多排螺旋CT圖像后處理技術(shù)在復(fù)雜型先天性心臟病診斷中的應(yīng)用*

張永高，劉 穎，高劍波，滑少華，劉 杰，梁 盼，劉書婷，郝培培

1)鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科 鄭州 450052 2)鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科 鄭州 450052

術(shù)前準(zhǔn)確了解復(fù)雜型先天性心臟病(先心病)的形態(tài)、部位、大小及與周圍組織的毗鄰關(guān)系對臨床采取恰當(dāng)?shù)闹委煼椒ㄓ幸欢ǖ膮⒖家饬x。近年來，隨著多排螺旋CT(multi-detector spiral computed tomography，MDCT)技術(shù)的進(jìn)步，多種豐富的圖像重建方式，如多平面重建(multiple planar reformation，MPR)、最大密度投影 (maximum intensity projection，MIP)和容積成像(volume rendering，VR)等可清晰、直觀、多角度地顯示復(fù)雜的心血管解剖結(jié)構(gòu)，而且MDCT成像不受檢查者經(jīng)驗(yàn)的限制，在復(fù)雜型先心病的診斷中扮演著越來越重要的角色[1-2]。作者回顧性分析了59例復(fù)雜型先心病心外畸形的MDCT診斷結(jié)果，并與術(shù)中所見對比分析，旨在提高對MDCT診斷該類疾病心外畸形的認(rèn)識(shí)。

1 臨床資料

1.1一般資料回顧性分析鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院2008年4月至2011年3月收治的經(jīng)手術(shù)確診為復(fù)雜型先心病心外畸形(包括心臟血管連接部及心臟周圍血管畸形)患者59例，其中男30例，女29例；年齡2～60歲。59例均有完整的MDCT資料。

1.2檢查方法掃描設(shè)備為GE公司Lightspeed VCT掃描儀。所有患者于掃描前在手背或頭皮靜脈留置套管針，肝素抗凝后保留。

15歲及以上病例使用Medrad雙筒高壓注射器，經(jīng)肘前靜脈以3 mL/s注射20 mL非離子型對比劑(歐乃派克)和20 mL生理鹽水，延遲8 s后在主動(dòng)脈根部先行預(yù)掃描，層厚5 mm，掃描時(shí)間1 s，間隔1 s，然后在主動(dòng)脈內(nèi)選擇興趣區(qū)并測量其時(shí)間-密度曲線。使用高壓注射器注射對比劑(注射濃度、速率同預(yù)掃描)70～80 mL和生理鹽水20 mL，掃描范圍自胸廓入口下1 cm至心臟膈面下約2 cm，掃描延遲時(shí)間由預(yù)掃描確定[延遲時(shí)間(s)=8+4+達(dá)峰時(shí)的掃描層數(shù)×2]。掃描參數(shù)：機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度0.35 s/r，層厚0.625 mm，重組間隔0.625 mm，螺距(0.18～0.24)1，視野為250 mm，矩陣512×512，管電壓為120 kV，管電流為300～680 mA。

15歲以下病例經(jīng)肘前靜脈以0.5～2.0 mL/s注射10 mL歐乃派克和10 mL生理鹽水，延遲5 s后在主動(dòng)脈根部層面先行預(yù)掃描，層厚5 mm，掃描時(shí)間1 s，間隔1 s，然后在主動(dòng)脈內(nèi)選擇興趣區(qū)并測量其時(shí)間-密度曲線。使用高壓注射器注射對比劑(注射濃度、速率同預(yù)掃描，所用劑量為1.5～2.0 mL/kg)和生理鹽水15 mL，掃描范圍自胸廓入口下1 cm至心臟膈面下約1 cm，掃描延遲時(shí)間由預(yù)掃描確定[延遲時(shí)間(s)=5+4+達(dá)峰時(shí)的掃描層數(shù)×2]。掃描參數(shù)：管電壓為100 kV，管電流為200～450 mA，其他參數(shù)同上。

1.3圖像處理及分析掃描結(jié)束后，將原始圖像行橫斷面重建，層厚0.60 mm，重建后數(shù)據(jù)傳至后處理工作站(GE Advantage Workstation 4.4)，由1名有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師行MPR、MIP和VR等圖像重建。64排螺旋CT的診斷結(jié)果(由3位高年資放射科醫(yī)生會(huì)診得出的最終診斷結(jié)果)與手術(shù)結(jié)果相符為診斷正確，與手術(shù)結(jié)果不符或未提供診斷均認(rèn)為是診斷不正確。根據(jù)文獻(xiàn)[3]分別評價(jià)MPR、MIP和VR的圖像質(zhì)量，由差到好分為5個(gè)等級(jí)，分別評為1、2、3、4、5分。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 11.7處理數(shù)據(jù)，采用多個(gè)相關(guān)樣本的秩和檢驗(yàn)比較不同重建方法間圖像質(zhì)量評分的差異，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

1.5結(jié)果

1.5.1 診斷結(jié)果 該組心臟血管連接部及心臟周圍血管畸形共69處，與手術(shù)結(jié)果相比，64排螺旋CT診斷正確67處，不正確2處，分別為肺動(dòng)脈瓣閉鎖和冠狀動(dòng)脈瘺各1處。見表1。

1.5.2 MPR、MIP及VR圖像質(zhì)量評價(jià) 所有患者CT圖像均達(dá)到診斷要求，圖像質(zhì)量評分均為3分或更高，見表2。3組圖像后處理技術(shù)之間圖像質(zhì)量評分差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.500，P=0.105)。

