160層雙能螺旋CT肺動脈成像技術(shù)進(jìn)展分析

朱本祥 李文娣 王 穎 王文甲 于平年

（吉林省通化市中心醫(yī)院CT科，通化 吉林 134001）

160層雙能螺旋CT肺動脈成像技術(shù)進(jìn)展分析

朱本祥 李文娣 王 穎 王文甲 于平年

（吉林省通化市中心醫(yī)院CT科，通化 吉林 134001）

目的 對 160 層雙能量螺旋 CT 肺動脈成像進(jìn)行技術(shù)進(jìn)展分析。方法 收集 2011 年 10 月至 2012 年 6 月于我院行多層螺旋 CT 肺動脈造影 27 例，男 11 例，女 15 例，臨床主訴有胸痛、咳嗽、胸悶、氣短；年齡 40～75 歲；合并下肢靜脈血栓 3 例。采用 Aquilion160 層螺旋CT 機(jī)，進(jìn)行肺動脈掃描，主要使用容積成像（VRT）、薄層最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）等方法行肺動脈重建。結(jié)果 ①掃描時間短，整肺掃描只需 5～10s。②對比劑用量及輻射劑量沒有增加。③一次掃描就能得到 PE 解剖信息和肺灌注功能信息。④能顯示肺部和縱隔的異常表現(xiàn)。結(jié)論 160 層雙能螺旋 CT 肺動脈成像可以很好地提供肺動脈信息，能為臨床治療和管理肺栓塞患者提供更多的信息。

雙能；肺動脈成像；體層攝影術(shù)；X線計算機(jī)

近年來，多層螺旋CT肺動脈成像（CT pulmonary angiography，CTPA）已經(jīng)代替了常規(guī)的數(shù)字減影血管造影（DSA）和核素肺通氣灌注顯像，成為肺動脈造影的首選檢查方法，對臨床醫(yī)師在肺血管疾病的診斷、治療及其判斷病情方面提供了重要的手段。隨著科技發(fā)展，雙源、雙能量 CT 肺動脈成像 （Dual energy-CT pulmonary angiography，DE-CTPA），已在實驗和臨床研究中用于肺動脈疾病的診斷，提高了常規(guī)CTPA技術(shù)對肺動脈疾病診斷敏感性[1,2]。

1 資料與方法

收集2011年10月至2012年6月于我院行多層螺旋CT肺動脈造影27例，男11例，女15例，臨床主訴有胸痛、咳嗽、胸悶、氣短；年齡40～75歲；合并下肢靜脈血栓3例。

采用Aquilion160層螺旋CT機(jī)，患者常規(guī)仰臥位，掃描范圍自肺尖至肺底，使用雙桶高壓注射器，A桶給藥，B桶緊接以相同速率注入生理鹽水40mL，在主肺動脈層面，設(shè)定一感興趣區(qū)（ROI）行bolus tracking，以4.5～5mL/s的流速經(jīng)肘靜脈注入370mgI/mL非離子型對比劑，55～65mL劑量，延時5s開始同層動態(tài)掃描，當(dāng)ROI的CT值上升到90hu后延遲6s啟動掃描。掃描參數(shù)：準(zhǔn)直器寬度0.5mm螺距0.24，重建層厚1.0mm，重建間距0.5mm，轉(zhuǎn)速0.37s/3600，管電壓110KV，自動觸發(fā)一次屏氣完成掃描。 將掃描的數(shù)據(jù)傳送到工作站進(jìn)行圖像后處理三維重建，主要使用容積成像（VRT）、薄層最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）等方法行肺動脈重建。

