嬰幼兒復(fù)雜性先天性心臟病CT血管成像研究現(xiàn)狀

朱西琪 苗穎

摘 要：CCTA診斷CHAD快速高效，心內(nèi)畸形診斷效力與TTE類似，但心外畸形的檢出率明顯優(yōu)于TTE；CCTA和TTE結(jié)合使用既能提高心內(nèi)外畸形的檢出率又可以有效的評估心臟血流動力學(xué)以及心臟瓣膜等精細(xì)結(jié)構(gòu)，為手術(shù)提高全面準(zhǔn)確的信息。嬰幼兒對X射線的敏感程度遠(yuǎn)高于成人，前瞻性門控和大螺距技術(shù)可以有效減低輻射劑量。對比劑注射部位、流量和流速對CCTA圖像質(zhì)量都有一定影響，低濃度對比劑使用可有效防止造影劑腎病的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：心臟畸形；先天性心臟病；復(fù)雜畸形；血管成像；X線計算機(jī)

中圖分類號：R722.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.14.010

文章編號：1006-1959（2018）14-0028-04

Abstract：CCTA diagnosis of CHAD is rapid and efficient.The diagnostic efficacy of intracardiac malformation is similar to that of TTE， but the detection rate of extracardiac malformation is significantly better than TTE.The combination of CCTA and TTE can improve the detection rate of intracardiac and external deformities and effectively evaluate cardiac hemodynamics and fine structures such as heart valves，so as to improve comprehensive and accurate information for surgery.Infants and young children are much more sensitive to X-rays than adults，and prospective gating and large pitch techniques can effectively reduce radiation dose.The injection site， flow rate and flow rate of the contrast agent have certain influence on the quality of CCTA image.The use of low concentration contrast agent can effectively prevent the occurrence of contrast agent nephropathy.

Key words：Cardiac malformation；Congenital heart disease；Complex malformation；Angiography；X-ray computed

近年來先天性心臟病患兒（congenital heart disease，CCHD）的發(fā)病率逐年上升，這與近年來夫妻妊娠時年齡偏大、胎兒早產(chǎn)、二手煙和產(chǎn)婦營養(yǎng)較差等皆具有相關(guān)性。加強(qiáng)對CCHD患兒的早期鑒別診斷能夠促進(jìn)臨床及早治療，對提高患兒生存周期和預(yù)后生活質(zhì)量均起到積極的促進(jìn)作用，同時也為建立和諧家庭和減輕社會負(fù)擔(dān)起到重要作用。先天性心臟病是比較常見的先天性畸形，發(fā)病率約1%[1]。復(fù)雜性先心病同時并發(fā)多種心臟畸形，隨著診療技術(shù)的進(jìn)步，該類患者生存期明顯延長，約90%的患兒可以存活到成人[1]。所以先天性心臟病的早期準(zhǔn)確全面的診斷非常重要，以便患者的到及時有效的干預(yù)治療。復(fù)雜型先天性心臟病是指患者存在一個以上的心血管病理解剖結(jié)構(gòu)改變，或幾種心血管畸形并存及由此導(dǎo)致的血流動力學(xué)改變[2]。隨著機(jī)器設(shè)備的進(jìn)步、掃描及后處理方法的提高，CT心臟血管成像技術(shù)（CCTA）在心臟血管性疾病中的應(yīng)用越來越成熟，CCHD的診斷和評估中也有諸多報道，近年來CCTA在嬰幼兒復(fù)雜性CCHD的診斷效力與其他成像方法的對照研究、輻射劑量控制和對比劑管控方面發(fā)表了大量文獻(xiàn)，本文對其加以綜述。

