光谱CT在心肌评估中的价值

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冠状动脉CT血管成像CoronaryCTAngiography,CCTA）是冠状动脉血管疾病（CoronaryArteryDisease,CAD）的首选检查，诊断敏感性可达到90%，但特异性却只有60%，而SPECT或PET心肌检查在提高诊断特异性的同时会降低敏感性[1]。磁共振在心肌评估方面可能优于核医学，但仍然无法同时评估冠状动脉血管[2]。所以，目前心脏CT是唯一可同时评估冠状动脉血管及心肌血流灌注的无创性影像检查[3]。通过CT图像后处理技术（比如CT血流储备分数评估，CTFFR）可提升CCTA的诊断特异性，但是有17%的CCTA图像由于钙化、支架伪影等原因无法进行准确的CTFFR分析[4]。CT动态心肌灌注检查（DynamicMyocardialCTperfusion，DynamicCTP）的诊断特异性比较高，但敏感性又不足，所以通过CCTA结合CT动态心肌灌注或结合其他心肌灌注检查可同时提高对CAD的诊断敏感性和特异性[5-7]。然而，这种模式对于急诊有潜在风险，所以更快捷的冠脉血管和心肌的同步评估成为了非常迫切的临床需求[5,8,9]。而基于探测器的光谱CT新技术的出现真正满足了这种临床需求，通过常规CTA扫描可同时获得非动态心肌灌注信息，在判断冠脉斑块性质及狭窄程度的同时，也可准确评估心肌是否缺血，甚至也为非缺血性心肌病（心肌炎、心肌结节病、心肌淀粉样变性等）提供了新的检查方法[10]，真正实现了心脏血管评估与心肌评估的同步化，并重新定义了一站式检查。下面将从光谱CT在心肌缺血性病变和心肌非缺血性病变中的诊断价值以及目前的科研成果分别进行阐述。一．光谱CT在心肌缺血性疾病中的诊断价值

心肌缺血性疾病的死亡风险很高，在所有疾病的死亡患者中心肌缺血占到了12.7%，居于首位[11]。对于心血管疾病的患者来说，早期发现缺血心肌对于疾病管理及患者预后具有决定性意义，因其可以降低致死性心梗的发生[9]。在急诊中，CT检查因扫描时间短，适应范围广而成为首选，对于急性胸痛患者，光谱CT一站式血管及心肌评估可在10分钟以内完成，而CMR心肌检查一般就需要45~60分钟[11]。日本熊本大学率先将这种基于光谱探测器的CT新技术应用于急性胸痛的一站式心脏检查（图1），通过常规化的CCTA流程同步实现了非动态心肌灌注，可同时对冠脉和心肌进行准确评估，从而帮助了临床快速制定治疗决策并改善患者预后[12]，之后日医院又对其流程做了进一步优化（图2），使得这种检查更适合于急诊应用。

图1.基于光谱探测器的非动态心肌灌注.80岁女性胸痛患者，心电图无异常，肌钙蛋白升高。通过一站式光谱CT检查，（A）发现了第一对角支狭窄，（B）同时发现心肌透壁性心肌梗死，（C）三维融合图显示了梗死心肌（箭头）与狭窄血管的解剖关系。（D、E、F）进一步DSA及MR检查显示的血管狭窄及心肌梗死与一站式光谱CT检查结果一致。

