许化致 朱姬莹 曹国全 孙厚长 谢福荣 肖方毅

应用320排CT评估重度冠状动脉狭窄患者静息态心肌灌注

许化致 朱姬莹 曹国全 孙厚长 谢福荣 肖方毅

目的 评估重度冠状动脉狭窄患者静息态心肌CT灌注改变。方法 以冠状动脉造影（CAG）为参照，选择重度冠状动脉狭窄患者且CAG术前2周内接受320排CT冠状动脉造影（CTCA）检查，共74例患者作为观察组。应用CTCA的原始数据重建心电图75%R-R间期时相进行灌注分析，自动获得重度冠状动脉狭窄患者16节段心肌平均衰减密度值（AD），并与同期对照组118例患者的相应心肌节段进行比较。结果 有重度狭窄冠状动脉102支，其中左冠状动脉前降支（LAD）48支，左旋支（LCX）23支，右冠状动脉（RCA）31支。观察组各心肌节段AD值均低于相应对照组，除中间段下间隔壁（t=-1.478，P＞0.05）外，两组间AD值差异均有统计学意义（tS1-S8，S10-S16=-2.767、-2.309、-2.347、-3.567、-4.704、-2.947、-3.301、-3.643、-3.170、-3.188、-3.078、-3.589、-2.926、-2.103、-3.426，均P＜0.05）。观察组中，LAD供血区各个节段心肌AD值存在差异（FLAD=8.258，P＜0.01），而且基底、中间及心尖部间隔壁AD值均高于前壁（均P＜0.05）。而LCX、RCA供血区心肌节段间AD值差异无统计学意义（FLCX=1.229，FRCA=2.070，P＞0.05）。结论 半定量的静息态心肌CT灌注可以反应心肌灌注，重度冠状动脉狭窄患者相应供血区心肌灌注减低，而且左心室前壁灌注低于间隔壁。

冠心病 CT冠状动脉造影 灌注成像 容积扫描

【 Abstract】 Objective To assess the resting myocardial perfusion imaging in patients with severe coronary artery stenosis using 320-detector computed tomography. Methods Seventy four patients with 102 severely stenosed coronary arteries diagnosed by coronal angiography(CAG),including 48 left anterior descending arteries(LAD),23 left circumflex arteries(LCX) and 31 right coronary arteries(RCA)were enrolled in the study.One hundred and eighteen subjects with normal coronary artery served as controls.All subjects underwent 320-detector CT coronary angiography(CTCA),and myocardial perfusion by 75% R-R electrocardiography(ECG)phase was reconstructed from CTCA raw data and reviewed on the workstation with dedicated myocardial analysis software.The average attenuation density(AD)of 16 myocardial segments recommended by American Heart Association(AHA)automatically was calculated. Results The AD values of myocardial segments in patients with severe coronal artery stenosis were lower than those in normal controls (tS1-S8,S10-S16=-2.767,-2.309,-2.347,-3.567,-4.704,-2.947, -3.301,-3.643,-3.170,-3.188,-3.078,-3.589,-2.926,-2.103,-3.426,P＜0.05）except S9(t=-1.478,P＞0.05).The AD values of different myocardial segments supplied by LAD artery demonstrated significant density difference(FLAD=8.258,P＜0.01),and the AD values of left ventricular septal wall among the base,middle and apical segments were higher than that of anterior wall(P＜0.05).But there were no significant difference in AD values among the myocardial segments subtended by LCX and RCA arteroes. Conclusion The myocardial ischemia can be reliably detected on rest myocardial perfusion imaging by semi-quantitative assessment.

