小劑量對(duì)比劑在多層螺旋CT肺動(dòng)脈造影的研究現(xiàn)狀

顧慶春 薛春華 呂傳國(guó) 范曄輝

隨著CT技術(shù)的飛速發(fā)展，肺動(dòng)脈成像技術(shù)(CTPA)越來(lái)越成熟，對(duì)于一些肺動(dòng)脈疾病，如肺動(dòng)脈栓塞、肺動(dòng)靜脈瘺、肺動(dòng)脈高壓、肺惡性腫瘤侵犯肺血管等，CTPA已成為其診斷的首選方法。目前國(guó)內(nèi)較多的報(bào)道CTPA使用較大劑量對(duì)比劑(60～90 ml)［1-4］。已有報(bào)道使用小劑量對(duì)比劑進(jìn)行CTPA［5］，筆者根據(jù)實(shí)際工作中的一些體會(huì)，并結(jié)合文獻(xiàn)，分別在背景、可行性、應(yīng)用小劑量對(duì)比劑的關(guān)鍵技術(shù)、展望這幾個(gè)方面，對(duì)使用小劑量對(duì)比劑進(jìn)行CPTA作一闡述。

1 背景

對(duì)比劑無(wú)論在有創(chuàng)或無(wú)創(chuàng)檢查中都被廣泛應(yīng)用。含碘對(duì)比劑有可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)比劑腎病，而且與對(duì)比劑的含碘總量有著密切的關(guān)系。臨床上藥物中毒所致的急性腎衰竭病因中，對(duì)比劑僅次于氨基糖甙類(lèi)抗生素，居第二位，且已成為院內(nèi)發(fā)生急性腎衰竭的三大病因之一［6］。因此，在各種檢查中，盡量減少對(duì)比劑的用量成為一種必然的趨勢(shì)。

2 可行性

在我們熟知的多層螺旋CT肝門(mén)靜脈造影中，對(duì)比劑經(jīng)過(guò)一個(gè)完整的肺循環(huán)與體循環(huán)后回流進(jìn)入門(mén)靜脈，因此，體重大小對(duì)于CT門(mén)靜脈造影中對(duì)比劑的用量多少起著決定性作用，體重大的患者必須使用大劑量的對(duì)比劑，才能獲得滿(mǎn)意的門(mén)靜脈圖像。而CTPA完全不同，對(duì)比劑經(jīng)肘靜脈進(jìn)入上腔靜脈，回流至右心房，進(jìn)入右心室后，直接進(jìn)入肺動(dòng)脈。肺動(dòng)脈顯影時(shí)對(duì)比劑尚未完成一個(gè)完整的肺循環(huán)，因此，體重大小對(duì)于CTPA中對(duì)比劑用量的多少影響微乎其微，幾乎可以忽略不計(jì)。體重較大的患者完全可以使用和體重較小患者同樣劑量的對(duì)比劑。

