多层螺旋CT评价左心功能的应用研究进展_图文

?104?

genration:efficiacy and improved

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Surgery.

regulates

matrix protein gene expression

in

cells

of the

intervertebral

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[19]Walsh AJ,Bradford DS,Lotz JC.In
generated intervertebnd

vivo

growthfactortreatment

ofde?

human intervertebml disc cells

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expres? long l

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in

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Makarand VR,Alberto
tem
us

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activity

DM,Asha organ

G。et a1.Toward

an

optimum sys- nuclc?

of the rabbit

intervertebral

disc by

gene the

therapy:¨invivo
human

for

intervertebral

disc

culture:7rGF—beta3 enhances
function

study growth

of

adenofims—mediated transfer of
beta


transforming

pulposus and anulus fibroaus survival and
of

throuIgh modula?

factor

encoding

gene[J].J Spine,1999,24(23):2419

tion

TGF—beta—R

expression

and

ERK

signaling[J].Spine,

_2415.

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[18]Boyd LM,Chen J,Kraus VB,etⅡj.Conditioned medium diffierentially

(收稿I:t期:2009一lO一10 J

多层螺旋CT评价左心功能的应用研究进展
仲建全(综述),唐光才(审校)
[关键词] 多层螺旋CT;左心功能;评价;应用研究
814.42 R 541.4

[中图分类号]R [文章编号】

[文献标志码]A Doi:10.3969/j.issn.1672—7193.2010.01.054

1672—7193(2010)01—0104一03

随着多层螺旋CT(multi—slice

spiral

CT,MSCT)广泛应用

影计算心脏容积较准确,采用Simpson法,可以任意方向、任意 层面扫描及三维成像来显示心腔,且无放射线损害,能准确地 对心脏整体及室壁节段功能作出评价,特别是MR并行采集技 术的运用¨J。但是由于价格昂贵,而且存在一定的限制,如体 内有心脏起搏器或其它金属异物不能行MRl扫描等缺点,因 而其临床应用受到限制。(4)电子束CT(electron
beam CT.

于临床,目前已成为无创性心血管检查最有潜力和价值的检查 方法之一。其应用不仅包括冠状动脉成像和冠状动脉病变的 评价(钙化、狭窄、动脉瘤等)It,z];还能同时评价心室功能。3一J。 本文主要对MSCT在左心功能评价方面的应用研究进展作一 综述。


比较影像学在左心功能评价中的现状
左心功能减低和冠心病是发生猝死的主要高危因素,因此

EBCT)应用于临床,并于1995年首次报道用于冠状动脉成像。 与传统CT相比,EBCT具有较快的扫描速度和较高的时间分 辨力,能够适应心血管疾病的诊断检查要求,既能显示冠状动 脉的解剖形态又能定量评价心功能。然丽由于EBCT设备昂 贵且技术欠完善,故至今未能普及。(5)核素显像现逐渐应用 于临床,其门控SPECT显像法,被认为是测定左室局部、整体 功能和心肌血流灌注对诊断和预测心脏病均具有较高价值,而 且门控法提高了识别软组织伪影和诊断多血管性冠心病的能 力。但门控SPECT显像法测量的精确性在很大程度上依赖于 心内膜轮廓的恰当描绘,由于核素显像结果受系统固有空间分 辨率和心脏运动的影响,其准确性在相对小的心脏患者(妇女 和儿童)中数据相对不太可靠,需待进一步研究完善。(6)x线 左心室造影作为评估心脏功能经典方法,临床应用广泛,但其 有创性不作为首次和常规检查。(7)近年来16层乃至32、64 层MSCT具有z轴分辨率及时间分辨率较高,扫描时间较短、 一次屏气即可完成扫描及其强大的后处理功能,无需增加扫描

对左心功能的评价显得尤其重要。目前临床上可用评价心室 功能的影像学方法有多种,其各具有优缺点。(1)目前临床上 应用较多的是采用经胸超声心动图评价心脏大小及舒缩功能。 心脏超声心动图将心脏假想为一个规则的椭圆形,采用面积一 长度法(ales—Length method)求得心脏容积。但在有心脏病如 心肌梗塞、室壁瘤形成及心肌肥厚时,心室腔多为不规则形,因 而这种算法与实际容积会产生较大误差。据文献报道,超声对 心室容积测量比实际值高约30%左右"J。(2)实时三维超声 心动图测定心室容积不依赖几何假设,而是从心室整体采集数 据,根据心室实际几何形状测量并计算容量及各项心功能参 数,能评价室壁运动、心肌灌注及整体和局部心功能。但实时 三维超声心动图技术尚存在视野较局限、无法定量分析、缺乏 彩色多普勒功能等缺点,有待进一步完善帕】。(3)MRI心脏电

作者单位:646000四川,泸州医学院附屈医院放射科cT室[仲建全(研究生)、唐光才]
通讯作者:唐光才,E—mail:tangquangcai@sohu.ocm

万方数据

?105?

