雙源CT在兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常中的診斷價(jià)值

郭 磊

王錫明2WANG Ximing

程召平2CHENG Zhaoping段艷華2DUAN Yanhua

烏大尉2WU Dawei

雙源CT在兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常中的診斷價(jià)值

郭 磊1GUO Lei

王錫明2WANG Ximing

程召平2CHENG Zhaoping
段艷華2DUAN Yanhua

烏大尉2WU Dawei

目的探討雙源CT（DSCT）在評(píng)估兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常中的診斷價(jià)值。資料與方法心臟超聲擬診為先天性心臟病合并肺動(dòng)脈發(fā)育畸形及臨床懷疑有肺動(dòng)脈發(fā)育異常的36例患兒，行DSCT心胸聯(lián)合血管成像。所得圖像全部傳入后處理工作站，進(jìn)行多平面重組（MPR）、最大密度投影（MIP）及容積再現(xiàn)（VR）等后處理，以顯示肺動(dòng)脈及其分支形態(tài)及密度，并與手術(shù)及X線心血管造影檢查結(jié)果進(jìn)行對(duì)照。結(jié)果36例患兒術(shù)前DSCT血管造影均獲得滿意圖像，運(yùn)用5點(diǎn)法評(píng)價(jià)所得平均主觀圖像質(zhì)量評(píng)分為（4.3±0.6）分；準(zhǔn)確診斷肺動(dòng)脈發(fā)育異常41處，漏診1處為兩肺動(dòng)脈分叉處遠(yuǎn)端周圍肺動(dòng)脈狹窄，準(zhǔn)確率為97.6%；所得平均有效輻射劑量為（1.78±0.31）mSv。結(jié)論DSCT在肺動(dòng)脈發(fā)育異常的診斷中可以保證圖像質(zhì)量，滿足診斷的需要。

動(dòng)靜脈畸形；肺動(dòng)脈；心臟缺損，先天性；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；血管造影術(shù)；兒童

肺動(dòng)脈發(fā)育異常較多見，且多合并嚴(yán)重心臟畸形，但因檢查方法的限制，未能得到更好的診斷。近年來隨著多層螺旋CT的改進(jìn)，尤其是雙源CT（DSCT）的應(yīng)用，其單扇區(qū)成像時(shí)間分辨率達(dá)83ms，成像速度更快，盡可能地減少了呼吸運(yùn)動(dòng)造成的偽影，滿足了高心率條件下對(duì)圖像質(zhì)量的提升，其多平面重組（MPR）、最大密度投影（MIP）及容積再現(xiàn)（VR）等多種圖像重組可準(zhǔn)確地顯示肺動(dòng)脈主干及其分支異常，在較好地顯示肺動(dòng)脈鄰近結(jié)構(gòu)的同時(shí)避免了圖像重疊，提高了診斷正確性[1]。本研究擬評(píng)估DSCT血管造影在診斷兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2009-03～2010-09 于山東大學(xué)齊魯兒童醫(yī)院和山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所行DSCT 檢查并經(jīng)手術(shù)或X線心血管造影證實(shí)的36例肺動(dòng)脈發(fā)育異?；純海?1例，女15例；年齡2個(gè)月～9歲，平均16個(gè)月?；純涸鰪?qiáng)掃描心率89～141次/min，平均112次/min，平均體重11kg。其中27例患兒經(jīng)手術(shù)證實(shí)，9例經(jīng)心血管造影證實(shí)，均行經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖（transthoracic echocardiography, TTE）檢查。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Somatom De fi nitionDSCT完成掃描。36例患兒均于檢查前行碘過敏試驗(yàn)。＜5歲或檢查不合作的患兒于檢查前口服10%水合氯醛0.5ml/kg鎮(zhèn)靜；≥5歲、檢查合作患兒于檢查前訓(xùn)練呼吸，CT掃描時(shí)屏氣。采用心電圖適應(yīng)性劑量調(diào)控技術(shù)，結(jié)合患兒體重和臨床情況對(duì)患兒進(jìn)行個(gè)性化掃描：體重＜5kg時(shí)采用管電壓80kV、管電流40～59mA；體重5～10kg時(shí)采用管電壓80kV、管電流60～79mA；體重＞10kg時(shí)采用管電壓80kV、管電流80～120mA。掃描范圍從胸廓入口至L1～2水平。對(duì)比劑采用碘普羅胺（350mgI/ml），劑量為 1.5～2.0ml/kg，注射速度 0.8～4.0ml/s。經(jīng)靜脈通道應(yīng)用雙筒高壓注射器注射對(duì)比劑，然后以相同流速注射對(duì)比劑用量一半的生理鹽水，延遲時(shí)間25s，對(duì)比劑在30s（延遲時(shí)間＋5s）內(nèi)移除。應(yīng)用造影劑示蹤法在主肺動(dòng)脈窗層面選擇感興趣區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)感興趣區(qū)CT值＞100Hu時(shí)，延遲5s后自動(dòng)觸發(fā)掃描。6例患兒心率過快（＞130次/min）或心率不齊，采用普通胸部增強(qiáng)掃描模式。記錄所有患兒的輻射劑量。

