双源CT在儿童肺动脉发育异常中的诊断价值

郭 磊

王锡明2WANG Ximing

程召平2CHENG Zhaoping段艳华2DUAN Yanhua

乌大尉2WU Dawei

双源CT在儿童肺动脉发育异常中的诊断价值

郭 磊1GUO Lei

王锡明2WANG Ximing

程召平2CHENG Zhaoping
段艳华2DUAN Yanhua

乌大尉2WU Dawei

目的探讨双源CT（DSCT）在评估儿童肺动脉发育异常中的诊断价值。资料与方法心脏超声拟诊为先天性心脏病合并肺动脉发育畸形及临床怀疑有肺动脉发育异常的36例患儿，行DSCT心胸联合血管成像。所得图像全部传入后处理工作站，进行多平面重组（MPR）、最大密度投影（MIP）及容积再现（VR）等后处理，以显示肺动脉及其分支形态及密度，并与手术及X线心血管造影检查结果进行对照。结果36例患儿术前DSCT血管造影均获得满意图像，运用5点法评价所得平均主观图像质量评分为（4.3±0.6）分；准确诊断肺动脉发育异常41处，漏诊1处为两肺动脉分叉处远端周围肺动脉狭窄，准确率为97.6%；所得平均有效辐射剂量为（1.78±0.31）mSv。结论DSCT在肺动脉发育异常的诊断中可以保证图像质量，满足诊断的需要。

动静脉畸形；肺动脉；心脏缺损，先天性；体层摄影术，X线计算机；血管造影术；儿童

肺动脉发育异常较多见，且多合并严重心脏畸形，但因检查方法的限制，未能得到更好的诊断。近年来随着多层螺旋CT的改进，尤其是双源CT（DSCT）的应用，其单扇区成像时间分辨率达83ms，成像速度更快，尽可能地减少了呼吸运动造成的伪影，满足了高心率条件下对图像质量的提升，其多平面重组（MPR）、最大密度投影（MIP）及容积再现（VR）等多种图像重组可准确地显示肺动脉主干及其分支异常，在较好地显示肺动脉邻近结构的同时避免了图像重叠，提高了诊断正确性[1]。本研究拟评估DSCT血管造影在诊断儿童肺动脉发育异常中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2009-03～2010-09 于山东大学齐鲁儿童医院和山东省医学影像学研究所行DSCT 检查并经手术或X线心血管造影证实的36例肺动脉发育异常患儿，男21例，女15例；年龄2个月～9岁，平均16个月。患儿增强扫描心率89～141次/min，平均112次/min，平均体重11kg。其中27例患儿经手术证实，9例经心血管造影证实，均行经胸超声心动图（transthoracic echocardiography, TTE）检查。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Somatom De fi nitionDSCT完成扫描。36例患儿均于检查前行碘过敏试验。＜5岁或检查不合作的患儿于检查前口服10%水合氯醛0.5ml/kg镇静；≥5岁、检查合作患儿于检查前训练呼吸，CT扫描时屏气。采用心电图适应性剂量调控技术，结合患儿体重和临床情况对患儿进行个性化扫描：体重＜5kg时采用管电压80kV、管电流40～59mA；体重5～10kg时采用管电压80kV、管电流60～79mA；体重＞10kg时采用管电压80kV、管电流80～120mA。扫描范围从胸廓入口至L1～2水平。对比剂采用碘普罗胺（350mgI/ml），剂量为 1.5～2.0ml/kg，注射速度 0.8～4.0ml/s。经静脉通道应用双筒高压注射器注射对比剂，然后以相同流速注射对比剂用量一半的生理盐水，延迟时间25s，对比剂在30s（延迟时间＋5s）内移除。应用造影剂示踪法在主肺动脉窗层面选择感兴趣区进行检测，当感兴趣区CT值＞100Hu时，延迟5s后自动触发扫描。6例患儿心率过快（＞130次/min）或心率不齐，采用普通胸部增强扫描模式。记录所有患儿的辐射剂量。

1.3 图像后处理 DSCT利用0.75mm层厚的图像和一个中度平滑的卷积核（B26f）的模式进行重建。所有图像传到后处理工作站，利用MPR、MIP、VR等图像重组技术对肺动脉主干及分支进行观察。由2名在心血管影像诊断领域有5年经验的放射科医师共同阅片，意见不一致时共同协商达成一致意见，并将DSCT诊断结果与TTE结果、手术和（或）心血管造影结果进行对照。利用5点评分系统对图像质量进行主观评价：5分：显示清晰，无任何伪影；4分：有轻微伪影，但仍有高度诊断信心；3分：明显模糊，但有中度诊断信心；2分：需仔细分辨部分结构，诊断困难；1分：伪影严重，不能诊断。1、2分认为不能观察，3～5分认为可观察、评估并用于诊断。

