最新:动态CT心肌灌注成像技术操作与图像分析中国专家共识(全文).docx
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1、最新动态CT心肌灌注成像技术操作与图像分析中国专家共识(全文)摘要动态CT心肌灌注成像(CT-MPIf简称CTP)技术快速发展,在心脏功能学评估方面发挥重要作用。为促进动态CTP技术的临床应用,专业学组数十位专家在自身临床实践经验的基础上结合大量研究成果,就动态CTP成像操作和图像分析的若干具体问题进行讨论,最终达成共识,编撰成文。本共识主要分为动态CTP患者选择、检查前准备、检查操作、图像后处理及结果分析五大部分,涉及该技术实际操作与分析的各个环节,具有较高的临床实用价值,建议在动态CTP临床工作中进行参考与应用。冠状动脉CTA(coronaryCTA,CCTA)作为冠心病的无创性检查与诊断
2、技术,已经获得大量的循证医学证据并得到欧美指南的推荐,其阴性预测价值高,可作为有创冠状动脉造影(invasivecoronaryangiography,ICA)检查的看门人”。冠状动脉血运重建是冠心病的重要治疗手段之一,开通狭窄的病变血管,从而改善缺血心肌的血流灌注,缓解药物难以控制的心绞痛症状,提高患者的活动能力和生活质量。因此,判断是否存在心肌缺血是进行血运重建治疗的关键所在。2018年欧洲心脏病学会心脏血运重建治疗指南及2016年中国经皮冠状动脉介入治疗指南均明确指出,对于狭窄程度在90%以下的病变,必须有心肌缺血证据才可进行血运重建治疗。既往临床研究证实,冠状动脉狭窄程度与心肌是否缺血
3、并不完全匹配,在管腔狭窄50%70%的病变中,有65%的病变并不导致心肌缺血,即使狭窄程度为70%90%,仍有20%左右的病变并没有导致心肌缺血,而狭窄程度不足50%的病变中,也会有约20%病变导致心肌缺血。因此,如何准确诊断心肌缺血的病变是目前研究的重要方向。CT心肌灌注成像(CTmyocardia1.perfusionimaging,CT-MPI;以下简称CTperfusion,CTP)作为一种无创性评价心肌灌注的CT技术,经过了二十余年的探索和发展。根据采集图像的技术不同,CTP分为静态成像和动态成像两种。静态CTP相当于在CCTA图像上观察心肌显像的密度值;动态CTP是在团注碘对比剂后
4、,对心脏进行连续多个心动周期的图像采集,获得主动脉和心肌的时间密度曲线(timedensitycurve,TDC),应用后处理软件进行定量心肌灌注指标分析。本文主要讲述动态CT心肌灌注技术,该技术于2005年率先由日本学者Kurata应用通用电气(GE)16排螺旋CT进行了临床应用研究的报道。近年来,CT设备软硬件不断提升,确保了实现CTP检查的技术要求,Z轴覆盖范围能够纳入全部心肌,CTP辐射剂量显著降低,临床研究的适用性证据更加充分,CTP在技术层面上已经到了可以广泛推广应用的阶段。目前临床上进行心肌灌注检查主要依赖核医学科的单光子发射断层成像(sing1.ephotonemissionc
5、omputedtomographyzSPECT)0然而,据中国心血管影像技术应用现状调查与医疗质量报告对我国2017至2018年的横断面调查结果显示,我国仅有12.9%的三级医院开展SPEeT心肌灌注显像,二级医院没有开展这项技术,对于心肌缺血评估的缺口巨大。另一方面,冠心病无创影像诊断技术中,CCTA在我国普及率最高,约有91.9%的三级医院和45.6%的二级医院能够开展,因此,CTP检查的临床普及应用具有巨大的发展空间。如何规范合理地进行CTP的成像操作,如何准确标准化地进行CTP图像分析,亟需专家达成共识,指导临床开展该项工作,尽快加以推广应用。2020年,国际心血管CT协会制定并发表了