Qin等［7］就20 ml和 70 ml對(duì)比劑用量進(jìn)行了比較，結(jié)果表明使用20 ml對(duì)比劑可以清晰顯示肺動(dòng)脈段及肺動(dòng)脈亞段。付玉存等［5］報(bào)道，對(duì)比劑為370 mgI/ml，劑量為 30 ml，注射流率為 5 ml/s，機(jī)型為64層螺旋CT，使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)掃描，22例除了2例因操作失誤而失敗，其余20例肺動(dòng)脈主干的CT平均值均大于250 Hu。以相同劑量及注射流率，使用時(shí)間密度曲線法掃描，23例肺動(dòng)脈主干CT平均值均大于250 Hu。孫宏亮等［8］報(bào)道，對(duì)比劑為 370 mgI/ml，機(jī)型為256層螺旋 CT，A組35 ml對(duì)比劑 +30 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率5 ml/s，B組25 ml對(duì)比劑+30 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率4.5 ml/s，兩組肺動(dòng)脈主干的CT平均值均超過(guò)了250 Hu。王益鋼等［9］報(bào)道，對(duì)比劑為 370 mgI/ml，機(jī)型為 64 層螺旋CT，A組40 ml對(duì)比劑+20 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率為4.5 ml/s，使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)掃描，B組25 ml對(duì)比劑 +20 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率4.5 ml/s，使用時(shí)間密度曲線法掃描，兩組肺動(dòng)脈主干CT平均值均大于300 Hu。薛春華等［10］報(bào)道，對(duì)比劑為370 mgI/ml，機(jī)型為64層螺旋 CT，25 ml對(duì)比劑 +50 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率為5 ml/s，使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)掃描，肺動(dòng)脈主干平均值均大于300 Hu。筆者在實(shí)際工作中，使用機(jī)型為64層螺旋CT，對(duì)比劑為370 mgI/ml，注射流率為5 ml/s，注射完畢后以相同速率注入50 ml 0.9%氯化鈉溶液，使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)掃描。對(duì)比劑用量為25 ml時(shí)，20例患者中16例肺動(dòng)脈主干CT平均值達(dá)300 Hu以上，但有4例患者檢查失敗，肺動(dòng)脈主干CT平均值低于200 Hu，對(duì)比劑用量加至30 ml時(shí)，35例患者中33例肺動(dòng)脈主干CT平均值達(dá)300 Hu以上，2例患者低于200 Hu。分析失敗的原因，使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)掃描時(shí)，達(dá)到出發(fā)閾值后還要延遲一段時(shí)間才能進(jìn)行掃描(后延遲時(shí)間)，這段時(shí)間用于球管加速，CT機(jī)移床和告知患者進(jìn)行屏氣。少數(shù)患者肺循環(huán)過(guò)快，肺動(dòng)脈強(qiáng)化峰值提前，當(dāng)掃描至肺動(dòng)脈時(shí)，其強(qiáng)化峰值已過(guò)，導(dǎo)致檢查失敗。對(duì)于這類(lèi)肺循環(huán)過(guò)快的患者，如使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)進(jìn)行掃描，最好的解決辦法就是適當(dāng)增加對(duì)比劑的劑量，延長(zhǎng)肺動(dòng)脈強(qiáng)化峰值時(shí)間窗，雖然可能會(huì)導(dǎo)致上腔靜脈的污染，但能保證檢查的順利完成。當(dāng)然，使用時(shí)間密度曲線法對(duì)于這一類(lèi)的患者可以很好地解決肺動(dòng)脈強(qiáng)化峰值提前的問(wèn)題，只是時(shí)間密度曲線法較為繁瑣，且增大了對(duì)比劑的用量，很難廣泛采用。對(duì)比劑用量加至35 ml時(shí)，30例患者肺動(dòng)脈主干CT平均值均達(dá)300 Hu以上，無(wú)1例失敗。

3 應(yīng)用小劑量對(duì)比劑進(jìn)行CTPA的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 對(duì)比劑注射流率與對(duì)比劑濃度的選擇 高濃度對(duì)比劑與高注射流率能提高肺動(dòng)脈的強(qiáng)化程度已為大家熟知，Schoellnast等［11］比較 A 組(300 mgI/ml、120 ml)和 B 組(400 mgI/ml、90 ml)，均以4 ml/s的注射流率注入，換算成單位時(shí)間進(jìn)入血管的碘量為A組1.2 gI/s，B組1.6 gI/s，結(jié)果B組肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度高于A組，有顯著性差異。Behrendt等［12］分別采用300 mgI/ml和400 mgI/ml對(duì)比劑，總碘量均為37 g，均以1.29 gI/s注入，結(jié)果顯示兩組肺動(dòng)脈強(qiáng)化差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以上研究表明，在總碘量一致的情況下，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入的碘量決定血管強(qiáng)化程度的高低。如降低對(duì)比劑的濃度，必然需要增大注射流率和劑量才能達(dá)到同樣的強(qiáng)化效果，而注射流率越大，增加了對(duì)比劑滲漏和針頭脫落的風(fēng)險(xiǎn)，劑量越大，上腔靜脈被污染的風(fēng)險(xiǎn)越大。如降低注射流率，必然要增大對(duì)比劑濃度才能達(dá)到同樣的強(qiáng)化效果，而對(duì)比劑的濃度越高，其滲透壓越高，導(dǎo)致對(duì)比劑腎病的風(fēng)險(xiǎn)越大。目前國(guó)內(nèi)使用小劑量對(duì)比劑進(jìn)行CTPA的報(bào)道中，對(duì)比劑濃度大多數(shù)使用370 mgI/ml，注射流率為4.5 ml/s～5 ml/s。使用較高的注射流率還可以盡早完成對(duì)比劑的注射，盡量降低上腔靜脈的污染。有作者報(bào)道使用3 ml/s注射流率，90～120 ml對(duì)比劑進(jìn)行CTPA，在肺動(dòng)脈掃描已經(jīng)啟動(dòng)后還在注射對(duì)比劑，此時(shí)的上腔靜脈密度維持在一個(gè)很高的峰值，從而影響肺動(dòng)脈的觀察和后處理工作，而且浪費(fèi)了部分的對(duì)比劑，增大了導(dǎo)致對(duì)比劑腎病的風(fēng)險(xiǎn)。筆者在CTPA中，使用對(duì)比劑濃度為370 mgI/ml，注射流率為5 ml/s，經(jīng)肘正中靜脈內(nèi)20G套管針注入血管，注射完畢后以相同流率注入50 ml 0.9%氯化鈉溶液，獲得了良好的圖像質(zhì)量，并均無(wú)發(fā)生針頭脫落，對(duì)比劑滲漏及對(duì)比劑腎病的現(xiàn)象。

