，若掃描過(guò)程中患兒心率突然發(fā)生變化，將產(chǎn)生嚴(yán)重的階梯狀偽影，導(dǎo)致檢查失敗，故通常需要采集多個(gè)心動(dòng)周期數(shù)據(jù)以提高檢查成功率[14]。有研究表明，即使掃描過(guò)程中受檢者連續(xù)2個(gè)或3個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)心率發(fā)生變化，采集時(shí)相也不會(huì)發(fā)生明顯改變，即心率的快慢和穩(wěn)定性對(duì)心內(nèi)結(jié)構(gòu)、大血管和冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量影響不大[15]。此外，由于前瞻性心電門(mén)控序列掃描數(shù)據(jù)采集僅在R-R間期內(nèi)某一時(shí)相進(jìn)行，與回顧性心電門(mén)控螺旋掃描相比，數(shù)據(jù)量減少，限制了其在心功能分析方面的應(yīng)用。但有研究顯示，通過(guò)延長(zhǎng)曝光時(shí)間窗亦可以獲得舒張末期或收縮末期圖像，并未影響對(duì)CHD患兒心內(nèi)結(jié)構(gòu)、心臟與大血管連接處及心外大血管異常的觀察。在輻射劑量方面，前瞻性心電門(mén)控序列掃描避免了回顧性心電門(mén)控螺旋掃描過(guò)程中的組織重疊，輻射劑量明顯降低[16]。

1.3Flash掃描模式 Flash掃描作為雙源CT特有的螺旋掃描技術(shù)，最大螺距可達(dá)3.4，在圖像采集過(guò)程中掃描床連續(xù)不間斷移動(dòng)，掃描速度快，掃描時(shí)間極短，在1個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)即可完成檢查，可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫數(shù)據(jù)采集且無(wú)組織重疊，并可明顯降低輻射劑量。與前瞻性心電門(mén)控序列掃描類(lèi)似，F(xiàn)lash掃描數(shù)據(jù)采集也需要在相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期進(jìn)行，通常選擇舒張中晚期，但隨著心率的增加，顯著縮短的舒張中晚期很難保證曝光時(shí)心臟處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，因此可能會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影而降低圖像質(zhì)量。與回顧性心電門(mén)控螺旋掃描和前瞻性心電門(mén)控序列掃描相比，心率對(duì)Flash掃描模式圖像質(zhì)量的影響更大，特別是伴有心律失常的受檢者。CHD患兒心率通常較快且不穩(wěn)定，舒張期和收縮期時(shí)間均較短，很難保證在單一收縮期或舒張期內(nèi)完成掃描。通常根據(jù)心率變化的快慢，適當(dāng)調(diào)整采集時(shí)相，以減輕心臟運(yùn)動(dòng)和心率變化對(duì)心內(nèi)結(jié)構(gòu)或冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量的影響，故Flash掃描模式較回顧性心電門(mén)控螺旋掃描的圖像質(zhì)量稍差。有研究顯示，CHD患兒心率較快時(shí)，收縮期應(yīng)用Flash掃描采集圖像也能很好地評(píng)估冠狀動(dòng)脈結(jié)構(gòu)[17]。Flash掃描較前瞻性心電門(mén)控序列掃描輻射劑量進(jìn)一步降低的原因主要是：①前瞻性心電門(mén)控序列掃描采用單扇區(qū)數(shù)據(jù)采集重建技術(shù)，探測(cè)器覆蓋不全時(shí)產(chǎn)生約10%的數(shù)據(jù)重疊，而Flash掃描為連續(xù)螺旋掃描，單次采集不存在組織重疊，不會(huì)產(chǎn)生無(wú)效劑量[15]。②由于每次圖像采集的始末探測(cè)器進(jìn)入和離開(kāi)180°會(huì)產(chǎn)生無(wú)效曝光，采集次數(shù)越少無(wú)效曝光劑量越??；Flash掃描數(shù)據(jù)僅需采集1個(gè)心動(dòng)周期，而前瞻性心電門(mén)控序列掃描需要掃描多個(gè)心動(dòng)周期，因此無(wú)效曝光量會(huì)明顯增大[16]。

2 DSCT在CHD中的應(yīng)用價(jià)值

目前，心臟節(jié)段分析法是診斷CHD最常用的影像分段法。Van Praagh提出的心臟節(jié)段分析法將心臟分為心房、心室和大血管3個(gè)節(jié)段以及心房與心室、心室與大血管2個(gè)連接，現(xiàn)廣泛運(yùn)用于臨床[18]?？蓢?yán)格遵循心臟節(jié)段分析法，從心內(nèi)畸形、心臟與大血管連接處畸形和心外畸形3方面對(duì)DSCT在CHD中的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行探討。

