静息状态下CT心肌首过灌注成像检测心肌缺血的初步研究

          无创的冠心病诊断需要m}A}l学与功能学两方!的信L.美国及欧洲的指南均建议在冠状动脉造影\Cy<7/检查前进行缺血试验’目前临床常用的无仓IJ的C:T冠状动脉造影(com}}utccltomo,ra}}hvcoronam-angio}raphv,C'1'C-1)结合腺芳负荷心肌灌注核素检查(川、ocardialpeufn"ionscinti}raph},bl}'v)的检查方法,可以为冠心病的诊断及个体化治疗方案的制定提供全面而准确的信息叭气但C:T(:结合\(Ys检查的过程较为繁琐,需要行3次扫描采集,诊断所需时间长,累计的放身J剂量大,日_药物负菏的禁忌证也限制了其在支气管哮喘、严重房室传导阻滞患者中的应用寻找一种无创的、准确的、临床易行的、能同时提供冠状动脉解剖学及功能学信lV、的检查模式足临床RJR待解决的问题本研究尝试在静自、状态卜应用增强螺旋CT(MSCT)评价心脏不同时相的心肌灌注情况来检测心肌缺血,即静宙、状态下}.,
          1,自过心肌灌注成像,井对比腺什负荷I1'1'的结果,探索C下心肌首过灌注成像fr.测心肌缺!(I1_的临床可行性及准确性资料与方法1.州十究对象:选择2009年6月至2010年l2月在解放军总医院心内科就诊,病史、症状及心电图均怀疑或已确诊为冠心病的患者人选本研究所有入选的患者签署知情同意书,并在2周内完成CTC.a及腺昔负荷/静息1}}1PS检查人选标准:年龄30一85岁,有典型或不典型的心绞痛症状,陈旧性心肌梗死病史,再而_管化治疗病史,平板运动试验阳性者.排除标准:年龄85岁以_匕怀疑怀孕,临床状态不稳定,急性心肌梗死严重的不稳定性心绞痛,严重左心功能不全(左心室射血分数<30%),心律失常(如心房颤动、频发早搏等),严重肾功能不全(肌酥>106.0}nml/L,支气管哮喘.二度以上房室传导阻滞,碘造影剂过敏等共人选22例患者,其中女5例,男17例,年龄d278岁.
          所有人选患者完成CTCA与腺首负荷/静岔MPS检查,日_两者间隔在2周以内,其间未发生不良事件或再血管化治疗2.CTG;扫描及分析处理:应用美国GE公司}J正电子发射计算机体层成像-CT扫描仪中的6d排螺旋CT设备,采用回顾性心电门控触发模式.旋转速度为0.33s/3600,管电压120l;}管电流550900nWs(依据患者的体积),准直0.6mmx6-I.扫描时间10一12*心率>70次/min患者检查雨30}60min日服酒石酸美托洛尔(75一100my次」先常规进行定位像的扫描随后双筒高以;干时器经肘前静脉以4一5m1/、流率;t射10一15ml造影刊(欧乃派克350mg/L),采用团注追踪技术对升主动脉强化过程进行检测,来确定增强扫描的时间再进行正式扫描,静脉注射造影剂60一80ml(根据患者的体质量),随后以同样的速率注射生理盐水50ml,在设定的增强时间内进行回顾性心电门控扫描,扫描范围自气管隆突下Icm至心脏隔面,受检者屏气时间为10一12、应用配套的工作站(Advantage}orl}stationd.3,美国C;P公司)进行后处理分析二麻用回顾性心电门控系统,通常选择在R-R周期的70}1c一80%相(即心脏舒张末期)进行重建,常见选择P}-R周期75%相.