1.3 圖像后處理 DSCT利用0.75mm層厚的圖像和一個(gè)中度平滑的卷積核（B26f）的模式進(jìn)行重建。所有圖像傳到后處理工作站，利用MPR、MIP、VR等圖像重組技術(shù)對(duì)肺動(dòng)脈主干及分支進(jìn)行觀察。由2名在心血管影像診斷領(lǐng)域有5年經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師共同閱片，意見不一致時(shí)共同協(xié)商達(dá)成一致意見，并將DSCT診斷結(jié)果與TTE結(jié)果、手術(shù)和（或）心血管造影結(jié)果進(jìn)行對(duì)照。利用5點(diǎn)評(píng)分系統(tǒng)對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)：5分：顯示清晰，無任何偽影；4分：有輕微偽影，但仍有高度診斷信心；3分：明顯模糊，但有中度診斷信心；2分：需仔細(xì)分辨部分結(jié)構(gòu)，診斷困難；1分：偽影嚴(yán)重，不能診斷。1、2分認(rèn)為不能觀察，3～5分認(rèn)為可觀察、評(píng)估并用于診斷。

1.4 TTE檢查 采用Philips iE33型彩色多普勒超聲心動(dòng)圖診斷儀，常規(guī)左心室長軸、心尖四腔、大動(dòng)脈短軸及胸骨上切面等結(jié)合更好地顯示畸形的任意切面進(jìn)行觀察。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件，DSCT和TTE對(duì)肺動(dòng)脈發(fā)育異常的診斷準(zhǔn)確率行χ2檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DSCT診斷兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常情況 36例患兒術(shù)前DSCT血管造影準(zhǔn)確診斷肺動(dòng)脈發(fā)育異常41處（表1），其中顯示肺動(dòng)脈擴(kuò)張10處（圖1～3），肺動(dòng)脈狹窄8處，肺動(dòng)脈閉鎖6處（圖4～6），肺動(dòng)脈缺支7處（圖7～9），肺動(dòng)脈起源異?；虍惓＝煌?處（圖10～14），肺動(dòng)脈分支發(fā)育變異1處（圖15、16）；漏診1處，為兩肺動(dòng)脈分叉處遠(yuǎn)端周圍肺動(dòng)脈分支廣泛狹窄。

2.2 DSCT和TTE診斷兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常比較 以手術(shù)和（或）X線血管造影結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，DSCT的診斷準(zhǔn)確率為97.6%（41/42），明顯高于TTE的66.7%（28/42），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝ 26.75,P＜0.05）。

2.3 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 36例術(shù)前DSCT 血管造影及圖像重建均獲得滿意圖像，平均主觀圖像質(zhì)量評(píng)分為（4.3±0.6）分。

2.4 輻射劑量 36例患兒平均有效輻射劑量為（1.78±0.31）mSv。

3 討論

3.1 DSCT的技術(shù)優(yōu)勢(shì) ＜100ms的時(shí)間分辨率、亞毫米的空間分辨率以及＜10s的覆蓋全心的掃描時(shí)間是成功進(jìn)行臨床心臟CT檢查的3個(gè)必要條件[2]，后兩者在單源CT已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，目前DSCT 83ms的時(shí)間分辨率明顯減少了心率過快及不規(guī)則心律對(duì)圖像質(zhì)量的影響。放射劑量低是DSCT 的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，基于回顧性心電門控技術(shù)，人們對(duì)降低輻射劑量的方法和技術(shù)進(jìn)行了研究，包括縮短掃描時(shí)間窗、優(yōu)化掃描參數(shù)等[3]，與64層螺旋CT等單源CT比較，DSCT放射劑量在一定程度上將輻射劑量有效減少到低于單源CT[4]。應(yīng)用特殊的劑量降低機(jī)制[5]，包括單扇區(qū)重建、快速容積覆蓋速度、較短的心電門控成像時(shí)間、心電門控劑量調(diào)節(jié)技術(shù)、自適應(yīng)螺距調(diào)整及心臟蝴蝶結(jié)形濾過器等，不僅明顯降低了射線劑量，也減少了球管消耗。DSCT縮短了掃描時(shí)間，優(yōu)化了檢查程序，更寬的適應(yīng)證及更高的成功率使之成為兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常的重要檢查方法。