次数及放射线剂量等优点,其在心脏方面的应用逐渐被临床医 师所认同和接受哺J。双源CTpl及320排CT的问世,为评价左 心室的整体和局部功能并为临床预测、诊断及治疗提供丰富信 息。


一65%。另根据文献报道,标准偏差的EF之间的区别多排CT 和磁共振成像明显低于之间的超声心动图和磁共振成像(P <0.001),或与SPECT和磁共振成像(P<0.001)
3.1.3

每分输出量每分输出量(Cardiac output,CO)即每分

MSCT扫描及图像后处理技术

钟由一侧心室所射出血液的总量,简称心输出量,等于每搏输 出量乘以心率(CO=SV×HR)。安静和空腹情况5—6L/min。 CO受体表面积影响。女性与同体重的男性相比,心输出量约 低10%左右。左心输出量随机体代谢和活动而变化,在肌肉活 动、情绪激动、怀孕等情况下,左心输出量将会增加。 3.1.4心肌质量(myocardial mass,MM)心肌质量的增加提示 心血管疾病的危险性及致死率增高¨“。MM由心室腔的容积

2.1扫描前准备根据患者心率适当服用B一受体阻滞剂; 向病人解释检查过程,让病人了解检查流程以配合检查的成 功;正确连接ECG;训练病人屏气很重要,可于检查前2—3分 钟舌下喷雾硝酸甘油以扩张冠状动脉。 2.2扫描技术和参数 采用MSCT冠状动脉造影扫描方案,

应用回顾性心电门控,选用非离子型造影剂优维显370 (370mgl/m1),经肘前静脉以4.0~5.0ml/S流速应用高压注射 器注入。首先,注入20ml造影剂进行预扫描,监测主动脉根 部,根据时间一密度曲线计算峰值时间(T峰值);然后,进行正式 扫描,其扫描延迟时间为峰值时间T=T蜢值+4s。扫描参数:准 直:64mm×0.625mm,螺距:0.984:1,探测器范围:40mm,有效 层厚:0.625,重建间隔:0.625,电压:120KV,管电流:550mAS, 旋转时间:0.35s,扫描角度:0度,扫描类型:螺旋,扫描时间:12 —14s,重建类型:标准重建;显示矩阵:512×512。扫描范围从 主支气管分又部至心底部下1.Ocm屏气扫描。根据患者心率 采用回顾性心电门控技术,重建所需期相图像。 2.3图像后处理采用CT增强冠状动脉造影原始图像,重建 时间间隔为5%R—R间期,整个心动周期共重建从O%至95% 共20个相位图像,然后将图像输入远程图像工作站 (ADW4.3)用心功能分析软件进行心功能测量¨…。利用多种 重建方式分别评价左右冠脉、主要分支及左心室功能。采用的 后处理技术包括多平面重建(Multiple MPR)、最大密度投影(Maximum 阴影遮盖法(Surface
shadow intensity planar reconstruction,

和室壁厚度决定。计算MM的方法有2种:①根据室间隔的厚
度计算。②根据心肌的容积计算。以后者最为常用。它是通 过对心室腔内膜与外膜的勾画,分别计算容积,两者的容积差 即心肌容积。心肌质量等于心肌容积与心肌密度(1.059/cm’) 的乘积。Mahnken等¨副研究提示,MSCT测量MM与MRI比 较,两者间的差别不超过39,具有较高相关性,r>0.9。 3.1.5最大充盈率、最大收缩率最大充盈率(the rate,PFR)和最大射血速率(the
peak peak filling

ejection rate,PER)指心脏

舒张、收缩阶段容积变化的最大速率,分别用EDV/s,ESV/s表 示。PFR较PER敏感,是心肌缺血最灵敏的指标之一,临床应 用较多,一些心绞痛病人,虽然EF正常,但PFR可以降低,因 此,PFR有助于早期诊断冠心病。 3,2室壁运动分析直接分析心室壁心肌的运动可以反映心 肌收缩舒张的情况,室壁运动障碍是临床诊断冠心病的主要依 据,其程度与冠心病危险程度的预后密切相关【I“。根据美国 心脏学会(the
American Heart

Association)的推荐,左室壁在短

轴位3个层面上共被分为16个节段,外加1个心尖顶部(the
apical

projection,MIP)、表面

cap)。这3个层面分别为基底部(6个节段)、中问部(6

display,SSD)、容积再现(Volume

个节段)及心尖(4个节段)。 心肌节段动态分析方法有定性分析、半定量分析和定量分 析。定性分析是通过短轴位电影观察各节段的室壁运动情况, 一般分为4级:运动正常;运动减低;运动消失;矛盾运动。半 定量分析需结合定性分析,对各节段的运动情况计分,推荐标 准如下:运动正常1分;运动减低2分;运动消失3分;矛盾运 动4分。此外,还可以计算室壁运动指数(wall
motion index,

