论文摘要
研究目的1.探讨双源CT （DSCT）在冠状动脉成像序列中对肺静脉成像的图像质量评价及其与心率的关系。2.探讨DSCT对肺静脉的解剖分型。3.探讨DSCT在冠状动脉成像序列中对肺静脉开口部管径测量的应用。材料与方法1.一般资料1.1 DSCT在冠状动脉成像序列中对肺静脉成像的图像质量评估及解剖分型150例通过DSCT冠状动脉成像序列进行肺静脉成像,男104例,女46例,年龄29～84岁,平均57.89±11.55岁。所有受检者均为窦性心律,心率40～136bpm,平均心率为74.70±15.68 bpm。排除标准：冠心病、非窦性心律者或明显心率不齐、呼吸屏气不良、无法配合检查、心肾功能不全及对碘对比剂过敏者,胸廓畸形、纵隔肿瘤及放化疗引起的肺纤维化、肺实变、肺不张、心包积液及胸腔积液、严重大血管疾病及先天性心脏病等可以影响或改变肺静脉形态及管径大小者。增强扫描均签署知情同意书。1.2 DSCT在冠状动脉成像序列中对肺静脉开口部的管径测量本组研究对象采用正文第二部分肺静脉解剖分型中的非变异类型即“标准型”的病人为纳入标准,排除标准同上文。150例肺静脉分型中“标准型”组（即每例均有4根肺静脉单独汇入左心房者）有85例,其中男66例,女性19例,年龄范围29～79岁,平均55.84±11.24岁。所有受检者均为窦性心率者,检查时心率范围46～118 bpm,平均心率为73.55±14.82 bpm。2.仪器与方法仪器：使用Siemens公司的Somatom Definition型双源CT,采用回顾性心电门控技术进行冠状动脉心脏扫描的肺静脉成像；心电监护仪使用DSCT扫描床内置的ECG；使用美国MALLINCKRODT双筒高压注射器及370mgI/ml非离子型对比剂。扫描前准备：扫描前受检者禁食、禁水4～8小时,不使用β-乐克等降低心率的药物。扫描前5min常规使用硝酸甘油气雾剂舌下喷雾,1喷／次。对受检者进行呼吸训练。扫描方法和参数：选择冠状动脉成像扫描序列（DSCoronary CTA RoutineAdult）,扫描前按照标准位置放置心电导联线,正常显示心率后先扫定位像。DSCT数据采集：用18G套管针在肘部浅静脉以4.5-5.5 ml／s流率团注对比剂60～80ml,随后注入50～60ml生理盐水,使用人工智能触发扫描,触发点定于平肺动脉干层面的主动脉根部,触发阈值100 HU,延时6s扫描。扫描范围为自气管分叉至心脏膈面下1cm左右,屏气扫描。扫描参数：120 kV,550mA,准直32×0.6mm,层面采集厚度为64x0.6mm,球管旋转时间0.33s,螺距0.20～0.47（随心率自动调整）,有效层厚0.75 mm,重建间隔0.5mm,扫描时间7～13s。3.影像重组、图像后处理和观察评价3.1肺静脉成像的图像质量评估扫描完成后,通过DSCT自动化最佳期相选择软件（Best phase）重组出最佳收缩期（BestSyst phase）和舒张期（BestDiast phase）的影像。重建图像层厚0.75mm,层距0.5mm,卷积函数值B26f,图像矩阵512x512。使用DSCT后处理工作站,对此两个时相的数据进行图像重组处理,应用不同的成像方法包括容积再现（VR）、多平面重组（MPR）和最大密度投影（MIP）等,选择后前位观察,并结合横断面图像,对所显示左心房、肺静脉及其开口部进行综合判定。所有图像由两名有经验的影像科医生双盲法进行观察,分别对每个病例四条肺静脉即左上肺静脉（LSPV）、左下肺静脉（LIPV）、右上肺静脉（RSPV）及右下肺静脉（RIPV）的影像质量进行评分,结果不一致的再共同讨论得出一致结论；然后计算每例中四条肺静脉的平均评分（合计总分后除以4）,以代表其图像质量的综合评分水平。