劉珮君， 王怡寧， 易妍， 王鵬， 金征宇

圖1 中國學者近年來學術報告數(shù)量

圖2 中韓日三國2001-2017年RSNA年會收錄的學術報告的數(shù)量對比

2017年RSNA年會共收錄了全球約4060篇學術報告，其中口頭發(fā)言1500篇、學術展板760篇及教育壁報約1800篇。中國學者發(fā)表340篇學術報告，占全球RSNA學術報告數(shù)量的8%，其中口頭發(fā)言209篇、學術展板118篇、教育壁報13篇?；仡?011年到2017年RSNA年會收錄的中國學者學術報告的數(shù)量，可以看出總量整體呈上升趨勢(圖1)，而且2017年中國學者口頭發(fā)言總量顯著超過日本和韓國(圖2)。

2017年RSNA年會上所有心臟影像方面的相關學術報告共約338篇(以“cardiac”為關鍵詞檢索)，其中以心臟CT為主的學術報告約155篇(以“cardiac CT”為關鍵詞檢索)，以心臟MRI為主的學術報告約78篇(以“cardiac MRI”為關鍵詞檢索)，以其它心臟影像學技術如PET等為主的學術報告約105篇。在2017年心臟CT相關學術報告中，中國學者發(fā)表約29篇學術報告， 占全部心臟CT研究的19%。現(xiàn)將2015-2017年RSNA年會上心臟CT方面的研究進展概述如下。

2015年RSNA年會上關于心臟CT方面的研究熱點和重點主要包括以下幾個方面：①CT灌注成像和延遲成像對心肌組織特征的研究；②心臟CT在經(jīng)導管主動脈瓣置換術前評估的應用；③第三代雙源CT和雙能量CT在冠狀動脈血管成像中的應用優(yōu)勢[1]。

2016年RSNA年會上關于心臟CT方面的熱點和重點主要包括以下幾個方面①CT灌注成像和延遲成像對心肌組織特征的研究；②CT低劑量在冠狀動脈血管成像中的應用；③心臟CT在心臟瓣膜疾病及先天性心臟病中的應用[2]。

筆者對2017年RSNA年會上心臟CT方面的研究熱點按疾病類型分類總結：①冠心病，包括冠脈成像篇、功能成像篇、技術研究篇及智能新時代；②非冠心病類疾病，主要包括心臟瓣膜疾病及先天性心臟病。

冠心病的相關研究

1.冠脈成像

主要內(nèi)容包括冠狀動脈CTA、斑塊分析、迭代重建和運動校正技術三方面的內(nèi)容。

冠狀動脈血管成像(coronary CT angiography，CCTA)目前作為安全和準確的無創(chuàng)影像學技術，已經(jīng)獲得臨床廣泛應用，除基于形態(tài)學的冠脈狹窄判斷，冠脈CTA可以提供更多有意義的血流動力學信息。Zhang等以介入手術中血流儲備分數(shù)(FFR)為金標準，利用冠脈CTA的結果，計算Duke jeopardy評分與最小管腔直徑的比值。結果顯示，F(xiàn)FR≤0.8的入組患者的Duke jeopardy評分與最小管腔直徑的比值顯著高于FFR>0.8的入組患者。因此基于CCTA的Duke jeopardy評分和最小管腔直徑的比值可以有效預測冠脈狹窄的血流動力學。

鈣化積分對冠心病有很強的預測價值。Nadjiri等通過比較標準鈣化積分圖像，研究能譜CT虛擬平掃檢測鈣化積分的準確性，結果顯示，當虛擬平掃上測量的鈣化積分值乘以邏輯回歸模型的斜率(2.1)時，其與標準的鈣化積分圖像有很好的一致性。Cademartiri等研究不同的重建參數(shù)對鈣化積分和心血管危險再分類的影響，結果顯示核心值(kernel)、掃描野、掃描層厚和間隔是影響鈣化積分的最主要因素，盡管不同的重建方案有較高的一致性和相關性，但是更大的掃描范圍、更薄的層厚和更銳利的核心值(kernel)與基于鈣化積分的心血管風險再分類有明顯相關性。Cha等研究亞洲人群MRI未識別心梗的發(fā)生率及它與冠狀動脈鈣化積分的關系，結果顯示亞洲人群MRI未識別心梗的發(fā)生率為2.3%，由于高鈣化積分可以預測MRI未識別心梗，所以鈣化積分大于301的患者可能成為心臟MRI心梗診斷陰性的潛在預測因素。

