双源CT心肌灌注成像的实验和临床研究

【摘要】：第一部分基于双源CT双能量成像的犬无复流心肌活性的实验研究 目的：通过双源CT (dual-source computed tomography, DSCT)心肌灌注扫描观察心肌缺血无复流动物模型的CT表现,初步探讨CT征象与心肌活性的关系。方法：通过球囊堵塞(60～90min)加微粒明胶海绵堵塞犬前降支中远段,建立犬心肌缺血无复流模型(n=6),采用DSCT进行首过加3min5min10min15min多期延迟心肌灌注扫描,观察梗塞区CT表现,完成检查后取犬心脏标本行氯化三苯基四氮唑(2,3,5-Triphenyl tetrazolium chloride, TTC)染色及苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining, HE)染色,与DSCT检查结果进行对照。结果：2只犬在介入手术过程中死亡,4只犬完成模型建立。扫描过程中犬平均心率为135bpm。DSCT扫描均可见心肌梗塞区CT值较正常心肌减低,首过及多期延迟扫描呈固定灌注减低表现,TTC染色显示梗塞区范围与DSCT所见相符,HE染色梗塞中心区和边缘区均可见心肌坏死。在不同能量的DSCT图像中100kV灌注图像对心肌密度区分能力最强,140kV灌注图像噪声最低,而双能量融合灌注图像则在保证密度分辨能力的前提下保证了较低的噪声。结论：DSCT可以较好的在快心率状态下显示心肌,心肌灌注扫描显示固定灌注减低可能与心肌完全坏死有关。 第二部分健康人双源CT心肌跨壁灌注梯度的临床研究 目的：通过双源CT (dual-source computed tomography, DSCT)冠脉成像获得健康人各心肌节段的跨壁灌注梯度值。方法：回顾性的选择健康体检者20例(无冠心病史、无冠心病相关症状、无冠心病高危因素、辅助检查无异常),进行DSCT冠脉成像,将获得的DSCT心肌首过灌注图像按调整后的17段分段法分为16个节段,测量各心肌节段心内膜下心肌及心外膜下心肌CT值,以心外膜下心肌CT值/心内膜下心肌CT值计算获得各心肌节段的跨壁灌注梯度值,并分别计算前降支、旋支和右冠供血区域各心肌节段的总跨壁灌注梯度值,根据数据是否均有方差齐性选择单因素方差分析或Kruskal-Wallis检验比较各心肌节段及各供血区域的跨壁灌注梯度值。结果：健康人中第1至第16段心肌的跨壁灌注梯度值分别为0.74±0.06、0.91±0.06、0.89±0.07、0.80±0.07、0.93±0.07、0.90±0.08、0.86±0.07、0.94±0.05、0.91±0.05、0.85±0.08、0.88±0.06、0.94±0.07、0.90±0.09、0.95±0.04、0.85±0.07、0.85±0.10,各节段跨壁灌注梯度值之间存在差异(F=13.104,P=0.000),其中左室前壁(0.83±0.10)、后壁(0.83±0.07)心肌节段的跨壁灌注梯度值较小,侧壁(0.90±0.08)、间壁(0.92±0.06)心肌节段的跨壁灌注梯度值较大,以间壁最为明显；各冠脉分支供血区域的跨壁灌注梯度值亦存在一定差异,前前降支供血区域心肌节段跨壁灌注梯度值为0.88±0.09,旋支供血区域为0.90±0.08,右冠供血区域为0.86±±0.08,其中右冠供血区域的跨壁灌注梯度与前降支和旋支供血区域跨壁灌注梯度值之间存在统计学差异(LADvs RCA, P=0.0360.05; CX vs RCA, P=0.0010.05),而前降支和旋支供血区域无统计学差异(P=0.5060.05)。结论：DSCT冠脉成像在获得冠脉图像的同时可以获得清晰的心肌图像,在同一个体中各心肌节段的跨壁灌注梯度值存在差异,因此在与异常心肌进行比较时不可将所有心肌节段一概而论。 