肺動脈CT 血管成像中不同呼吸指令對肺動脈強化效果的影響

張君香，王洪杰，亓志瑩，呂四強，陳月芹，孫占國

（濟寧醫(yī)學院附屬醫(yī)院醫(yī)學影像科，山東 濟寧 272029）

肺動脈CT 血管成像（computed tomography pulmonary angiography，CTPA）已經(jīng)成為臨床診斷肺栓塞的首選檢查［1-2］。但臨床工作中，采用常規(guī)CTPA掃描技術和對比劑注射方案的肺動脈強化效果有時不理想。有學者指出，掃描時患者的呼吸動作可能是影響CTPA 肺動脈強化效果的重要因素［3-4］。目前，CTPA 掃描常用的呼吸指令為深吸氣后屏氣，但其引起的胸腔壓力劇烈變化可影響體、肺循環(huán)血流動力學的穩(wěn)定性，從而導致肺動脈強化程度減弱［5-9］。因此，更改CTPA 掃描的呼吸指令，有望獲得更好的肺動脈強化效果。本研究比較深吸氣后屏氣、平靜呼吸輕屏氣和平靜呼吸不屏氣時CTPA 掃描的圖像質(zhì)量及肺動脈干CT值，旨在探討不同呼吸指令對CTPA肺動脈強化效果的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性連續(xù)選取2020 年7—11 月192例因疑診肺栓塞行CTPA 檢查的患者，隨機分別采用深吸氣后屏氣（A組，84例）、平靜呼吸輕屏氣（B組，52例）和平靜呼吸不屏氣（C組，56例）3 種呼吸指令完成掃描。排除標準：躁動或意識不清者，不能配合呼吸指令者，經(jīng)中央靜脈導管或下肢靜脈注射對比劑者，存在肢體或中心靜脈狹窄者，嚴重心功能不全或三尖瓣病變者。研究期間，同一患者行2 次及以上CTPA 檢查或因檢查失敗接受重復掃描時，僅納入首次檢查結果進行分析。記錄患者性別、年齡、身高、體質(zhì)量，計算體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準（編號2021C003）。

1.2 儀器與方法 采用Siemens 雙源CT（Definition Flash，Siemens）完成檢查。3組掃描前均進行相應呼吸訓練，采用相同掃描參數(shù)與對比劑注射方案。掃描參數(shù)：120 kV，使用CARE DOSE 4D，參考管電流180 mAs，準直2×64×0.6 mm，層厚2×128×0.6 mm，旋轉(zhuǎn)時間0.28 s。使用Bolus-tracking 自動觸發(fā)技術，監(jiān)測肺動脈干，觸發(fā)閾值100 HU。使用高壓注射器經(jīng)右肘靜脈注射非離子型對比劑碘克沙醇注射液（碘濃度320 mg/mL）60 mL，追加生理鹽水30 mL，注射流率4.5 mL/s。

1.3 圖像分析 參考既往文獻［10］，由2 名副主任醫(yī)師對3組圖像進行評估。

1.3.1 定性評估 ①肺栓塞：定義為連續(xù)2 層及以上圖像見肺動脈內(nèi)邊界清楚的低密度充盈缺損；②一過性對比劑中斷（transient interruption of contrast，TIC）：定義為肺動脈強化程度低于上腔靜脈及升主動脈；③呼吸運動偽影：表現(xiàn)為膈肌出現(xiàn)階梯征或雙邊征，或肺血管出現(xiàn)連續(xù)性中斷或雙邊征；④肺部圖像質(zhì)量評估：分為3 類。優(yōu)，肺組織密度均一，無或有輕微運動偽影，能夠滿足診斷；一般，肺內(nèi)局部存在明顯的呼吸運動偽影或通氣不均，但可用于診斷一般的肺部病變；差，圖像質(zhì)量不能滿足可能的肺部病變診斷。結論不一致時經(jīng)商討達成一致意見。