缺血性心脏病是临床常见的心脏疾病，准确评价心肌的微循环灌注，有利于检测缺血心肌、评估心功能、预测疗效及预后。由于碘对比剂引起的心肌CT值变化率在一定范围内与局部心肌血流量呈直线相关[1]，临床上可应用CT灌注扫描来反映心肌微循环状态[2]。多中心研究证实，静息及负荷心肌CT灌注扫描对缺血心肌的显示与单光子发射计算机断层显像、心血管磁共振成像具有良好的相关性[3-4]。目前国内文献关于冠状动脉狭窄程度对心肌灌注影响改变的报道较少[5]。由于320排容积CT具有高密度分辨率和扫描时间的一致性，同时又明显减少了患者的辐射剂量[6]，因此，本文应用320排容积CT自动化心肌灌注分析软件计算各个心肌节段平均衰减密度值（AD），并以AD为基础自动生成彩色心肌密度图，评估重度冠状动脉狭窄患者静息心肌灌注改变。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2012年8月至2013年4月我院临床疑诊冠心病而接受一站式320排容积CT[包括冠状动脉CT血管造影（CTCA）、左心室功能分析、静息态心肌灌注]检查，并且在接下来2周内进行冠状动脉造影（CAG）患者共195例，将CAG图像上左冠状动脉前降支（LAD）、左旋支（LCX）、右冠状动脉（RCA）1支或多支为重度狭窄（≥75%）病例纳入研究。共有74例符合标准为观察组，重度冠状动脉狭窄102支（闭塞6支），其中LAD 48支，LCX 23支，RCA 31支。LAD重度狭窄组48例，男34例，女14例，年龄39～81岁，中位年龄63.5岁；LCX重度狭窄组23例，男19例，女4例，年龄50～85岁，中位年龄64.0岁；RCA重度狭窄组31例，男24例，女7例，年龄40～85岁，中位年龄64.0岁。临床症状：胸闷30例，胸闷、胸痛15例，心前区痛14例，气促、呼吸困难8例，心悸5例，意识丧失1例，体检1例。既往有高血压病43例，高血压心脏病13例，糖尿病17例，高脂/高胆固醇血症34例，脂肪肝23例，高尿酸血症4例。排除标准：既往有心肌梗死史或心肌酶异常；疑似或确诊心肌炎或浸润性心肌病（包括心脏色素沉着病，淀粉样变，结节病等）；有血运重建手术史（冠状动脉搭桥术或经皮冠状动脉介入治疗）等。以同期健康体检且CTCA结果阴性者为对照组，共118例，男81例，女37例，年龄40～83岁，中位年龄66.0岁。排除标准：既往及当前均无心血管功能障碍临床症状及体征；既往心电图正常；无药物过敏史及心、肝、肺、肾等功能衰竭病变；左心室射血分数62%～72%。观察组与对照组所有受检者均无碘对比剂过敏史、无β受体阻滞剂使用禁忌证，无呼吸运动障碍，意识清醒能配合检查。CT扫描前所有受检者均进行宣教，告知试验的目的、方法和相关不良反应以及相应处理措施，所有受检者均已签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 320排容积CT扫描 所有患者检查时心率要求在75次/min以下，心率未达标者检查前口服25mg或50mg美托洛尔。使用心电门控320排CT容积模式扫描。扫描参数：管电压120kV，自动电流，纵向扫描野160mm，自气管分叉处向下扫描至膈下1cm。扫描野（D-FOV）220mm，小焦点，旋转时间0.35s，时间分辨率175ms。选肘静脉埋20g套管留置针，接高压注射器，以5.0ml/s的速率静脉推注对比剂优维显370 60ml+0.9%氯化钠注射液20ml，以心脏中心平面（三条冠状动脉主干均显示层面）降主动脉为感兴趣区（ROI），采用Sure Smart软件智能触发扫描，自动监测ROI CT值，以220Hu为触发节点，自动启动扫描，扫描时患者屏气约10s，采集数据。扫描前软件自动监测呼吸、心率，65次/ min以下单圈扫描，66～75次/min双圈扫描。选取心电图75%R-R间期时相（多圈扫描选取第1个心动周期）重建心肌分析图像数据，重建参数为：D-FOV 220mm，层厚0.5mm，层间距0.5mm。

