高对比剂注射速率下320排CT对支气管动脉的解剖学研究

张孝琴，赵添，阮磊，王镇章，毛丹丹，杨运俊，孙厚长（温州医科大学附属第一医院 放射科，浙江 温州 325015）



高对比剂注射速率下320排CT对支气管动脉的解剖学研究

张孝琴，赵添，阮磊，王镇章，毛丹丹，杨运俊，孙厚长
（温州医科大学附属第一医院 放射科，浙江 温州 325015）

［摘 要］目的：探讨高对比剂注射速率下，采用320排CT分析咯血患者支气管动脉（BA）的正常解剖和异位起源情况。方法：对于173例在我院行BA-CT血管造影（CTA）检查的患者，通过观察其轴位、最大密度投影（MIP）及容积重建（VR）图来分析其分支类型、开口起源位置和异位起源。结果：本研究中，最常见的BA分支类型是II型（1R1L），占37.0%，在右侧BA中，有45.6%是以与肋间动脉共干形式存在；在左侧BA中，61.5%是单独起源的。本组占45.1%的患者含有至少1支异位BA。最常见的异位起源位置是降主动脉起始部，其次是主动脉弓。结论：尽管BA管径细小，解剖变异较大，但是在高对比剂注射速率下，320 排CTA能很好地显示BA的正常解剖及异位起源，可为咯血临床治疗方案的制定提供有价值的信息。

［关键词］支气管动脉；解剖；异位起源；高对比剂流速

咯血是临床急症，严重时可危及生命，需要积极干预。引起咯血的原因很多，支气管动脉（bronchial artery，BA）、肺动脉及非支气管性体循环动脉异常都可能是咯血的原因，但超过90.0%的咯血由BA异常引起。支气管动脉栓塞术（bronchial artery embolization，BAE）是治疗咯血的简单、安全及有效方法，在行BAE时常会发现BA的分支数目、起源部位及走行变异较大，给介入治疗带来极大困难。

近年来，随着CT设备硬件、软件及后处理技术的不断增强，CT血管造影（CT angiography，CTA）现已经广泛应用于咯血患者BAE术前检查及术后评估，且对临床治疗方案的制定有着非常重要的指导价值。影响BA显示成功率的因素还有很多，如CT设备、扫描延迟时间、对比剂的浓度和注射速率、心脏大血管搏动及呼吸运动干扰、扫描技术等。目前，国内外尚无BA血管成像扫描技术的统一标准。以往的低对比剂注射速率在应用于细小的BA-CTA检查时，显示成功率较低，不能满足临床需求。要获取高质量的BA-CTA图像，则需要优化血管显影和提高对比剂注射速率，以便在BA强化峰值时，瞬间采集原始数据。本文以6 mL/s的对比剂注射速率来研究BA的正常解剖及异位起源。

1　资料和方法

1.1一般资料 收集2014年6月至2015年9月在我院行BA-CTA检查的患者179例。纳入标准：CTA能清晰显示BA的开口，以及纵隔和肺门及肺叶走行的患者。排除标准：①CTA对BA的显示不清晰；②严重的胸部或者广泛纵隔血管畸形，影响BA的准确定位和辨别；③既往有过胸部手术。其中4例由于BA显示不清或未发现BA，1例纵隔血管模糊紊乱，1例曾行肺叶切除术被排除在外，最终173例纳入本研究。咯血情况如下：咯血量小于100 mL的有130例（占75.1%），大于100 mL的有43例（占24.9%）。肺内基础病变如下：支气管扩张61例，急性感染46例，隐源性咯血26例，肺结核15例，肺癌7例，曲霉菌感染3例，免疫性疾病3例，矽肺3例，肺气肿3例，肺栓塞2例，中叶综合征2例，气管插管拔管后咯血1例，特发性动脉炎1例。

