人工智能在冠状动脉CT血管成像中的应用与进展

<正>冠状动脉疾病(coronary artery disease,CAD)长期以来一直是威胁中国居民生命健康的重要因素。冠状动脉CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)是诊断CAD的一种重要影像学检查方法。当前，人工智能(artificial intelligence,AI)在冠状动脉CTA领域得到了广泛的运用，可通过降低图像噪声及减少运动伪影提高图像质量、辅助心脏CT解剖结构自动分割、测定冠状动脉钙化评分(coronary artery calcium score,CACS)、     

基于第三代双源CT动态心肌灌注成像不同负荷后心率增量者的正常心肌血流量范围

目的:探讨基于第3代双源CT动态心肌灌注成像(CT-MPI)定量的正常心肌血流量(MBF)与负荷后心率增量的关系。方法:回顾性分析2016年10月至2019年11月于上海交通大学附属第六人民医院行动态CT-MPI及冠状动脉CTA(CCTA)检查的冠状动脉正常或冠状动脉轻微狭窄(定义为任一心外膜血管直径狭窄<25%)441例患者的CT-MPI图像,根据纳入和排除标准最终纳入研究231例患者。根据17节段模型在每个节段绘制ROI,采用混合去卷积法和最大斜率模型计算出每个节段的MBF及整体MBF。同时记录负荷后心率的增量及图像质量的相关参数。根据负荷后心率增量将患者分为4组,即心率增量≤9次/min组、10~19次/min组、20~29次/min组及≥30次/min组。非正态分布计量资料相关性分析采用Spearman相关性检验,采用Kruskal-Wallis检验比较多组间差异,事后比较采用Dunn-Bonferroni检验以区分两组间差异。采用Mann-Whitney U检验比不同节段的两组间差异。结果:纳入的所有患者的整体MBF为157(140,182)ml·100 ml^-1·min^-1。负荷后整体MBF与心率增量呈正相关(r=0.350,P<0.001)。心率增量不同亚组(≤9次/min亚组37例、10~19次/min亚组107例、20~29次/min亚组66例及≥30次/min亚组21例)的MBF分别为(142±26)、155(137,177)、(171±31)及(187±42)ml·100 ml^-1·min^-1。不同心率增量亚组的绝对整体MBF差异具有统计学意义(H=30.000,P<0.001)。心率增量≤9次/min亚组的整体MBF显著低于心率增量10~19次/min亚组的整体MBF(调整后P=0.029);当心率增量≥20次/min时MBF的差异无统计学意义(调整后P>0.05)。第3节段MBF(基底部下室间隔段)显著低于其他节段的MBF[分别为136(117,148)和161(142,191)ml·100 ml^-1·min^-1,U=104539.000,P<0.001]。结论:整体MBF值与负荷后心率增加的程度呈正相关。心率增量≥10次/min的患者整体MBF更高。     

基于机器学习的FFRCT对冠状动脉功能性狭窄的诊断准确性研究

目的以有创性冠状动脉血流储备分数（FFR）为金标准,探讨不同区间内基于机器深度学习的CT冠状动脉血流储备分数（FFR_CT）对冠状动脉功能性狭窄的诊断准确性。方法?回顾性收集先后行冠状动脉CT血管成像（CCTA）及FFR检查的病人125例（162处病变）,年龄42.0~88.0岁,平均（61.0±8.2）岁,男79例,女46例。两项检查时间间隔≤2周。在CCTA影像上获得病变直径狭窄程度,采用西门子cFFR原型软件（cFFR,version3.0.0）计算FFR_CT数值。以FFR≤0.8为具有血流动力学意义的狭窄,绘制FFR_CT及CCTA的受试者操作特征曲线,获得曲线下面积（AUC）。并计算两种方法的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确度。结果FFR_CT及CCTA对于诊断功能性狭窄的AUC分别为0.85、0.76（P<0.05）。基于病人水平分析,CCTA和FFR_CT的诊断敏感度、特异度、准确度分别为77.6%、69.7%、76.8%和85.7%、78.9%和86.1%。当FFR_CT数值≤0.69、0.7~0.8、0.81~0.89、≥0.9时,FFR_CT诊断功能性狭窄的准确度分别为86.4%、61.2%、88.6%、98.2%。结论以FFR为金标准,FFR_CT数值在0.7~0.8之外的病变结果具有良好的诊断准确性,而数值在0.7~0.8区域内的病变诊断准确性欠佳。     

