左房密度小劑量團注測試在256層CT肺動脈成像中的應(yīng)用價值

廣東省人民醫(yī)院（廣東省醫(yī)學科學院） 放射科，廣東 廣州 510080

引言

肺動脈栓塞是因內(nèi)源性或外源性栓子阻塞肺動脈引起肺循環(huán)障礙的臨床和病理生理綜合征，其病程發(fā)展迅速、死亡率較高[1]。肺動脈CT血管成像（CT Pulmonary Angiography，CTPA） 能夠無創(chuàng)地觀察肺動脈管腔內(nèi)的情況，已成為臨床診斷肺栓塞（Pulmonary Embolism，PE）的首選檢查方法[2]。常規(guī)小劑量測試技術(shù)延遲時間主要采用：肺動脈主干測試峰值+經(jīng)驗值（T1+5 s）。而肺動脈循環(huán)快，受呼吸、心率、心輸出量及異常反流等影響，肺動脈峰值平臺時間不一，經(jīng)驗值估算困難，易造成肺靜脈過度顯影或肺動脈遠端顯影不足[3]。通過血液循環(huán)可知，對比劑達到左房峰值前完成掃描，對比劑大部分位于肺動脈且遠端肺動脈分支充分顯影。本研究旨在改變以往經(jīng)驗值估算，利用左房密度小劑量團注測試方法計算延遲時間，達到圖像質(zhì)量的一致性。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

前瞻性分析廣東省人民醫(yī)院2018年1月至2019年1月懷疑PE并行CTPA檢查的患者100例，隨機分成兩組，對照組通過測試肺動脈主干峰值時間T1，確定延遲掃描時間，共50例，男39例，女11例，年齡40～90歲，平均年齡（55±12）歲，體質(zhì)量指數(shù)（Body Mass Index，BMI）（17.6～31.9）kg/m2，平均（25.2±4.2） kg/m2；試驗組通過測試左房峰值平臺末時間T2，確定延遲掃描時間，共50例，男36例，女14例，年齡26～82歲，平均年齡（49±15）歲，BMI 14.6～29.8 kg/m2，平均（23.8±5.3） kg/m2；患者排除標準：① 甲亢患者未治愈；② 嚴重的心、肝、腎功能不全；③ 對比劑注射部位和注射速率與掃描方案不一致者；④ 重度肥胖（>100 kg）；⑤ 因設(shè)備或（和）患者產(chǎn)生偽影明顯影響觀察者，無上述情況即可納入，本研究100例均可納入研究。申請單注明電離輻射的潛在危害和使用對比劑知情同意書，所有患者簽署知情同意書[4]。

1.2 設(shè)備與方法

采用Philips 256 iCT，被檢者右肘靜脈預(yù)留一次性使用靜脈留置針（潔瑞20 G×29 mm/Z-G），對比劑采用碘佛醇（350 mgI/mL），采用Urich三筒高壓注射器。均采用小劑量團注測試法，測試時均采取自由呼吸模式。測試對比劑15 mL和鹽水30 mL，注射流速4 mL/s，掃描對比劑50 mL和鹽水30 mL，注射流速4 mL/s。對照組測試肺動脈主干峰值時間T1，延遲時間=T1+5 s；試驗組測試左房峰值平臺末時間T2，延遲時間=T2-掃描時間。掃描方向均為頭向足，掃描范圍從肺尖至肺下緣，掃描時采用平靜呼吸下屏氣。探測器準直寬度128 ×0.625 mm，旋轉(zhuǎn)時間0.4 s/r，螺距0.925，F(xiàn)OV 300～400 mm，Standard重建，重建層厚0.9 mm，重建間隔0.45 mm，管電壓120 kV，采用管電流自動調(diào)制技術(shù)（DRI=20）。設(shè)備自動保存每例被檢者的CT容積劑量指數(shù)（CT Volume Dose Index，CTDIvol），劑量長度乘積（Dose Length Product，DLP），計算有效劑量（Effective Dose，ED），ED=DLP×0.017 mSv/（mGy·cm）。