3.2 診斷結(jié)果及輻射劑量 DSCT對(duì)肺動(dòng)脈發(fā)育異常的診斷準(zhǔn)確率明顯高于TTE，略低于X線心血管造影與手術(shù)結(jié)果。DSCT漏診1處，該例患兒肺動(dòng)脈主干及左右主肺動(dòng)脈均未見異常，對(duì)此DSCT顯示清晰，因患兒代償性體肺側(cè)支豐富，對(duì)左、右主肺動(dòng)脈分叉后外周肺動(dòng)脈分支顯示有所影響，也可能與掃描技術(shù)有關(guān)，如對(duì)比劑的使用、掃描期相的選擇等，成像質(zhì)量下降影響了圖像的觀察，致使DSCT與X線心血管造影結(jié)果不一致。隨著CT血管造影技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們?cè)絹碓疥P(guān)注射線劑量可能造成的潛在危害[6,7]。如何在滿足診斷需要的同時(shí)有效地降低輻射劑量已成為目前兒童CT檢查應(yīng)用的重點(diǎn)。對(duì)于兒童，應(yīng)遵守ALARA（as low as reasonably achievable）原則。本研究36例患兒的平均有效輻射劑量為（1.78±0.31）mSv，顯著低于心血管造影的有效輻射劑量4.6mSv[8]。

圖1～3 患兒男，3歲，法洛四聯(lián)癥。圖1 MIP軸位圖像顯示肺動(dòng)脈主干及左肺動(dòng)脈、右肺動(dòng)脈明顯增粗（箭），右位主動(dòng)脈弓。圖2 MIP矢狀位顯示肺動(dòng)脈瓣下狹窄（箭），肺動(dòng)脈主干狹窄后擴(kuò)張。圖3 手術(shù)證實(shí)明顯擴(kuò)張的肺動(dòng)脈。圖4～6 患兒女，2歲，肺動(dòng)脈瓣下右心室流出道狹窄。圖4 斜矢狀位顯示肺動(dòng)脈瓣下狹窄的程度，并顯示負(fù)向射流征（箭）。圖5 MPR斜冠狀位圖像示肺動(dòng)脈瓣下右心室流出道狹窄（箭）。圖6 VR三維重建直觀顯示狹窄的右心室流出道。圖7～9 患兒男，2歲，馬蹄肺。圖7 MIP示右下肺動(dòng)脈分支明顯擴(kuò)張，見發(fā)出較多小的分支走向左側(cè)（箭），左肺動(dòng)脈未見顯示。圖8 橫軸位肺窗示左右肺組織基底段在心包后、食管和主動(dòng)脈前融合，可見狹長的峽部越過脊柱（箭）。圖9 VR三維重建圖像示肺動(dòng)脈總干擴(kuò)張，右肺動(dòng)脈發(fā)育可，右下肺動(dòng)脈發(fā)出較多分支進(jìn)入左肺。圖10～12 患兒女，2歲，肺動(dòng)脈起源異常。圖10 MPR軸位圖像顯示右肺動(dòng)脈起自主動(dòng)脈（箭）。圖11 VR三維重建圖像清晰直觀顯示右肺動(dòng)脈起源與升主動(dòng)脈根部（箭）。圖12圖像示手術(shù)糾正后右肺動(dòng)脈起自肺動(dòng)脈干（箭）。圖13、14 患兒女，12歲，肺動(dòng)靜脈瘺。圖13 軸位圖像示左上肺結(jié)節(jié)影，見供血的肺動(dòng)脈與結(jié)節(jié)明顯強(qiáng)化，強(qiáng)化程度與大血管一致。圖14 VR三維重建圖像示左上肺2個(gè)結(jié)節(jié)影，并清晰顯示擴(kuò)張?jiān)龃值墓┭蝿?dòng)脈及引流肺靜脈。圖15、16 患兒女，6個(gè)月，肺動(dòng)脈瓣缺如。圖15 MIR示肺動(dòng)脈主干及右肺動(dòng)脈明顯擴(kuò)張，左肺動(dòng)脈分支分叉早，左上肺動(dòng)脈4.3mm，左下肺3.8mm。圖16 DSA證實(shí)左肺動(dòng)脈分叉過早自肺動(dòng)脈主干后方發(fā)出（箭），測(cè)量左肺動(dòng)脈分支直徑與CT測(cè)量數(shù)值基本一致

表1 36例患者雙源CT、經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖結(jié)果與手術(shù)和（或）心血管造影結(jié)果比較