6、CTP专家共识,对于本共识的写作具有参考价值。一、CTP患者选择(-)检查适应证基于我国CCTA技术普及率高的实际情况,本专家共识建议,对于疑诊冠心病患者,应首先完成CCTA检查,然后根据病变及患者临床症状等情况,推荐是否进一步行CTP检查,具体推荐的各种适用情况如下。1.CCTA检查后:(1)无冠状动脉梗阻性病变(狭窄程度50%),但临床表现或其他检查不能排除心肌缺血者可以考虑行CTP检查。(2)存在1支及以上冠状动脉梗阻性病变(狭窄程度50%90%),如无CTP禁忌证,可以行CTP检查。(3)CCTA图像诊断管腔狭窄有困难者,可以考虑进一步行CTP检查。这同时弥补了CT血流储备分数的不足。
7、例如,严重钙化导致的冠状动脉管腔被完全遮挡;冠状动脉支架管径小于3mm,难以评估支架内再狭窄情况;图像质量差不能评估冠状动脉情况,如冠状动脉运动、心律不齐等导致的各种伪影。(4)CCTA排除了冠状动脉主干的梗阻性病变,但临床仍怀疑存在微循环障碍,如糖尿病、非梗阻性肥厚型心肌病时,也可行CTP检查。2.已知冠心病患者或者临床表现疑诊冠心病患者:(1)冠状动脉慢性完全闭塞病变,评价心肌缺血或梗死情况。(2)冠状动脉支架术后,评价心肌缺血改善情况。(3)冠状动脉支架或者冠状动脉旁路移植术后,出现新发疑似心肌缺血症状,评价心肌灌注状况。(4)被临床评估为中高度冠心病风险患者,临床症状、负荷运动试验心电
8、图等提示心肌缺血可能性较大时,可采用CCTA和CTP联合检查,评价冠状动脉和心肌灌注状况。(5)其他影像设备行心肌灌注负荷试验检查的禁忌证或者不开展这项检查,如心脏MR、SPECT和正电子发射断层成像(positronemissioncomputedtomography,PET)等,或者患者难以配合完成检查的情况。(二)检查禁忌证CTP检查禁忌证主要包括CT增强检查使用碘对比剂禁忌证及使用负荷药物禁忌证。碘对比剂使用禁忌证参见碘对比剂使用指南(第2版)。心脏负荷方式分为运动负荷与药物负荷两种,CTP主要采用药物负荷方式。心脏药物负荷试验最常用的药物是非内皮依赖性血管扩张药物,如腺昔、瑞加诺生和
9、双口密达莫。腺昔通过与冠状动脉平滑肌细胞上的A2受体结合引起血管舒张腺昔与其他亚型受体结合引起一定副作用,包括激活A1.受体引起心脏传导阻滞,激活A2b受体引起外周血管舒张和细支气管收缩。由于腺昔半衰期短(0.610s),停止注射后可迅速从循环中清除,消除不良反应。双喀达莫又名潘生丁,血浆半衰期23h,能抑制血液中的腺苗脱氢酶,减少腺苗的酶解,使其积贮而扩张血管;同时又可抑制内皮细胞内磷酸二酯酶,延迟该酶对环磷酸腺昔的水解,使内皮细胞内环磷酸腺昔积贮而扩张血管。瑞加诺生是一种选择性A2a受体激动剂,副作用较小,但半衰期较长。另外,多巴酚丁胺可以通过激活肾上腺素受体增加心脏负荷来增加冠状动脉流量
10、,模拟运动诱导的生理变化。但目前还没有药物被批准专用于CTP检查。CTP负荷试验的药物使用绝对禁忌证包括:高危的不稳定心绞痛、失代偿或控制不佳的充血性心力衰竭、未控制的高血压血压200/11OmmHg(ImmHg=O.133kPa)、低血压(收缩压90mmHg)、已知的对比剂过敏(除非预先治疗)、负荷药物过敏、未控制的心律失常、严重的症状性主动脉或主动脉瓣狭窄、支气管狭窄或痉挛的肺部疾病患者(避免腺昔和潘生丁,如无活动性喘息可考虑使用瑞加德松或国产替代药物瑞加诺生)、急性肺栓塞、活动性咳嗽变异型哮喘、急性心肌炎或心包炎、急性主动脉夹层、重度肺动脉高压、急性心肌梗死、任何原因的急性疾病、严重肾功