分别应用大密度重建法(MIP),多平面重建法(MPR)及容积重建法(VR)对原始数据进行重建将冠状动脉分为4大节段,分别为左主十(LMA)、左前降支(LAD)、左回旋支(LCX)及右冠状动脉(RC.A)定义CTCA发现冠状动脉管腔狭窄直径)50%的病变为阻塞性病变二_3.CT心肌首过灌注成像的分析处理:应用同样的配套工作站及相同的原始数据进行CT心肌首过灌注成像重建分别对左室水平长轴、垂直长轴及短轴在收缩末期及舒张末期进行图像重建,通常重建时相为R-R间期的45%相和75%相当上述两时相重建见较严重伪影时,可调整重建时相在40}}}50%相和70plc--80相之间左心室的分段采用标准的17节段法e二依据心肌增强密度即CT值(单位:HL-)的大小来判断心肌灌注的程度依据生理学研究7一",在收缩期缺血的心内膜下心肌增强密度明显低于灌注正常心肌.而在舒张期的增强密度两者又无明显差别故定义心肌灌注正常为收缩期与舒张期增强密度正常且两者尤明显差别;定义心肌缺血为收缩期增强密度较周围灌注正常心肌明显减低,舒张期增强密度完全恢复或部分恢复与周围灌注正常心肌无明显差另叭定义心肌梗死为收缩期增强密度较周围灌注正常心肌明显减低,舒张期无明显恢复,仍较灌注正常心肌明显丁成低为了直砚显示心肌灌注情况,将CT心肌首过灌;}h'}}}'.}}像以C'1'值的大小来进行彩色编码,可以更自_}ii}也发现缺皿心叹}}彩色编码依据CT值的大小分为1个色阶:U一40;蓝色;40一60:绿色;60}80黄色;50一}00;橘色;100}?00:红色暖色ihlf泛表较高的Ch值,而冷色调则代表较低的CT谊将}I}缩期与舒张期的重建断面图像进行逐层的对应比较,发现连续两层以上出现增强异常的图像定义为灌注异常,并进行定位通过彩色编码寻找到缺血部分.后通过面积为10nnn-大小的测量圈,分别测量缺血区域、灌注止常区域收缩期及舒张期的平均C1值并至少测量3次,并取其平均值斗.心电门控一眼什负荷/静息MPS扫描及分析:
          应用双探头单光子发射计算机断层成像(aiuglephotonemiasioncomputedtomograph},sPFCT)/CT仪器(美国〔正公司)进行图像采集一配低能高分辨率平行孔准直器,双探头间五_成900,扫描自4_5.右前斜位至45.左后斜位采集1800,每个投影采集时间为20、,矩阵为64x64应用心电图作为门控信号,在每一个投影,每个心动周期采集8帧图像,P}-P窗值为.
所有患者均采用腺昔药物负荷的方式采用标准两日法,第1天行腺甘负荷显像,将腺昔注射液(沈阳光大制药有限公司,90ny/30ml)以140pr·kg·tnii的速度泵人,计时6min,泵人3min.末同时静注mTc"'一甲氧基异丁基异睛(vyTc}}III3U20mCi(一比京四零一所提供)第2天行静息MPS.
         

          使用配套的xeleri、工作站,将两次原始图像同时导人,分别重建冠状、矢状、水平3个方位心脏断层图像将V1PS结果定义为:灌注正常,可逆性灌注缺损(reversibleperfusiondefect,RPD),部分可逆性灌注缺损(PRPD),不叮逆性灌注缺损(11'D)4类.将同一部位的心肌放射性分布明显稀疏或缺损并连续2个断面在不同层面的断层图像1_都存在定义为阳性一将前壁、前间隔、心尖定义为l.}r}供血区.侧壁定义为LCD供血区,后壁、卜壁及后间隔定义为liC:供血区几s.重复性检验及言法:C'1'C-1,MPS及C'T心肌首过灌注成像结果分}}J}}位医师独、)_重复判定,且a组检查判读医师对其他结果均互不知情6.统计学分析:应用统计软件sPSS17.o进行分析正态分布的汁量资料用均数土标准差表不,分类资料计算百分比二两组计量资料比较应用两样本r检验,两组计数资料比较应用x-检验.两组配对资料进行比较时,应用}l,ve川d:检验万去以P<o.os为差异有统计学葱义结果1一般情况:共入选22例患者,平均年龄(s9.3111.0)岁,17例为男性12例有高f111.病.C例有糖尿病,8例有高脂l1>>症其中is例有明确的心级痛病史,9例有胸闷症状=1例有陈旧性心机梗死病史.