3.3 與其他檢查方法的比較 心臟超聲在顯示心內(nèi)畸形方面有較大優(yōu)勢(shì)，但受聲學(xué)窗的影響，在實(shí)際應(yīng)用中由于大部分心臟及大血管被骨骼及肺組織遮蓋，超聲波受到肺內(nèi)氣體及骨骼等的影響，使超聲檢查及測(cè)量準(zhǔn)確性受到限制，并很大程度上依賴于診斷人員的個(gè)人技術(shù)，不能獲取準(zhǔn)確的測(cè)量值，更不能對(duì)心外肺動(dòng)脈分支進(jìn)行有效診斷[9]。X線平片可通過肺血管紋理的分布及肺動(dòng)脈段的形態(tài)來推斷肺動(dòng)脈的一般情況，無法進(jìn)行定性診斷。X線心血管造影稱為心血管疾病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但為有創(chuàng)檢查，尤其對(duì)小患兒，此檢查常需要在全麻下完成，操作復(fù)雜，危險(xiǎn)性大。國外報(bào)道小兒心導(dǎo)管和心血管造影并發(fā)癥的發(fā)生率分別為3.6%和4.5%[10]，所以一般只在需要估測(cè)肺血管阻力和明確伴發(fā)畸形及介入治療時(shí)才做此項(xiàng)檢查。DSCT因具有更快的掃描速度、更高的時(shí)間分辨率及空間分辨率，且不受體位、視野限制，通過多平面、多角度的圖像重組對(duì)肺動(dòng)脈的測(cè)量值更為直觀、準(zhǔn)確、可信，使CT心血管造影在肺動(dòng)脈發(fā)育畸形的診斷中具有較大優(yōu)勢(shì)。

3.4 本研究的局限性 盡管本研究中DSCT的放射劑量減少到單源CT的劑量，但對(duì)于兒童來講，輻射的影響永遠(yuǎn)不能忽視，在滿足診斷的同時(shí)更加有效地降低輻射劑量已成為目前DSCT的應(yīng)用重點(diǎn)，也是下一步研究的目標(biāo)。前瞻性心電門控DSCT 血管造影在嬰幼兒復(fù)雜先天性心臟病中可以較單源CT利用更低的射線劑量達(dá)到較高的準(zhǔn)確率及圖像質(zhì)量[11]。

綜上所述，DSCT可以全面、準(zhǔn)確、清晰地顯示及測(cè)量肺動(dòng)脈及其分支的發(fā)育情況，以及與鄰近結(jié)構(gòu)空間排列關(guān)系、側(cè)支循環(huán)血管的分布等，對(duì)于術(shù)前評(píng)估肺動(dòng)脈發(fā)育情況及制訂詳細(xì)的手術(shù)方案均有重要意義。DSCT對(duì)肺動(dòng)脈發(fā)育異常的診斷準(zhǔn)確率高，可作為診斷兒童肺動(dòng)脈發(fā)育異常的合理有效方法。

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Value of Dual-source CT in Diagnosing Children with Pulmonary Artery Dysplasia

PurposeTo explore the value of dual-source CT (DSCT) angiography in evaluating the dysplastic pulmonary arteries in children.Materials and MethodsThirty-six children suspected with congenital heart disease combined with pulmonary artery malformation or with pulmonary artery dysplasia underwent DSCT cardiothoracic angiography. The original images were transferred to an external post-processing workstation, multiple planar reformation (MPR), maximum intensity projection (MIP) and volume rendering (VR) were used to show pulmonary artery morphology and density. TheResultswere compared with surgical and/or conventional cardiac angiography fi ndings.ResultsImage quality of all 36 children was satis fi ed, the mean subjective image quality score was (4.3±0.6) evaluated by 5-point method. A total of 41 separate pulmonary dysplastic were revealed, and a distal pulmonary artery stenosis at the pulmonary arterial bifurcation was missed.The accuracy of DSCT angiography was 97.6%. The mean radiation dosage was(1.78±0.31)mSv.ConclusionDSCT angiography provides good image quality to meet the need of diagnosis.

Arteriovenous malformations; Pulmonary artery; Heart defects,congenital; Tomography, X-ray computed; Angiography; Child

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.11.007

1. 山東大學(xué)齊魯兒童醫(yī)院放射科 山東濟(jì)南 250022

2. 山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所 山東濟(jì)南250021

郭 磊

Department of Radiology, Qilu Children Hospital, Shandong University, Ji'nan 250022, China

Address Correspondence to：GUO LeiE-mail： shandongguolei@sina.com

中國圖書資料分類法分類號(hào)R725.4；R445.3

2011-09-28

2012-08-21

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志2012年 第20卷 第11期：819-822

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(11)： 819-822

（責(zé)任編輯 張春輝）