11、能不全(肾小球滤过率30mhmin-i1.73m-2)、高度房室传导阻滞或窦房结疾病患者、无法配合屏气指令、在检查前24h内食用任何咖啡因、茶碱或巧克力。负荷药物使用的相关禁忌证包括:已知左主干狭窄50%、梗阻性肥厚型心肌病或其他形式的流出道梗阻(流出道梗阻:静息或诱发试验,左心室流出道压差30mmHg)、电解质异常、严重的快速性心律失常或缓慢性心律失常、近期卒中、近期癫痫发作、心率100次min且受体阻滞剂治疗不佳、中度肾功能不全(肾小球滤过率30-60m1.min-i1.73m?)、病态肥胖(体质指数40kg/m?)o但具体临床应用时,需要参考药物的产品说明书,签署患者知情同意书。本专家共
12、识按照CT心肌灌注检查与操作的全部流程,逐一进行讲述。CTP检查与操作流程图见图Io图1CT心肌灌注成像(CTP)检查与操作流程图。该流程图包含检查前准备、扫描前准备、扫描过程和图像后处理4个主要环节,其中扫描过程可选择先静息后负荷或者先负荷后静息,图像后处理包括西门子公司双源CT和通用电气(GE)宽体CT二、检查前准备(-)患者准备医师在患者预约CTP检查时,要进行检查前准备的充分告知。由于动态负荷CTP检查中需要给予患者扩张血管药物,故患者的检查前准备类似核医学药物负荷试验。1.药物和饮食准备:(1)CTP检查前36h停用甲基黄口票岭类药物;检查前24h停用含咖啡因的饮料、茶、食物及药物。
13、(2)CTP检查前至少6h内停用长效硝酸盐类药物,至少2h停用短效硝酸盐类药物。(3)CTP检查前48h内停用B受体阻滞剂,24h内停用钙离子通道阻滞剂。(4)其余针对对比剂或糖尿病等特殊药物的检查前准备,同CCTA检查。2.注射准备:检查时选择在双侧肘正中静脉同时预埋静脉留置针。(二)医师准备1.讲解及询问:正式检查前,由专业医师再次讲解CTP的检查过程,重点是负荷药物的不良反应(反应性心率加快、血压降低等)及半衰期短腺昔的半衰期0610s,腺苗三磷酸(ATP)半衰期约2s的药物代谢动力学特点,以及注射对比剂后可能出现的全身热感、过敏反应等情况。告知患者在检查中出现不能耐受的不适症状时,如心
14、悸、胸痛、胸闷等,要及时用手势或呼喊告知检查技师或医师。再次询问患者症状、病史,确定无检查禁忌证。2 .患者知情同意:在充分知情后,该检查要求患者及家属同时签署知情同意书,主要包括负荷检查相关知情同意及含碘对比剂药物使用知情同意两部分(附件1)。与CTP相关的检查风险主要来自碘对比剂和负荷药物两部分。与碘对比剂相关的不良反应不在此描述,请参考国内相关指南。负荷药物导致的不良反应,以腺昔为例进行详细讲述。腺昔通过激活特异性受体直接诱导冠状动脉舒张,可使心肌血流量增加3.54倍,但同时也引起一定程度的心率升高和血压降低。因此,大多数患者在检查过程中会有一过性心悸和低血压。对于主动脉瓣狭窄或者左心室
15、流出道梗阻的患者,心率加快会进一步减少冠状动脉的灌注血流,因此对此类患者不推荐行负荷CTP检查。整体而言,行负荷检查的患者大约80%会出现轻微的不良反应,常见的有面色潮红(35%40%)、胸痛(25%30%)、呼吸困难(20%)、头晕(7%)、恶心(5%)和症状性低血压(5%)。胸闷或呼吸困难常与心率加快有关。胸痛是非特异性的,不一定与冠状动脉病变有关;当心电图提示ST段下移(幅度大于1mm)时则提示缺血的可能性大。负荷药物使用后约8%的患者会发生房室传导阻滞,但大多数(95%)是自限性的,无需特殊处理。尽管如此,对于自身存在II度及以上房室传导阻滞的患者,要谨慎进行负荷CTP检查。3 .负荷
16、药物准备:负荷CTP检查中负荷药物的输注有两个基本原则。(1)恰当的输注速度:腺昔或ATP的注射速度为140-180gkgimin-;(2)负荷时间:负荷药物匀速注射3min后进行CTP图像采集,图像采集过程中要继续维持负荷药物注射直至图像采集完成。负荷药物的配置会因不同临床中心使用的药品和物品不同有所差别,确保执行上述原则即可,可不拘泥于统一的配制方案。此处仅以腺昔或ATP为例,列举两种配制与注射方案,其中方案一适合于大多数非超重的患者,节省负荷药物,液体量是固定的。但对于大体重的患者,其配制的液体可能不够。方案二根据体重进行了药物总量调整,保证药量维持到检查结束,但是大部分非超重的患者会存