斑塊的相關因素分析：目前，大部分的心血管研究集中在檢測冠狀動脈狹窄(引起癥狀和心肌缺血)，而不是研究冠狀動脈粥樣硬化病灶的特點。尸檢結果顯示大部分急性冠脈綜合征患者是因斑塊突然破裂引起管腔栓塞而導致的。因此，在預測不良事件中，評估斑塊的形態(tài)和負荷相比于評估冠狀動脈管腔狹窄程度顯然更加重要。①不穩(wěn)定斑塊。Song等使用MSCT研究各種非鈣化不穩(wěn)定斑塊和穩(wěn)定性斑塊的特點，結果顯示不穩(wěn)定斑塊的CT值低于穩(wěn)定性斑塊，而且不穩(wěn)定斑塊出現(xiàn)“餐巾紙環(huán)征”(napkin-ring sign)較穩(wěn)定性斑塊更常見，不穩(wěn)定斑塊更易發(fā)生管腔的狹窄和閉塞?？傊?，MSCT在識別斑塊穩(wěn)定性方面有杰出表現(xiàn)。Tan等研究高風險斑塊與CT-FFR的相關性，結果顯示，急性胸痛患者中高風險斑塊、冠脈管腔狹窄>50%以及正性重構與CT-FFR≤80%之間具有正相關關系。因此，對高風險斑塊的評估決定急性胸痛患者的進一步治療。Huang等研究HIV陽性患者藥物治療對鈣化積分和斑塊形成的影響。結果顯示使用藥物的時間越長，鈣化積分越高，非鈣化斑塊的發(fā)生率也越高。②斑塊負荷。Tang等研究內(nèi)膜剪切力(endothelial shear stress，ESS)及斑塊負荷是否與FFR≤0.8有關，結果顯示高ESS及斑塊負荷與FFR≤0.8之間具有相關關系。因此ESS可以預測心肌缺血，這表明內(nèi)膜功能的改變與誘導性局部心肌缺血有關。 Elmoniem等評估性別在斑塊負荷(由CT測得)和冠脈管壁厚度(由MRI測得)關系中的作用。結果顯示，年齡、性別及冠脈管壁厚度是斑塊負荷的預測因子。另外，在斑塊負荷評分中，性別仍然是一個重要的影響調(diào)節(jié)因子，在女性中冠脈管壁的厚度，而在男性中年齡是冠狀動脈斑塊負荷評分的唯一有統(tǒng)計學意義的預測指標。Tan等研究血尿酸水平與斑塊負荷的關系。結果顯示，尿酸水平與冠狀動脈斑塊總體積具有顯著相關性，但是尿酸水平與低密度斑塊的體積無顯著相關性。因此，血清中尿酸水平在總斑塊負荷的病理生理機制中起著獨立的作用。

迭代重建和運動校正技術：冠狀動脈管腔嚴重鈣化、心率不齊及心臟置入金屬裝置會影響冠狀動脈CT的診斷，不同的重建算法對圖像質(zhì)量有不同的影響。Chen等運用前瞻性自適應統(tǒng)計迭代重建-V(ASiR-V)算法評估冠狀動脈的圖像質(zhì)量和輻射劑量，將患者按ASiR-V 0%，ASiR-V30%和ASiR-V50%分成三組，分別比較這三組的圖像質(zhì)量，結果顯示ASiR-V30%重建算法的CNR、SNR最佳、輻射劑量最低，因此前瞻性自適應統(tǒng)計迭代重建-V(ASiR-V)算法有望成為新的臨床選擇。Wang等研究基于探測器硬件的迭代重建算法(ADMIRE)對于鈣化斑塊圖像質(zhì)量的影響，圖像掃描數(shù)據(jù)分別采用濾波反投影(FBP)和ADMIRE(強度1～5)算法進行重建，結果顯示無論是否有鈣化斑塊存在，ADMIRE算法都能顯著提高CCTA的圖像質(zhì)量，其中在迭代強度為4時獲得最優(yōu)的圖像質(zhì)量。同時，使用運動校正算法也可以提高圖像質(zhì)量。Inada等研究運動校正算法對心臟不同時相冠狀動脈圖像質(zhì)量的影響。結果顯示，使用運動校正技術后可診斷圖像的心臟時相范圍為60%～85%，而未使用運動校正技術時可診斷圖像的心臟時相范圍為65%～80%。因此，運動校正算法不僅可以提高圖像質(zhì)量，同時也可以擴大可診斷的心臟時相范圍。