2 結(jié) 果

CTPA上肺動脈分支命名采用Boyden命名系統(tǒng)，右側(cè)10個肺段，左側(cè)8個肺段，兩側(cè)共40個亞肺段。由兩位醫(yī)師獨立診斷，最后取得一致意見。通過多種圖像后處理技術(shù)、結(jié)合原始橫斷面圖像，160層螺旋CT肺動脈造影清晰、直觀、立體地顯示了肺動脈的解剖細(xì)節(jié)及空間結(jié)構(gòu)關(guān)系，準(zhǔn)確顯示肺動脈栓子的大小、期齡、分布、范圍及與肺動脈壁的關(guān)系。主肺動脈、左右肺動脈、葉間肺動脈、葉肺動脈、段肺動脈、亞段Ⅰ級及亞段Ⅱ級分支顯示率為100%，圖像質(zhì)量全部滿足診斷需要。本組27例受檢患者中，診斷肺動脈栓塞13例，中央肺動脈（主肺動脈及左、右肺動脈）栓塞4例，肺葉及肺段動脈栓塞5例，段及亞段肺動脈栓塞4例；排外肺栓塞13例。

3 肺動脈成像的影像學(xué)檢查方法及利弊分析

目前用于肺動脈成像的技術(shù)主要有：放射性核素肺動脈成像、MR肺動脈成像掃描和MSCT肺灌注檢查。放射性核素肺成像是早期診斷肺栓塞的最常用的檢查方法，診斷PE的敏感度較高，但是特異度不高[3]，同時由于其較低的時間和空間分辨力，不能查明引起灌注減低的原因和判別動脈栓塞的程度，且部分重癥患者不能容忍其較長的檢查時間，所以臨床應(yīng)用受限。MRI具有很高的時間和空間分辨率[4]，但由于呼吸運動，心臟和大動脈搏動的偽影，導(dǎo)致信噪比低，圖像 質(zhì)量差，檢查成功率低。DSA雖然具有較高敏感性和特異性，但是不能提供肺的功能信息。而多層螺旋CT使得CTA在肺動脈疾病的診斷中占據(jù)了越來越重要的地位。它可以顯示肺動脈到5級水平。隨著圖像重建層厚的減小及工作站閱片工作模式的轉(zhuǎn)變，影響亞段肺動脈顯示的主要原因已經(jīng)不是血管細(xì)小所致的容積效應(yīng)，而主要是解剖變異和心臟搏動偽影。多層螺旋CT（MSCT）突出的優(yōu)勢在于一次注射對比劑即能同時清晰顯示胸部各脈管系統(tǒng)，患者只需屏氣一次即可完成全部掃描過程，簡便快捷，短時間內(nèi)即能對嚴(yán)重危及生命的病因作出診斷或排除診斷，為病情較重的患者贏得寶貴的治療時機(jī)。與傳統(tǒng)“金標(biāo)準(zhǔn)”插管法心血管造影的比較，許多研究均表明二者具有極高的一致性[5,6]。

4 CTPA的影響因素

CTPA技術(shù)受多因素影響，如造影劑的使用、掃描延遲時間的控制、掃描參數(shù)的設(shè)定等，另心跳和呼吸頻率等對檢查結(jié)果，尤其對遠(yuǎn)端亞段PE的檢出率也有較大影響。如能優(yōu)化檢查計劃、捕捉肺動脈內(nèi)造影劑充盈的高峰時間可顯著提高PE的診斷水平。因此，成功的CTPA檢查需要做到掃描速度快、注藥速度快及準(zhǔn)確及時啟動掃描；另外，造影劑的使用、圖像重建方式、圖像后處理方法等也影響肺動脈及其分支、栓子的顯示。

5 CTPA檢查

5.1 造影劑的使用

目前國內(nèi)外文獻(xiàn)報道DEPI對比劑的用量多為80～12mL，1.5mL/kg，注射速度為34mL感興趣區(qū)位于肺動脈干觸發(fā)掃描的閾值為100HU。采用常規(guī)對比劑注射方式往往在掃描結(jié)束時上腔靜脈及右心房頭臂靜脈甚至鎖骨下靜脈內(nèi)仍殘留大量對比劑導(dǎo)致圖像中出現(xiàn)硬化束偽影影響DEPI判斷肺灌注缺損的準(zhǔn)確性對比劑從臂至肺循環(huán)時間正常值約4～8s肺循環(huán)時間約3～5s常規(guī)劑量對比劑的注射時間一般達(dá)到20s而全胸部掃描僅需6～10s。

