双源CT肺静脉成像在房颤射频消融治疗中的临床应用研究
研究目的：
1.明确肺静脉DSCT解剖分型标准，探讨肺静脉正常解剖变异与房颤之间的关系;
2.利用DSCT心电门控研究全时相内肺静脉口径变化的基本规律，测量房颤与非房颤人群肺静脉径线大小并分析其与房颤的关系;
3.对比分析房颤射频消融术中肺静脉造影与DSCT肺静脉成像情况，探讨CARTO-Merge技术在房颤射频消融中的应用价值。
材料与方法：
1.一般材料
1.1、研究肺静脉DSCT解剖分型
140例病人（其中无房颤病人100人，房颤病人40人）通过DSCT冠状动脉成像序列进行肺静脉成像。100例无房颤病人中，男65人，女35人，年龄37～74岁，平均58.23±10.16岁，排除标准为:纵隔和肺内肿块、纤维化、实变、肺不张、心包和胸腔积液、先天性心脏病、风湿性心脏病、冠心病、心功能衰竭等可以影响肺静脉疾病，心肾功能不全及碘对比剂过敏者，明显心律不齐、呼吸屏气不良、无法配合检查者。房颤病人中，男25例，女15例，年龄14～80岁，平均55.76±11.24岁。
1.2、运用DSCT测量肺静脉口径
采用第一部分肺静脉解剖分型中的“标准型”病人90例作为研究对象，其中无房颤病人64例，房颤病人26例。从90例“标准型”病人中随机选择20例，以右上肺静脉(RSPV)为例，研究肺静脉口径大小在一个心动周期中的变化规律。
1.3、DSCT肺静脉成像与肺静脉造影的对照分析
第二部分研究对象房颤组中行射频消融治疗的病人34人，其中20人采取传统CARTO系统标测，14人在CARTO-Merge技术指导下进行手术，术中均行肺静脉造影。其中男20例，女14例，年龄14～80岁，平均(58.23±10.36)岁。
2.仪器与方法
使用仪器与造影剂:使用德国西门子(Siemens)公司的Somatom Definition型双源CT，采用回顾性心电门控技术进行状动脉成像序列的肺静脉成像;使用美国MALLINCKRODT双筒高压注射器及优维显（370mgI/ml）非离子型对比剂。
DSCT检查方法:扫描前患者禁食、禁水4～8h，扫描前常规训练病人呼吸，使其能在扫描时很好地配合屏气，同时使用硝酸甘油气雾剂舌下喷雾，以扩张冠状动脉，每次1喷。选择冠状动脉成像扫描序列(DS_Coronary CTA Routine_Adult)，扫描前按照标准位置连接好心电导联线以便正常显示心率。扫描范围为气管分叉下10mm至心脏膈面下10mm。冠状动脉CTA成像采用人工智能触发扫描，当感兴趣区(ROI，设在升主动脉根部)CT值达到预设值(100HU)时，再延迟3s启动扫描。双筒高压注射器以4.5～5.5ml/s流率，总量75～90ml经肘前静脉注射，然后以同样速率注射生理盐水30ml冲洗。扫描参数:管电压120kV，电流550mAs，球管旋转时间0.33s，螺距(pitch)0.2～0.5，根据扫描时心率的变化自动进行调整，探测器准直为32×0.6mm，层面采集厚度64×0.6mm，扫描时间7～11s。
导管射频消融及术中肺静脉造影方法:应用德国西门子(Siemens)公司的具有旋转采集成像及CT成像功能的AXIOMArtisdTA平板DSA系统，造影剂为优维显(370mgI/ml)非离子对比剂，局麻下行心内电生理检查及导管射频术。常规消毒铺巾，成功穿刺左锁骨下静脉及右股静脉，经锁骨下静脉放6F冠状静脉窦(CS)电极，经右股静脉按常规方法分两次穿刺房间隔成功并放入2根7.5FSL1长鞘至左心房，分别于左前斜位45°及右前斜位30°行肺静脉造影，放置Lasso电极定位肺静脉电位，经长鞘送入导航星冷盐水灌注大头，于肺静脉CARTO三维建模下分别行两肺静脉电隔离，Lasso电极确定双侧肺静脉与心房电位是否完全电隔离。