2.功能成像的相關研究

血流儲備分數(shù)(FFR)是通過特殊的導管測定并計算冠脈狹窄遠端和近端血流壓力的比值來判斷引起心肌缺血的冠脈，是診斷冠狀動脈血供減少的金標準。CT-FFR則是通過數(shù)學模型計算，在CT上模擬計算出FFR值。CT-FFR的優(yōu)勢是基于普通的CCTA就可模擬得到FFR的數(shù)據(jù)，無需特殊的成像技術，無需額外增加輻射劑量，且無需任何藥物處理。①CT-FFR診斷準確性。Giannopoulos等以介入手術中血流儲備分數(shù)(FFR)為金標準，分析了用基于Lattice Boltzmann的三維流體動力學計算方法來分析CT-FFR對診斷冠狀動脈狹窄的準確性。結果顯示，其診斷冠脈狹窄的特異度、敏感度及診斷符合率分別為97.7%、79.3%和90.4%。Hiraii等以心肌灌注MRI作為金標準，分析CT-FFR檢測心肌缺血的診斷準確性。結果顯示MRI顯示的心肌缺血區(qū)域的CT-FFR值明顯低于MRI顯示正常的區(qū)域，CT-FFR檢測心肌缺血的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值分別為62.9%、82.6%、58.6%和85.0%。②CT-FFR的影響因素。Okada等研究硝酸甘油對CT-FFR的影響。結果顯示，在CCTA檢查前服用硝酸甘油可以降低CT-FFR診斷的假陽性率。同時，Tang等研究圖像質(zhì)量及病灶特點對CT-FFR診斷準確性的影響，結果顯示主動脈SNR高及較小的血管直徑會增加CT-FFR評估的絕對錯誤率，較小的血管直徑也會降低CT-FFR與介入方法測量的FFR之間的一致性。Sakabe等研究心臟時相對4D圖像追蹤CT-FFR的影響，結果顯示心臟舒張中期CT-FFR的值明顯低于整個舒張期的CT-FFR值，但是，以CT-FFR<0.8為標準，舒張中期和整個舒張期檢測心肌缺血相關病變的診斷準確性并無顯著差異，并且舒張中期患者接受的輻射劑量較整個舒張期低。③CT-FFR對治療策略的影響。von Knebel Doeberitz等研究CT-FFR對治療策略的影響，結果顯示CT-FFR對于指導臨床確定患者是否需要行血管再通術及選擇合適的血管再通策略有杰出的表現(xiàn)。

