64层CT在心血管疾病中的应用

　　　作者：戴海龙 光雪峰    作者单位：650051 昆明市延安医院/昆明医学院附属延安医院心内科

　　【关键词】 64层CT;心血管疾病;临床应用

　　心血管病已成为威胁人类健康与生命的常见病和多发病。冠状动脉造影(CAG)是诊断的金标准，它在检查的同时可行介入性治疗，但导管法是有创性检查，检查费用高，具有一定的危险性。近年随着多层螺旋CT(multislice spiral computed tomography，MSCT)的迅速发展，CT冠状动脉成像(computed tomography coronary angiography，CTCA )逐渐成为学术界的研究热点之一[1]，它通过图像重组可以有效地显示冠状动脉血管树，并准确显示冠状动脉病变[2]。2004年正式投入临床使用的64层CT，扫描速度快、信息量大，具有惊人的图像锐利度和清晰度，操作简单、安全可靠、重复性好，价廉无创。Nikolaou等[3]评价了Siemens SOMATOM Sensation 64心脏影像学特点后认为：相对于16层CT而言，应用64层CT做心电门控心脏扫描不仅速度更快，数据采集量更大，而且时间分辨率和空间分辨率都有大幅度提高，在一次CT扫描中就可以获得清晰的心血管影像。

　　1 64层CT的主要技术特点及优势

　　1.1 各向同性 Isotropic 的图像质量，扫描速度快，即X、Y、Z三轴方向图像重建的空间分辨率达到了一致。X、Y和Z轴上相同空间分辨率的图像是方形像素成像结果,64 层CT在扫描速度足够快的同时，各向同性分辨率大大提高是其主要的特点和临床优势，0.4 mm立方体像素的分辨率使心脏图像在非轴位重建方面，达到前所未有的显像效果，有3维重建等后处理功能的保障。64层CT可以在更短的时间内完成扫描。这一点对于如心脏等极为有利，其时间分辨率可达到40 ms，基本达到了电子束CT (33 ms)的水平, 同时使呼吸急促、心律不齐和心率较快的患者也有可能完成检查。64层CT可以进行快速的大范围薄层扫描，覆盖范围达到90 mm/s以上，其扫描速度快，可达0.33 s/圈，每秒扫描可达194 层图像，整个心脏扫描可以控制在5～9 s内完成，基本解决了临床心脏病患者无法长时间屏气的问题。64层CT 的问世将心血管疾病,特别是冠心病的检查成功率从70 %～80%提高到95%以上 ,使CT进入了常规心脏病诊断领域[4]。

　　1.2 对扫描剂量的控制 在64层CT中使用先进重建算法及4D软件功能，在保证图像质量相同的前提下，综合应用降低辐射技术能够实时分析每位患者的解剖部位，并自动调节放射剂量，在大范围扫描过程中以最低放射剂量达到最佳图像质量。可将扫描剂量降低到常规扫描所需剂量的50%,尤其是在灌注成像中，扫描剂量能够达到降低80%的程度，从而降低患者及临床操作医师的射线剂量[5]。

　　1.3 丰富的临床应用软件 64层CT配备了智能造影剂跟踪技术、快速心脏成像、冠脉显示和分析、冠脉钙化评估、血管分析、虚拟内窥镜、心脏电生理分析及心室容积、心房容积、室壁运动、室壁厚度、室壁厚度时间变化、心脏功能动态评估与分析等心功能评估工具。

　　2 心血管疾病的临床应用

　　2.1 冠状动脉狭窄 高建华等[6]对30例临床怀疑冠心病患者行64层CT冠脉成像检查，同期行选择性冠脉造影, 对2种方法评价冠状动脉结果进行对照研究，得出64层CT对检出冠状动脉狭窄有较高的准确性,作为无创性检查方法 ,可用于冠心病的初步筛选。蒋学祥等[7]通过对64层螺旋CT冠状动脉成像和传统冠状动脉造影的60例患者的影像资料的对比得出：64层螺旋CT诊断冠状动脉中重度狭窄具有较高的准确性。Leber等[8]使用Siemens 64层CT对55例患者冠状动脉进行评估，其诊断冠状动脉<50%、50%～75%和>75%狭窄病变的敏感性分别为79%、73%和80%。

　　2.2 冠脉钙化的积分评价 冠状动脉钙化是粥样硬化病变存在的标志，是指在冠状动脉粥样硬化斑块中的钙盐沉着。冠脉钙化与粥样硬化所致冠状动脉狭窄密切相关，是冠状动脉粥样硬化的一个重要标志，并已经由病理证实[9]。苏瑞瑛等[10]对56例临床诊断及可疑冠心病患者，进行64层CT冠脉成像及其钙化的量化分析, 并同期进行CAG，64层CT结果与CAG结果做双盲对照研究，得出应用64层CT量化冠状动脉钙化,可对可疑冠心病患者提供早期诊断依据。电子束计算机断层摄影术(EBCT)被认为是检测冠脉钙化最敏感的工具之一，研究证明，64层CT能够精确检测和描述冠状动脉硬化病变，对钙化的显示与EBCT有很高的一致性，可精确算出冠脉钙化的程度，能明确软性斑块位置、形态、长度以及其与冠脉的关系,，极有可能取代EBCT作为冠状动脉钙化积分主要检测方法[11]。