2.1心內(nèi)畸形 常見(jiàn)的心內(nèi)畸形包括房間隔缺損、室間隔缺損、心內(nèi)膜墊缺損、單心房、單心室、瓣膜發(fā)育畸形等。超聲心動(dòng)圖也可用于對(duì)心內(nèi)畸形的診斷，尤其是瓣膜病變[19]。DSCT采集的圖像近似于病理解剖所見(jiàn)，可清晰顯示心耳形態(tài)、內(nèi)壁梳狀肌、肌小梁及調(diào)節(jié)束等微細(xì)結(jié)構(gòu)，從而辨認(rèn)左右房室。薄層軸位圖像是診斷病變的基礎(chǔ)，但缺乏多向性和立體性，結(jié)合多平面重建、最大密度投影和容積成像等圖像重建技術(shù)，可以任意切割、旋轉(zhuǎn)圖像，從多個(gè)角度連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察，避免圖像重疊而導(dǎo)致的誤診及漏診。在四腔心層面或長(zhǎng)軸位不僅可以清晰顯示有無(wú)房間隔、室間隔及心內(nèi)膜墊缺損，還可顯示相應(yīng)房室擴(kuò)大、室壁增厚、主肺動(dòng)脈擴(kuò)張等間接征象[20]。此外，使用對(duì)比劑不僅可提高正常組織與病變組織的密度對(duì)比度，還有助于判斷心臟及血管分流方向；由于分流兩側(cè)心腔或血管內(nèi)對(duì)比劑濃度存在差異，還可通過(guò)觀察對(duì)比劑在缺損處及周?chē)姆植紒?lái)判斷血流方向，但應(yīng)注意掃描時(shí)間、缺損處大小及壓力差等因素的影響。與超聲心動(dòng)圖的對(duì)照研究顯示，DSCT容易漏診較小的(<5 mm)房間隔、室間隔缺損及部分瓣膜病變，但超聲心電圖對(duì)于雙向分流或無(wú)分流的心內(nèi)畸形仍有一定的局限性，如位于膜周的大型室間隔缺損并肌部室間隔缺損，在肺動(dòng)脈高壓解除前肌部室間隔缺損處無(wú)明顯分流[4]。因此，為降低漏診率，除多方位、多層面及結(jié)合超聲心動(dòng)圖檢查外，應(yīng)盡量選擇回顧性心電門(mén)控螺旋掃描檢測(cè)輕度、細(xì)微結(jié)構(gòu)，但需嚴(yán)格控制輻射劑量。

2.2心臟與大血管連接處畸形 常見(jiàn)的心臟與大血管連接處畸形包括右心室雙出口、主動(dòng)脈騎跨、完全型或校正型大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位、完全型或部分型肺靜脈異常引流等。有研究顯示，DSCT與超聲心動(dòng)圖在心臟與大血管連接處畸形的診斷方面可互為補(bǔ)充[21]。大血管主要包括主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈，無(wú)區(qū)分兩者的特征性形態(tài)學(xué)標(biāo)志，只能根據(jù)其發(fā)出的分支血管進(jìn)行鑒別，正常主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈為右后與左前的位置關(guān)系。DSCT不僅能清晰顯示兩者的位置關(guān)系，還能觀察其與心室連接是否相適應(yīng)，從而診斷完全型或校正型大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位。利用容積成像的圖像可立體、直觀、完整地顯示主動(dòng)脈騎跨于室間隔之上和起源于同一心室的主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈，從而準(zhǔn)確鑒別法洛四聯(lián)癥和右心室雙出口[22]。在大血管長(zhǎng)軸位的冠狀位、矢狀位及四腔心層面，可清晰顯示心房與心室和房室與大血管連接處異常，特別是心房與大血管連接處異常，如存在肺靜脈異位引流時(shí)，DSCT可清晰顯示異位引流的肺靜脈數(shù)量，上升或下降的垂直靜脈，擴(kuò)張的頭臂靜脈、冠狀靜脈竇、上腔靜脈、下腔靜脈或肝門(mén)靜脈等，對(duì)完全型和部分型肺靜脈異位引流具有診斷價(jià)值，還能觀察完全型肺靜脈異位引流是否合并房間隔缺損[23-24]。故DSCT在心臟與大血管連接處畸形方面具有較高的診斷價(jià)值。超聲心動(dòng)圖主要為二維圖像，不能立體顯示心臟及大血管畸形情況，對(duì)于某些復(fù)雜畸形，如大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位伴有較大的房間隔缺損、室間隔缺損與右心室雙出口、永存動(dòng)脈干與肺動(dòng)脈閉鎖合并室間隔缺損均難以鑒別。此外，由于受肺內(nèi)氣體干擾及胸骨阻擋，超聲心動(dòng)圖對(duì)肺門(mén)及肺靜脈與左房連接處的結(jié)構(gòu)顯示欠清,故容易誤診、漏診[25]。