静息心肌灌注显像在糖尿病心脏自主神经病变患者中的应用

目的：糖尿病心脏自主神经病变（CAN）是严重的糖尿病并发症之一，可引起无痛性心肌缺血、甚至导致无痛性心肌梗死等严重后果。本研究探讨了运用核素心肌灌注显像在CAN患者中诊断心肌缺血的临床应用。方法：收集43位2型糖尿病病人，根据心血管自主神经功能试验将其分为心血管自主神经功能正常组（N=8）；CAN早期病变组（N=9）；CAN确诊组（N=16）；CAN严重组（N=10）。所有患者均接受24小时动态心电图检查和201Tl静息-再分布心肌灌注显像。结果：201Tl心肌灌注显像共在55.8%（24/43）的患者中发现有心肌缺血，其中可逆性缺血心肌节段共67个、不可逆性缺血心肌节段共18个。心肌缺血的发生率随着CAN病变严重程度的上升而增高；24小时动态心电图共在32.6%（14/43）的患者中发现有心肌缺血。患者ST-T段压低发生率亦随CAN严重程度的增加而增加。结论：201Tl心肌灌注显像可准确诊断糖尿病患者中由于CAN所引起的心肌缺血，其诊断的灵敏度高于24小时动态心电图检查。在糖尿病患者中应用201Tl心肌灌注显像可早期诊断无症状的心肌缺血，为早期药物干预治疗提供客观依据。     

18F-FDG PET显像探查原发肿瘤灶的价值

目的：探讨^18F-氟脱氧葡萄糖(^18F-FDG)PET显像在原发肿瘤不明患者中的诊断价值以及对治疗方案的影响。方法：采用临床随访、分析活组织检查和病理结果对PET检查的32例原发肿瘤不明转移癌的患者进行回顾性分析。结果：32例患者中^18F-FDG PET发现可疑原发灶16例，其中6例经手术病理证实；经随访，5例临床证实为原发灶；5例临床排除原发灶的诊断。另有2例PET显像未找到原发灶的患者经随访排除转移性癌的诊断。^18F-FDG PET对原发灶的检出率为36．7％(11／30)。PET共提示了35处转移病灶，CT／MR只提示了27处转移病灶。结论：①^18F-FDG PET显像对探查转移性肿瘤的原发灶和制定治疗方案具有很好的临床价值；②建议在CT／MR未能找到原发灶时，应进行^18F-FDG PET显像。     

核素心肌显像在冠状动脉旁路移植术中的应用

心肌存活的判断对于严重冠心病患者选择再血管化适应证、估测疗效和判断预后有着极其重要的临床意义。传统的^201T1静息-再分布显像能较好又经济地评估心肌活力，门控显像技术显示的室壁运动情况能帮助医师更准确地判断缺血心肌的活力，^18F-氟代脱氧葡萄糖（^18F-FDG）心肌代谢显像是迄今评估心肌活力最准确的方法。患者在冠状动脉旁路移植术后出现胸闷症状时，核素心肌显像也能准确地判断有无新发缺血灶或是原有病变术后再狭窄。     

舒张期冠状动脉CTA管腔内密度衰减率预测心肌桥收缩压迫程度

目的 探讨舒张期冠状动脉CT血管成像（CCTA）参数壁冠状动脉管腔内密度衰减率预测心肌桥（MB）收缩压迫程度的价值。方法 测量135例MB患者MB段以及MB近段冠状动脉管腔内平均CT值,计算壁冠状动脉管腔内密度衰减率（%）=（MB近端CT值-MB段CT值）/MB近端CT值×100%。以MB段管腔压迫致狭窄程度≥ 50%为显著收缩压迫,分析壁冠状动脉管腔内密度衰减率、MB长度、MB深度预测MB收缩压迫的效能。结果 壁冠状动脉管腔内密度衰减率、MB长度在MB伴显著收缩压迫、MB伴轻度收缩压迫、MB不伴收缩压迫组患者中的差异均有统计学意义（P均<0.05）。ROC曲线显示密度衰减率的最佳临界值为15%,曲线下面积为0.75,其诊断MB伴显著显著收缩压迫的准确率为73.3%。结论 舒张期CT管腔内密度衰减率与MB收缩压迫程度有关,可通过该参数间接判断MB是否具有显著收缩压迫。     