1.3 圖像分析與統(tǒng)計學方法

將掃描所得圖像傳至工作站，由兩名具有5年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)生分別對100例圖像進行處理和分析。① 在橫斷位分別測量肺動脈干（Main Pulmonary Artery，MPA）、左肺動脈（Left Pulmonary Artery，LPA）、右肺動脈（Right Pulmonary Artery，RPA）、左肺上葉動脈（Left superior pulmonary artery，LUPA）、左肺舌葉動脈（Left Pulmonary Tongue Lobe Artery，LLA）、左肺下葉動脈（Left Lower Lobe artery，LLLA）、右肺上葉動脈（Right Upper Lobe Artery，RULA）、右肺中葉動脈（Right Middle Lobe Artery，RMLA）、右肺下葉動脈（Right lower lobe artery，RLLA）、上腔靜脈（Superior Vena Cava，SVC）及左房（Left Atrial，LA）CT值，取兩人測試值均值。所有測量感興趣區(qū)域盡量接近血管管腔中心和避開血栓，盡可能減少部分容積效應(yīng)；② 根據(jù)掃描圖像的清晰程度進行評分，采用4分法[5]：1分為圖像質(zhì)量為優(yōu)，肺動脈邊緣平滑銳利，分支顯示清晰，無偽影，無靜脈干擾；2分為圖像質(zhì)量為良，肺動脈顯示較好，分支顯示良好，輕度偽影，輕度靜脈干擾；3分為圖像質(zhì)量為一般，肺動脈邊緣欠佳，分支顯示欠清晰，中等偽影，中等靜脈干擾，可用于診斷；4 分為圖像質(zhì)量為差，肺動脈顯示不清晰，嚴重偽影及靜脈干擾，無法進行診斷。其中1～3分為可診斷圖像，4分為不可診斷圖像，兩人評分不一致時取均值；③記錄兩組延遲時間和ED。計量資料以均值±標準差（± s）表示，組間比較采用t檢驗，樣本的差值總體不符合正態(tài)分布時采用Wilcoxon秩和檢驗。分類資料組間比較采用χ2檢驗。所有統(tǒng)計學分析采用SPSS 17.0軟件，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

所有患者順利完成CTPA檢查，未發(fā)現(xiàn)過敏與并發(fā)癥。所有計量數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布，見表1。兩組患者的一般資料無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）；兩組患者各肺A血管節(jié)段及SVC上腔靜脈CT值無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）；兩組患者圖像質(zhì)量總評分及ED無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）；兩組患者左房CT值相差262.82 HU有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；兩組延遲時間相差（10.5±2.794） s有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）；兩組肺動脈各節(jié)段均良好顯示，對照組肺動脈與肺靜脈密度差小顯示混雜，試驗組肺動脈與肺靜脈密度差大，更容易后處理及診斷（圖1～3）。

圖1 試驗組同一患者不同呼吸方式肺動脈顯示對比

圖2 試驗組同一患者不同注射速率肺動脈顯示對比

3 討論

CTPA能有效地診斷PE和評估PE患者的嚴重程度，有助于選擇治療方案及改善患者預(yù)后[6]，而優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量尤為重要。目前有關(guān)CTPA檢查技術(shù)無統(tǒng)一標準，主要難點有：① 上腔靜脈對比劑殘留形成的硬化偽影；② 肺動脈及各節(jié)段強化閾值不足；③ 肺靜脈過度強化；④ 最優(yōu)化的對比劑用量。

χ 2

圖3 試驗組與對照組肺動脈顯示對比

隨著醫(yī)學設(shè)備不斷更新發(fā)展，CTPA應(yīng)用越來越廣泛，碘對比劑腎?。–ontrast-induced Nephropathy，CIN）被重點關(guān)注，限制對比劑用量仍為減少CIN的重要方法之一[7]。右肘靜脈給藥，對比劑的循環(huán)途徑未經(jīng)過完整的肺循環(huán)和體循環(huán)，可以不按照體質(zhì)量來計算造影劑的用量[8]，可根據(jù)對比劑注射路徑、是否有異常靜脈反流以及設(shè)備掃描時間固定對比劑用量[9-12]。CTPA靜脈通路有左右肘靜脈、左右頸靜脈、下肢靜脈等。頸靜脈管徑粗大，距右房較近，對比劑注入后快速進入上腔靜脈至右房，需要極短的掃描時間才能捕捉到肺動脈強化，對設(shè)備要求較高，且高流速的注射易致對比劑外滲，造成喉部水腫壓迫氣管影響呼吸。而下肢靜脈對比劑到達右心路徑過長需要加大對比劑用量而被極少采用。右側(cè)肘靜脈注射對比劑可避免對比劑在左側(cè)頭臂靜脈內(nèi)殘留[13]，可有效地提高對比劑利用率，減少對比劑用量，降低CIN的發(fā)生率[7]，與本研究方法一致。

