河南省新鄉(xiāng)市中心醫(yī)院超聲科二(河南 新鄉(xiāng) 453000)
楊丹丹 李建玲 韓 華
先天性心臟病(Congenital Heart Disease,CHD)是指胚胎發(fā)育時(shí)期心臟及大血管形成障礙或發(fā)育障礙所致心臟畸形[1]。據(jù)流行病學(xué)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年約有15萬新生兒出現(xiàn)CHD,1/3新生兒因未接受及時(shí)合理治療而死亡,死亡率最高的四種CHD類型依次為大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位、房間隔缺損、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉、肺動(dòng)脈瓣狹窄[2],故提高CHD大血管畸形的檢出率至關(guān)重要。目前,臨床對(duì)CHD的診斷多依賴影像學(xué)檢查,超聲和CT是CHD最常用的檢查手段,磁共振(MR)因?qū)π耐獯笱芙Y(jié)構(gòu)異常的顯示具有較大的優(yōu)勢(shì)在CHD的診斷中越來越廣泛[2-3]。傳統(tǒng)的MR檢查對(duì)操作者技術(shù)及受檢者配合度要求較高,而部分CHD患者屏氣效果差掃描的圖像質(zhì)量不能滿足診斷要求,增強(qiáng)磁共振血管成像(CE-MRA)雖需要受檢者注射造影劑,腎功能不全的患者不宜使用[3]。非對(duì)比劑增強(qiáng)血管成像技術(shù)的發(fā)展為CHD的診斷帶來了新的希望,其中雙時(shí)相三維穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像序列(3D SSFP)因無需對(duì)比劑,簡(jiǎn)單無創(chuàng),成本低在先心病的診斷中運(yùn)用越來越廣泛[4],本次研究對(duì)CHD患者3D SSFP及CE-MRA兩種掃描圖像進(jìn)行分析,旨在探討3D SSFP在CHD大血管中的診斷價(jià)值,為臨床CHD診治提供可靠的影像依據(jù),具體如下。
1.1 一般資料 研究對(duì)象為我院近兩年(2015年12月~2017年12月)收治的經(jīng)超聲診斷為CHD的53例患者,年齡為3d~50歲,平均(7.21±1.26)歲;男女比例為31/22;心率82~129次/分,平均(107.21±6.98)次/分;術(shù)前患者34例,術(shù)后患者22例;主動(dòng)脈狹窄5例、大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位3例、房間隔缺損8例、室間隔缺損5例、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉4例、肺動(dòng)脈瓣狹窄5例、室發(fā)育不良3例、左室發(fā)育不良4例、右室雙出口3例、主動(dòng)脈弓中斷2例、完全型肺靜脈異位引流3例、肺動(dòng)脈閉鎖2例,部分患者有合并畸形。納入標(biāo)準(zhǔn):①均進(jìn)行過心臟超聲及心電圖檢查;②配合度高,耐受造影劑;③無腦、肝、腎及其嚴(yán)重器質(zhì)性疾??;④患者或其家屬簽訂同意書,并經(jīng)我院倫理會(huì)審核。排除標(biāo)準(zhǔn):①體內(nèi)有金屬植入或幽閉恐懼癥;②合并肝、腎等嚴(yán)重臟器功能不全;③有精神障礙不能配合檢查;④惡性腫瘤疾病;⑤伴有其他影響檢測(cè)結(jié)果的心臟疾??;⑥掃描圖像不佳影響診斷;⑦妊娠其小于3個(gè)月的孕婦。
1.2 檢查方法 所有被檢者均采用Siemens Avanto 1.5 T MR掃描儀,體部相控陣表面線圈(成人采用5通道,兒童采用2通道)及前瞻性心電門控技術(shù)。囑被檢者于掃描前靜息20min以上,平臥于掃描床上,對(duì)于不能配合的新生兒,睡熟后或口服10%水合氯醛(青島宇龍海藻有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H37022673)鎮(zhèn)靜后開始檢查。
3D SSFP檢查:受檢者取仰臥位,頭先進(jìn),掃描范圍為上至胸廓入口,下至膈肌下方,前至心尖,后至胸壁,先掃描軸位、冠狀位、矢狀位定位像,再運(yùn)用前瞻性心電門控技術(shù)和呼吸導(dǎo)航技術(shù),采用同一序列采集患者呼吸末及舒張中晚期的圖像,患者全程保持平靜呼吸。掃描參數(shù):TR 4.6ms,TE2.3ms,翻轉(zhuǎn)角90°,掃描野(FOV)為(220~300)mm×(150~220)mm,體素(1.2~1.5)mm×(0.65~0.85)mm,層厚0.9~1.25mm,層數(shù)112~192,矩陣173×256;持續(xù)時(shí)間50~200ms,采集時(shí)間348s~1620s。