　　2.3 冠状动脉斑块的检测 越来越多的证据表明，绝大多数急性冠脉综合征(ACS)的发病是由于斑块破裂(或内膜糜烂)及随之而来的血栓形成所致。因此及时检查出软斑块非常重要，以早期防止斑块破裂。王黎等[12]对经选择性冠状动脉造影证实为冠心病的49例患者(其中ACS组23例，非ACS组26) 进行64层CT冠状动脉成像，对主要冠状动脉内的斑块成分进行评价，得出64层CT能够有效检测冠心病患者冠状动脉斑块的成分并提示其稳定性。Motoyama等[13]在PCI之前用64层CT对38例ACS，33例稳定型心绞痛患者的冠脉斑块性状进行评估，认为64层CT是一种可行的非侵入性评估粥样斑块的方法。

　　2.4 冠状动脉支架的评估 64层CT对冠脉支架腔及支架的狭窄显像优于16层CT[14,15]。孔令燕等[16]对29例冠状动脉支架植入术后患者的59枚支架行64层CT回顾性心电门控增强扫描,采用5分制计分法评价支架的轴位多平面重建( MPR) 图像及通过支架内腔中心的曲面重建(CPR)图像质量，同时测量支架内管腔直径，得到64层CT冠状动脉成像可有效评价冠状动脉支架的通畅性。Cademartiri等[17]用64层CT评估经皮冠脉支架术后的再狭窄，得出64层CT对支架术后的再狭窄具有较高的诊断正确性。

　　2.5 CABG术后的评估 目前评价搭桥血管是否通畅的金标准仍然是传统的CAG。后心电门控MSCT冠状动脉成像由于具有较高的空间和时间分辨率，已经广泛地应用于CABG术后的评估[18]。64层CT冠脉成像可显示搭桥血管，并能发现搭桥血管的狭窄，并对狭窄的程度进行评估[19]。Pache等[20]对31例患者的96支吻合旁路用64层CT和冠脉造影术对比评估。结果64层CT的灵敏度为97.8%,特异度为89.3%，阳性预测值90%,阴性预测值97.7%，得出64层CT对动静脉旁路移植术的狭窄有较高的精确度。

　　2.6 心肌灌注的评估 放射性核素心肌显像(SPECT)还是目前诊断心肌梗死病灶主要的和经典的方法。然而它的图像空间分辨率较低。高莉等[21]以 SPECT结果为标准，将10位患者的188 段心肌分为5组(正常组，灌注轻度减淡组，灌注中度减淡组，灌注重度减淡组和灌注缺损组)，对不同分组的心肌CT值进行统计学分析。得出64层CT早期低灌注改变可准确诊断心肌梗死改变，并可进行定量分析。若以65Hu作为诊断心肌梗死的阈值，诊断的敏感性为91.8%,特异性为79.9%。Baks等[22]对10只驯养猪通过球囊阻塞冠状动脉回旋支建立心肌梗死模型，2 h实行再灌注，5 d后用延迟增强64层CT、延迟增强MRI、氯化四唑染色评估心肌梗死面积，结果64层CT与病理切片所评估的有较好的相关性(r=0.96,P<0.01),64层CT与延迟增强MRI也有较好的相关性(r=0.96，P<0.01),得出用延迟增强64层CT评估的与延迟增强MRI、病理切片所评估的有较好的一致性。64层CT还能对急性心肌梗死后早期存活的心肌进行评估[23]。

　　2.7 心脏瓣膜的形态功能评估 利用其丰富的临床应用软件和模拟内窥镜功能可清楚显示心脏瓣膜形态功能。Feuchtner等[24]分别用64层CT、经胸壁超声心动图(transthoracic echocardiography，TTE)、经食管超声心动图(transesophageal echocardiography ,TEE)对36例主动脉瓣膜疾病患者进行瓣膜面积测定，结果64层CT测得的瓣膜面积(1.11±0.42)cm2与TTE测得的(1.05±0.42)cm2有较好的相关性(r=0.88,P<0.01),与TEE所测得的(1.41±1.61)cm2有较好相关性(r=0.99,P<0.01)。得出64层CT可用于主动脉瓣狭窄的诊断与评估。Habis等[25]用64层CT和TTE测量52例患者主动脉瓣膜面积，得出64层CT是一种评估主动脉瓣狭窄的可靠方法。64层CT还可评估二尖瓣环的干酪样钙化[26]。