1.2.2 CT灌注分析 将重建的心电图75%R-R间期时相心肌图像数据送至计算机工作站（Vitrea advanced 6.4，日本Toshiba公司），调用心肌灌注模块进行数据分析。左心室壁内外膜由软件自动勾划，人工对室壁轮廓修整，分别重建3mm层厚左心室水平长轴、垂直长轴及短轴图像，1例65岁男性患者的检查结果见图1。根据美国心脏学会（AHA）推荐的心脏短轴面16节段模型（除心尖外），自动计算每个节段心肌AD值。按照标准冠状动脉供血分布节段模型，比较观察组与对照组相对应节段心肌AD值的差异。

1.2.3 冠状动脉造影及狭窄判定 均于容积CT扫描后2周内进行，采用飞利浦Allura Xper FD10心血管造影系统，患者仰卧，常规行右桡动脉消毒铺巾，行右桡动脉穿刺，置入1根6F动脉鞘管，随后沿鞘管全程于透视下送入1根泥鳅钢丝至主动脉窦部，再沿钢丝送入5F多用途造影导管分别至左、右冠状动脉开口，注入对比剂投造显影并动态多体位摄片。由中级及以上职称心内科医师独立评估LAD、LCX、RCA狭窄程度。

1.3 统计学处理 采用SPSS20.0统计软件，计量资料以表示，两组比较采用t检验；组内多个指标比较采用单因素方差分析。

图1 1例65岁男性患者的检查结果[图a-b为右冠状动脉CAG图像，图a显示右冠状动脉起始部闭塞（箭头所示），远侧RCA轮廓显示；图b显示用导丝试通扩张后，右冠状动脉近段见对比剂充盈，管腔仍狭窄（白箭头所示），并见明显对比剂反流（黑箭头所示）。图c-d、e-f分别为左心室垂直长轴位和短轴位伪彩图跟灰度图，显示左心室基底段下壁心内膜下心肌缺血改变（箭头所示），伪彩图有助于识别]

2 结果

2.1 LAD供血区心肌节段静息态AD值比较 见表1。由表1可见，LAD供血区观察组各个心肌节段静息态心肌AD值较对照组减低，差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01）。

2.2 LCX供血区心肌节段静息态AD值比较 见表2。

由表2可见，LCX供血区观察组各个心肌节段静息态心肌AD均低于对照组，且差异均有统计学意义（均P＜0.01）。

2.3 RCA供血区心肌节段静息态AD值比较 见表3。

由表3可见，RCA供血区观察组各个心肌节段静息态心肌AD值亦低于对照组，除中间段下间隔壁外，差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01）。

2.4 观察组同一冠状动脉供血区心肌节段AD值比较 LAD供血区各个节段心肌AD值存在差异（FLAD= 8.258，P＜0.01），而且基底、中间及心尖部间隔壁AD值均高于相应左心室前壁（P＜0.05或0.01）。而LCX、RCA供血区心肌节段间AD值差异均无统计学意义（FLCX=1.229、FRCA=2.070，均P＞0.05）。