負荷心肌灌注技術通過一次動態(tài)心肌灌注的掃描可以同時得到解剖結構學的信息和功能學的數(shù)據(jù)，從而更準確地判斷心肌缺血和血管狹窄的情況，為臨床治療方案的確定提供可靠信息。①CT灌注成像(CTPI)的診斷準確性。Yi等以有創(chuàng)冠脈造影檢查(ICA)及血流儲備分數(shù)(FFR)為金標準，分析三磷酸腺苷負荷動態(tài)心肌灌注成像檢測心肌缺血的準確性。結果顯示基于患者分析的診斷敏感度、特異度、陽性預測值和陰性預測值分別為95.0%、100.0%、100.0%和85.7%；基于每支血管分析的診斷敏感度、特異度、陽性預測值和陰性預測值分別為96.2%、94.5%、89.3%和98.1%；同時，CTPI的有效輻射劑量為(4.48±1.87)mSv。②一站式檢查。Yi等使用70kV負荷CT動態(tài)增強心肌灌注掃描評估心肌供血情況，并在動態(tài)灌注圖像中提取一期最佳增強時相作為單期冠狀動脈CTA圖像(SP-CCTA)用以評估冠脈的狹窄情況。結果顯示，SP-CCTA圖像質(zhì)量與常規(guī)冠脈CTA無明顯差異，而動態(tài)灌注成像的平均有效輻射劑量僅為(3.92±1.72)mSv。這種一站式的在超低劑量動態(tài)心肌灌注成像中提取冠脈CTA圖像的方法，有望取代額外的常規(guī)冠狀動脈掃描，并同時可獲取解剖和功能學的信息。此外，von Spiczak等采用3D融合圖像一站式評估心臟的形態(tài)和功能。③CTPI對不良心血管事件的預測價值。Nakamura等評估動態(tài)心肌灌注對于心血管不良事件的預測價值，結果顯示CTA+/CTP+組與CTA+/CTP-組的無事件生存率在嚴重心血管事件和所有不良心血管事件中均有顯著差異，而CTA-/CTP+組和CTA-/CTP-組中沒有不良心血管事件發(fā)生。所以動態(tài)心肌灌注成像可以預測心臟的不良事件，同時可以為冠狀動脈嚴重狹窄的患者提供額外的預測價值。

目前CT技術可以提供高分辨率的心臟解剖結構圖像，但是不同于4D血流MRI以及超聲心動圖，CT除了可提供FFR分析外，幾乎不能直接評估血流的其它信息。Lantz等使用最新的4D血流CT(4D Flow CT)技術分析心臟的血流量，結果顯示4D 血流CT技術測量的峰值流速和每搏輸出量與4D血流MRI具有很好的一致性。

3.技術研究篇

光子計數(shù)探測器(photon-counting detector，PCD)CT是一項新技術，相比于傳統(tǒng)能量集合探測器(EID)，PCD具有諸多優(yōu)勢：減少電子噪聲，提高信噪比；改善圖像對比；可使用多個能量成像從而可有效進行物質(zhì)分解。因此，PCD-CT有望提高診斷準確性，帶來新的臨床應用方法。Hickethier等研究能譜雙層CT系統(tǒng)(SDLCT)和能譜光子計數(shù)探測器CT系統(tǒng)(SPCCT)中的傳統(tǒng)圖像和單能譜圖像重建(monoE)對支架內(nèi)軟斑塊和血管再狹窄的評估準確性，結果顯示在SPCCT中傳統(tǒng)圖像、50keV及70keV圖像均可以清晰顯示支架，而在相應的SDLCT圖像上顯示支架更困難；盡管100和140keV可以降低支架偽影，但此時冠狀動脈管腔強化程度也減低，從而導致冠脈支架內(nèi)管腔顯示不清，所以相比于50keV、100和140keV的診斷準確性明顯降低。因此用SPCCT傳統(tǒng)圖像重建和低keV重建可以顯著提高支架內(nèi)軟斑塊的再狹窄的診斷準確性。Sigovan等使用傳統(tǒng)集合探測器能譜CT(IDSCT)和能譜光子計數(shù)CT(SPCCT)體外評估冠狀動脈狹窄，結果顯示：與IDSCT相比，SPCCT顯著提高了對具有鈣化斑塊的冠狀動脈管腔的評估。因此，這種新技術有望提高對冠狀動脈管腔狹窄的評估準確性，尤其對于冠脈管腔嚴重鈣化的患者。

能譜CT是利用來自不同能量的衰減數(shù)據(jù)表征物質(zhì)的組成成分，除可提供傳統(tǒng)的診斷圖像外，能譜CT還可提供虛擬單能量圖像、虛擬平掃圖像、碘圖及有效原子序數(shù)圖像，這些可以彌補及克服傳統(tǒng)圖像的局限性。Symons人評估傳統(tǒng)混和重建、虛擬單能量重建(virtual monoenergetic，VM)及頻譜噪聲優(yōu)化(frequency spectrum noise-optimized virtual monoenergetic，VMO)重建對斑塊探測及定量分析的影響，結果顯示：40～70keV后處理優(yōu)化的虛擬單能量圖像檢測斑塊的CNR較好，較其它重建方法的CNR提高25%～28%；但是，由于缺乏軟件優(yōu)化，最低能量(40keV)圖像可能容易出現(xiàn)斑塊量化的錯誤。因此，與傳統(tǒng)CT圖像相比，使用優(yōu)化的低keV圖像可以顯著改善冠狀動脈斑塊的圖像質(zhì)量。Yunaga等使用快速電壓切換單源雙能(SSDECT)研究不同虛擬單能圖像對于鈣化斑塊偽影及冠脈管腔直徑的影響，結果顯示不同單能譜圖像不會影響對冠狀動脈鈣化斑塊的直徑和鈣化的冠狀動脈管腔直徑的測量。