心輸出量=每搏輸出量×心率，是評價循環(huán)系統(tǒng)效率高低的重要指標，心率過低或過高時，受心室容積影響，心室充盈量顯著減少，心輸出量減少，對比劑濃度稀釋明顯，此時掃描肺動脈強化減弱[14]。所以心率過低或過高的情況下（＜40或＞150），測試肺動脈閾值小于300 HU時，應(yīng)提高注射速率或增加對比劑用量（圖2）。CT檢查呼吸方式有深吸氣后屏氣、深呼氣后屏氣、平靜呼吸下屏氣、瓦式呼吸（特別緊張患者易發(fā)生）以及自然呼吸[15]。瓦氏呼吸使胸腔和血管內(nèi)的壓力顯著增加而阻止血液回流至右房，導致心率降低和心輸出量減少，另外還能刺激迷走神經(jīng)反射。這種生理機制會導致CTPA檢查時肺動脈分支對比劑完全或部分充盈缺損，從而影響肺栓塞的診斷[16]。

CTPA檢查精準的掃描時間和延遲時間是檢查成功的關(guān)鍵。掃描時間由探測器組合、旋轉(zhuǎn)時間，合適螺距共同決定。掃描時間過長，為維持強化峰值平臺時間，對比劑用量增加；反之，掃描時間過短，峰值平臺時間需求變小，對比劑用量減少；但需考慮肺動脈主干循環(huán)至遠端肺動脈的時間。目前延遲時間主要采用智能跟蹤技術(shù)觸發(fā)和小劑量團注測試[17]。傳統(tǒng)CTPA智能跟蹤技術(shù)監(jiān)測肺動脈主干、上腔靜脈、右心房等觸發(fā)掃描。當感興趣區(qū)域設(shè)在肺動脈主干或右心房，觸發(fā)閾值設(shè)為40 HU能獲得較好的肺動脈圖像[18-19]。但均不能提前預(yù)測心功能對延遲時間的影響，嚴重肺動脈高壓及心衰的患者，因遠端肺動脈顯影時間明顯延長過早掃描而影響診斷。小劑量測試能提供最接近掃描時的心功能狀態(tài)和個體化掃描方案[20]。本研究試驗組結(jié)果表明，通過T2前完成掃描，均能獲得肺動脈與肺靜脈良好區(qū)分的一致性高質(zhì)量圖像，比以往小劑量團注測試峰值加經(jīng)驗值法更具合理性。在今后的研究中可以將高壓注射器連接管至上腔靜脈內(nèi)對比劑（容積L）用鹽水代替，即對比劑用量=（T2-掃描時間）×注射速率-容積L，以此減少上腔靜脈硬化偽影。還可進一步研究不同注射速率下延遲時間和對比劑用量。

本研究的局限性。小劑量團注測試統(tǒng)一采用自由呼吸，與掃描時呼吸模式不一致，對肺動脈強化有一定影響。因本院大部分患者均有基礎(chǔ)疾病并非只觀察肺動脈情況，所以未采用雙低劑量掃描[8]，輻射劑量有一定增加。部分患者小劑量測試肺動脈主干峰值偏低，峰值范圍對肺動脈強化影響程度仍需進一步研究。

4 結(jié)論

左房密度小劑量團注測試結(jié)果可準確計算CTPA的延遲時間和獲得肺動脈與肺靜脈良好密度差的一致性圖像；通過左房密度小劑量測試結(jié)果可及時調(diào)整掃描方案（包括對比劑注射速率、對比劑用量、呼吸方式、掃描時間、延遲時間）提高圖像質(zhì)量；也可為進一步研究對比劑用量的精準計算提供依據(jù)，從而解決上腔靜脈硬化偽影。