3.图像重建与测量方法
3.1、观察分析肺静脉的解剖分型
扫描完成后，DSCT自动化最佳期相选择软件(Best phase)可自动重组出最佳收缩期(BestSyst phase)和舒张期(BestDiast phase)的影像，对所有病例均采用最佳收缩期的重组图像原始数据，把重组图像原始数据导入Inspace软件，分别进行VR、MPR和MIP三种方式成像。在VR图像上利用Inspace软件工具包中的去除骨骼技术模式提取肺静脉图像，完整保留左心房(LA)及左心耳(LAA)，适当切割、旋转并标记，观察肺静脉的解剖及LA、LAA的造影剂充盈情况以作进一步分析。
3.2、双期相测量肺静脉口径
首先将随机选取的20例“标准型”肺静脉解剖病人的原始数据(Raw Data)从0％至100％R-R间期间隔5％进行全时相的图像重建，重建图像层厚1.5mm，层距1.0mm，卷积函数值B26f。重建完后，将全时相图像原始数据逐一导入Inspace软件，用Inspace标记书签(BookMark)导出去骨模式提取后保存的肺静脉图像，用Inspace4D高级血管分析软件(Advanced Vessel Analysis，AVA)中的血管测量(“Lumen to Vsssel”measurement)在多平面三维重建(MPR)图像同一层面上测量出右上肺静脉(RSPV)开口处各个时相的长、短径及截面积，统计得出上述测量指标最大值及最小值所对应的收缩期和舒张期时相。然后，在这两个时相下对所有标准型肺静脉病例进行图像后处理，在VR图像上提取肺静脉图像后，通过InspaceAVA对各支肺静脉开口处测量其长径、短径、平均直径及截面积，并计算肺静脉孔指数（即短径/长径），对上述数据资料进行统计学分析。
3.3、DSCT与肺静脉造影的对照分析
75％时相下重建DSCT肺静脉-左心房图像，用Inspace 4D血管分析软件测量该时相下各支肺静脉开口部平均直径;对术中肺静脉造影保存的LAO45°和RAO30°投照位图像，采用Leonardo图像后处理软件测量肺静脉开口直径。对两组测量的肺静脉开口直径进行统计学分析。
4.资料记录及统计学分析
4.1、肺静脉解剖分型及定义
总结国内外学者关于肺静脉的解剖分型，结合临床实际，肺静脉大致分为标准型、肺静脉共同开口型、副肺静脉型和混合变异型四种类型，具体如下:
(1)标准型:左、右侧肺静脉上下各1支，四支肺静脉分别单独汇入左心房，未见异常肺静脉引流，同侧上、下肺静脉间距离＞0.5cm;
(2)肺静脉共同开口型:在标准型的基础上形成肺静脉共同开口，同侧上、下肺静脉间距离≤0.5cm。其中根据共同开口的位置分为左侧、右侧及双侧共同开口型3个亚型;又根据同侧肺静脉开口于左心房前有无汇合分为3个亚型，即共同开口（未汇合）、短共干（已汇合，开口处距肺静脉分叉部≤1.0cm）、长共干（已汇合，开口处距肺静脉分叉部＞1.0cm）;
(3)副肺静脉型:在标准4支肺静脉的基础上出现了1支或更多的肺静脉，多出的肺静脉称为副肺静脉。根据副肺静脉出现的位置分为3个亚型，即左侧副肺静脉、右侧副肺静脉及最上肺静脉;
(4)混合变异型:肺静脉共同开口与副肺静脉同时存在。
分别记录无房颤组和房颤组病人肺静脉的解剖分型，统计各分型及各亚型组合的出现率。使用SPSS13.0统计学软件进行分析，研究总的解剖学变异发生率及各型变异率在房颤组与无房颤组之间有无统计学差异，以P＜0.05为具有显著差异。
4.2、肺静脉径线的测量