CE-MRA檢查:造影劑采用釓噴酸葡甲胺注射液(Gd-DTPA)(上海旭東海普藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H19991127,規(guī)格:15mL:7.04g),掃描前半小時(shí)做對(duì)比劑過敏試驗(yàn)并訓(xùn)練病人屏氣。采用高壓注射器以1.5~3.0mL/s速率注射Gd-DTPA,注射完立即做增強(qiáng)掃描,掃描序列采用4D鎖孔技術(shù)高時(shí)間分辨率血管成像(4D TRAK),掃描范圍同上,設(shè)置Keyhole:50%,8次動(dòng)態(tài)掃描。掃描參數(shù):FOV(280~330)mm×(160~250)mm,體素(1.2~1.4)mm×(1.3~1.5)mm。
按照相關(guān)操作規(guī)范進(jìn)行掃描,掃描過程密切關(guān)注被檢者有無不適,結(jié)束后檢查圖像,確認(rèn)無誤,釋放受檢者。
1.3 圖像分析 圖像處理:將掃描數(shù)據(jù)傳至工作站,由兩名工作經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)生對(duì)兩組受試者心臟3D SSFP掃描圖像進(jìn)行重建。
圖像質(zhì)量評(píng)分[4]:對(duì)先心病患者兩種檢查獲得的心臟軸位圖像按5分原則(如表1)分別進(jìn)行質(zhì)量評(píng)分。
大血管直徑測(cè)量:3D SSFP檢查,在重建圖像上分別測(cè)量先心病患者收縮期舒張期大血管直徑;CE-MRA檢查,在重建圖像上測(cè)量先心病患者大血管直徑,包括主動(dòng)脈、肺總動(dòng)脈、左肺動(dòng)脈、右肺動(dòng)脈、下腔靜脈。
表1 圖像質(zhì)量評(píng)分原則
表2 3D SSFP及CE-MRA圖像質(zhì)量評(píng)分比較(
表2 3D SSFP及CE-MRA圖像質(zhì)量評(píng)分比較(
檢查方法 例數(shù) 主動(dòng)脈 肺總動(dòng)脈 左肺動(dòng)脈 右肺動(dòng)脈 下腔靜脈3D SSFP 53 4.71±0.38 4.46±0.59 4.72±0.51 4.68±0.47 4.72±0.54 CE-MRA 53 4.63±0.52 4.44±0.71 4.59±0.67 4.57±0.64 4.61±0.62 χ2 0.90 0.16 1.12 1.01 0.97 P 0.37 0.88 0.26 0.32 0.33
表3 3D SSFP檢查在收縮期、舒張期及CE-MRA測(cè)得的先心病患者大血管長(zhǎng)徑和短徑的平均值(mm)比較
圖1-4 先天性心臟病3D SSFP及CE-MRA圖像。圖1及圖2為主動(dòng)脈騎跨圖像,圖1 3D SSFP成像,質(zhì)量評(píng)分4分,圖2 CE-MRA成像,質(zhì)量評(píng)分3分;圖3為正常肺動(dòng)脈3D SSFP圖像質(zhì)量評(píng)分5分,;圖4為肺動(dòng)脈干及右肺動(dòng)脈增粗3D SSFP圖像,質(zhì)量評(píng)分5分。
2.1 3D SSFP及CE-MRA圖像質(zhì)量評(píng)分比較 兩種檢查獲得的先心病組患者大血管圖像質(zhì)量評(píng)分均≥3,滿足臨床診斷,圖像質(zhì)量無顯著差異(P>0.05),見表2。
2.2 3D SSFP及CE-MRA測(cè)得先心病患者大血管直徑比較 3D SSFP收縮期、舒張期及CE-MRA測(cè)得的主動(dòng)脈、左肺動(dòng)脈、右肺動(dòng)脈直徑差異顯著(P<0.05),肺總動(dòng)脈及下腔靜脈直徑無顯著差異(P>0.05),3D SSFP收縮期測(cè)得的主動(dòng)脈、肺總動(dòng)脈、右肺動(dòng)脈直徑顯著大于舒張期(P<0.05),左肺動(dòng)脈及下腔靜脈直徑與舒張期無顯著差異(P>0.05),見表3。
近年來隨著醫(yī)療水平迅猛發(fā)展,先天性心臟病的治療水平也隨之快速提高,患者可選擇手術(shù)校正心臟畸形,使心功能明顯改善以維持正常生活,部分患者可基本治愈[1]。先心病的診斷主要依靠影像學(xué)檢查,常用的心臟影像學(xué)檢查主要有數(shù)字減影血管造影(DSA)、B超、CT血管造影(CTA)、磁共振成像(MRI)等。DSA為先心病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,可清晰顯示小血管病變,但是因檢查具有創(chuàng)傷性,逐漸被B超、CTA及MRI等檢查取代,MRI檢查近年來發(fā)展迅速,對(duì)心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)及大血管顯示清晰,且無創(chuàng)、無輻射,在臨床應(yīng)用日益廣泛[5]。
