哺乳动物和鸟类的右心室(RV)是一个薄壁新月形结构,一侧与全身静脉回流相连,另一侧与肺循环相连。右心室是最前方的心腔,位于胸骨下。它的体积比左心室(LV)大10%至15%,自由壁较薄(成人为3-5 mm),质量较小(约为LV的1/3-1/6)。在对RV进行成像时,它可以分为前壁、侧壁和下壁,以及基底段、中段和心尖段。
像左心室功能一样,右心室功能的主要决定因素是前负荷、后负荷、收缩能力和舒张能力。导致右心室衰竭的机械机制可归纳为四个主要类别:前负荷过重、后负荷过重、收缩能力减弱和舒张能力减弱。这些机制经常并存,并且往往是右心室衰竭状态的共同促发因素。
目前评估RV功能的方法包括体格检查、介入检查、常规造影和放射性核素血管造影术、核灌注闪烁显像、心脏CT、MRI、超声心动图和正电子发射断层扫描。心脏MRI可能有助于对慢性右心室功能不全患者进行初步评估和纵向评估,特别是在超声心动图图像质量不佳的情况下。由于可在多个平面进行右心室成像,因此心脏MRI成为评估右心室大小、右心室射血分数和质量的参考标准。右心室射血分数、每搏输出量指数和右心室收缩末期容积指数是判断预后和进行风险分层的指标。每搏输出量与收缩末期容积比值是右心室-肺动脉耦合的简化替代指标,它在数学上与右心室射血分数相关,但呈非线性关系。
CT也可以用来评估右心室功能,今天我们就聊聊CT右心室成像的方法。
CT扫描方案
右心室扫描的关键在造影剂的注射方案,因为右房室交界处的清晰显示具有挑战性。用于在心脏CT上显示右心脏结构的造影剂注射方案与显示左心结构的的造影剂注入方案不同。在使用监测触发方法的常规冠脉CTA中,扫描在升主动脉达到100-140 HU后5-6秒开始,这会导致造影剂和血液混合物对右侧心脏的不均匀衰减。
因此,需要一种改进的方案,包括使用50%剂量的造影剂(造影剂和盐水的1:1混合物)和盐水团注;并提供右心室腔和出口的均匀衰减。建议右心室成像使用三期方案进行,包括注射60-65 mL造影剂、20 mL 70:30生理盐水造影剂混合物和40 mL生理盐水。
然而,这有时不足以评估RV入口和三尖瓣,因为右心房的不均匀增强,以及上腔静脉中的造影剂与下腔静脉未增强的血液混合时的条纹伪影。为了防止这个问题,有人提出了一种半侵入性技术,通过股静脉和肘前静脉同时注射造影剂。这是一种理想的方法,但由于其侵入性,通常使用双期或三期方案。对于心电门控心脏CT的功能分析,需要为心动周期的至少10个阶段(R-R间期的0%-90%)重建最大1.5mm层厚的多期数据。在用于评估心室功能或心脏瓣膜的动态运动的多期心脏门控采集期间,因此相对高的辐射剂量不可避免。为了减少这种辐射剂量,心电控制的管电流调制或宽探测器CT是值得考虑的选项。使用迭代重建的低剂量扫描是获得辐射剂量减少的多期数据的另一种选择。
CT图像重建
为了在心脏CT上测量三尖瓣环,建议使用重建的短轴图像,并在舒张末期采集的四腔和两腔心图像上手动选择环平面水平。二维超声心动图的四腔视图中,正常最大瓣环直径、周长和面积分别为3.1±0.4 cm、11.9±0.9 cm和11.3±1.8 cm2,短轴CT图像中为3.0–3.5 cm。在以扩张环(>40 mm)为特征的功能性TR中,环沿RV自由壁扩张,形状变得更加圆和平坦。
功能性TR中三尖瓣环的变化
正常情况下,三尖瓣环为非平面鞍状狭窄。随着右心功能的恶化,环向前后方向扩张,形状变得更加平面和圆形。一名77岁女性的两张CT图像,她接受了二尖瓣置换术,并伴有右心扩大的功能性TR。三尖瓣的接合缺陷发生在收缩期(箭头)。在重建的短轴视图中,三尖瓣环较大且呈圆形。
心脏CT的四腔心视图可以描绘三尖瓣小叶和三个连合的位置。间隔小叶直接产生于三尖瓣环内侧,位于室间隔上方,且二尖瓣前叶间隔插入顶端≤10 mm。肌性房室隔位于三尖瓣和二尖瓣附着水平的差异处。小叶的接合发生在瓣环的水平面或瓣环的正下方,接合长度为5-10 mm。三尖瓣前叶和后叶可以在右心双腔视图中看到。经导管三尖瓣治疗的计划基于四腔和两腔CT视图。
舒张期四腔心视图中,正常RV游离壁厚度<4 mm。先天性心脏病、肺动脉高压、肺动脉瓣狭窄或右心室流出道阻塞的慢性压力超负荷会导致右心室肥大。由于RV肥大逐渐发展,它有助于区分急性和慢性肺栓塞。
CT右心室功能分析
与作为参考方法的CMR相比,心脏CT对RV功能分析具有良好的准确性和可重复性。
短轴切面的多平面重组图像用于RV功能分析和质量测量。RV容积或压力超负荷的早期征象表现为RV尺寸改变,可通过RV尺寸和容积进行评估。测量容积时,沿心底至心尖的轴线追踪心内膜边界。通过手动轮廓描记,乳头肌和小梁通常被纳入RV腔内。使用基于衰减阈值选择的半自动轮廓描记方法,可将这些结构排除在容积量化之外。RV心内膜边界在舒张末期(基于心电图的R波后的第一个图像,在短轴电影图像上横截面积最大,RV血容量也最大)和收缩末期(同一水平横截面积最小的心动相)进行分割。RV容量的计算采用辛普森法(磁盘堆叠的内插求和法)。
用于 RV 功能分析的心脏 CT
A. 在收缩末期和舒张末期使用基于衰减阈值选择的半自动轮廓方法选择 RV 腔的短轴图像。心肌小梁和乳头肌被排除在容积量化之外。B. 可生成 RV 腔的容积渲染图像以量化 RV 容积。
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