3.2 觸發(fā)閾值的合理選擇 觸發(fā)閾值的合理選擇可使肺動(dòng)脈的顯示接近理想模式，即靶血管充填完全而周?chē)o脈無(wú)顯影。閾值的設(shè)定過(guò)高，相對(duì)延遲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成嚴(yán)重的靜脈回流。肺動(dòng)脈到肺靜脈的循環(huán)時(shí)間2～4 s，如使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)進(jìn)行CTPA，從肺動(dòng)脈內(nèi)出現(xiàn)對(duì)比劑即時(shí)算起，最長(zhǎng)約4 s，肺靜脈開(kāi)始顯影。目前受機(jī)型限制，以64層螺旋CT為例，后延遲時(shí)間至少為4 s，掃描至肺動(dòng)脈主干5～6 s，此時(shí)肺靜脈已開(kāi)始顯影。因此，如要避免肺靜脈污染，在后延遲時(shí)間為固定值的情況下，必須盡可能降低觸發(fā)閾值。李斌等［13］將觸發(fā)點(diǎn)置于肺動(dòng)脈主干，按照閾值為40、60、80、100 Hu分組，結(jié)果認(rèn)為觸發(fā)閾值為40 Hu時(shí)肺動(dòng)脈強(qiáng)化CT值最大，可獲得理想的肺動(dòng)脈CTA圖像。但是，肺動(dòng)脈主干的CT值并不是個(gè)固定值，筆者隨機(jī)檢測(cè)了20個(gè)肺動(dòng)脈主干的CT值，從29.1～67.3 Hu，顯然有的患者肺動(dòng)脈平掃CT值就超過(guò)了40 Hu，以40 Hu作為觸發(fā)閾值，設(shè)計(jì)不夠合理。筆者團(tuán)隊(duì)在肺動(dòng)脈主干觸發(fā)點(diǎn)處平掃CT值的基礎(chǔ)上加5 Hu作為觸發(fā)閾值，取得了很好的效果。因此，李斌等如按照肺動(dòng)脈主干觸發(fā)點(diǎn)處平掃CT值分別加5、25、45、65 Hu分成4組進(jìn)行評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)顯得更為合理和科學(xué)。目前國(guó)內(nèi)報(bào)道使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)進(jìn)行CTPA失敗的病例，均為掃描過(guò)晚及一些其他原因造成，未見(jiàn)掃描過(guò)早導(dǎo)致失敗的報(bào)道，因此，筆者認(rèn)為，在使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)進(jìn)行CTPA時(shí)，閾值越小越好，推薦使用肺動(dòng)脈主干觸發(fā)點(diǎn)處平掃CT值加5 Hu作為觸發(fā)閾值。

3.3 對(duì)比劑劑量的合理選擇 在可行性中提到，在使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)掃描的前提下，過(guò)于追求超小劑量對(duì)比劑進(jìn)行CTPA，對(duì)于一些肺循環(huán)過(guò)快的患者，存在一定的檢查失敗率，使用較大劑量對(duì)比劑可能會(huì)導(dǎo)致上腔靜脈的污染，權(quán)衡這兩者的利弊，筆者推薦使用劑量35 ml(370 mgI/ml)，有如下兩點(diǎn)理由:一者對(duì)比劑劑量相對(duì)較小，導(dǎo)致對(duì)比劑腎病的風(fēng)險(xiǎn)很小，二者可以保證檢查的成功率。