表1 LAD供血区心肌节段静息态AD值比较（Hu）

表2 LCX供血区心肌节段静息态AD值比较（Hu）

表3 RCA供血区心肌节段静息态AD值比较（Hu）

3 讨论

本研究的数据显示观察组患者静息态心肌AD较正常人减低，除中间段下间隔壁段外，差异均有统计学意义，表明静息态心肌灌注密度分析及其伪彩图可用于评估重度冠状动脉阻塞性心肌缺血所致的心肌密度减低，与大部分研究结果相一致[6-7]。但Troupis等[8]报道虽然重度冠状动脉狭窄患者心肌CT较对照组减低，但差异无统计学意义，与我们的结果不符，可能与静息灌注分析时相、对比剂浓度及流速、触发扫描时间点不同等因素有关。目前临床上较多利用负荷心肌灌注检测心肌的密度差异，在负荷条件下，狭窄的冠状动脉其血供不能相应增加，导致供血节段血供不足，出现心肌缺血，因此负荷试验有利于发现静息状态下不能发现的冠心病，提高诊断的敏感度[1，9-10]。我们的数据表明，320排静息态心肌灌注分析可以检测重度冠状动脉狭窄导致供血区心肌节段血流量减少，尽管其敏感度及特异度不如负荷心肌灌注，但相比较而言，负荷试验具有一定的危险性，而且多次扫描带来心肌额外的辐射剂量。而静息态下心肌灌注，是基于冠状动脉CTA数据，因而不增加患者辐射剂量和对比剂剂量[6]。

由于静息态心肌灌注扫描并不存在时间-密度曲线，临床诊断缺血心肌主要依赖观察心肌强化相对减低区，因此经验积累显得尤为重要。有文献报道[11]合适窗宽、窗位（窗宽：200～300Hu，窗位：100～150Hu）对于心肌灌注强化密度减低的定性判定有很大帮助，本工作站灌注软件自动伪彩技术则进一步提高了对心肌密度减低区的识别。320排容积CT具有扫描时间的一致性，基本上克服了呼吸、心脏运动伪影。但是X线束硬化伪影，容易被误认为灌注缺损，临床上需注意识别，其以基底段和中间段下间隔壁常见[12]。

本研究的数据还显示，重度冠状动脉狭窄组间隔壁心肌（2、8、14节段）密度均高于其他心肌节段，Kuhl等[13]认为这种灌注不一致，并非技术原因产生，而是由于心肌正常生理结构存在差异。这种差异可能是室间隔内含有较丰富的环向纤维所致[12]。此外，这种灌注不均还可能与心肌的活动度、供血区距冠状动脉远近有关，心尖段供血动脉离冠状动脉主干距离较远，因此对比剂到达和分布的时间略延迟，从而导致心尖段增强幅度较低。因此心肌缺血的判定需结合心肌节段判断。由于静息CT心肌灌注目前缺乏量化诊断标准，我们利用自动化密度评估软件，获得标准节段平均CT值，对于如小灌注缺损或灌注缺损横跨不同节段时，病灶密度被稀释，从而可能出现假阴性结果。由于心肌缺血常由心内膜下开始，减少缺血心肌节段的外膜成分有助于缺血心肌的显示，局部心内膜层定量测量有助于进一步提高诊断的准确性。尽管半定量测量有其自身的局限性，但有研究证实软件自动测量可节省大量时间，同时保持较高的准确性[14]。冠状动脉造影仍是目前诊断冠状动脉疾病公认的金标准，但其价格昂贵，有额外的射线负担，而且大量研究证明CTCA在排除冠状动脉疾病方面，具有较高的阴性预测值，因此我们将CTCA阴性作为正常组筛选条件之一[15]。

综上所述，静态CT心肌灌注半定量观察可为临床提供心肌微循环信息，重度冠状动脉狭窄组相应供血区心肌灌注减低，而且左心室前壁灌注低于间隔壁。

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（本文编辑：杨丽）

《浙江医学》对图表的要求

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本刊编辑部

Assessment of resting myocardial perfusion in patients with severe coronary artery stenosis using 320-detector CT scan

XU Huazhi，
ZHU Jiying，CAO Guoquan,et al.
Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou 325000,China

Coronary artery disease CT coronary angiography Perfusion imaging Volume computed tomography

2014-10-22）

温州市科技局科技计划项目（Y20130159）

325000 温州医科大学附属第一医院放射科（许化致、朱姬莹、曹国全、孙厚长、谢福荣），心内科（肖方毅）；浙江医学高等专科学校影像系（朱姬莹）

朱姬莹，E-mail：78153747@qq.com