提示可以減少對比劑用量而不降低肺動脈內(nèi)對比劑的充盈程度[7-9]。本組選擇高濃度非離子型對比劑（370mgI/mL），保證了肺動脈內(nèi)對比劑的高濃度狀態(tài)，組織對比明顯，肺動脈成像清晰。使用雙筒高壓注射器，用高速率（4.5～5.0mL/s）注射，短時間內(nèi)肺動脈內(nèi)造影劑濃度達(dá)高峰，注射完后立即以同樣速率給予50mL生理鹽水，減少上腔靜脈及右房內(nèi)高密度造影劑偽影影響，保持對比劑團(tuán)注的狀態(tài)，也較單筒注射器明顯減少了對比劑用量、降低造影劑不良反應(yīng)。造影劑總量55～65mL，明顯少于120mL。

5.2 掃描參數(shù)的選擇

simens自由螺距技術(shù)，實現(xiàn)了覆蓋范圍、掃描時間、圖像質(zhì)量的完美統(tǒng)一。自動MAS技術(shù)，保證圖像質(zhì)量同時，減少了病人受檢射線量。以0.37s/rotation掃描速度，在最短時間內(nèi)一次屏氣約5～7s時間完成掃描，減少了呼吸及心動偽影。關(guān)于心動偽影對肺動脈成像質(zhì)量的影響，崔立明等[10]在16層螺旋CT機(jī)中使用心電門控，比較后得出結(jié)論，ECG-MSCTA可顯著消除心臟搏動偽影，對肺栓塞的總體診斷效果與傳統(tǒng)MSCTPA效果相當(dāng)，但對發(fā)生在心緣旁肺動脈內(nèi)的肺栓塞的診斷明顯優(yōu)于傳統(tǒng)MSCTPA。但ECG-MSCTPA本身有很多缺點：需要更小螺距，在相同準(zhǔn)直器寬度下掃描同樣的范圍需更長檢查時間，增加了輻射劑量，給患者帶來不必要的輻射危害；同時對患者心率要求較高，對心率不齊及心率失常的患者不宜應(yīng)用，鑒于此，本組未使用心電門控檢查。至于在160層螺旋CT中，因為掃描速度更快，使用心電門控是否能降低心緣旁肺動脈偽影，需在以后工作中對比研究。Heuschmid等[11]采用16層CT（0.75mm準(zhǔn)直）比較了不同重建參數(shù)對肺動脈栓塞的顯示能力，2mm，4mm，6mm軸位層厚和2mm，4mmMIP重建對主肺動脈、葉肺動脈的敏感性和特異性均無明顯差異。2mm，4mm，6mm層厚對段及亞段肺動脈栓塞的敏感性和特異性分別是97%/100%、81%/99%、65%/99%；2mm，4mmMIP重建的敏感性和特異性分別是91%/99%，74%/99%。2mm軸位層厚及MIP重建顯示結(jié)果與0.75mm的結(jié)果相當(dāng)，但2mm層厚產(chǎn)生的圖像數(shù)量是0.75mm層厚1/5，有效節(jié)約了存儲空間，節(jié)省了閱片時間，并降低了放射劑量。本組檢查中，采用了3.0mm、自由螺距技術(shù)掃描獲得原始數(shù)據(jù)后，采用1.0mm重建層厚，0.5mm重建間隔，明顯提高亞段II級顯示能力的同時并減少患者受檢放射線劑量。