对肺静脉图像质量的评分标准：4分：优秀,边缘清晰锐利,无运动伪影,完全可进行影像学评价；3分：良好,轻微伪影,表现为局部边缘稍模糊或有轻微错层,有较良好的诊断质量,可进行影像学评价；2分：尚可,中度伪影,血管边缘模糊或出现错层,但图像质量仍可接受,尚能满足诊断；1分：不能评价,严重伪影,影响对管腔及开口部的准确评价。3.2对肺静脉解剖分型的观察对所有病例均选取最佳收缩期的重组图像原始数据,通过DSCT后处理工作站,把BestSyst phase重组数据导入Inspace软件,分别进行VR、MPR和MIP三种方式成像。在VR图像上利用Inspace软件工具包中的去除骨骼技术模式（Bone Removal）提取肺静脉图像,并适当的切割图像,多角度旋转,对切割后的肺静脉图像储存作进一步观察分析。3.3肺静脉开口部测量方法选取BestSyst phase及BestDiast phase重建图像分别导入Inspace软件中,在VR图像上利用Inspace软件工具包中的Bone Removal提取肺静脉图像；然后,透过血管分析软件（syngo InSpace 4D with Advanced Vessel Analysis）中的血管腔测量（"Lumen to Vessel" measurement）,在曲面重组三维重建（CPR）图像上对各支肺静脉的开口处测量其最大径、最小径、平均直径、截面积,并计算开口指数（即最小径／最大径,0<比值≤1,开口指数=1时表示开口部为圆形）,对两组数据资料进行统计学分析。4.分组情况以心率为75 bpm为界将所有病例分为两组：低心率组（心率≤75bpm）、高心率组（心率>75bpm）；以DSCT的Bestphase软件所获得的最佳期相分为两组,即最佳收缩期组和最佳舒张期组。5.资料记录及统计学分析5.1肺静脉成像的图像质量评估及其与心率的关系根据两个最佳期相组各自对高、低心率组的影像质量评分进行比较,又根据同一心率组水平对最佳收缩期组、最佳舒张期组的影像质量评分进行比较。所有统计学处理均利用SPSS 13.0版本进行分析。计量资料以均值±标准差表示。将所有病例分为低心率组和高心率组,采用独立样本t检验（Independent Samples T-Test）比较两心率组之间分别在最佳收缩期和最佳舒张期中影像质量评分的差别；对同一心率组水平内最佳收缩期组与最佳舒张期组之间的影像质量评分比较采用配对样本t检验（Paired Samples T-Test）。对最佳收缩期、最佳舒张期的影像质量与心率分级的关系各采用双变量Spearman’s相关分析进行检验。P<0.05认为差异具有统计学意义。5.2 DSCT肺静脉的解剖分型由两名有经验的影像科医生分别对150例后处理重建的左心房、肺静脉的VR、MIP和MPR图像进行分析,观察肺静脉及其与左心房的连接方式,记录肺静脉数目、肺静脉开口数目、有无副肺静脉、有无肺静脉共同开口。对肺静脉与左心房的连接方式进行解剖分型,如有意见不一致者,共同商讨后统一。5.2.1副肺静脉及肺静脉共同开口的确认大多数情况下,人类有4条肺静脉分别开口于左心房,左、右各2条,即左上、左下肺静脉,右上、右下肺静脉。少数情况下出现变异,表现为肺静脉多于或少于4条,多出的肺静脉称为副肺静脉。当同侧上、下肺静脉间的距离（d）≤5 mm时,定义为肺静脉共同开口。5.2.2肺静脉分型及其定义具体分为四型,如下：①标准型：4根肺静脉单独汇入左房,同侧肺静脉间距离＞0.5cm；②肺静脉共同开口型：在标准型的基础上形成了肺静脉共同开口；其中根据同侧肺静脉开口于左心房前有无汇合分为3个亚型,即共同开口（未汇合）、长共干（已汇合,开口处距离肺静脉分叉部＞1.0cm）、短共干（已汇合,开口处距离肺静脉分又部≤1.0cm）：又根据共同开口的位置分为3个亚型,即左侧、右侧及双侧共同开口型；③副肺静脉型：在标准型的基础上多出现了1条或更多的副肺静脉,根据副肺静脉出现的位置分为3个亚型,即左侧副肺静脉型、右侧副肺静脉型及最上肺静脉型；④混合变异型：肺静脉共同开口与副肺静脉同时存在。