同机呼气末屏气钙化积分CT扫描用于SPECT心肌灌注显像衰减校正的可行性分析

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冠心病(coronary artery disease,CAD)的基本发展过程为:冠状动脉功能性或器质性病变引起血流动力学改变,进而造成心肌缺血、缺氧或坏死。其发病率和病死率近十年来明显上升。在2003年、2008年及2013年我国卫计委进行的3次国家卫生服务调查中,我国冠心病患病率分别为4.6‰,7.7‰及10.2‰。因此,冠心病的早诊断、早干预及准确的预后判断具有十分重要的意义。冠状动脉粥样硬化斑块引起的冠状动脉管腔狭窄是冠心病的主要病因,而动脉粥样硬化开始于各种原因导致的冠状动脉局部血管内皮细胞受损,此时,载脂蛋白B滞留于内皮下并形成损伤相关分子形态,进而引起周围组织平滑肌细胞和血管内皮细胞活化、单核细胞聚集,最终导致细胞内、外脂质等共同堆积于血管内膜下。随着冠状动脉粥样硬化的发展,其会逐渐形成钙化,这一过程由钙离子介导,钙离子可引起血管平滑肌细胞增生、迁移、内膜增厚。以往认为钙晶体在受损组织中的被动沉积导致了粥样硬化斑块钙化。最新研究发现动脉粥样硬化斑块钙化是一个与骨骼形成相似,需要多种因子参与、受机体主动调控的过程。目前在冠心病诊疗过程中应用较广泛的检查手段有:传统危险因素评估、平板运动试验(treadmill exercise test,TET)、超声心动图、冠状动脉造影(coronary angiography,CAG)、冠状动脉计算机断层扫描血管造影(computed tomography coronary angiography,CTCA)、冠状动脉钙化积分(Coronary artery calcium score,CACS)及心肌灌注显像(myocardial perfusion imaging,MPI),这些技术从不同层面评估冠心病,但这些检查方法都不同程度上存在着各自的缺陷和不足。在临床实践中,单独应用任一种检查方法评估冠心病,均有其不可避免的局限性。近来,MPI联合CACS对冠心病诊疗过程的应用价值成为研究热点,国内外研究表明MPI联合CACS可提高诊断冠心病的准确率,并且可以为冠心病患者提供更准确的危险度分层及预后判断。SPECT/CT在MPI采集过程中会常规采集一低分辨率CT(Low-resolution computed tomography,LRCT),通过对MPI进行衰减校正可以改善由于呼吸运动及不均一软组织造成的光子衰减,并减少其对MPI图像的诊断准确性的影响,提高MPI定性及定量数据的准确性。随着技术发展,人们开始思考是否能用门控屏气的CACS扫描数据来进行衰减校正。由于呼吸运动会影响衰减值,而SPECT/CT匹配的低转速CT所获得的CT数据可以代表呼吸运动的平均状态,多排高速CT获得的数据只能代表屏气呼吸的某个阶段,这些缺陷都限制了CACS用作衰减校正。有研究表明在正常呼气末屏气采集CT接近于自由呼吸的状态采集CT,本研究主要探讨正常呼气末屏气采集的CACSCT(Coronary artery calcium score computed tomography obtained during normal expiration,CACSEXPCT)用于MPI衰减校正的可行性。目的探讨CACSEXPCT用于SPECT MPI衰减校正的可行性。资料与方法前瞻性研究2016年10月—2017年7月31例临床已确诊或疑似冠心病的患者,利用SIEMENS SYMBIA T16型SPECT/CT同机分别行静息心肌灌注断层显像及CACSEXPCT扫描,应用QPS软件,分别将MPI常规附加的LRCT和CACSEXPCT对MPI图像进行衰减校正处理,将两种处理方法自动获取的左室心肌缺损范围百分比(percentage of perfusion defect,EX%)以及总灌注缺损面积(Totaled perfusion defect,TPD)进行比较。衰减校正所获图像由2名有经验且具备放射与核医学上岗证的核医学科医师分别阅片并进行评分,意见不一致时,由两人共同阅片协商决定,将两种处理方法所得左室静息总积分(sumed rest score,SRS)及冠状动脉前降支、回旋支及右冠脉分布区域的静息积分进行比较。结果1.CACSEXPCT衰减校正所获EX%(4.55±6.51)与LRCT所获EX%(3.81±7.42)无明显统计学差异,P>0.05;CACSEXP所获TPD(4.42±6.68)与LRCT所获TPD(3.68±6.68)无明显统计学差异,P>0.05;CACSEXPCT所获SRS(2.40±4.04)与LRCT所获SRS(2.40±4.01)无明显统计学差异,P>0.05。2.两者图像各血管分布区域静息积分进行对比,统计数据如下:前降支P=0.281;回旋支P=0.180;右冠脉P=0.665,P值均>0.05。结论MPI常规附加的LRCT和CACSEXPCT对MPI图像进行衰减校正处理,两种处理方法自动获取的参数及根据两者图像各室壁放射性分布所得SRS差异无统计学意义,所以CACSEXPCT可用于MPI的衰减校正。将此技术应用于临床,即在行心肌灌注显像时将CACSEXPCT替代常规的LRCT,使其在用于MPI衰减校正的同时又可获得患者冠脉钙化积分,为临床提供更多信息。
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