作者：陆旸，祁荣兴，南通大学第二附属医院影像科

心肌延迟强化（myocardial delayed enhancement，MDE）反映了心肌损害及纤维化改变，许多病理改变均会导致心肌出现延迟强化。MDE的检测有助于对心脏疾患进行危险分层、选择合适的治疗方案及预后判断。MRI的延迟钆对比剂增强扫描已成为MDE的金标准，在评估心肌纤维化的准确性方面和病理结果有着高度的一致。但MRI扫描时间长，容易受到呼吸伪影的影响；幽闭恐惧症及金属装置等禁忌证限制了适用人群的范围；且钆对比剂导致肾源性系统性纤维化的报道越来越多。

近年来，CT成像技术取得了迅速的发展，CT技术的进步包括更高的空间、时间分辨率和更宽的探测器、新的迭代重组算法（iterativere construction，IR）、双能量扫描模式及各种后处理技术等，使在CT上进行MDE成像越来越可靠。MDE-CT作为一项快速检查，可以为MRI禁忌患者提供一定的解决方法。为了更深入地了解并掌握MDE的生理、病理基础以及CT评估MDE的扫描控制及新技术应用等，现对其作一综述。

1.MDE的生理、病理基础

MDE成像的原理是病变心肌的细胞外间隙增宽，使用细胞外对比剂并经过一段时间的延迟后，会分布于增宽的细胞外间隙并停滞，形成强化区；而正常心肌由于细胞外间隙紧密，对比剂会快速排空，从而区分正常心肌和病变心肌。缺血性心肌病（ischemic cardiomyopathy，ICM）与非缺血性心肌病（non-ischemic cardiomyopathy，NICM）均会发生细胞外间隙增宽，形成延迟强化。ICM发生后，梗死心肌发生替代纤维化，造成细胞外间隙增宽形成延迟强化。ICM延迟强化仅发生于血管闭塞或狭窄的心肌节段，一般从心内膜开始，逐渐向心外膜发展直至完全透壁。其纤维化往往起源于心内膜是因为这部分心肌是由血管的终末部分供血，其对缺血最为敏感。

NICM也会出现心肌的替代纤维化而形成延迟强化。常见病变包括扩张性心肌病（dilated cardiomyopathy，DCM）、肥厚性心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）和限制性心肌病（restrictive cardiomyopathy，RCM）等。DCM是一类以左心室或双心室扩大，同时伴收缩功能障碍为特征的心肌病。随着压力、容量负荷的增大导致心肌细胞坏死、纤维化形成，DCM可表现有心肌中层线样的延迟强化。

HCM是一种常染色体显性遗传疾病，至少由10种编码肌节蛋白的不同基因的突变引起。在组织学上，表现为心肌细胞肥大及排列混乱和细胞外纤维化。HCM的延迟强化一般发生在肥厚区和室间隔与右室游离壁的交界处，呈心肌中层的散在斑片状强化。RCM中最常见的类型是心肌淀粉样变，为淀粉样蛋白过量产生并沉淀引起心肌纤维化，表现为弥漫性的心内膜下心肌延迟强化。

心肌炎也可出现明显的MDE，病因很多，包括药物毒性和自身免疫性疾病，最常见的是病毒感染导致免疫介导的心肌损伤。心肌炎的主要延迟强化为心外膜强化，但严重时也可见局灶性透壁强化，这是晚期心肌中发生了更严重的心肌损伤和替代纤维化的表现。

2.MDE的CT扫描

2.1多层螺旋CT

最早进行MDE-CT的研究是在16排多层螺旋CT（multislice spiralCT，MSCT）上进行的，64排MSCT也有很多相关报道。管电压、心电门控及时相、对比剂注射方案等选择对MDE的显示、定量均有影响。多个研究表明不同管电压的选择对MDE的显示及诊断效能有一定的影响，低管电压对MDE的显示有优势。Mahnken等利用16排MSCT（管电压80kV）对多名ICM患者进行了MDE扫描，成功显示出了心肌纤维化，且与MRI有很好的一致性（k=0.878）；设置80kV、100kV、120kV进行图像比较，发现80kV时MDE与正常心肌间的对比度最大。

Choe等通过16排MSCT（管电压120kV）进行的MDE成像，发现对ICM患者心肌纤维化定量时，与MRI仍有显著的差异。另外，调整管电流会影响MDE的诊断效能，Brodoefel等通过在猪的心梗模型上用64排MSCT进行MDE扫描，发现80kV时，MDE的对比度最好，且大大降低了辐射剂量；120kV与80kV在相同管电流时，对MDE的诊断效能并无明显差异；反之，管电压不变，减少管电流则会降低诊断效能。

前瞻性心电门控行MDE成像时，可以大大降低辐射剂量，但只限于患者心率缓慢且规律且低于65次/min时才可使用。如果心率高或不规律，则只能使用回顾性心电门控。而关于心电门控时相的选择，Matsumoto等认为，舒张期与收缩期对MDE的评估并无显着的差异，大部分文献仍选择在60%～80%的R-R间期进行MDE-CT成像。对比剂注射方案的选择，大多数研究采用的碘对比剂浓度在320～400mg/ml之间，剂量0.7～1.8ml/kg体重，流率3～5ml/s，在CT血管造影（CTA）或CT灌注成像（CTP）后等待5～15min扫描获得延迟强化图像。

