时相均匀性MSCT定量冠脉和心肌血流梯度：血流动力基础及其临床意义

It is well known that functional assessment of coronary stenosis is much more significant than determination of lesion morphology only. The initial qualitative study based on 256-slice CT（prototype of 320-detector CT）has shown that the coronary opacification gradient may be related to the hemodynamic change of coronary stenosis, but it's hemodynamic fundamental and clinical value needs further study..Newest 640 slice CT, which has 16cm width detector and unique cardiac temporal uniformity, allows more accurate assessment of coronary blood flow and myocardial perfusion . With canine model with different extent stenosis of LAD, a new method . based on the time-density curve to assess coronary blood flow gradient (defined as dynamic CT based coronary enhancement ratio, dCER) and myocardial perfusion gradient(defined as dynamic CT based transmural perfusion gradient, dTPR) will be studied. The correlation of dCER with fractional flow reserve(FFR) measured by pressure-wire will be analyzed, as well as dTPR and TPR derived from stress MRI perfusion Imaging. And regression analysis between dCER and FFR will be done. A multiple regression analysis will be performed to study the relationship among parameter of coronary blood flow(dCER、CFR) and myocardial perfusion calculated by CT. The accuracy of CT myocardial perfusion imaging will be confirmed by fluorescent particle technique in vitro, as well as MRI perfusion imaging. The object of this study is to reveal the hemodynamic significance and fundamental of function parameter derived from 640 slice CT volume scanning mode, and ability to predict functional stenosis by the mode, then it's hoped that an optimal noninvasive one-stop-shop method can be established to assess functional relevant stnosis and provide more comprehensive information for therapy strategy and prognosis.

冠脉狭窄的功能变化对临床血运重建和预后较单纯狭窄程度的判断更重要。基于256排CT原型机对冠脉强化梯度、心肌血流灌注梯度的定性研究初步表明这些指标与冠脉狭窄后血流动力学改变有关。.基于时相均匀性16cm宽探测器CT平台，建立冠脉不同狭窄程度和心肌灌注状态的动物模型，进行负荷/静息CT心肌灌注和冠脉成像，根据时间密度曲线的指标定量分析评估冠脉内血流梯度、跨壁心肌强化程度比值，分别与经导管测量的FFR和CFR进行相关性和回归分析，同时分析冠脉内血流梯度和心肌灌注梯度、心肌灌注梯度与MR首过心肌灌注及心脏标本的荧光微球分析法测量心肌血流量的关系，以探讨无创性CT心肌灌注成像一站式检查在评价冠脉和心脏形态学变化的基础上，定量评估冠脉狭窄后血流动力学变化的可靠性及其病理学基础。以此为基础指导部分患者的CT检查，以期实现冠心病冠脉形态学和功能学综合评价的最优化的一站式检查，更好地指导临床治疗与预后。

冠脉狭窄程度的判断不能有效预测冠脉血流动力学变化，冠脉狭窄的功能学改变对临床血运重建和预后较单纯狭窄程度的判断具有更重要意义。冠脉狭窄的形态学信息联合冠脉腔内强化梯度（TAG）、基于计算流体动力学（CFD）和冠脉CTA图像模拟得到的的冠脉部分血流储备分数（FFRCT）等功能学指标能够更好地预测冠脉狭窄导致的心肌缺血。部分血流储备分数（FFR）能有效预测冠脉狭窄导致的心肌缺血，但价格昂贵且有创。基于冠脉CTA图像数据，测量冠脉内强化梯度（TAG）和结合计算流体动力学（CFD）分析得到相关血流动力学指标FFRCT，为无创性地评估心肌缺血提供了新途径。同时，探讨无创性CT检查在评价冠脉形态学的基础上，定量评估冠脉狭窄后的血流动力学基础及其意义，能够更好地指导临床治疗和预后评估。. 腔内强化梯度(TAG) 定义为腔内 CT 值的变化梯度， 研究表明其可预测有意义的狭窄，而无需额外的射线曝光、费用或复杂的计算机技术。本研究以心肌首过灌注为对照，初步评估不同狭窄程度左前降支腔内强化梯度与相应冠状动脉供血区心肌首过灌注表现及其相关性。研究表明心肌首过灌注校正值更能客观反映相应冠状动脉供血区的心肌血流灌注情况。腔内强化梯度校正值不能有效预测心肌缺血。. 本研究还探索了基于高分辨率CT构建优化的三维冠状动脉体型，并结合CFD以评估左冠状动脉压力梯度、血流速度梯度和剪切力分布的技术线路。本研究在进行CFD模拟前先后进行了2种方法提取三维体型， 耗时差异显著， 提示运用部分轴面图像数据可以简化计算过程， 大大缩短运算时间。同时， 运算过程中测试了总体网格数与计算结果的关系， 在保证计算结果可信的前提下， 选择适量网格数， 可以缩短计算时间。相较于国内外其他学者的研究， 本研究使用安装相应软件的工作站即可完成运算， 成本相对较低； 同时优化的处理方法提高了运算效率， 更具备临床实用性。