1.3.2 定量評估 由1 名副主任醫(yī)師在5 mm 層厚軸位圖像上測量肺動脈干CT值，于血管中心區(qū)設置類圓形ROI，大小200～300 mm2，上下連續(xù)3 層分別測量，取均值，避開存在明顯硬射線偽影或運動偽影區(qū)域。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 19.0 軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料以頻數(shù)表示，計量資料以表示。2 名醫(yī)師定性評估的一致性行Kappa 檢驗。3組間計數(shù)資料比較行χ2檢驗，兩兩比較采用成對比較分析（Pearson χ2或連續(xù)矯正χ2檢驗）；計量資料比較行方差分析，兩兩比較行SNK 檢驗。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義（χ2檢驗成對比較分析取調(diào)整后檢驗水準，以P＜0.017 為差異有統(tǒng)計學意義）。

2 結果

2.1 3組一般資料比較（表1）3組間性別、年齡、BMI 及左室射血分數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）。

表1 3組一般資料比較

2.2 3組定性評估（表2）2 名醫(yī)師對肺栓塞的檢出結果完全符合，對TIC 和呼吸運動偽影的評估結果一致性良好（K=0.791，0.752），對整體圖像質(zhì)量的評估一致性一般（K=0.697）。3組肺栓塞檢出率比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），而TIC 及呼吸運動偽影發(fā)生率差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。TIC 發(fā)生率兩兩比較，A組高于B、C組，差異均有統(tǒng)計學意義（χ2=6.032，6.807；P=0.014，0.009），B、C組差異無統(tǒng)計學意義（χ2=0.000，P=1.000）。C組呼吸運動偽影發(fā)生率高于A、B組，差異均有統(tǒng)計學意義（χ2=6.076，6.502；P=0.014，0.011），A、B組差異無統(tǒng)計學意義（χ2=0.310，P=0.578）。3組肺部圖像質(zhì)量均能滿足診斷，其中圖像質(zhì)量“優(yōu)”和“一般”的占比差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），A組整體肺部圖像質(zhì)量優(yōu)于B、C組（χ2=6.144，7.350；P=0.013，0.007），B、C組間差異無統(tǒng)計學意義（χ2=0.030，P=0.864）。

表2 3組CT 圖像的定性評估結果 例（%）

2.3 3組定量評估 3組肺動脈干CT值分別為（311.42±77.49）、（341.94±82.10）、（345.77±66.16）HU，差異有統(tǒng)計學意義（F=4.392，P=0.014）。兩兩比較，A組肺動脈干CT值低于B、C組，差異均有統(tǒng)計學意義（P=0.023，0.009），B、C組差異無統(tǒng)計學意義（P=0.793）（圖1）。A組1例發(fā)生嚴重TIC，肺動脈干CT值143 HU（圖2a）；后行平靜呼吸輕屏氣重復掃描，肺動脈干CT值升至241 HU（圖2b）。

圖1 3組患者肺動脈干CT值比較的柱狀圖，A組肺動脈干CT值低于B、C組圖2 男，31歲 圖2a 深吸氣后屏氣肺動脈CT血管成像（CTPA），發(fā)生嚴重一過性對比劑中斷，肺動脈干強化程度明顯低于升主動脈 圖2b 平靜呼吸輕屏氣重復CTPA 掃描，肺動脈干強化效果改善

3 討論

良好的強化掃描效果是CTPA 檢查檢出肺栓塞的基礎，一般診斷急性肺栓塞要求肺動脈CT值>93 HU，慢性肺栓塞則要求CT值>211 HU［11］。常規(guī)掃描條件下，CTPA 肺動脈的CT值可達300～500 HU，少數(shù)情況下可出現(xiàn)肺動脈強化不佳的現(xiàn)象，增加了肺栓塞診斷難度。文獻報道，肺動脈強化效果不佳與深吸氣及屏氣動作有較大相關性［4，12］。深吸氣時，胸腔負壓增大，促進腔靜脈回流，膈肌下移使腹內(nèi)壓升高，下腔靜脈回流量增加較明顯，大量未強化的下腔靜脈血液經(jīng)右心系統(tǒng)快速泵入肺動脈。吸氣末突然屏氣會使胸腔壓力突然增加，腔靜脈回流明顯減少，對比劑回心量亦減少或中斷，且心輸出量降低，右心腔及肺動脈無法在短時間內(nèi)被對比劑重新充盈［9］。研究表明，正常人平靜呼吸時，上、下腔靜脈回流比值約為1∶1.9；而深吸氣時，腔靜脈回心血量增加近50%，以下腔靜脈回流增加為著，上、下腔靜脈回流比值約1∶2.6［13］。