　　2.8 心脏功能的评估 回顾性心电门控增强扫描能够显示心脏在一个完整心动周期内的运动，利用不同时相的图像重组，结合冠脉成像所得到的三维容积数据，可同时用于计算各种心功能参数，对心脏局部和整体的功能进行评价。Schepis等[27]对60例冠心病患者用64层CT和SPECT评估患者左室射血分数、收缩末期容积、舒张末期容量，得出2种方法测出的左室射血分数和左室功能参数具有较好的一致性。Wu等[28]用64层CT对致心律失常型右室心肌病进行结构和功能的评估，得到与MRI一致的结果。64层CT最大强度摄影还能评估左室功能[29]。

　　2.9 主动脉病变 主动脉成像可清楚显示:(1)主动脉瘤：显示动脉瘤部位、大小、形态、范围、有无附壁血栓形成以及瘤壁有无钙化;显示动脉分支有无受累。(2)主动脉缩窄：显示缩窄部位、范围、侧支循环，显示合并的病变。(3)主动脉夹层：能显示主动脉双腔、内膜片病变范围，夹层与主动脉分支的关系;显示夹层破口、假腔内血栓、动脉壁钙化。对主动脉支架的术后评价有很高的应用价值，其敏感度和特异性优于DSA。对主动脉病变而言，64层CT是快捷而准确的诊断手段之一[30]。

　　2.10 冠脉畸形和变异 冠状动脉可有变异和畸形，多数为冠状动脉起源或走行的异常，临床上不少见。该类疾病可给常规血管造影的操作带来困难，而且在少数患者，由于导管未能插入异常起源的冠状动脉而可能被误认为该冠状动脉缺如。另外，常规血管造影对异常起源的冠状动脉与心脏各房室结构关系的显示不理想。64层CT对冠状动脉畸形和变异的诊断具有优良价值,它可直观显示异常起源的冠状动脉与主动脉的连接关系及其与心脏各房室结构的关系。对其管腔评价也有优良价值。

　　冠脉变异多数不产生明显的血液动力学改变,但由于收缩期时心肌桥挤压导致冠脉狭窄,引起局部心肌供血不足,部分患者可发生心绞痛、心肌梗死甚至猝死。64层CT可较好地显示壁冠状动脉的长度和心肌桥的厚度[31]。它可同时显示心肌桥、壁冠状动脉的形态及两者之间的关系，直接CT征象是壁冠状动脉走行于心肌组织内，壁冠状动脉走行不甚自然，边缘有时模糊，偶见血管稍细，其上可见心肌组织覆盖。刘新等[32]的研究显示冠状动脉CT造影可以准确显示心肌桥。Kawawa等[33]用MSCT对148例冠心病患者进行冠脉检查，结果显示心肌桥厚度超过1.0 mm的有23例，其中21支心肌桥位于左冠脉前降支，平均厚度为(1.8±0.7) mm，平均长度为(20±9)mm，得出MSCT是一种新的诊断心肌桥的非侵入性成像技术。

　　2.11 其他 除了能对以上心血管疾病进行评价外，MSCT还可以发现冠状动脉瘤[34]，能客观清晰地显示先天性心脏病的病理解剖形态[35]，64层CT可以凭借其扫描速度快、分辨率高的优势，在一次屏气中彻底明确急性胸痛的病因[36]。

　　3 局限性

　　虽然64层CT显示出众多优势，但它仍有一定的局限性：(1)它难以应用于严重心律失常的患者。国内外研究报道认为将心率控制<70次/min可获得最佳图像质量[37]。(2)由于冠状动脉的走行迂曲、形态不规则以及造影剂的远端滞留现象，它对于血管远端显影效果不理想。对于心肌桥很薄的患者,CT对其诊断有一定困难。(3)由于扫描速度快，造影剂注射速度也快，在短时间内增加了患者的血容量，故对心功能II级以下的患者应慎重。(4)由于可清晰地显示钙化，在一定程度上影响了对血管及支架管腔狭窄的判断。(5) 部分早期的动脉粥样硬化病变在64层CT上不易检测，对早期狭窄的诊断价值不大。(6)部分冠脉搭桥术所采用的金属夹可产生伪影,对桥血管的形态学尤其是管腔的评价有一定的影响。(7)肾功能不全的患者在应用造影剂时，可能导致造影剂肾病及加重其肾功能不全。(8)对含碘造影剂过敏的患者不能行此项检查。

　　4 前景与展望

　　随着医学科学的发展，无创性检查方法越来越受到人们的关注。CT设备实现 64层采集之后,下一阶段的发展趋势大致有2个方向[38]：(1)采用双源技术 ,即使用一个以上的球管，同时对感兴趣范围实施多角度一次成像。(2)以128层、256层等容积CT为代表，获得适时四维图形。即球管围绕人体旋转一圈，即可得到人体某一脏器的高分辨率三维图像，连续扫描即可采集得到人体脏器动态三维图像，完成四维成像。随着MSCT的发展，其具有无创、安全、经济等优点，且扫描速度快，图像质量较好，在心血管疾病治疗前后诊断和随访中将有较大的应用潜力[39,40]。

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