核素心肌显像在冠状动脉旁路移植术中的应用

心肌存活的判断对于严重冠心病患者选择再血管化适应证、估测疗效和判断预后有着极其重要的临床意义。传统的201Tl静息-再分布显像能较好又经济地评估心肌活力,门控显像技术显示的室壁运动情况能帮助医师更准确地判断缺血心肌的活力,18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)心肌代谢显像是迄今评估心肌活力最准确的方法。患者在冠状动脉旁路移植术后出现胸闷症状时,核素心肌显像也能准确地判断有无新发缺血灶或是原有病变术后再狭窄。     

心肌代谢-灌注半定量评分在冠状动脉旁路移植术中的应用

目的评估放射性核素心肌显像代谢-灌注半定量评分在冠状动脉旁路移植术（CABG）中的应用价值。方法选择21例多支冠状动脉病变的冠心病患者进行前瞻性研究。所有患者术前均进行^99Tc^m-甲氧基异丁基异腈（MIBI）门控心肌灌注显像（G—MH）与^18F-脱氧葡萄糖（FDG）PET心肌代谢显像，评估心肌缺血的范围、程度及心肌活力。检查后2周内行CABG。所有患者术后第3个月随访行G—MH。结果G—MH和PET图像的定性和半定量分析均根据美国核心脏病学会（ASNC）提出的阅片指南，分别计算每一心肌节段的静息灌注评分（RS）、代谢-灌注差值（DS）及静息灌注总分（SRS）和代谢-灌注总差值（SDS）。心肌节段的DS〈0分即认为该部位心肌存活，反之则认为心肌活力丧失。在共420个心肌节段中，G—MH共检出164个缺血节段，其中93个节段活力丧失，71个节段存活。根据术前SDS结果，将患者分为3组：A组SDS≥0分，5例；B组-5分≤SDS〈0分，8例；C组SDS〈-5分，8例。随访G—MH发现上述3组术后左室射血分数绝对值较术前分别提高-3．60％，3．38％和6．88％。结论心肌代谢-灌注半定量评分可准确评价患者CABG后疗效，并可预测术后左室功能恢复程度。     

ST段抬高型心肌梗死患者低剂量动态心肌灌注定量心肌血流量与高敏肌钙蛋白峰值水平及左心室功能的相关性

目的 观察ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者低剂量动态心肌灌注定量心肌血流量（MBF）与高敏肌钙蛋白（hs-TnT）峰值水平及左心室功能受损程度的相关性。方法 对35例发病1周内血管再通成功的STEMI患者行动态负荷CT动态心肌血流灌注（CT-MPI）检查，计算相关血流动力学参数，并收集hs-TnT数值及左心室射血分数（LVEF）；对其中25例的相关血流动力学参数与hs-TnT水平及LVEF行相关性分析。结果 动态CT-MPI平均辐射剂量为（3.30±1.12）mSv；梗死心肌区域MBF为（30.80±14.65）ml/（min·100 ml），低于参考区域的（72.80±10.70）ml/（min·100 ml）（P<0.001），心肌血容量（MBV）为（1.70±1.40）ml/100 ml低于参考区域的（4.10±2.00）ml/100 ml（P=0.02）；MBF与hs-TnT峰值（r=-0.61，P=0.001）及LVEF值（r=0.46，P=0.02）显著相关，其他血流动力学参数与hs-TnT峰值及LVEF值均无明显相关。结论 动态CT-MPI定量计算MBF值与hs-TnT峰值呈显著负相关，MBF值显著降低患者左心室功能亦减低。