17、在药物的浪费。方案1:(1)负荷药物配制所需药品及物品包括腺昔或ATP(以2m1.:20mg支规格为例)2支、0.9%生理盐水、50m1.注射器、静脉延长管。使用50m1.注射器将2支腺昔或ATP与生理盐水配置成40m1.混合溶液,并连接静脉延长管备用;(2)CTP检查过程中需要使用液体微泵机,经肘正中静脉通路持续注射配置妥当的混合溶液。腺昔或ATP的注射速度(140-180gkg-1.min-1.)与混合溶液的微泵机推注速度(m1./h)不同,需要经过单位换算。当腺昔或ATP注射速度为140gkgimin-时,负荷药物生理盐水混合液的微泵机推注速度(m1./h)=患者体质量数值(kg)8.4
18、o方案2:每支腺昔或ATP(以2m1.:20mg支规格为例)稀释成5m1.负荷药物与0.9%生理盐水混合液。对于75kg及以下的患者,将4支腺昔或ATP稀释成20m1.混合液;75100kg的患者将5支腺昔或ATP稀释至25m1.;而大于100kg的患者,则将6支腺昔或ATP稀释至30m1.当腺昔或ATP注射速度为140gkg-1.min-1.时,腺昔或ATP与生理盐水混合液的液体微泵机推注流速(m1./h)=患者体质量数值(kg)2.1o液体微泵机推注速度调整结束,将静脉延长管与患者静脉留置针进行连接。4 .抢救药械准备与急救预案:患者在CTP检查中可能出现的紧急情况主要与碘对比剂过敏、负荷
19、药物不良反应有关。碘对比剂过敏的急救处理参见相关指南。条件允许时,在检查过程中,可根据患者病情的轻重,考虑配备心脏内科医师,便于医患沟通,及时处置突发不良事件,保障检查安全进行。由于负荷药物的使用,患者在负荷CTP检查过程中可能会出现心悸、胸闷,甚至胸痛等类似心肌缺血发作症状。因此,检查过程中,技师和医师要对患者进行实时心电及血压监测,密切关注患者的基本生命体征(心率、呼吸、血压)。当患者在负荷检查过程中出现心悸、胸闷等情况,主观可以忍受时,可在密切关注下完成检查。当患者难以忍受症状,或者出现胸痛症状、心电图提示ST段压低或心律失常时,要立即终止检查,停止负荷药物的推注。由于负荷药物的半衰期短
20、,大部分副作用在停止注射后几秒或几分钟内就会消失,通常无需特殊处理。检查结束后持续观察患者症状,若症状缓解、消失,且无其他异常反应出现,患者可正常离开;若症状持续不缓解或者加重,则需及时将患者送至急诊给予进一步观察处理。三、CTP检查(-)图像采集前准备1 .患者采取仰卧、足先进体位,对患者进行呼吸屏气训练(不能简单告知),因扫描过程中需要屏气30s左右,故需严格训练,对于实在配合不佳者可进行浅慢呼吸。2 .将CT的心电导线连接于患者前胸壁,关注患者屏气时的心率及心电图图形,心电识别不佳时(如R波显示不佳)可更换电极片位置,或者检查电极片贴合程度。3 .将患者的两侧肘正中静脉通路分别与注射碘对
21、比剂的高压注射器和注射负荷药物的液体微泵机相连接。4 .再次告知患者碘对比剂注射时可能出现一过性发热反应,负荷药物注射可能出现心悸、胸闷等反应,如不可耐受,及时挥手示意或呼喊告知医师。5 .定位像采集模式参照CCTA扫描范围自胸廓入口至心脏膈面(屏气下),扫描条件一般由设备默认设定(正位或者正侧位结合)。(二)图像采集1.双源CT:双源CT探测器Z轴覆盖范围有限。10%重叠下,第2代双源CnF1.ash)Z轴最大可覆盖73mm范围,第3代双源CT(Force)Z轴最大可覆盖105mm范围,正常人心脏Z轴长度70-100mm,因此使用第2代双源CT,存在部分患者心肌无法全部覆盖情况。CTP图像采
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