有学者选用“低流速法”注入对比剂，既将总量中部分对比剂于CTA或CTP扫描完成后，以0.1～0.5ml/s的低流率在延迟时间内第二次注入。Brodoefel等用64排MSCT在猪的心梗模型上进行两种注射方案的比较，在延迟的5min内，以0.1ml/s的流率注入约30ml的碘对比剂，并认为这种低流率注射法使得图像对比度更高，提高了CT与MRI的一致性。之后又分别于延迟时间3min、5min、10min、15min时进行MDE扫描，发现在5min和10min时评估MDE有很好的一致性，且10min时，病变与正常心肌的对比度最好。

MSCT上的MDE图像采用滤波反投影法（filtered back projection，FBP）重组，卷积核多采用B10f、B30f，文献报道中均采用了心脏短轴、长轴及四腔心图像进行图像分析评估；大多层厚设置为5～10mm，层厚过高，则容积效应影响大；层厚过低，则图像噪声比较大。

2.2双能量CT

双能量CT（DECT）可同时获得低能量和高能量两组图像，开拓了CT在心血管方面研究的新领域。DECT依据高低密度物质分别在高低能量下的衰减特性，实现了图像质量的优化和物质成分分离。DECT所带来的新技术包括:线性融合、非线性融合、单能谱技术（Mono）、物质分离的碘分布图等，近年来有大量文献报道关于采用DECT各种新技术对MDE-CT进行检测和定量的研究。

2.2.1.线性融合图像

在DECT的后处理技术中，线性融合对MDE的显示及诊断有一定帮助。低管电压图像或融合系数值越大，图像对比度越高，但图像的噪声也越大；反之，高管电压或融合系数值越小，图像的噪声也越大，但图像对比度越低。所以融合系数的选择决定了图像优化的效果。Wichmann等用双源双能量CT（DSCT）对ICM患者进行MDE扫描，将获得的100kV、140kV、线性融合图像（融合系数0.3、0.6、0.8）进行了评估，发现其中融合系数0.6和0.8的图像显示纤维化的敏感度、准确率较好，且获得了更高的对比噪声比（contrast-to-noise ratio，CNR）；其中融合系数0.6时评估纤维化定量与MRI的一致性最好。

Lee等对NICM患者行MDE成像，发现100kV显示纤维化及其分布模式和MRI的一致性分别为k=0.886、0.888，而融合系数0.6则分别为k=0.867、0.866，但140kV时均较低。

2.2.2.单能谱技术

单能谱重组是另一种有效的图像优化的方法，单能谱对MDE的评估文献报道较多。一般来说，低能级有助于提高了病变与正常心肌的对比度，但也增加了图像的噪声。而单能谱能够选择重组合适的能级图像，既能提高病灶显示，同时又具有很好的信噪比（SNR）。

Chang等对NICM患者行MDE扫描，重建出60keV、70keV、80keV与融合系数0.6的线性融合图像，发现80keV时线束硬化伪影最少，但70keV时图像CNR最好，且显示纤维化的敏感性、准确性最高，为94.6%、95.6%；同时，70keV在评估纤维化分布模式时，也与MRI最为相近。

Wichmann等研究认为80keV时对MDE的显示具有很好的敏感性及准确性，且图像的主观评分较线性融合图像更高。最近，DSCT新的高级单能谱技术在临床广泛应用，其在低能级成像方面显示出巨大优势，既增加了图像的对比度，同时又能兼顾到图像的SNR。Sandfort等对8只心梗模型犬行MDE扫描，重组了90kV、碘图、融合系数0.6线性融合图像，以及40～150keV（每次递增10keV）的Mono和MonoPlus图像，发现MonoPlus40keV时CNR最高，可达5.53，且在延迟强化显示上表现出明显优势。

2.2.3.碘图

碘分布图是利用双能量物质分离的原理实现的，关于碘分布图对MDE的诊断效能方面，文献报道存在争论。Wichmann等认为碘图最容易出假阳性及假阴性，高估了78%的纤维化透壁程度，低估55%的纤维化体积。Truong等在DSCT上对心梗模型猪进行MDE扫描，重组80kV、100kV，以及碘分布图进行比较，认为100kV提供了最佳CNR，显示纤维化的敏感度最高（67%），所显示的纤维灶体积与病理结果相关性最高（P=0.88）；但碘分布图敏感度仅50%，CNR甚至低于80kV图像，所有图像均高估了纤维化的透壁程度。但是最近有研究者应用GE单源双能量CT的碘图进行心衰患者的MDE评估，认为与其他CT技术相比，其具有更高的敏感性及特异性。

2.3IR技术

随着CT技术进步，IR在临床的应用越来越广泛。IR的选择对MDE-CT成像的影响也是极大的，特别是对低剂量扫描。Tanabe进行了MDE扫描，将80kV的图像分别进行全模型迭代重组（iterative model reconstruction，IMR），混合型迭代重组（hybrid iterativere construction，HIR），以及FBP三种算法的重组，发现检测ICM患者心肌纤维化的敏感度分别为80%、62%、56%；特异度分别为93%、91%、91%；且IMR算法的图像CNR最高。Kishimoto等发现自适应统计迭代重组（adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）算法在80%～100%时可以提高碘图评估ICM患者心肌纤维化透壁程度的准确率，使之达到73.3%，且ASIR在100%时可获得最高CNR13.5。

综上所述，CT在精确评估CTA和CTP时，可同时检测和定量心肌纤维化，且具有较高的准确性，特别是DECT的新技术应用，使得优势更加突出，为MRI禁忌的患者提供另外一种可行可靠的解决方法，进而为临床缺血性和非缺血性心肌病的诊断、治疗和预后提供依据。

来源：陆旸,祁荣兴.CT评估心肌延迟强化的研究进展[J].临床放射学杂志,2019,38(11):2213-2215.

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