傳統(tǒng)MRI檢查對(duì)先心病的診斷主要采用穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列(SSFP)及CE-MRA,前者主要顯示心臟內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)、血流方向、心功能測(cè)量等,后者主要觀察心外大血管結(jié)構(gòu)[6]。當(dāng)然,傳統(tǒng)MRI檢查也有一些缺陷,檢查時(shí)需要患者配合憋氣,且檢查時(shí)間較長(zhǎng),一些新生兒及心功能嚴(yán)重受損的患者不能屏氣或屏氣效果差都會(huì)影響掃描圖像質(zhì)量,為診斷帶來一定的困難[6]。CE-MRA檢查需要注射對(duì)比劑,觀察大血管時(shí)需要雙倍對(duì)比劑,對(duì)于患者腎功能具有一些損傷作用,部分腎功能嚴(yán)重障礙的病人無法進(jìn)行此項(xiàng)檢查[7],3D SSFP技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)MRI檢查的一些不足。
3D SSFP成像序列采用新電門控技術(shù)結(jié)合呼吸導(dǎo)航技術(shù),操作技術(shù)簡(jiǎn)單,掃描時(shí)間短,不需要注射對(duì)比劑,患者不需要重復(fù)憋氣,對(duì)操作者及受檢者的要求不高,新生兒及心臟功能嚴(yán)重不全或者腎功能障礙的病人均可以接受檢查。有學(xué)者認(rèn)為3D SSFP序列對(duì)心內(nèi)結(jié)構(gòu)的顯示價(jià)值可超過傳統(tǒng)MRI平掃,對(duì)心外結(jié)構(gòu)的顯示與CE-MRA檢查大致相同,對(duì)部分大血管連接異常的顯示與CTA相差不大[8]。本次實(shí)驗(yàn)中先心病患者3D SSFP掃描圖像質(zhì)量與CE-MRA掃描圖像質(zhì)量相差不大,符合上述結(jié)論。心臟大血管的測(cè)量方法有許多,CE-MRA因可以對(duì)圖像進(jìn)行回顧性重建來測(cè)量任意血管直徑而曾被當(dāng)作大血管直徑測(cè)量的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但是無法配合屏氣的患者偽影較重在一定程度上影響診斷[8],其中新的成像序列4D TRAK雖然提高了時(shí)間分辨率,減少了部分偽影但未能真正消除呼吸及心臟運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影[9],從而影響大血管直徑的測(cè)量及病變的診斷。3D SSFP血管成像無需控制患者的呼吸并能有效減少心臟運(yùn)動(dòng)的偽影,對(duì)心內(nèi)及心外結(jié)構(gòu)顯示效果均較好,且操作檢查可重復(fù)多次測(cè)量,可用于先心病患者術(shù)前及術(shù)后大血管直徑的評(píng)估。
目前CE-MRA檢查中所有序列均無法進(jìn)行時(shí)相選擇,成像時(shí)相的隨機(jī)性很大,可處于心動(dòng)周期的任意時(shí)期,不利于患者復(fù)查。常規(guī)的3D SSFP檢查通常采用單時(shí)相成像,選取舒張期成像,因不少研究發(fā)現(xiàn)舒張期圖像質(zhì)量高于收縮期[10]。舒張期成像更利于疾病的診斷,但是不利于大血管直徑的測(cè)量,在本次研究中,收縮期大血管直徑大于舒張期,且雙時(shí)相3D SSFP與CE-MRA測(cè)得大血管直徑差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,雙時(shí)相3D SSFP在大血管直徑測(cè)量方面明顯優(yōu)于CE-MRA。雙時(shí)相3D SSFP技術(shù),其可以同時(shí)采集一個(gè)心動(dòng)周期心臟收縮及舒張時(shí)期的圖像,測(cè)量不同時(shí)期血管直徑的大小,本次研究結(jié)果顯示,先心病患者的主動(dòng)脈、肺總動(dòng)脈、右肺動(dòng)脈直徑在收縮期顯著大于舒張期,雙時(shí)相3D SSFP檢查可以提供先心病大血管的更全面的信息。對(duì)于大血管狹窄需要介入治療的患者,大血管直徑的測(cè)量是臨床制定手術(shù)方案的關(guān)鍵,直接影響患者的手術(shù)結(jié)果,故雙時(shí)相3D SSFP技術(shù)在先心病大血管的診斷中具有較高的診斷價(jià)值。
綜上所述,3D SSFP成像技術(shù)作為一種新的成像技術(shù),在先心病診斷方面具有廣闊的發(fā)展前景,雙時(shí)相3D SSFP成像在對(duì)先心病患者大血管病變的診斷中具有巨大的潛在價(jià)值,可提供大血管的形態(tài)及不同時(shí)相直徑的精確信息,為先心病的診治提供了有力的影像數(shù)據(jù)。本次實(shí)驗(yàn)由于樣本量較少,部分實(shí)驗(yàn)結(jié)論有待深入研究,可擴(kuò)大樣本量并盡量排除影響因素后進(jìn)一步驗(yàn)證。