第三部分冠心病患者双源CT心肌跨壁灌注梯度与传统冠状动脉造影的对比研究 目的：分析冠心病患者心肌跨壁灌注梯度值与冠脉狭窄程度的关系,以及其用于预测心肌缺血的能力。方法：回顾性的收集经冠脉造影确诊的51例冠心病患者的双源CT冠脉成像及冠脉造影资料,采用DSCT首过心肌灌注图像测量冠脉不同程度狭窄时各心肌节段TPG值和各供血区域tTPG值,测量方法同第二部分；采用Kruskal-Wallis检验比较狭窄组和正常组间TPG值和tTPG值的差异,并作Spearman等级相关分析,进一步以冠脉造影结果作为诊断标准定量计算TPG值和tTPG值的最佳临界值,评估其预测心肌缺血的定量指标的诊断效能。结果：冠心病患者狭窄冠脉相应供血区域心肌节段TPG值和tTPG值和健康人的上述指标之间具有统计学差异,大部分心肌节段和冠脉分支供血区域的跨壁灌注梯度值在冠脉轻度狭窄时即可出现有统计学意义的改变,tTPG值和冠脉狭窄严重程度呈正相关,前降支、旋支和右冠供血区域tTPG值和冠脉狭窄程度的相关系数分别为0.725、0.578、0.550；对TPG值和tTPG值的定量计算显示定量分析较半定量分析预测心肌缺血有更好的诊断效能,其中使用tTPG值预测心肌缺血具有更高的诊断效能,以冠脉重度狭窄作为预测相应区域心肌缺血的诊断标准,tTPG值的最佳临界值在LAD、CX、RCA供血区域分别为5.65、4.66、4.69,以该tTPG值预测心肌缺血的灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为：前降支区域90.5%、100%、100%、90.9%,旋支区域100%、97.0、70.0%、100%,右冠区域94.1%、100%、100%、95.2%。结论：TPG值和tTPG值的改变较单纯的评估冠脉狭窄对预测心肌缺血更为灵敏,tTPG值可能作为评估心肌灌注的定量指标。 第四部分冠心病患者双源CT心肌跨壁灌注梯度与99mTc-MIBI心肌灌注显像的对比研究 目的：分析冠心病患者心肌跨壁灌注梯度和核素心肌灌注评分之间的关系,并以MPS作为诊断标准分析跨壁灌注梯度值预测心肌缺血的能力。方法：回顾性的收集经临床及核素心肌灌注显像确诊的21例冠心病患者的双源CT冠脉成像及核素心肌灌注资料,采用DSCT首过心肌灌注图像测量各心肌节段的TPG值和冠脉分支供血区域的tTPG值,计算方法同第2部分；使用Kruskal-Wallis检验比较不同核素心肌灌注评分的心肌节段TPG值、冠脉分支供血区域tTPG值之间的差异,并作Spearman等级相关分析；以核素心肌灌注评分作为诊断标准定量计算TPG值最佳临界值,评估其预测心肌缺血的诊断效能。结果：核素心肌灌注评分异常的心肌节段和正常心肌的TPG值之间存在统计学差异,其中MPS评分0分节段的TPG值为0.92±0.11,MPS评分1分节段的TPG值为1.00±0.10,MPS评分2分节段的TPG值为1.08±0.09；心肌节段TPG值和冠脉供血区域tTPG值与相应核素心肌灌注评分间呈正相关(P0.001,TPG和MPS评分相关系数R2=0.423, tTPG值和总MPS评分相关系数为R2=0.66)；以核素心肌灌注评分为诊断标准,获得TPG值的最佳临界值为0.91,以该TPG值预测心肌缺血的灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为86.8%、44.6%、31.3%、92.0%。结论：各心肌节段TPG值和各冠脉分支供血区域tTPG值和核素心肌灌注间有良好的相关性,TPG值的测量可在获得冠脉图像的同时初步的评估心肌缺血的可能。