4.智能新時代

基于機器學習人工智能方法在心臟領域的應用。Tesche等研究鈣化斑塊對機器學習CT-FFR的影響，結果顯示機器學習CT-FFR在所有的鈣化積分中都有很高的診斷性，這不僅有利于將CT-FFR整合到冠心病患者的臨床管理中，而且對于冠狀動脈重度鈣化的患者也十分重要。Hamersvelt等研究通過深度學習的方式提高CCTA檢測冠心病患者功能改變的特異性。Commandeur等研究運用深度學習自動量化心臟周圍的脂肪，結果顯示：這種方法與實際測量結果間具有很高的相關性及一致性。因此運用這種方法有利于對心血管風險評估及不良心血管事件的預測。

心臟瓣膜疾病及先天性心臟病

相比于經(jīng)食管的二維超聲心動圖(TEE)，CT不僅可以更清楚顯示瓣膜及瓣膜根部的特點，也可定性評估(瓣膜的形態(tài)、瓣環(huán)的程度及瓣葉連接部的鈣化)和定量評估(大小)瓣膜和瓣膜根部的情況。Koo等比較主動脈瓣人工瓣膜的大小和CT測量二尖瓣型主動脈及三尖瓣型主動脈瓣膜的大小，結果顯示CT測量的二尖瓣型主動脈瓣膜的參數(shù)與人工瓣膜及三尖瓣型主動脈參數(shù)具有很好的相關性。因此，CT測量瓣膜的參數(shù)對于外科手術選擇(AVR和TAVI)合適的瓣膜是十分重要的。Suh等研究CT在二尖瓣返流術前評估的應用，結果顯示心臟CT在檢測二尖瓣脫垂的部位和在手術前預測不可修復的二尖瓣方面有杰出的表現(xiàn)，在CT圖像上瓣膜的形態(tài)如嚴重的瓣膜增厚或鈣化是不可修復二尖瓣最重要的預測因子。

另外，對于先天性心臟病患者，CT不僅可以觀察患者心臟的解剖結構及復雜的血流動力學改變，而且還可以觀察患者術后的改變及長期的影響。Contijoch等使用低劑量4D電影CT自動量化分析成人先天性心臟病(ACHD)患者右心室整體和局部的收縮功能，結果顯示：通過識別成人先天性心臟病右心室運動障礙的局部特征可以更精確量化右心室的功能；同時，CT還可以觀察冠狀動脈的異常起源及走行。Kaiyue等評估中國西南地區(qū)右冠異常開口患者的預后，研究發(fā)現(xiàn)中國西南地區(qū)右冠異常開口發(fā)病率與我國其它地區(qū)的發(fā)病率相當，而血管狹窄程度則是最具預測惡性心血管事件發(fā)生的風險因子。因此對于血管狹窄程度嚴重的右冠開口異常并進行保守治療的患者而言，避免過度運動是非常有必要的，該研究為患者個體化的診療提供了有力的臨床證據(jù)。

總之，隨著科研水平的提高，中國學者RSNA學術報告數(shù)量逐年升高，而在心臟CT研究領域中，冠心病仍然是最重要的研究內(nèi)容，而新技術的發(fā)展有利于進一步分析心臟的結構和功能，為心血管疾病的預防、治療及預后提供了新思路。

參考文獻：

[1] 黃璐,冉玲平,夏黎明.RSNA2015心臟CT和MR[J].放射學實踐,2016,31(3):202-205.

[2] 冉玲平,黃璐,夏黎明，等.RSNA2016心臟MRI/CT[J].放射學實踐,2017,32(1):3-7.