2.3心外畸形 常見(jiàn)心外畸形包括肺動(dòng)脈狹窄/閉鎖、肺動(dòng)脈吊帶、主動(dòng)脈縮窄/離斷、永存動(dòng)脈干、主肺動(dòng)脈窗、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉、冠狀動(dòng)脈起源、走行異常、冠狀動(dòng)脈瘺、肺動(dòng)脈瓣狹窄、側(cè)支循環(huán)血管等。由于受到胸骨阻擋和肺內(nèi)氣體等因素的影響，且具有明顯的操作依賴(lài)性，使超聲心動(dòng)圖在心外畸形診斷方面的應(yīng)用受限。DSCT以平行于血管的層面做最大密度投影可區(qū)分嚴(yán)重的狹窄或閉鎖，即使是很小的血管，對(duì)肺動(dòng)脈狹窄/閉鎖及主動(dòng)脈縮窄也具有很高的診斷價(jià)值。結(jié)合容積成像和多平面重建可全方位顯示心臟及其周?chē)笱艿牧Ⅲw圖像，并可從最佳角度觀察心臟與周?chē)笱艿倪B接關(guān)系、冠狀動(dòng)脈的變異情況和縱隔/胸廓側(cè)支循環(huán)，包括主動(dòng)脈-肺動(dòng)脈側(cè)支代償，奇靜脈-半奇靜脈代償及胸廓內(nèi)靜脈-臍靜脈代償?shù)龋瑢?duì)術(shù)前了解畸形部位、程度、范圍和制訂手術(shù)方案具有很高的臨床價(jià)值。DSCT亦可觀察氣管、支氣管及肺組織，CHD患兒自身抵抗力差、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩及特殊的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，易并發(fā)肺部感染，加重心臟負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)不同程度的心功能不全，故在觀察患兒心血管病變的同時(shí)應(yīng)重視肺部情況；此外，應(yīng)注意肺動(dòng)脈吊帶及雙主動(dòng)脈弓對(duì)其緊密接觸的氣管產(chǎn)生的不同程度的壓迫所致的狹窄，由此可見(jiàn)，DSCT對(duì)診斷心外大血管畸形具有明顯優(yōu)勢(shì)[26-28]。冠狀動(dòng)脈發(fā)育異常的人群發(fā)病率約為1%，CHD患兒較為常見(jiàn)，但異常的冠狀動(dòng)脈并不一定出現(xiàn)病理性表現(xiàn)，異常肺動(dòng)脈及主動(dòng)脈起源的冠狀動(dòng)脈與冠狀動(dòng)脈移植(動(dòng)脈調(diào)轉(zhuǎn)術(shù))緊密相關(guān)[29]。Goo[30]研究顯示，約有6.7%的CHD患兒在大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位手術(shù)過(guò)程中出現(xiàn)冠狀動(dòng)脈狹窄或閉塞。Xie等[31]研究表明，大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位合并冠狀動(dòng)脈發(fā)育變異患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)是冠狀動(dòng)脈結(jié)構(gòu)正常者的2倍，可見(jiàn)術(shù)前明確冠狀動(dòng)脈解剖對(duì)動(dòng)脈調(diào)轉(zhuǎn)術(shù)至關(guān)重要。利用曲面重組、容積成像和多平面重建技術(shù)能直觀顯示正常及變異冠狀動(dòng)脈的開(kāi)口、形態(tài)、走行及與周?chē)那缓脱艿年P(guān)系，特別是細(xì)小分支及異常吻合支，還可觀察管腔與心肌的關(guān)系、管腔內(nèi)造影劑充盈情況及有無(wú)斑塊等[32-33]。DSCT還可用于心肌灌注成像，其顯示的灌注異常區(qū)與對(duì)應(yīng)冠狀動(dòng)脈病變節(jié)段的一致性較高[34]。因此，DSCT對(duì)CHD患兒冠狀動(dòng)脈病變的診斷有很高的應(yīng)用價(jià)值[35]。

3 小 結(jié)

DSCT以其掃描速度快、輻射劑量低，對(duì)心內(nèi)畸形、心臟與大血管連接處畸形和心外畸形都能清晰顯示等特點(diǎn)，彌補(bǔ)了超聲心動(dòng)圖在心外畸形及部分心臟與大血管連接處畸形上診斷的不足，對(duì)CHD患兒術(shù)前制訂診療方案、術(shù)后效果預(yù)測(cè)及復(fù)查等均有重要意義。CHD患兒檢查前需根據(jù)患兒心率狀況和檢查目的合理選擇掃描模式。對(duì)于心率較快且不穩(wěn)定的CHD患兒，可選用前瞻性心電門(mén)控序列掃描；若同時(shí)需要評(píng)估心功能或顯示細(xì)微結(jié)構(gòu)，最好選用回顧性心電門(mén)控螺旋掃描；對(duì)于心率快且穩(wěn)定的CHD患兒，可首選Flash掃描模式。但需注意對(duì)于可疑冠狀動(dòng)脈異?；蜉p微心內(nèi)結(jié)構(gòu)異常且心率不穩(wěn)定的受檢者，應(yīng)慎用Flash掃描模式。