1 CT血管成像與TTE診斷先心病的對比

先心病診斷技術(shù)很多，比如心臟造影、經(jīng)胸心臟超聲（TTE）、心臟磁共振成像（MRI）以及心臟CT血管成像[2-4]。心臟造影可以直觀的發(fā)現(xiàn)心臟畸形，但由于屬于創(chuàng)傷性檢查，并且不能發(fā)現(xiàn)心外畸形，有被無創(chuàng)性檢查取代的趨勢。TTE由于操作便捷，顯示心臟形態(tài)和血流動力學(xué)俱佳，常作為嬰幼兒CCHD的首選檢查方法，但該技術(shù)的實現(xiàn)對操作者的水平依賴性很強(qiáng)，同時在評估復(fù)雜性CCHD以及心外血管畸形方面受到限制[5-7]。心臟MRI既可以發(fā)現(xiàn)心內(nèi)畸形又可以發(fā)現(xiàn)心外異常，甚至可以評估心臟功能，同時又沒有放射輻射，越來越多的受到青睞，但由于檢查時間過長，空間分辨率較差，限制了其在臨床上廣泛的應(yīng)用[8，9]。心臟CTA成像時間短，空間分辨率高，同時可以觀察心內(nèi)和心外畸形，但由于該檢查方法有潛在輻射損傷的可能[10， 11]，并且嬰幼兒又對輻射損傷敏感[12]，如何平衡利弊成為該項技術(shù)能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。

多層螺旋CT技術(shù)在臨床各個領(lǐng)域均獲得了長足的發(fā)展和應(yīng)用，其中最顯著的特點便是具有較高的分辨率，同時只需要對患兒進(jìn)行一次掃描即可獲得多層圖像，并且通過設(shè)備自帶的工作站，將所獲取的圖像進(jìn)行分析和處理，并重建為立體的三維圖像。尤其是通過多層螺旋CT技術(shù)不僅可以幫助醫(yī)生完成對心臟結(jié)構(gòu)的辨識和分解，而且還能夠?qū)θ我庋艿淖呦?、趨勢以及相互毗鄰進(jìn)行觀察，特別是針對血管出現(xiàn)狹窄或擴(kuò)張的辨識。

CCTA與MRI以及心臟造影成像對照研究比較少，大量研究都集中在CCTA與TTE兩者對嬰幼兒復(fù)雜性CCHD研究的統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）。有研究[6]顯示，CCTA和TTE在顯示心內(nèi)畸形和心臟血管連接異常方面結(jié)果相近，但是在CCTA在顯示心外大血管異常方面優(yōu)勢明顯。Nie P報道[13]CCTA和TTE檢出心外畸形敏感性分別為97.5%和79.6%。Xu J等[14]研究中兩者敏感性分別為98.8%和62.5%。有研究[15]顯示多層螺旋CT檢查和TTE檢查在心內(nèi)畸形診斷中，均能夠全部檢出室間隔缺損及右室流出道狹窄畸形，兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但是在心外畸形診斷中，兩者診斷符合率分別為98.57%和85.71%，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。劉海明[16]等提出由于多層螺旋CT能夠在一次掃描中完成較大范圍的容積掃描，耗時較短，無需憋氣或短暫憋氣，因此特別適合小兒危急重者；同時借助多層螺旋CT能夠完成薄層掃描，提高了對疾病的診斷率。

房間隔缺損缺口較小、動脈導(dǎo)管未閉纖細(xì)時候CT血管成像偶爾無法檢出，此外CCTA僅能顯示靜態(tài)圖像，瓣膜結(jié)構(gòu)顯示欠佳，無法顯示血流動力學(xué)改變[14]。而TTE對血液分流、反流的檢測極為敏感，能實時動態(tài)地顯示各瓣膜等心腔內(nèi)結(jié)構(gòu)[6]，CCTA和TTE結(jié)合使用既能提高心內(nèi)外畸形的檢出率又可以有效的評估心臟血流動力學(xué)以及心臟瓣膜等精細(xì)結(jié)構(gòu)，為手術(shù)提高全面準(zhǔn)確的信息。