7例有再血管化治疗的病史(表1)
          2.(:T(:_};}}例患者中,3例(14plc)+.少有!支血管不能准确的评价_主要原囚为弥漫的、严重的钙化,将不能准确判断的冠脉均定义为阻塞性冠脉病变CT(:;}共发现阻塞性冠状动脉病变17例(77}7c),非阻塞性冠状动脉病变或冠状动脉正常患者共s例(23roc)其中38支血管(43}/})发现阻塞性病变,_50支血管(57070)米发现阻塞性病变3.负荷/静息MPS:腺首负荷/静息vIPS共诊断左心室灌注异常患者13例(59%),共17个IfTL管灌注区其中9个属于Lan供血区,4个节段属于LCX供血区,4个节段属于RCS供血区4.C'I'心肌首过灌注成像(图1,2):共发现14例(64roc)存在CT灌注缺损,存在于20个血管灌注区收缩期31个节段发现灌注缺损,其中21个节段(680k)为非透壁型,而10个节段(32070)为透壁性二在20个收缩末期灌注异常区,2个为固定性灌注缺损13个在舒张末期表现为RPD,5个表现为PRP工)14例CT11PI提示心肌缺血的患者中,收缩期灌注减低区域测得的平均C'I'值为(4.3士巧.9)HL一,灌注正常区域测得的平均CT值为(96.9士17.8)HL,收缩期灌注减低区比灌注正常区平均CT值减低(90.1士22.8)HL(P<0.00工);而当舒张期时,原收缩期时呈现灌注减低区域测得的平均CT值为‘73.8士1}1.9)HL,原灌注正常区域测得的平均CI值为}88..士10.1)Ht,两组间差异无统讨一学息义s.c}r自月几首过灌;}成像对比腺苛/负荷MPS结果:以}TPS结果作为参照.(:'1}心肌首过灌注成像诊断心肌缺血的敏感性为92%(12/13),特异性为78%(7/9),阳性预测值为860%(12/14),阴性预测泣为88}}(7!8).准确性为86%(19/22)其中两例似阳性结果1例出现于下壁基底段,1例出现于心尖段二者检出率差异无统计学意义讨论功能学成像(如'}IF'S)在冠心病的诊疗过程中意义重大,其不仅可以检测心肌缺血,且为冠心病的诊疗提供了重要的顶后信r,为冠状动脉再血管化治疗充当‘、看门人"的角色’2向作为功能学成像的代表,11PS检查存在一些局限性,影响其在临床的1一泛开展一首先以9,『价川作为示踪剂的标准两日法YIPS检杳放射剂量达到了9一11mSe-;其次,Sl'F;C'1'的空间分辨率较低,很难较准确的评价缺血的范围;此外,多支病变在MPS检查中往往会出现假阴性的结果,而对于严重的左主干病变,N1PS易低估缺血心肌的范围’".故需寻找一种更加方便、准确的功能性诊断方法动物试验及初期的临床研究已经证实腺营负荷心脏CT可以同时进行CTC:}及CT心肌灌注显像检查’,p,与}TP}结果对比准确性较高、Blankstein等}e尝试应用腺芳负荷心脏CT扫描同时获取.
