动态心肌灌注CT成像:原理、诊断性能与临床价值

心脏CT提供了几种方法来确定冠状动脉阻塞的血流动力学严重程度 。 动态心肌灌注CT(Dynamic myocardial perfusion-CT , MPICT)是在连续CT成像的基础上 , 测量造影剂进入心肌的流量 , 计算心肌灌注的绝对值 。 本文介绍了MPICT采集协议、图像采集后处理和定量参数的计算、MPICT的诊断性能以及与其他方法相比该技术的潜在增值 。 进一步的技术创新 , 使用不同的扫描仪平台和建立可重复的诊断阈值 , 以区分重大的冠心病 , 将是通往更广泛的临床实施道路的关键 。
动态CT心肌灌注成像原理
动态负荷心肌灌注CT(MPICT)是在药物性充血时 , 通过注射造影剂获得一系列CT图像 。 动态MPICT在20世纪70年代末首次使用电子束CT进行演示 , 但这项技术从未得到广泛的临床应用 , 部分原因是当时的扫描仪无法在一次采集中成像整个心肌 。 为了测量整个左心室的血流量 , 今天的动态MPICT是在CT扫描仪上进行 , 探测器在1或者2次采集覆盖整个左心室 。 此要求将动态MPICT限制为第二代/第三代双源CT系统和最新一代宽探测器CT系统 。 为了限制采集协议的累积剂量 , 使用低管电压采集单个数据集 。 然而 , 辐射剂量通常比静态MPICT协议要高 。 通过测量随时间变化的局部心肌衰减 , 可以在左心室的整个心肌中计算心肌灌注的定量测量并显示为容积灌注图 。 由于心室腔内的碘浓度高 , 射束硬化伪影将不适当地降低心肌内的衰减值 , 特别是位于对侧增强心室和降主动脉之间的基底下壁 。 对这些束硬化伪影的校正对于精确的心肌灌注成像至关重要 。 动态迭代校正算法考虑了不同的组织类型和碘含量随时间的变化 , 其性能优于传统的束硬化校正算法 。
扫描协议
病人必须在检查前12-24小时戒除咖啡因 。 如果CTA是在灌注扫描之前进行 , 建议延迟10-15分钟冲洗造影剂 。 通过静脉插管给予腺苷或其他血管扩张剂3-5分钟 。 Regadenoson作为单次推注给药 。 连续监测心律 , 定期测量血压 。 扫描之前 , 通过一个单独的静脉插管注射一个短时高速率的碘造影剂 , 然后注射生理盐水 。 扫描在造影剂到达右心室之前开始 。 双源CT扫描仪的纵向覆盖范围为3.8-5.8厘米 , 足以在两次扫描中覆盖心脏 。 检查床在采集之间来回移动 。 在30秒屏气期间 , 获取10至15个完整的低剂量数据集 。 如果使用心脏全覆盖的CT系统 , 则每个心脏周期都可以获得完整的数据集 。 然而 , 为了限制X线照射 , 在检查过程中可以改变采样率 , 目的是在心肌造影剂流入的关键阶段获得最大采样率 , 在之前和之后获得较低的采样率 。 在大多数研究中 , 通过采集收缩末期的数据集来减少造影剂填充的左心室腔的束硬化伪影(关于心肌灌注检查流程 , 参见:一站式动态负荷CT心肌灌注成像检查流程) 。
当MPICT作为冠状动脉CTA联合检查的一部分时 , 即所谓的负荷-静息协议 , 它具有逻辑上的优势 , 因为MPICT和CTA之间不需要延迟从心肌中清除造影剂 。 然而 , 在临床实践中 , CTA有效地排除了大多数新发疑似缺血性心脏病患者的冠状动脉疾病 , 在这种情况下 , 灌注扫描是多余的 , 并且不必要地将患者暴露于造影剂和辐射之下 。 特别是对于没有已知冠状动脉疾病的患者 , 从CTA开始的方法 , 如果在CTA上检测到血管造影病变 , 则有选择地随后进行负荷MPICT , 这将是一种更有效的方法 。 对即时CTA解释的需求代表了该方法的逻辑缺陷 , 以及在进行MPICT之前所需的对比度冲洗延迟 。
动态心肌灌注CT成像:原理、诊断性能与临床价值文章插图

图1 采集协议
对于“静息-负荷方法” , 首先进行CTA , 然后在异常情况下进行动态负荷CT心肌灌注成像 。 对比剂冲洗需要两次扫描之间有延迟 。 在心脏收缩期进行低剂量的平扫以计划灌注扫描范围 。 绘制整个心肌和主动脉的时间衰减值 , 从中可以重建心肌灌注图 。 硝酸甘油(NTG) , β受体阻滞剂(BB) , 造影剂(CM) , 心肌灌注显像(MPI) , 心肌血流(MBF) 。