1.4 TTE检查 采用Philips iE33型彩色多普勒超声心动图诊断仪，常规左心室长轴、心尖四腔、大动脉短轴及胸骨上切面等结合更好地显示畸形的任意切面进行观察。

1.5 统计学方法 采用SPSS 16.0软件，DSCT和TTE对肺动脉发育异常的诊断准确率行χ2检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 DSCT诊断儿童肺动脉发育异常情况 36例患儿术前DSCT血管造影准确诊断肺动脉发育异常41处（表1），其中显示肺动脉扩张10处（图1～3），肺动脉狭窄8处，肺动脉闭锁6处（图4～6），肺动脉缺支7处（图7～9），肺动脉起源异常或异常交通9处（图10～14），肺动脉分支发育变异1处（图15、16）；漏诊1处，为两肺动脉分叉处远端周围肺动脉分支广泛狭窄。

2.2 DSCT和TTE诊断儿童肺动脉发育异常比较 以手术和（或）X线血管造影结果为标准，DSCT的诊断准确率为97.6%（41/42），明显高于TTE的66.7%（28/42），差异有统计学意义（χ2＝ 26.75,P＜0.05）。

2.3 图像质量评价 36例术前DSCT 血管造影及图像重建均获得满意图像，平均主观图像质量评分为（4.3±0.6）分。

2.4 辐射剂量 36例患儿平均有效辐射剂量为（1.78±0.31）mSv。

3 讨论

3.1 DSCT的技术优势 ＜100ms的时间分辨率、亚毫米的空间分辨率以及＜10s的覆盖全心的扫描时间是成功进行临床心脏CT检查的3个必要条件[2]，后两者在单源CT已经实现，目前DSCT 83ms的时间分辨率明显减少了心率过快及不规则心律对图像质量的影响。放射剂量低是DSCT 的另一个优势，基于回顾性心电门控技术，人们对降低辐射剂量的方法和技术进行了研究，包括缩短扫描时间窗、优化扫描参数等[3]，与64层螺旋CT等单源CT比较，DSCT放射剂量在一定程度上将辐射剂量有效减少到低于单源CT[4]。应用特殊的剂量降低机制[5]，包括单扇区重建、快速容积覆盖速度、较短的心电门控成像时间、心电门控剂量调节技术、自适应螺距调整及心脏蝴蝶结形滤过器等，不仅明显降低了射线剂量，也减少了球管消耗。DSCT缩短了扫描时间，优化了检查程序，更宽的适应证及更高的成功率使之成为儿童肺动脉发育异常的重要检查方法。

3.2 诊断结果及辐射剂量 DSCT对肺动脉发育异常的诊断准确率明显高于TTE，略低于X线心血管造影与手术结果。DSCT漏诊1处，该例患儿肺动脉主干及左右主肺动脉均未见异常，对此DSCT显示清晰，因患儿代偿性体肺侧支丰富，对左、右主肺动脉分叉后外周肺动脉分支显示有所影响，也可能与扫描技术有关，如对比剂的使用、扫描期相的选择等，成像质量下降影响了图像的观察，致使DSCT与X线心血管造影结果不一致。随着CT血管造影技术的广泛应用，人们越来越关注射线剂量可能造成的潜在危害[6,7]。如何在满足诊断需要的同时有效地降低辐射剂量已成为目前儿童CT检查应用的重点。对于儿童，应遵守ALARA（as low as reasonably achievable）原则。本研究36例患儿的平均有效辐射剂量为（1.78±0.31）mSv，显著低于心血管造影的有效辐射剂量4.6mSv[8]。

图1～3 患儿男，3岁，法洛四联症。图1 MIP轴位图像显示肺动脉主干及左肺动脉、右肺动脉明显增粗（箭），右位主动脉弓。图2 MIP矢状位显示肺动脉瓣下狭窄（箭），肺动脉主干狭窄后扩张。图3 手术证实明显扩张的肺动脉。图4～6 患儿女，2岁，肺动脉瓣下右心室流出道狭窄。图4 斜矢状位显示肺动脉瓣下狭窄的程度，并显示负向射流征（箭）。图5 MPR斜冠状位图像示肺动脉瓣下右心室流出道狭窄（箭）。图6 VR三维重建直观显示狭窄的右心室流出道。图7～9 患儿男，2岁，马蹄肺。图7 MIP示右下肺动脉分支明显扩张，见发出较多小的分支走向左侧（箭），左肺动脉未见显示。图8 横轴位肺窗示左右肺组织基底段在心包后、食管和主动脉前融合，可见狭长的峡部越过脊柱（箭）。图9 VR三维重建图像示肺动脉总干扩张，右肺动脉发育可，右下肺动脉发出较多分支进入左肺。图10～12 患儿女，2岁，肺动脉起源异常。图10 MPR轴位图像显示右肺动脉起自主动脉（箭）。图11 VR三维重建图像清晰直观显示右肺动脉起源与升主动脉根部（箭）。图12图像示手术纠正后右肺动脉起自肺动脉干（箭）。图13、14 患儿女，12岁，肺动静脉瘘。图13 轴位图像示左上肺结节影，见供血的肺动脉与结节明显强化，强化程度与大血管一致。图14 VR三维重建图像示左上肺2个结节影，并清晰显示扩张增粗的供血肺动脉及引流肺静脉。图15、16 患儿女，6个月，肺动脉瓣缺如。图15 MIR示肺动脉主干及右肺动脉明显扩张，左肺动脉分支分叉早，左上肺动脉4.3mm，左下肺3.8mm。图16 DSA证实左肺动脉分叉过早自肺动脉主干后方发出（箭），测量左肺动脉分支直径与CT测量数值基本一致