5.2.3右中肺静脉提前分支的定义及开口位置的确认右中肺静脉开口于右上或右下肺静脉时,如右中肺静脉开口部与左心房之距离（即右上或右下肺静脉汇入左房开口处）≤1.0cm时,定义为提前分支；如>1.0cm时,则为未提前分支。所有统计学处理均利用SPSS 13.0版本进行分析。记录对肺静脉与左心房的连接方式的解剖分型,统计各分型及各亚型组合的出现率。采用X2检验分析副肺静脉、肺静脉共同开口的出现是否存在性别差异。P<0.05认为差异有统计学意义。并记录右中肺静脉（RMPV）有无提前分支,并统计出其在所有病例及各分型中的出现率,以及RMPV的开口位置。5.3 DSCT对肺静脉开口部的管径测量由两名有经验的影像科医师独立完成对上述肺静脉开口部管径的测量,记录最佳收缩期及最佳舒张期中各支肺静脉（LSPV、LIPV、RSPV及RIPV）开口处的各个测量值（最大径、最小径、平均直径、截面积及开口指数）并取其平均值。所有统计学处理均利用SPSS 13.0版本进行。两组中每支肺静脉各项测量值平均值的结果以均数±标准差表示。对最佳收缩期及最佳舒张重建所得出的肺静脉开口部测量值的比较采用配对样本t检验（Paired Samples T-Test）。P<0.05认为差异有统计学意义。结果1. DSCT自动化最佳期相选择在冠状动脉成像序列中对肺静脉影像质量评价及与心率关系的研究150例中,共纳入分析的肺静脉共600条,对每个病例四条静脉影像质量的综合评分共150个。在最佳收缩期组中,114例（76.0%）的肺静脉综合影像质量达优秀水平,完全可进行影像学评价,149例（99.3%）的影像质量达优良（3-4分）水平；只有1例（0.7%）在尚可～良好（2-3分）水平范围内,亦可进行影像学评价。在最佳舒张期组中,104例（69.3%）的肺静脉综合影像质量达优秀水平,完全可进行影像学评价,144例（96.0%）的影像质量达优良（3-4分）水平,5例（3.3%）在尚可～良好（2-3分）水平内,均可进行影像学评价；只有1例（0.7%）的影像质量评分低于2分水平；最佳收缩期图像在低、高心率组中的影像质量评分分别为3.84±0.35分（n=88）和3.91±0.17分（n=62）,均处于优良的影像质量水平,两个心率组之间的差别无统计学意义（t=-1.716,P值=0.089）；最佳舒张期图像在低、高心率组中的影像质量评分分别为3.86±0.39分（n=88）和3.74±0.40分（n=62）,影像质量亦处于优良水平,两个心率组之间的差别亦无统计学意义（t=1.922,P值=0.057）；在低心率组中,最佳收缩期与最佳舒张期影像质量评分之间的差别无统计学意义（t=-0.612,P值=0.542）;在高心率组中,最佳收缩期与最佳舒张期影像质量评分之间的差别有统计学意义（t=3.974,P值=0.000）,可认为在高心率组中最佳收缩期的影像质量评分较最佳舒张期为高。心率分级与最佳收缩期的影像质量无相关性（r值=0.002,P值=0.984）；心率分级与最佳舒张期的影像质量呈负相关（r值=-0.278,P值=0.001）,可认为随着心率分级的增高,最佳舒张期的影像质量逐渐降低,但影像质量仍处于优良水平。2.探讨DSCT的肺静脉解剖分型肺静脉统计：150例受检者肺静脉共621条,LSPV、LIPV各150条,RSPV、RIPV各150条,副肺静脉共21条（20例）；肺静脉共同开口和副肺静脉统计肺静脉共同开口出现率为34.7%（52／150）,男性肺静脉共同开口出现率为29.8%（31／104）,女性为45.7%（21／46）,肺静脉共同开口出现率在性别上无统计学差异（χ2=3.535,P值=0.060）。