动态心肌灌注CT成像:原理、诊断性能与临床价值( 二 )


心肌灌注定量参数的计算
尽管患者尽最大努力保持静止 , 但在长时间扫描期间通常会有一定程度的心肌移位 。 因为比较相同组织随时间的衰减值非常重要 , 所以校正这种逐渐位移是数据处理的关键步骤 。 可以应用刚性和非刚性配准技术来重新对准2D横断面 , 补偿心室平面内和平面间位移 。 在收缩期不同阶段采集导致数据采集的节奏不规则性更难以纠正 , 并且可能需要从定量分析中排除 。 下一步是隔离心室并将心肌离散成小体积体素 。 在每个心肌体素内 , 测量的衰减值对时间作图 。 动脉输入函数来自降主动脉中的样本体积 。 使用混合反卷积模型将心肌时间衰减曲线与动脉输入函数耦合 , 该模型使用简化的脉冲残差函数来模拟血管内和血管外区室之间的相互作用 , 之后 , 可以通过将心肌时间衰减曲线的卷积最大斜率除以最大动脉输入函数来计算心肌血流量 。 心肌血流量以及心肌灌注的其他参数如灌注毛细血管血容量和首过分布体积被重建为颜色编码的体积图 。 可以手动采样感兴趣区域以获得平均心肌血流量 。 或者 , 可以创建极坐标图或牛眼图 , 其总结单个图像中的心肌灌注参数 , 并使用16/17区段AHA分类报告每个标准化心肌区段的心肌MBF 。 通过CT测量的MBF通常低于其他灌注技术 , 这部分与双源系统的较低采样率有关 。 由于各种临床和技术原因 , MBF在个体之间也有所不同 。 报告的显示血流动力学显著性的MBF临界值在研究之间显著不同 , 介于75和164 ml/min/100ml之间[表1] 。 由于这些不一致性 , 区域MBF值相对于整体MBF测量值的标准化似乎提高了MPICT的诊断准确性 。
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表1 动态MPICT的诊断性能
比较动态负荷CT心肌灌注成像(MPI)与侵入性冠状动脉造影(ICA)与血流储备分数(FFRcath)或其他非侵入性功能测试的研究总结 。 灵敏度(sens) , 特异性(spec)和曲线下面积(AUC)以每个血管为基础列出 , 并与CT血管造影(如果有数据)进行比较 。 心肌血流量(MBF , ml/min/100cc心肌) , 单/双源计算机断层扫描(SSCT/DSCT) , 冠状动脉流速(CFR) 。
诊断性能
MPICT的诊断性能已在几项动物研究中得到验证 。 CT测量的心肌血流量与直接测量的冠状动脉血流量 , 血流储备分数和微球测定的MBF具有良好的相关性 。 在人类患者中 , MPICT的表现已经与基于导管的FFR以及其他心肌灌注成像技术进行了比较 , 见表1 。 所研究的队列通常推荐用于临床指示的侵入性血管造影 , 因此具有相对较高的冠心病负担 。 在大多数研究中 , MBF或MBF指数显示出优于CTA的鉴别价值 。 根据Lu等人的一项荟萃分析 , 动态MPICT可识别血流动力学显著的冠状动脉疾病 , 每血管的敏感性和特异性分别为85%和81% , 而CTA分别为82%和61% 。 MPICT依赖于一致的心肌取样 , 并且诊断性能受到总体心脏运动和心律失常的负面影响 。 偶然的节律不规则可以通过从分析中排除特定阶段来纠正 。 一些研究报道使用MBF指数值(相对于远端心肌或左心室MBF的第75百分位标准化的相对MBF值)来改善诊断性能 , 以中和个体和检查之间测量的MBF值的全局差异 。
为了区分可逆性缺血与先前的梗塞 , 一些中心进行静息和负荷灌注扫描 。 为了避免额外的扫描 , 冠状动脉CT血管造影通常可以作为静息灌注扫描 。 在先前梗塞的情况下 , 动态MPICT将显示非常低的MBF值 。 延迟强化的CT成像代表了识别心肌瘢痕的另一种选择 。
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图2 MPICT案例
CT血管造影显示左旋支的大边缘分支处有严重病变(A) 。 通过动态MPICT获得的心肌血流图显示中外侧前壁有明显灌注缺损 , 表明冠状动脉病变的血流动力学意义(B) 。 通过侵入性血管造影术确认边缘分支中的高度狭窄病变 。