rendering,VR)、仿真内窥镜(Virtual endoscope,rE)o


MSCT评价左心功能的指标

3.1心腔容积分析 3.1.1心脏舒缩容积测量心脏舒缩容积测量包括舒张末期 容积(End—diastolic volume,EDV)和收缩末期容积(End—sys?
tolic

volume,ESV)。心脏舒缩容积是评价心室形态功能的基本

WMI),(WMI=所有各节段的记分之和/所观察的节段数)。 正常为1,大于1时表明有室壁运动异常。定量分析:在收缩末 期和舒张末期分别测量各节段的厚度,可以得到各节段的实际 厚度,增厚率等具体数值。 3.3心肌灌注心肌灌注是指单位时间内通过单位体积心肌 的血流容积,不同部位心肌灌注量不同,自心内膜到心外模心 肌灌注量呈梯度变化,但有些部位其灌注量与心肌收缩、舒张 引起的心肌内压力变化有关。 1991年,Miles¨副根据核医学数据处理方式,首次推导出 CT增强灌注值公式,即灌注值=组织强化最大斜率/主动脉强 化峰值,由于其方法简单,测量结果准确,迅速被用于全身许多 器官的血流动力学研究。 CT心肌灌注是在血管注入对比剂后,对同一层面进行连

指标,也是获得其它指标的基础,如:每搏输出量、射血分数、心 输出量等。Ferrig等报道,心脏短轴位不仅可以显示心室各壁, 而且可以准确测量心腔大小。崔炜等¨¨应用15具新鲜尸体 心脏做成左右心室铸型。进行EBCT长短轴扫描,所得心室容 积与实际值相比,两者有高度相关性(r>O.99),且短轴位测量 比长轴位更准确,因此,心室舒缩容积测量首选短轴位。 3.1.2每搏输出量(stroke volume,SV)和射血分数(ejection fraction,EF)SV是指一个心动周期内心室射出的血液量,是 反映心肌收缩强度和速度的重要指标,SV=EDV—ESV。EF 是评价心脏泵功能的重要指标之一,EF=SV/EDV。研究EF 有助于冠心病预后的判断,尤其是对慢性冠心病病人的非致死 性心肌梗死的风险判断,有较高的价值。健康成年人EF:55%

万方数据

?106?

续动态扫描,通过在特定结构内定义感兴趣区(ROI)而构建出 该结构的时间一密度曲线(Time—density elllrve,.IDCs),通过观 察和分析动态时间密度曲线下面积(Area undercurve,AC)、最 大峰值时间(Time
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time,MTr)和相对血流量(Relative flow,BF)来评价左心心肌缺 血病变的程度及范围¨””o。 心肌壁由心肌血管床、心肌间质空隙和心肌细胞三个部分 组成,增强扫描时,三个部分呈现各自的强化特征。心肌血管 床早期增强,心肌间质晚期增强,心肌细胞不增强。早期增强 是正常心肌灌注的指针,心肌缺血时,由于缺乏血管床而显示 缺血心肌不增强或增强差,造成该区域心肌灌注的绝对值减 小;心肌梗塞时,梗塞区血管通透性增加,对比剂弥散到间质, 因而梗塞区在增强扫描晚期能够达到较高的增强。Gerber 等¨别的动物试验和临床试验表明,cT使用的含碘造影剂和 MRI使用的GD—DTPA造影剂在正常心肌和心肌梗死区域具 有相似的血流动力学特点,进行CT冠状动脉造影检查时,CT 可以有效地显示急性和慢性心梗病灶并测量体积,CT和MRI 测量早期低灌注心肌和延迟增强心肌的体积相关性分别为
0.93和0.89(P<0.001)。

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MSCT通过心肌密度值的强化程度等可评价有无心肌缺 血、心肌缺血程度,有助于早期预警冠心病的发作,为临床提供 准确资料。


结论
综上所述,与其他影像学手段相比,回顺性心电门控MSCT

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心脏检查,其覆盖范围宽,扫面速度快,空间分辨率高、采集信 息量大,无明显禁忌,广泛用于临床;但用于评价心功能,其扫 描周期长,需要几个心动周期才能完成。而今天,双源CT及 320排CT问世,具备很高的时间分辨率,能够在一次心跳过程 中采集心脏图像,320排CT更能够在一次心动周期内能即时 立体地重构、动态展示相同时相的整个心脏影像,提供高度清 晰影像,即可获得器官容积图像,且容积图像各个位置数据均 处于相同时相,所得图像完全忠实于真实数据;辐射剂量低;也 避免了螺旋扫描带来的伪影(阶梯伪影、带状伪影)。故能评价 左心室形态功能,分析节段性室壁运动和定域评估心肌血灌注 状态;也能评估瓣膜、心腔、心肌、心包等功能,具有极大的前 景;同时也将为疾病的诊断和治疗提供更多、更有价值的信息。 【参考文献】
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(收稿H期:2009—09一14)

万方数据


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