对所有标准型肺静脉开口部的管径进行测量，分别记录无房颤组、房颤组病例收缩期及舒张期四支肺静脉(LSPV、LIPV、RSPV、RIPV)的各个测量值（长径、短径、平均直径、截面积）并计算肺静脉孔指数;分别记录行射频消融病人DSCT和肺静脉造影测量的肺静脉开口直径。以上所有数据的测量均由两位专业人员单独测量，取平均值。采用SPSS13.0软件包，所有计量资料均采用(x-)±s表示，研究各测量值在房颤组与无房颤组之间有无统计学差异以及两种肺静脉成像方式测量的肺静脉开口直径有无统计学差异，以P＜0.05为具有显著差异。
4.3、两种不同方式指导下的房颤射频消融手术时间
分别记录传统CARTO系统标测与CARTO-Merge技术指导下的房颤射频消融手术时间，采用SPSS13.0软件包，所有计量资料均采用(x-)±s表示，研究两种方式指导下的房颤射频消融手术时间有无统计学差异，以P＜0.05为具有显著差异。
结果：
1.肺静脉DSCT解剖分型及肺静脉变异与房颤关系的研究
140例受检对象中，共发现50例肺静脉解剖学变异，总的变异发生率为35.7％(50/140)。40例房颤病人中，标准型肺静脉26例，解剖变异14例，变异率为35％(14/40);100例无房颤病人中发现标准型肺静脉64例，解剖变异36例，变异率为36％(36/100)。两组解剖变异率经x2检验分析，x2=0.012，P值=0.911，p＞0.05，房颤病人与非房颤病人的肺静脉变异率无统计学差异。
房颤组病人14例解剖变异中，有7例出现肺静脉共同开口，占总变异的50％(7/14)，均出现在左侧，其中4例为长共干，2例为短共干，1例为共同开口未汇合;6例发现副肺静脉，占42.9％(6/14)，均出现在右侧，除1例为2支副肺静脉外，其余5例均各出现1支副肺静脉;混合变异型仅发现1例，为左侧肺静脉短共干合并右副肺静脉，占7.1％(1/14)。无房颤组病人36例解剖变异中，肺静脉共同开口型有18例，占总变异的50％(18/36)，其中左侧肺静脉共同开口15例（长共干7例，短共干5例，共同开口未汇合3例），右侧肺静脉共同开口2例（长共干和短共干各1例），双侧肺静脉共同开口1例（左侧肺静脉短共干合并右侧肺静脉长共干）;16例出现副肺静脉，占44.4％(16/36)，其中14例为右侧副肺静脉（尚有1例出现2支副肺静脉），1例为左侧副肺静脉，还有1例为最上肺静脉;混合变异型共发现2例，为左侧肺静脉长/短共干合并右副肺静脉各1例，占5.6％(2/36)。
本研究共发现12种变异类型，常见的变异亚型是左肺静脉长共干、左肺静脉短共干及单支右侧中肺静脉（RMPV）单独注入左心房，房颤组与无房颤组的发生率分别为10％与7％、5％与5％及12.5％与13％。经x2检验，P=0.510，1.0，1.0，P值均＞0.05，各型变异发生率在房颤组与无房颤组间没有统计学差异。
2.DSCT心电门控在肺静脉径线测量中的应用研究
2.1、通过对随机抽取的20例标准型肺静脉病人进行研究，发现标准型肺静脉人群RSPV口径在一个心动周期内呈现周期性变化，其最大平均直径及截面积出现在40％时相，平均直径均值为19.00±1.20mm，截面积均值为293.70±41.29mm;最小值出现在80％时相，平均直径均值为17.33±1.14mm，截面积均值为238.00±39.62mm。
2.2、在房颤组和非房颤组组内，经配对样本t检验分析，四支肺静脉各自的长、短径、肺静脉孔指数及截面积测量值在收缩期与舒张期之间具有显著差异(P＜0.01)，即收缩期径线测值均大于舒张期径线测值。
房颤组与无房颤组组间肺静脉径线的比较均采用两独立样本t检验，得出以下结果:
(1)房颤组与无房颤组LSPV、LIPV长径、短径及截面积的最大值及最小值之间具有统计学差异性(P＜0.05)，认为房颤病人LSPV、LIPV长径、短径及截面积均大于无房颤人群;