當下腔靜脈回流量過大時，右心腔及肺動脈強化程度顯著減低，即可發(fā)生TIC 現(xiàn)象。TIC 是一種常見的血流相關偽影，指上腔靜脈內(nèi)見對比劑流入，而肺動脈CT值低于左心腔或升主動脈CT值的一種現(xiàn)象［9］。Wittram 等［7］研究發(fā)現(xiàn)，采用深吸氣后屏氣CTPA掃描時，發(fā)生TIC者右心房80.1%的血液來自下腔靜脈，明顯高于未發(fā)生TIC 者（52.8%）。TIC 的發(fā)生可直接影響肺栓塞的診斷，若肺動脈強化程度彌漫降低，可掩蓋低密度血栓導致肺栓塞漏診；若肺動脈強化程度局部降低，則可能與肺栓塞的直接征象相近，導致誤診。臨床工作中，當出現(xiàn)嚴重TIC 影響診斷時，需重復CTPA 檢查，患者將接受雙倍的輻射劑量和對比劑用量，如重復檢查時仍采用相同的檢查方案，再次出現(xiàn)TIC 的概率極高［9，12］。

文獻報道，改善肺動脈強化效果、減少TIC 發(fā)生的最簡單、可行的方法是更改掃描前呼吸指令，杜絕深吸氣及吸氣末用力屏氣［3-5］。平靜呼吸輕屏氣可避免深吸氣后用力屏氣所致的胸腔壓力劇烈變化，上、下腔靜脈血液回流占比相對穩(wěn)定，能夠提高CTPA肺動脈強化對比效果，有效減少TIC 的發(fā)生。研究表明，采用平靜呼吸輕屏氣掃描所獲的肺動脈CT值較深吸氣后屏氣掃描增加17.95%，且前者TIC 發(fā)生率（2.67%）明顯低于后者（15.69%）［4］。本研究中平靜呼吸輕屏氣掃描時雖部分患者出現(xiàn)下肺膨脹不佳相關的肺墜積效應或馬賽克征，但所獲肺部圖像質(zhì)量并不影響肺部炎癥、腫瘤等的診斷。此外，少數(shù)患者可能因緊張或理解不充分，而出現(xiàn)深吸氣或用力屏氣的現(xiàn)象，因此，掃描前進行呼吸訓練非常必要［12］。平靜呼吸不屏氣的肺動脈強化程度及TIC 發(fā)生率與平靜呼吸輕屏氣相近，且可有效解決患者對呼吸指令依從性差的問題，適用于部分老年或不能配合屏氣的患者；雖圖像運動偽影略有增加，但圖像質(zhì)量能夠滿足診斷［14-15］。Nyman 等［13］回顧性分析13例深吸氣后屏氣CTPA 掃描發(fā)生顯著TIC 的患者，采用平靜呼吸不屏氣重復掃描，肺動脈干CT值由97 HU 升至303 HU，且未發(fā)生嚴重的呼吸運動偽影。本研究中平靜呼吸輕屏氣和平靜呼吸不屏氣狀態(tài)下掃描TIC 發(fā)生率明顯降低，兩者肺動脈強化效果相似且均優(yōu)于深吸氣后屏氣掃描，與既往文獻報道［9，16］相符。

本研究不足之處：①納入的樣本量偏小，結果可能存在偏倚；②考慮肺組織膨脹程度及呼吸運動偽影對肺栓塞的檢出影響較小，未進一步對3組肺動脈圖像質(zhì)量進行定性評估；③定量分析時僅測量了肺動脈干CT值，未對上腔靜脈、房室腔、雙側(cè)肺動脈及分支進行定量評估，存在一定的局限性。

綜上所述，平靜呼吸輕屏氣掃描能夠有效提高肺動脈強化效果，且無明顯呼吸運動偽影，肺組織成像質(zhì)量亦能夠滿足診斷，可作為日常CTPA 檢查推薦使用的呼吸指令；平靜呼吸不屏氣掃描亦能獲得較好的肺動脈強化效果，雖難免產(chǎn)生呼吸運動偽影，但后64 排CT 的高時間分辨力已大大減少了呼吸對圖像質(zhì)量的影響，適用于無法配合屏氣的患者。