2先心病CT血管成像中的劑量控制

嬰幼兒屬于輻射敏感人群，對輻射敏感程度遠(yuǎn)高于成人，輻射損傷的危險性也比成人更高，因此需要在臨床工作中更為注重其所接受的輻射劑量[12]。CCTA有多種數(shù)據(jù)采集模式，如非門控掃描、回顧性心電門控掃描、前瞻性心電門控序列掃描及前瞻性心電門控大螺距掃描等[17]。

非門控掃描已廣泛應(yīng)用于心外大血管畸形的評價，但圖像質(zhì)量較差。為了避免心臟搏動偽影的影響，CCHD常伴有多種心內(nèi)結(jié)構(gòu)和血管畸形。采用心電門控技術(shù)、回顧性心電門控技術(shù)是必要的，由于使用的螺距小，數(shù)據(jù)重疊量大，導(dǎo)致流量大，多數(shù)兒童不推薦使用[18]。前瞻性心電圖門控序列掃描采用橫斷面分步掃描方式，僅在預(yù)先設(shè)定的心臟周期暴露下，是降低力誘發(fā)輻射劑量的最有效方法[19]。很多研究結(jié)果證實前瞻門控掃描技術(shù)能明顯減低輻射劑量，有文獻(xiàn)報道[14]前瞻組較回顧組輻射劑量降低可達(dá)60%，分析原因首先是兩種掃描方式差異，回顧性心電門控采用螺旋模式在多個連續(xù)心跳周期中進(jìn)行連續(xù)輻射曝光，導(dǎo)致輻射劑量較大，雖然采用縮短掃描時間窗、管電流調(diào)節(jié)、ECG脈沖等降低輻射劑量的的技術(shù)，而降低輻射劑量的效果仍有可能不甚理想。而前瞻性心電門控采用序列模式進(jìn)行成像，僅在特定的心動周期進(jìn)行曝光掃描，因此輻射劑量明顯低于回顧性心電門控掃描[17]。小兒先心病患兒心率通常較快，心臟的最佳成像時間窗與冠狀動脈相似，掃描采集時相定在收縮末期較為合適，此外如果前瞻的掃描時間窗過寬，則降低輻射劑量的效果不明顯，結(jié)果也證明采集單一時相能有效降低輻射劑量[20]。聶佩[21]研究比較了大螺距掃描和前門控序列掃描在小兒先心病的圖像質(zhì)量和福射劑量，發(fā)現(xiàn)大螺距掃描組對于心外結(jié)構(gòu)畸形的顯示與序列掃描組無明顯差異，且轄射劑量顯著降低。因而，大螺距技術(shù)在顯示小兒先心病心外結(jié)構(gòu)畸形上有獨特的優(yōu)勢。

2先心病血管成像中的對比劑使用管控

注射部位對CCTA圖像質(zhì)量影響很大，下肢淺靜脈注藥可以最大限度降低造影劑偽影影響。必要時，可以根據(jù)觀察重點和對靜脈回流異常的預(yù)評估，選擇適合的對比劑注藥途徑。對比劑總量、對比劑濃度、對比劑注入流率不僅與心臟大血管CT 強(qiáng)化程度有關(guān)，對比劑的使用還有可能會造成腎功能損害，所以有效管控對比劑使用在CCTA中意義重大。

鑒于嬰幼兒表面體積小、循環(huán)量少，可在注射對比劑時予以適量稀釋，為了避免對比劑產(chǎn)生高密度偽影干擾，對比劑注射完成后應(yīng)再以相同的速率注射少量生理鹽水。由于嬰幼兒復(fù)雜性CCHD差異性不同，導(dǎo)致造影劑在患兒體內(nèi)顯影時間存在差異，經(jīng)驗延遲法[22]根據(jù)注射對比劑部位的不同設(shè)定延遲時間，有可能會有效避免了以往團(tuán)注追蹤法觸發(fā)時間不合適導(dǎo)致的對比劑充盈不充分或硬化偽影，其中經(jīng)肘靜脈注入患者掃描延遲時間19～21 s，經(jīng)足背靜脈掃描注入患者掃描延遲時間21～23 s；對于心臟超聲檢查提示或疑有房間隔缺損病變患者繼續(xù)加做第2期掃描，延遲時間：30～40 s。