副肺静脉出现率为13.3%（20／150）；其中19例各出现1条副肺静脉,1例出现2条副肺静脉。男性副肺静脉出现率为11.5%（12／104）,女性为17.4%（8／46）,副肺静脉出现率在性别上无统计学差异（χ2=0.945,P值=0.331）。肺静脉分型按照肺静脉在左心房的开口数目、肺静脉共同开口及副肺静脉情况,将其分为4型,即：标准型、肺静脉共同开口型、副肺静脉型、混合变异型,各型的出现率分别为56.7%（85／150）、30.0%（45／150）、8.7%（13／150）及4.7%（7／150）。在肺静脉共同开口型中,根据开口于左房前有无汇合分为3个亚型,即共同开口（未汇合,占57.8%）、长共干（已汇合,占33.3%）、短共干（已汇合,占8.9%）,以共同开口亚型出现的几率较大；又根据共同开口的位置分为3个亚型,即左侧共同开口型（占66.7%）、右侧共同开口型（占13.3%）、双侧共同开口型（占20%）,以左侧共同开口亚型出现的几率较大。在副肺静脉型中,根据副肺静脉出现的位置分为3个亚型,即左侧副肺静脉型（占7.7%）、右侧副肺静脉型（占69.2%）、最上肺静脉型（占15.4%）,尚有1例出现2条副肺静脉,开口位置于左房右侧及“最上部”（占7.7%）；以右侧副肺静脉型最为多见。右中肺静脉提前分支情况及其开口位置右中肺静脉提前分支出现率为18%（27／150）。而在各肺静脉解剖分型中的出现率分别为：标准型（14.1%,12／85）、肺静脉共同开口型（24.4%,11／45）、副肺静脉型（23.1%,3／13）、混合变异型（14.3%,1／7）。RMPV开口位于RSPV、RIPV、RSPV及RIPV及左心房的比例分别为89.3%、2.7%、1.3%及6.7%,以开口于RSPV者居多。3. DSCT Best phase软件对肺静脉开口部管径测量的应用价值85例肺静脉“标准型”中所测量的肺静脉开口部共340个,其中LSPV、LIPV、RSPV及RIPV开口部各85个。肺静脉开口处管径的测量结果中,除了RIPV的开口指数外,最佳收缩期及最佳舒张期两组中各肺静脉开口部的最大径、最小径、平均直径、截面积及开口指数的差别均有统计学意义（各t值及P值详见正文表3-2）,即除了RIPV的开口指数外,最佳收缩期组所测得的肺静脉各个测量值均较最佳舒张期的各测量值为大,提示心脏处于收缩期时肺静脉开口部变圆形改变且管径增大,舒张期时肺静脉开口部变椭圆形或变扁改变且管径缩小。而RIPV开口指数在两组中无统计学差异（t=-0.115,P值0.909）,提示右RIPV开口部形态在两最佳期相中变化不大。对于最佳收缩期组,各肺静脉开口部的平均直径及截面积中,RSPV的径线最大,LSPV次之,LIPV的径线最小；RSPV的开口指数最大,RIPV次之,而LSPV最小,肺静脉的开口指数愈小,开口部形态愈呈卵圆形或椭圆形改变。结论I. DSCT在冠状动脉成像序列中,在保证图像质量前提下,亦能观察肺静脉形态、大小、管径测量及其与左心房的关系。通过自动化最佳期相软件选择的最佳收缩期及最佳舒张期时相均可获得图像质量优良的肺静脉及左心房影像。2.当心率≤75bpm时,可选择最佳收缩期和最佳舒张期图像重建评估肺静脉。但当心率>75bpm时,图像重建以最佳收缩期为佳,因随着心率速度增加,最佳舒张期图像质量会逐渐下降。因此,在临床工作中识别肺静脉,不论心率快慢,均采用最佳收缩期重建图像为佳。3. DSCT用各种三维重建能清晰显示肺静脉,与经典解剖对照相关性好。在此基础上对肺静脉提出四个解剖分型,为射频消融肺静脉电隔离术前或外科手术前了解左心房及肺静脉形态提供了基础。4.在DSCT三维重建图像基础上,测量“标准型”肺静脉开口部的径线,为射频消融手术及术后评估有无肺静脉狭窄提供依据。
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