心胸比率與左心室容積及收縮功能的相關性研究

李丹燕，祝因蘇，朱斌，張慶雷

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心胸比率與左心室容積及收縮功能的相關性研究

李丹燕，祝因蘇，朱斌，張慶雷

【摘要】目的：探討立位及臥位心胸比率（CTR）在評估左心室大小及收縮功能中的價值。方法：回顧性分析184例行心臟遠達片及雙源CT冠脈造影的疑似冠心病患者的病例資料。兩名醫師獨立在心臟遠達片及雙源CT定位像上測量CTRCR及CTRCT。左心室容積及收縮功能參數如左心室舒張末期容積（LVEDV）、收縮末期容積（LVESV）、LVEDV指數（LVEDVI）、LVESV指數（LVESVI）及左心室射血分數（LVEF）等利用半自動心功能處理軟件在雙源CT冠脈造影圖像上獲得。然后采用線性相關分析CTRCR及CTRCT的關系及兩者與左心室容積及收縮功能的相關性。結果：CTRCT 和CTRCR呈正相關（r2=0.61，P＜0.0001），但CTR除了與LVEDVI呈正相關外，與其它左心室容積及收縮功能參數均無相關性。左心容積參數LVEDV、LVEDVI、LVESV、LVESVI和LVEF均呈負相關（r=-0.48，r=-0.54，r=-0.81，r=-0.83，以上P＜0.05）。結論：立位及臥位CTR可以互相預測，但CTR不能作為預測左心室容積及收縮功能的指標。

【關鍵詞】心胸比率；心室；心室功能，左；體層攝影術，X線計算機

心胸比率（cardiothoracic ratio，CTR）是心影最大橫徑與胸廓最大橫徑的比值。心臟遠達片上測量CTR仍是目前國內外最常用的判斷心臟增大的方法［1-2］，同時其和左心室收縮功能密切相關［3-4］。然而許多學者對此提出了不同的觀點［5-7］，甚至發現CTR和左心室大小及收縮功能沒有任何相關性。現在床邊胸片一般基于臥位前后位拍攝，但現在還沒有關于立位后前位胸片與前后位胸片之間的關系的研究，后者是否與左心容積與收縮功能相關也不得而知［7-8］。目前，心臟MRI是測量左心室容積及收縮功能的金標準，而心電門控冠脈CT造影測得相應結果與其一致性較高［9-10］。因此，本研究在同時行心臟遠達片及雙源CT冠脈造影檢查患者中測量不同體位CTR及左心室收縮功能參數，通過分析其相關性探討不同體位CTR在評估左心室大小及收縮功能中的價值。

材料與方法

1.一般資料

搜集2010年6月-9月184例同時行心臟遠達片及雙源CT冠脈造影患者的病例資料，其中男105例，女79例，年齡29～85歲（表1）。排除標準如下：①兩種檢查間隔時間超過1個月；②患者有先天性心臟病、肺動脈高壓、心包疾病、瓣膜疾病、肺氣腫及肥厚性心肌病等可能會導致患者右心增大、心包增大、胸廓增大及左心室心肌異常肥厚的疾病。

表1　184例疑似冠心病患者一般情況

2.檢查方法

心臟遠達片檢查采用美國HOLOGIC RADEX DR機行吸氣后屏氣曝光，拍攝200 cm立位遠達心臟后前位片，投照電壓120 k V，曝光時間＜0.01 s。

CT冠脈造影采用雙源CT（Somatom Definition；Siemens Medical Systems，Erlangen，Germany）進行回顧性心電門控掃描。所有患者均未給予β受體阻滯劑控制心率。患者吸氣后屏氣行仰臥位定位像掃描，管電壓120 k V，管電流40 m As。增強掃描以3.5～5.5 m L/s的速度注入70～100 m L非離子對比劑碘普羅胺（優維顯，Ultravist 370 mg I/m L）和后續40 m L生理鹽水。應用對比劑示蹤法（bolus-tracking），在主動脈根部層面選擇興趣區監測CT值，觸發閾值100 HU。增強掃描參數：管電壓120 k V，管電流380～420 m As，準直32 mm×0.6 mm，螺距0.20～0.69（與心電圖檢測時出現的最低心率相適應），掃描層厚為0.6 mm，重建層厚0.75 mm，旋轉時間330 ms。

3.圖像后處理

心臟橫徑及心胸比率測量：在心臟遠達片上測量心臟橫徑及胸廓橫徑，心胸比率=心臟橫徑/胸廓橫徑（圖1），定義為CTRCR。采用同樣的方法在雙源CT冠脈造影定位像上測量心胸比率，定義為CTRCT。