图2.基于光谱探测器的非动态心肌灌注.急性胸痛患者，通过一站式光谱CT检查（一次门控扫描）发现了LAD狭窄近闭塞，同时发现了辖区内的急性心肌缺血。

这种常规化应用对于临床具有重要意义，因为实际上动态及非动态心肌灌注成像以往就有很多研究，但是由于多种原因很难实现临床常规化[13,14]。对于非动态心肌灌注主要有两个原因，一是图像质量，二是扫描流程，图像质量主要表现在图像的硬化束伪影以及对比度的不足，而扫描流程主要表现在基于球管的双能CT技术不够便捷以及对扫描时间的把握要求非常严格，因为静态心肌灌注只采集一次，必须尽可能在心肌达到灌注峰值（PeakEnhancement）时采集[11,14,15]。光谱CT的出现真正克服了图像质量和扫描流程的问题[16-18]。并且，由于高低能量是完全同步采集的，不存在时间以及空间不匹配的问题，成为了最理想的动态器官（心脏等）能量成像技术[3]。同时由于光谱技术将心肌的相对强化提高了5倍，保证了在非最佳采集时间也能检测到心肌异常灌注的能力（图2）[11]。因此，光谱CT帮助临床真正实现了非动态心肌灌注的临床常规化。对于动态心肌灌注，则会受到图像质量和辐射剂量的限制，而光谱CT可通过基于碘图的时间碘密度曲线来代替以往的时间密度曲线来获得完全不受硬化束伪影的灌注图像（图3），并且在低剂量扫描模式下，由于光谱图像天然的反相关噪声抑制（详见双层探测器技术原理）也可以保证图像质量，从而帮助临床克服了动态心肌灌注检查的限制，并可进一步提高对早期小范围心肌缺血的诊断敏感性及准确性[11]。

图3.基于光谱探测器的动态心肌灌注.（a）灌注峰值：代表相应心肌的最大可强化程度，单位为mgml-1（b）血流量：代表血流注入相应心肌的最大速率，单位为mgml-1s-1，（c）达峰时间：代表相应心肌血流达到峰值的时间，单位为s；（d）血容量：代表相应心肌血流注入、储存、流出的总量，单位为mgml-1s。

二．光谱CT在心肌非缺血性疾病中的价值

心肌非缺血性疾病（non-ischemicheartdisease，NIHD）主要包括心肌炎、肥厚性心肌病、扩张性心肌病、心肌结节病、心肌淀粉样变性（Myocarditis、Hypertrophiccardiomyopathy、Dilatedcardiomyopathy、cardiacSarcoidosis、cardiacamyloidosisetc.）等[10,19]。虽然都可以引起不可逆的心肌损伤而表现为不同程度的灌注缺损及延迟强化，但是强化的位置及范围有所不同，以往需要通过心脏磁共振（CardiacMagneticResonanceImaging,CMR）进行鉴别[19]。而对于无法进行磁共振检查的患者，虽然可通过CT全模型迭代重建图像进行替代评估，但是仅限于非常典型的心肌结节病[20]。而IQon光谱CT同样也支持全模型迭代重建，但是却很少在临床中应用，主要是因为光谱图像天然的反相关噪声抑制更有优势，使得心脏CT检查的图像噪声甚至可低于磁共振检查（图4、图5），并且可获得更高的组织对比度，从而实现了对各种心肌非缺血性疾病的综合评估（对心肌炎的诊断价值详见儿科应用部分），而且这种应用检查准确性可与CMR高度一致，但检查速度更快，且无明确禁忌症[10]。

图4.心肌淀粉样变性.51岁女性，渐进性呼吸困难、劳累及下肢肿胀6月，冠状动脉无异常。（A、B、C）心脏磁共振检查结果，诊断为心肌淀粉样变性，ECV为64%。（D、E、F）光谱CT检查结果，ECV为62%。

图5.心肌结节病.（A）有效原子序数+40keV融合图，（B）常规CT图像（C）单能级40keV图像（D）光谱碘密度图（E）有效原子序数图。

三．IQon光谱CT心脏研究成果

IQon光谱CT截至年已发表SCI期刊全文篇，其中心脏研究21篇，而且越来越受到重视逐渐成为研究热点。21篇心脏研究已经涉及到了心脏的全部结构，包括血管、支架、心肌、心腔，其中比例最高的是心肌研究，占到了38%。研究发现：光谱CT对心肌血供的检测能力大大提升，可增加%的相对强化，心肌定量评估准确性可与MRI高度一致，二者平均偏差只有0.1%，心肌定量评估准确性提升20%。

参考文献：

1.Danad,I.,etal.,ComparisonofCoronaryCTAngiography,SPECT,PET,andHybridImagingforDiagnosisofIschemicHeartDiseaseDeterminedbyFractionalFlowReserve.JAMAcardiology,.2(10):p.-.

2.Meinel,F.G.,etal.,First-arterial-passdual-energyCTforassessmentofmyocardialbloodsupply:doweneedrest,stress,anddelayedacquisition?ComparisonwithSPECT.Radiology,.(3):p.-.

3.vanHamersvelt,R.W.,etal.,ApplicationofspeCtraL

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