          冠状动脉造影及心服灌注成像的信自、在临床研究中,负荷LT心肌灌注扫描诊断冠状动脉狭窄多50%的敏感性为79rlc特异性为}U}lr尽管Blanl<alein等应用犷前瞻性心电触发模式进行(;f扫描,将节个采集过程的放射量控制在12.7nls、左右但是负荷(}T心脏扫描r舒要前后进行3次CT采集,程序复杂,耗时较长,需同时注匀寸负荷药物,目前在临床开展还有很大的困难?0世纪90年代,生理学研究发现收缩期心脏的收缩对冠状动脉l(1I_流及心肌灌注产生的影响_心肌缺血时会影啊心肌微血管阻力,且这种Yi响对收缩期心内膜下心肌与舒张期心外膜下心肌为明显’(卜心肌内毛细血管阻力呈明显}!寸相性变化.
以维持在收缩期心肌内毛细血管骨腔二结果,在收缩明山于冠状动脉狭窄导致的心内膜下毛细血管阻力增加引发微血管内血容量的减少,致使心彤t缺血发生利用此心肌灌注呈时相性变化的原理,本研究应用静息状态]衬曾强多层螺旋CT评价心脏不同时相的心肌灌注情况来检测心肌缺血几静i'}、状态下(:T心肌首过灌注成像的数据完全来源于回顾性心电门控触发模式卜的CTCA的扫}.i})尤需额外的扫描,小增加任何放射剂量及造影filjH}}}Ij量,不增加诊断时间及医疗费11j,也不增加患者痛苦.同时提供解剖学及功能学的信息,"一站式"的冠心病诊断模式对临床有着巨大的吸引力对比腺什负荷/静息MPS的结果,静息状态下c:T心肌首过灌注成像诊断心肌缺血具有较高的准确性,与国外研究结果相似‘y--,且两者在检出率力涵[尤统计学差异(P>0.O5),此外,静息CT心肌首过牲下成像f..:}.;则到的缺血面积相对较小,似位于11PS缺阳比研只的中心,.]一能低估了心肌缺血范围_在}-1一刘(;T心肌首过灌注成像提不心肌缺而的患者中,收编期灌注减低区比灌注正常区平均CT值减低(90.1士?}.8)HU(P<0.001),明显高于国外的研究结果,nJ能因为采取了不同的测量CT值的方法,但是缺血心叭在收缩期增强密度减低是显}<的.同国外的研究一致’9,此外,应用C"1'值大小来编码的彩色图语来评‘一}J};'('主的方法较直观的提供了已、肌灌注信息,叽灌注异常的能力一尽管目前只有较少的研究数据,但不可否认的是静},CT心肌首过灌注成像应用于临床的优势由于A}TSCT本身具有较高的空间分辨率及较短的采集时间,较传统的SPELT心肌灌注显像有着很大的先大优势此外,对于因置人金属器械而禁忌行磁共振检查的患者,MS(:T可能将取代磁共振来评价心肌灌注.
         

           但是,静息状态下CT心肌首过灌注成像作为一种全新的、探索性的功能学诊断方法,局限性一也较为明显_首先,需在收缩期重建左心室断面图像,因为心脏在收缩期时相对运动速度较快,故产生运动伪影比较严重,特别是在收缩期左心室基底部下、后壁往往会出现明显的运动伪影,导致增强CT值减低或错层明显,虽然可以选择在收缩末期的不同时相(R-P间期40rl}一50plc相)进行重建,但往往尤法找到完全满意的切面图像,而且后处理工作费时费力随着1}1}CT的不断发展时间分辨率不断提高,将可以大大的减少运动伪影此外,应用日受休阻滞剂降低患者扫描时心率,也能减少运动伪影的产生,但大量运用俘受体阻滞剂可能会影响CT心肌首过灌注成像检测心肌缺血的敏感性es本研究为一小样本的单中心研究,还需要大规模的、多中心研究来进一步证实C;T心叭首过灌;汁-成像检杳心肌缺拍}_的临床价俏;此外,本研究中对象选择存在一定偏简,CTC诊断有77}-的研究对象都存在阻塞性冠状动脉病变一定程度}影响厂试验结果的普遍性\IP检杳是目前临床常‘用的功能学诊断方法而静息状态下CT心肌首过灌1}成像作为一种新lJ法,本研究做了初步探讨,还有待进一步研究证实.
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