左心室容積及收縮功能測量：采用回顧性心電門控技術和分段數據采集方式，以5%R-R間期進行圖像重建，分別取左室腔面積最小的圖像時相定為收縮末期，左室腔面積最大的圖像時相定為舒張末期。然后用雙源CT自帶的心功能半自動處理軟件工具（Syngo Circulation on a Multi Modality Workplace；Siemens，Forchheim）進行心功能分析評估：分別勾畫出收縮末期及舒張末期的左心室腔內膜面及外膜面（計算機自動勾畫，若有偏差，則人工手動修改）（圖2）。從而得到左心室功能相關指標如左室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV），左心每搏輸出量（left ventricular stroke volume，LVSV），心輸出量（cardiac output，CO）和左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）。隨后對左心容積參數根據體表面積進行標準化得出左室舒張末期容積指數（left ventricular end-diastolic volume inde，LVEDVI），左室收縮末期容積指數（left ventricular end-systolic volume index，LVESVI）和左心室每搏輸出量指數（left ventricular stroke volume index，LVSVI）。

以上測量均由兩位具有多年經驗的心血管影像診斷醫師在盲法狀態下分別獨立完成，所有結果取兩位觀察者測量的平均值。

4.統計分析

數據統計分析采用SAS軟件（SAS Inc.，NC，USA）。連續變量的記錄采用均值±標準差，分類變量的記錄采用百分比（%）。兩位獨立的觀察者間一致性通過組內相關系數（intra-class correlation，ICC）來評估，該值接近1表示兩個觀察者之間有良好的一致性。CTRCR與CTRCT、心臟遠達片參數與左心室容積及收縮功能參數相關性分析采用線性相關分析。以P＜0.05為差異具有統計學意義。

結 果

184例疑似冠心病患者CTRCT為0.54±0.05，CTRCR為0.50±0.06。左心室容積及收縮功能參數具體見表2，以上數據基本在正常范圍。其中冠脈CT造影冠脈主干最狹窄大于75%為35例，占19.02%；LVEF≤60%的患者共28例，占15.2%。兩位觀察者間一致性較好，所有ICC均大于0.98（P＜0.0001）。

表2　184例患者CTR及左心室收縮功能

CTRCT和CTRCR呈正相關（r2=0.61，P＜0.0001），CTRCT預測CTRCR的模型公式為：CTRCR=0.008+0.91×CTRCT（圖3）。CTR除了和LVEDVI呈正相關以外，其和左心室容積及收縮功能其他參數均無顯著相關性。左心容積參數LVEDV、LVEDVI、LVESV、LVESVI和LVEF均呈負相關（r= -0.48、-0.54、-0.81、-0.83，P均＜0.05，表3）。

表3　CTRCT、CTRCR與左心室容積及收縮功能的相關性分析結果

討 論

本研究顯示CTRCT和CTRCR呈正相關，CTRCT均值較CTRCR明顯增大，這是因為CTRCT是患者處于仰臥位前后位拍攝，因此心臟的形態較立位后前位增大所致。本研究得出了兩者的預測公式，可以作為以后床邊攝片判斷CTR大小的一個依據［8］。

眾所周知，CTR≥0.5是評估心臟是否增大的一個重要指標，由于其簡便易行，目前被廣泛使用。多項研究認為CTR的增大不僅是心臟增大的標志，它和左心功能及心衰患者的預后也密切相關［2，11］。但本研究發現，CTR僅和LVEDVI呈正相關，不論是CTRCT還是CTRCR和左心室容積及收縮功能其他參數均沒有顯著相關性。可能由以下幾個原因所致：①CTR受心臟橫徑和胸廓橫徑的影響，盡管本研究排除了先天性心臟病、肺動脈高壓、心包疾病、瓣膜疾病及肺氣腫等可能會導致右心、心包及胸廓異常改變的疾病，但是并不能完全除外右心室、心包及胸廓異常對CTR的影響。②本研究利用左心室容積代表左心室大小，雖然筆者排除了肥厚性心肌病，但是一些高血壓性心臟病也會導致左心室心肌肥厚，對CTR造成部分影響。③CTR大小還受到患者體型、吸氣程度不同及心臟跳動的影響。因此，在臨床應用中不能把CTR作為心臟是否增大的標準，不管是立位還是臥位。國外部分研究結果也支持本研究的這個結論［6-7］。盡管如此，CTR仍然可以作為對心血管疾病尤其是心衰患者評估預后的指標［12-13］，心衰患者CTR一般較健康人大，且針對個體來講，在隨訪中如果CTR增加，表明患者預后不良［3］。Cohn等［3］報道在584例LVEF值明顯下降的慢性心衰患者中，CTR和LVEF之間呈負相關（r=-0.27）。本研究之所以沒有得出CTR與左心收縮功能相關的結果，可能與本研究大部分為LVEF處于代償期的患者有關。