5.3 掃描延遲時間的把握

肺動靜脈循環(huán)時間短，約2～4s，如啟動掃描過早，肺動脈遠(yuǎn)端小分支對比劑充盈不佳，同時上腔靜脈和右房內(nèi)高密度造影劑形成的放射狀偽影干擾右上、中肺動脈及其分支評價；過遲肺動脈內(nèi)造影劑密度減低，同時肺靜脈內(nèi)對比劑充盈，影響段、亞段分支的顯示及對肺栓子的評價。據(jù)患者年齡或心率來估計延遲時間是不可靠的，而小劑量預(yù)注射技術(shù)雖比經(jīng)驗猜測有很大改進(jìn)，但其不能預(yù)測出大劑量造影劑團(tuán)注時的表現(xiàn)，同時病人用于檢查的造影劑總用量會增多。為準(zhǔn)確捕捉到肺動脈中造影劑濃度高峰時間，我們采用在主肺動脈層面，設(shè)定一感興趣區(qū)（ROI）行bolus tracking，以4.5～5mL/s的流速經(jīng)肘靜脈注入370mgI/mL非離子型對比劑，延時5s開始同層動態(tài)掃描，當(dāng)ROI的CT值上升到觸發(fā)閾值后延遲6s啟動掃描，此種個體化的監(jiān)測肺動脈內(nèi)對比劑峰值、自動觸發(fā)掃描技術(shù)，避免了以往使用經(jīng)驗值估計掃描延遲時間的不準(zhǔn)確性；與小劑量造影劑實驗法相比，減少了造影劑使用量、患者射線投照量、簡化了工作流程，提高了工作效率。

5.4 圖像的重建技術(shù)及窗技術(shù)后處理技術(shù)的選擇也會影響CTPA圖像質(zhì)量和診斷準(zhǔn)確率[12]。多種后處理技術(shù)如MPR（多平面重組）、MIP（最大密度投影）、VR（容積再現(xiàn)）等可以多角度多方位顯示肺動脈、肺栓子位置、形態(tài)、與動脈壁關(guān)系等。以上重建方法各有優(yōu)劣勢，MPR通過任意截面截取三維容積數(shù)據(jù)獲得任意剖面的重組圖像，可從不同角度、不同層厚觀察、顯示肺動脈的形態(tài)和解剖關(guān)系，原圖像密度值和大小比例被忠實保留到結(jié)果圖像，空間分辨率高，清晰顯示栓子形態(tài)、密度、累及范圍，缺點是產(chǎn)生的仍是斷層圖像，難以表現(xiàn)空間解剖結(jié)構(gòu)。MIP將選定層厚投影軌跡上的數(shù)據(jù)中的最大密度進(jìn)行編碼和圖像重建，形態(tài)學(xué)改變直觀，清晰，可對肺動脈逐級、逐支分析，栓子定位準(zhǔn)確。缺點是因經(jīng)過最大值運算，不能在圖像上測量CT值；對密度差異小的組織顯示差，厚度不同，病變可能被覆蓋，且對重疊結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系顯示也不好。VRT將掃描容積內(nèi)全部像素總和的投影以不同灰階形式顯示，圖像空間立體感強，利于顯示肺動脈空間解剖關(guān)系，并可任意角度旋轉(zhuǎn)，多方位觀察；缺點是肺動脈管腔內(nèi)情況易被掩蓋，圖像閾值依賴性強，通過調(diào)節(jié)閾值等參數(shù)可改變病變形態(tài)和大小，造成人為失真和誤差。實際工作中應(yīng)綜合運用多種后處理技術(shù)，綜合判斷，以期充分、清晰直觀地顯示栓子及肺動脈情況；另診斷肺栓塞時，還需同時觀察肺窗，評價肺組織情況，除外有無肺梗死的存在。另解讀圖像時，窗寬窗位的選擇也是非常重要的，不適當(dāng)?shù)拇拔患夹g(shù)，可能會掩蓋病變。

160層雙能譜CTPA的優(yōu)勢：①掃描時間短，整肺掃描只需5～10s，本組平均掃描時間為6.8s；②對比劑用量及輻射劑量沒有增加，本組對比劑平均用量為58mL，有效輻射劑量為2～3mSv，不高于以往單源CT肺動脈CTA檢查[13]；③一次掃描就能得到PE解剖信息和肺灌注功能信息[14-16]；④能顯示肺部和縱隔的異常表現(xiàn)。在不增加掃描時間、對比劑用量和輻射劑量的同時，可以很好地提供肺動脈信息，能為臨床治療和管理肺栓塞患者提供更多的信息。

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