對比劑種類很多，大體可以分為高滲、等滲和低滲三種，由對比劑引起的不良反應(yīng)主要有對比劑腎病和對比劑外滲，發(fā)生幾率可能與對比劑濃度、流速、注射總量以及對比劑化學(xué)特性有關(guān)。

造影劑腎病是造影劑使用的主要風(fēng)險之一。減少造影劑在檢查過程中的使用對減少造影劑腎病的發(fā)生具有重要意義。最近的研究[23]表明，造影劑腎病在CT增強(qiáng)中的風(fēng)險約為7%。據(jù)報道[24]在心臟CT增強(qiáng)中使用高劑量碘造影劑會導(dǎo)致中到嚴(yán)重的腎功能損害。碘是造影劑中的有效成分，造影劑腎病的風(fēng)險不僅與造影劑濃度呈正相關(guān)，滲透壓與造影劑粘度呈正相關(guān)，使用低濃度碘造影劑可明顯減輕腎毒性[25]。歐洲委員會泌尿生殖道放射造影劑安全指南[26]指出，臨床CT增強(qiáng)應(yīng)盡可能少使用等滲造影劑。低濃度造影劑碘含量低，使心房、心室、縱隔大血管的CT值降低；然而碘的CT值隨低管電壓的使用而增加，而軟組織的CT值隨管電壓的降低而變化。因此，在CT血管造影過程中，低管電壓成像為減少含對比劑的用量提供了理論依據(jù)對比劑的用量提供了理論依據(jù)。

造影劑外滲是CT掃描的一種嚴(yán)重并發(fā)癥。外溢嚴(yán)重時，應(yīng)及時停止注射，造成檢查失敗。隨著對比劑注入流量的增加，滲漏的潛在風(fēng)險增加。此外，造影劑注射流量也會影響心臟掃描圖像的質(zhì)量。理論上，注入速度越快，圖像質(zhì)量越好。當(dāng)圖像質(zhì)量滿足診斷要求時，應(yīng)盡可能減少對比度介質(zhì)注入的流量。一方面可以保護(hù)兒童穿刺血管的安全，避免造影劑外溢所造成的局部組織損傷，另一方面也可以保護(hù)兒童的心臟。根據(jù)上述結(jié)果，隨著注射速度的增加，圖像質(zhì)量逐漸提高，血管的安全性逐漸降低。臨床上應(yīng)根據(jù)新生兒體重、血管狀況、病情嚴(yán)重等因素合理選擇注射速度。

總之，CCTA和TTE結(jié)合使用既能提高心內(nèi)外畸形的檢出率又可以有效的評估心臟血流動力學(xué)以及心臟瓣膜等精細(xì)結(jié)構(gòu)，為手術(shù)提高全面準(zhǔn)確的信息。大螺距掃描和前門控序列掃描技能保證小兒先心病的圖像質(zhì)量又能有效降低轄射劑量。對比劑低流量、低流速技術(shù)在保證圖像質(zhì)量的前提下有可能會減少對比劑外滲和對比劑腎病的發(fā)生幾率。

隨著技術(shù)的發(fā)展，MSCT 現(xiàn)在已有多種方法用來降低輻射劑量。如使用更大的探測器、縮短機(jī)架旋轉(zhuǎn)的時間、選擇合適的掃描長度，減少不必要的掃描、調(diào)制管電流管電壓以及新的圖像重建算法的應(yīng)用都極大地降低了輻射劑量，對嬰幼兒CCTA檢查具有重大意義。

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