表1 診斷結(jié)果 處

表2 3種圖像重建方式圖像質(zhì)量評分比較 處

2 討論

復(fù)雜型先心病是指患者存在一個(gè)以上病理生理改變或數(shù)種心血管畸形并存[4]。目前多認(rèn)為二維超聲、心血管造影是評估復(fù)雜型先心病最準(zhǔn)確的方法，但是受到透聲條件和操作者水平的限制，超聲檢查對于心外畸形的診斷有時(shí)會(huì)有遺漏[5-6]，而心血管造影屬于有創(chuàng)檢查。無創(chuàng)的MDCT檢查憑借掃描速度、圖像質(zhì)量以及后處理技術(shù)等方面的進(jìn)步，在診斷復(fù)雜型先心病領(lǐng)域的臨床應(yīng)用逐漸增多，其診斷復(fù)雜型先心病的準(zhǔn)確性明顯提高[7]。

MDCT由于實(shí)現(xiàn)了各向同性掃描，徹底改變CT圖像僅僅能橫斷觀察的缺陷，為多方位顯示心臟各部位解剖結(jié)構(gòu)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，功能強(qiáng)大的后處理技術(shù)使重建圖像質(zhì)量與原始橫斷圖像的清晰度完全相等，可以使MDCT完整、直觀地顯示復(fù)雜的心血管解剖結(jié)構(gòu)，對心臟血管連接部及心臟周圍血管畸形的顯示極佳[8-9]。目前復(fù)雜型先心病的CT檢查多采用VR、MIP以及MPR進(jìn)行圖像后處理，該組59例也主要采用上述3種方法進(jìn)行觀察。VR圖可斜面剪切原始圖像，可隨意切割、三維旋轉(zhuǎn)和任意角度多方位連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察心外畸形的三維解剖關(guān)系，較為滿意地顯示重疊的組織結(jié)構(gòu)和血管腔，全面顯示血管與周圍的三維空間關(guān)系；能充分利用容積數(shù)據(jù)，圖像更直觀，且可避免因重疊而導(dǎo)致的誤漏診[10]，可直觀檢出心臟周圍血管畸形，該研究所有CT診斷的心外畸形均可在VR圖上清晰顯示。蕭毅等[11]認(rèn)為VR圖不能較好地診斷心外畸形，這與該研究結(jié)果有一定的差異。MIP圖容易受到骨骼和鈣化等高密度結(jié)構(gòu)的干擾，獲得的圖像三維空間感相對較差，但是最大密度投影反映組織密度的差異，因此可以區(qū)分嚴(yán)重的狹窄和閉塞，即使是細(xì)小的血管，增強(qiáng)后也可清楚顯示。該研究中MIP技術(shù)一般用于顯示肺動(dòng)脈以及肺靜脈的細(xì)小分支，對于較細(xì)小的動(dòng)脈導(dǎo)管的顯示亦有很大的幫助，同時(shí)也應(yīng)用于左右冠狀動(dòng)脈的顯示。在應(yīng)用MIP成像時(shí)應(yīng)注意選擇盡可能厚的部分的容積數(shù)據(jù)，有利于顯示心外血管畸形。MPR常規(guī)重組5個(gè)體位包括軸位、冠狀位、矢狀位、短軸位及長軸位。MPR是二維圖像，可以從任意平面顯示血管的局部情況，對病灶的定位和空間關(guān)系的判斷有重要意義，主要用于了解解剖關(guān)系復(fù)雜的區(qū)域，如觀察冠狀動(dòng)脈開口、瓣膜、瓣口、心腔、肺門及心肌等。在觀察心腔內(nèi)結(jié)構(gòu)及心臟大血管連接處的畸形時(shí)MPR也是首選的重組方式，其可觀察心臟的長軸位、短軸位等各種位置，便于觀察房室間隔、半月瓣的情況。該研究中，以MPR作為基本后處理方式，對于左右冠狀動(dòng)脈起源、右室流出道甚至瓣膜開放情況等進(jìn)行判斷，診斷準(zhǔn)確率較高。

該研究中心臟血管連接部及心臟周圍血管畸形共69處，64排螺旋CT診斷正確67處，不正確2處。1處為冠狀動(dòng)脈右心室瘺，該病例冠狀動(dòng)脈畸形起源于肺動(dòng)脈合并右心室瘺，由于冠狀動(dòng)脈盤曲增粗且瘺口較小而漏診；1處為肺動(dòng)脈瓣閉鎖，由于患兒年齡較小，采用非心電門控掃描技術(shù)，肺動(dòng)脈瓣偽影較大、顯示欠清晰而誤診為肺動(dòng)脈瓣狹窄。該組資料結(jié)果顯示，64排螺旋CT對復(fù)雜型先心病心臟血管連接部及心臟周圍血管畸形診斷的準(zhǔn)確率為97.1%(67/69)，與黃美萍等[12]診斷復(fù)雜型先心病的準(zhǔn)確率(97.4%)相近。該組結(jié)果還表明，64排螺旋CT由于具備強(qiáng)大的后處理功能，對房室以及連接部的位置、形態(tài)以及房室與大血管空間位置關(guān)系的顯示有很大的提高，對復(fù)雜型先心病合并的冠狀動(dòng)脈畸形起源及走向顯示更加清楚，有助于正確診斷冠狀動(dòng)脈病變。

綜上所述，由于多排螺旋CT具備了相當(dāng)成熟的后處理軟件功能，當(dāng)高度懷疑心臟血管連接部及心臟周圍血管畸形時(shí)，64排螺旋CT可作為提高復(fù)雜型先心病心外畸形診斷率的檢查手段。

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