表1 36例患者双源CT、经胸超声心动图结果与手术和（或）心血管造影结果比较

3.3 与其他检查方法的比较 心脏超声在显示心内畸形方面有较大优势，但受声学窗的影响，在实际应用中由于大部分心脏及大血管被骨骼及肺组织遮盖，超声波受到肺内气体及骨骼等的影响，使超声检查及测量准确性受到限制，并很大程度上依赖于诊断人员的个人技术，不能获取准确的测量值，更不能对心外肺动脉分支进行有效诊断[9]。X线平片可通过肺血管纹理的分布及肺动脉段的形态来推断肺动脉的一般情况，无法进行定性诊断。X线心血管造影称为心血管疾病诊断的“金标准”，但为有创检查，尤其对小患儿，此检查常需要在全麻下完成，操作复杂，危险性大。国外报道小儿心导管和心血管造影并发症的发生率分别为3.6%和4.5%[10]，所以一般只在需要估测肺血管阻力和明确伴发畸形及介入治疗时才做此项检查。DSCT因具有更快的扫描速度、更高的时间分辨率及空间分辨率，且不受体位、视野限制，通过多平面、多角度的图像重组对肺动脉的测量值更为直观、准确、可信，使CT心血管造影在肺动脉发育畸形的诊断中具有较大优势。

3.4 本研究的局限性 尽管本研究中DSCT的放射剂量减少到单源CT的剂量，但对于儿童来讲，辐射的影响永远不能忽视，在满足诊断的同时更加有效地降低辐射剂量已成为目前DSCT的应用重点，也是下一步研究的目标。前瞻性心电门控DSCT 血管造影在婴幼儿复杂先天性心脏病中可以较单源CT利用更低的射线剂量达到较高的准确率及图像质量[11]。

综上所述，DSCT可以全面、准确、清晰地显示及测量肺动脉及其分支的发育情况，以及与邻近结构空间排列关系、侧支循环血管的分布等，对于术前评估肺动脉发育情况及制订详细的手术方案均有重要意义。DSCT对肺动脉发育异常的诊断准确率高，可作为诊断儿童肺动脉发育异常的合理有效方法。

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Value of Dual-source CT in Diagnosing Children with Pulmonary Artery Dysplasia

PurposeTo explore the value of dual-source CT (DSCT) angiography in evaluating the dysplastic pulmonary arteries in children.Materials and MethodsThirty-six children suspected with congenital heart disease combined with pulmonary artery malformation or with pulmonary artery dysplasia underwent DSCT cardiothoracic angiography. The original images were transferred to an external post-processing workstation, multiple planar reformation (MPR), maximum intensity projection (MIP) and volume rendering (VR) were used to show pulmonary artery morphology and density. TheResultswere compared with surgical and/or conventional cardiac angiography fi ndings.ResultsImage quality of all 36 children was satis fi ed, the mean subjective image quality score was (4.3±0.6) evaluated by 5-point method. A total of 41 separate pulmonary dysplastic were revealed, and a distal pulmonary artery stenosis at the pulmonary arterial bifurcation was missed.The accuracy of DSCT angiography was 97.6%. The mean radiation dosage was(1.78±0.31)mSv.ConclusionDSCT angiography provides good image quality to meet the need of diagnosis.

Arteriovenous malformations; Pulmonary artery; Heart defects,congenital; Tomography, X-ray computed; Angiography; Child

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.11.007

1. 山东大学齐鲁儿童医院放射科 山东济南 250022

2. 山东省医学影像学研究所 山东济南250021

郭 磊

Department of Radiology, Qilu Children Hospital, Shandong University, Ji'nan 250022, China

Address Correspondence to：GUO LeiE-mail： shandongguolei@sina.com

中国图书资料分类法分类号R725.4；R445.3

2011-09-28

2012-08-21

中国医学影像学杂志2012年 第20卷 第11期：819-822

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(11)： 819-822

（责任编辑 张春辉）