(2)房颤组与无房颤组RSPV、RIPV长径最大值及最小值之间具有统计学差异性(P＜0.05)，认为房颤病人RSPV、RIPV长径均大于无房颤人群;
(3)房颤组与无房颤组RSPV、RIPV短径最大值及最小值之间均无统计学差异性(P＞0.05)，认为房颤病人的RSPV、RIPV短径与无房颤人群无显著差异;
(4)房颤组与无房颤组RSPV截面积的最大值比较，t=2.298，P=0.024，0.01＜P＜0.05，可认为房颤病人RSPV截面积的最大值大于无房颤人群;而两组RSPV截面积的最小值比较，t=1.90，P=0.061，P＞0.05，认为房颤病人与无房颤人群RSPV截面积的最小值无统计学差异;
(5)房颤组与无房颤组RIPV截面积最大值及最小值之间均无统计学差异性(P＞0.05)，认为房颤病人的RIPV截面积与无房颤人群无显著差异;
(6)房颤组与无房颤组四支肺静脉的肺静脉孔指数最大值及最小值之间均无统计学差异性(P＞0.05)，认为房颤病人的肺静脉孔指数即肺静脉开口形状与无房颤人群无显著差异;
(7)无论房颤组还是无房颤组，右肺静脉(RSPV、RIPV)的肺静脉孔指数均较左肺静脉(LSPV、LIPV)大，说明左肺静脉开口形状更偏于椭圆形，右肺静脉相对偏圆。
3.房颤射频消融术前DSCT肺静脉成像与术中肺静脉造影的对照分析
34例患者CT中共识别肺静脉136根，其中22例为标准型肺静脉解剖(64.7％)，5例有单独开口的右副肺静脉(14.7％)，6例为左肺静脉共同开口(17.6％)，还有1例为左肺静脉短共干合并右中肺独立静脉混合变异(3.0％)。肺静脉造影仅识别肺静脉共130根，其中3例患者肺静脉造影遗漏右副肺静脉（4根，1例为右侧2根副肺静脉），2例患者肺静脉造影中无法识别右下肺静脉。130根肺静脉开口平均直径，经配对样本t检验统计分析，DSCT肺静脉成像与肺静脉造影所测得的肺静脉直径之间，P=0.115，0.089，0.169，0.077，0.518，0.893，P值均＞0.05，差异无统计学差异。
4.传统CARTO系统标测与CARTO-Merge技术指导下房颤射频消融手术时间比较
20例房颤患者采用传统CARTO系统标测下的射频消融手术，其平均手术时间是(4.47±0.42)h，14例CARTO-Merge技术指导下的环肺静脉消融术平均手术时间为（3.68±0.35）h，经独立样本t检验分析，t=5.766，P＜0.05，差异有统计学意义。
结论：
1.通过房颤组与无房颤组在肺静脉解剖变异发生率及各类型变异发生率的对比，发现房颤患者与无房颤人群肺静脉变异的发生率不存在差异，且变异类型与房颤的发生并无关联，提示房颤的发生应有其更为复杂的电生理机制而与上述大体解剖学因素无关;
2.肺静脉口径在一个心动周期内呈现周期性变化，其最大值、最小值大致在40％、80％时相。房颤射频消融术前准确测量肺静脉口径应该选择在心动周期的同一时相;肺静脉口径大小与房颤的发生具有一定关系，仍有待进一步的研究;
3.DSCT能较精确的评估肺静脉开口大小及形状，为房颤射频消融术前肺静脉开口部径线的测量值及术后评估有无肺静脉狭窄提供有用的参考依据;
4.CARTO-Merge技术融合DSCT重建图像与CARTO电生理图像，结合术中的肺静脉造影，可准确把握肺静脉的解剖，对Lasso电极的选择以及消融准确度有很大帮助，同时大大缩短手术时间，减少患者的X线曝光量。
双源CT;肺静脉造影;心房纤维颤动;导管射频消融
南方医科大学
硕士
影像医学与核医学
成官迅
2012
中文
R445;R542.2
81
2013-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）