3.4 后延遲時(shí)間的處理技巧 后延遲時(shí)間指的是達(dá)到觸發(fā)閾值后還要延遲一段時(shí)間才能進(jìn)行掃描，一般某個(gè)機(jī)型都有其固定值，如李斌等［13］報(bào)道SIEMENS公司SOMATOM Emotion16層螺旋CT最短后延遲時(shí)間為6 s。孫宏亮等［8］報(bào)道Philips iCT256層螺旋CT最短后延遲時(shí)間為4.5 s。王益剛等［9］報(bào)道GE Lightspeed VCT64層螺旋CT最短后延遲時(shí)間為7.5 s。張文明等［14］報(bào)道西門(mén)子第二代雙源CT(Somatom Definition Flash，Siemens Medical Solutions，F(xiàn)orchheim，Germany)的后延遲時(shí)間為7 s，夏巍等［15］報(bào)道 GE Lightspeed VCT64層螺旋 CT后延遲時(shí)間為6 s，王彬等［16］報(bào)道Toshiba 640層螺旋CT后延遲時(shí)間為4 s。筆者團(tuán)隊(duì)使用SIEMENS公司SOMATOM 64層螺旋CT，其默認(rèn)最短后延遲時(shí)間為5 s(掃描范圍為肺尖至肺底)，經(jīng)過(guò)改良后，最短后延遲時(shí)間為4 s，方法是關(guān)閉告知患者準(zhǔn)備屏氣的自動(dòng)播放程序，改為達(dá)到觸發(fā)閾值的同時(shí)，手動(dòng)按下CT掃描控制臺(tái)上的對(duì)講系統(tǒng)按鈕，口頭告知患者進(jìn)行屏氣。由于肺循環(huán)的時(shí)間非常短，雖然只減少了1 s后延遲時(shí)間，但對(duì)于控制肺靜脈的污染，起到了非常大的作用。

以?huà)呙枰皬姆渭獾椒蔚诪槔?，后延遲時(shí)間是達(dá)到觸發(fā)閾值后，開(kāi)始掃描肺尖部的時(shí)間，掃描至肺動(dòng)脈主干層面時(shí)，根據(jù)不同的機(jī)型，還需要1～2 s的時(shí)間。減少掃描范圍(上界至主動(dòng)脈弓，下界至心底)，實(shí)際上是減少了從肺尖掃描至主動(dòng)脈弓的這一段時(shí)間，間接地減少了后延遲時(shí)間。Kallen等［17］從降低輻射劑量的角度，減少肺野掃描范圍(上界至主動(dòng)脈弓，下界至心底)，認(rèn)為此種方法不會(huì)因降低圖像質(zhì)量而影響肺動(dòng)脈疾病的診斷。

3.5 掃描方向的合理選擇 肺動(dòng)脈的掃描方向有兩種，一為肺尖到膈面方向，二為膈面到肺尖方向。有研究者提出，呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)于膈面影響較大，所以從膈面到肺尖的掃描方式更好，因早期閉氣良好，下肺動(dòng)脈受膈面運(yùn)動(dòng)影響會(huì)減小，而且掃描至上腔靜脈的時(shí)間延長(zhǎng)，可以減低上腔靜脈污染的程度。而Wu等［18］認(rèn)為兩種掃描方向?qū)τ跋褓|(zhì)量的影響無(wú)顯著性差異。筆者認(rèn)為，目前螺旋CT的掃描時(shí)間越來(lái)越快，整個(gè)肺野的掃描時(shí)間3～5 s，在如此短的時(shí)間內(nèi)，絕大數(shù)患者不存在屏氣不牢的情況。從另一個(gè)角度，肺尖至肺動(dòng)脈主干間的距離小于肺底至肺動(dòng)脈主干間的距離，或者縮小掃描范圍，主動(dòng)脈弓至肺動(dòng)脈主干的距離也小于膈面至肺動(dòng)脈主干間的距離，在使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)掃描的前提下，按照達(dá)到閾值后盡快掃描至肺動(dòng)脈主干的原則，從上而下的掃描方向是顯而易見(jiàn)的。

4 展望

目前受機(jī)型的限制，使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)進(jìn)行CTPA，其圖像質(zhì)量與很多因素有關(guān)，在不久的將來(lái)，隨著CT技術(shù)的飛速發(fā)展，一定會(huì)出現(xiàn)達(dá)到目標(biāo)閾值后瞬時(shí)完成全肺動(dòng)脈容積掃描的機(jī)型，那么，在CTPA中，我們可以以目標(biāo)閾值作為觸發(fā)閾值，這將極大地“去個(gè)體化”，并進(jìn)一步減少對(duì)比劑的用量，可以很好地控制每個(gè)患者的肺動(dòng)脈和肺靜脈的強(qiáng)化程度，獲得高質(zhì)量的肺動(dòng)脈圖像。

綜上所述，在肺動(dòng)脈多層螺旋CT成像中，使用小劑量對(duì)比劑是完全可行的，也是一種必然的趨勢(shì)。使用對(duì)比劑示蹤技術(shù)進(jìn)行CTPA時(shí)，其原則是對(duì)比劑濃度“宜高不宜低”，注射流率“宜快不宜慢”，掃描“宜早不宜遲”。對(duì)比劑劑量根據(jù)不同的機(jī)型有所微調(diào)，推薦64層螺旋CT肺動(dòng)脈造影對(duì)比劑(370 mgI/ml)用量為35 ml。

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