由于心臟橫徑不受肺部疾病或胸廓畸形導致胸廓橫徑異常增大或減小的影響，其在理論上應該比CTR更能反映心臟的大小。Schlett等［7］研究認為心臟橫徑和左心室容積相關性較好（r=0.47），但CTR與左心容積無相關性，和本研究結果類似。Chon等［8］對101例包含大量心衰的患者組中研究發現，心臟橫徑和左心室容積及收縮功能均有顯著的相關性。綜合本研究及國內外相關研究，心臟橫徑在預測左心室大小及收縮功能中有著良好的前景，也是筆者以后研究的方向。

另外，本研究還提示左心容積參數與LVEF呈負相關，尤其是收縮末期容積相關性更好。這可能是因為LVEF降低會導致左心室壓力增加，為保證心輸出量，左室容積會相應代償性增大，心肌也會代償性肥厚［14］。因此，左心功能受損患者的左心容積一般會增大。許多研究認為左心增大患者未來的心血管病發病率和病死率明顯上升，是患者預后不良的重要預測因子［15-17］。

本研究也有一些局限性：首先，本研究是回顧性分析研究，拍攝心臟遠達片時患者吸氣程度及體型等因素未能標準化。其次，本研究利用左心室容積來代替左心大小，即使筆者排除了肥厚性心肌病，但可能也有其他疾病如高血壓會引起左心室心肌異常改變。最后，本研究入組患者大部分LVEF值處于正常范圍，未能對患者按心功能大小進行分組。

綜上所述，盡管CTRCT和CTRCR呈正相關，兩者可以互相預測，但CTR不能作為預測左心室容積及收縮功能大小的指標。

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·腹部影像學·

Correlation study of cardiothoracic ratio and left ventricular volume and systolic function

LI Dan-Yan，ZHU Yin-Su，ZHU Bin，et al.Department of Radiology，the Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School，Nanjing 210008，China

【Abstract】Objective：To investigate the value of cardiothoracic ratio（CTR）in upright and decubitus position for the evaluation of left ventricular（LV）volume and systolic function.Methods：A retrospective analysis of 184 subjects suspected with coronary artery disease，whose chest radiography（CR）and dual source computed tomography coronary angiography （DSCTCA）were performed.The CTR derived from DSCT（CTRCT）and CR（CTRCR）were measured by two radiologists independently.The LV volume and systolic function parameters including LV end-diastolic volume（LVEDV），LV end-systolic volume（LVESV），LVEDV Index，LVESV Index and LVEF were measured from DSCTCA using semi-automatic heart function manipulate software.The relationship of CTR and LV systolic function parameters was analyzed respectively.Results：The CTRCT is positively correlated with CTRCR（r2=0.61，P＜0.0001）.Yet apart from CTR having positive correlation with LVEDVI，there was no significant relationship between CTR and LV systolic function parameters including LVEDV，LVESV，LVESVI and LVEF.LV systolic function parameters including LVEDV，LVEDVI，LVESV and LVESVI were negatively correlated with LVEF（r=-0.48，0.54，-0.81，-0.83，P＜0.05）.Conclusion：Although CTRCT（decubitus position）is highly correlated with CTRCR（upright position），yet CTR cannot be used as parameter to predict LV volume and systolic function.

【Key words】Cardiothoracic ratio；Heart ventricles；Ventricular function，left；Tomography，X-ray computed

收稿日期：（2015-08-06）

通訊作者：張慶雷，E-mail：alei1028＠163.com

作者簡介：李丹燕（1982-），女，江蘇丹陽人，碩士，住院醫師，主要從事影像診斷工作。

DOI：10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.010

【中圖分類號】R814.4；R331.31

【文獻標識碼】A

【文章編號】1000-0313（2016）03-0236-04

作者單位：210008 南京，南京大學醫學院附屬鼓樓醫院醫學影像科（李丹燕、朱斌、張慶雷）；210029 南京，南京醫科大學第一附屬醫院放射科（祝因蘇）