1.2CT检查方法 所有患者均使用东芝320层螺旋CT扫描采用前瞻性心电门控技术，扫描范围为320×0.5 mm，以气管隆突为中点上下8 cm范围。用20-gauge的导管经肘前静脉注射70 mL碘海醇（350 mgI/mL），随后再加注20 mL 0.9%氯化钠溶液冲洗注射，注射速率均为6 mL/s。使用自动团注触发软件，圆形感兴趣区设在胸主动脉，触发阈值为260 HU。扫描参数：管电压为100 kV；管电流为70～140 mA［取决于患者体质量指数（body mass index，BMI）］，层厚及层间隔均为0.5 mm，矩阵512×512，将原始图像上传至VitreaCore工作站后，应用容积重现（volumetric reconstruction，VR）技术分别重建出：①主动脉及BA的VR图像；②气管支气管树VR图像，并将二者融合形成3D融合图像，以便于直观BA及其与气管支气管树的解剖学关系，同时结合轴位、多平面重建（multi-planner reformation，MPR）和最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）图像一起观察及分析BA。

1.3图像描述 原位BA最早于1948年由Cauldwell等［1］对150具成人的尸体进行解剖学研究时提出，定义为开口起源于T5-T6水平的降主动脉BA。但由于行BAE时，术中若以椎体定位很困难且耗时，而左主支气管在血管造影中由于气体的低密度常可清晰显示，故近些年有学者提倡使用左主支气管来定位和寻找BA，并被逐渐接受，其原位BA的定义为左主支气管在降主动脉的投影水平上下1 cm以内［2-4］。异位BA定义为发自于非原位起源以外其他部位的降主动脉起源或其他主动脉分支起源的BA。本组研究采用后者作为原位BA与异位BA的定义。其与非支气管性体动脉（nonbronchial systemic arteries，NBSA）区别在于，后者通过肺下韧带或者邻近胸膜进入肺实质，不与主支气管伴行，不进入肺门。正常BA开口处的管径常小于1.5 mm，而在进入肺段时则小于0.5 mm，在CTA上通常将BA管径大于1.5 mm认为是异常的［5-6］。

1.4CT图像分析 CT图像分析侧重于描述其分支数目、开口位置和异位起源发生率。对于BA分支类型，参考1948年Cauldwell等［1］的分类方法，即I型（1R2L）、II型（1R1L）、III型（2R2L）、IV型（2R1L）、V型（1R3L）、VI型（2R3L）、VII型（3R2L）、VIII型（1R4L），IX型（4R1L）。并将本样本中的所有类型进行对比分析，记录每根BA在主动脉或主动脉分支的起源位置（如单独起源、左右共干、肋间动脉共干等）。同时侧重于异位起源的BA各个类型的发生部位、发生率等。

1.5统计学处理方法 采用Kolmogorov-Smirnov检验来评估正态分布。采用百分比（%）、±s用于离散数据的描述性统计。

2　结果

2.1一般资料 本组患者中，符合标准的173例，其中男125例，女48例，年龄19～86岁，平均（53.24± 15.17）岁。本组研究共检测到445支BA，其中右侧237支，左侧208支，平均每例患者2.6支。BA管径异常的（大于1.5 mm）有186支，其中原位147支，异位39支。正常BA管径（小于1.5 mm）有259支，占59.0%。

2.2BA分支类型 本组研究BA分支类型为1R1L 64例，1R2L 32例，2R1L 23例，1R0L 20例，2R2L 19例，3R1L 5例，3R2L 3例，2R0L 2例，0R1L 2例，2R3L 1例，3R3L 1例，4R0L 1例。其中最常见的分支类型是1R1L，占37.0%，前5种BA分支类型占所有类型的91.4%。见表1。

表1　BA分支类型

2.3BA的起源和变异 173例患者中，95例的BA为正常部位起源，78例含有至少1支异位起源BA，其中58例同时有正常起源及异位起源，20例只有异位起源。在所有445支BA中，左右、左左、右右共干的BA共有67支。右侧237支BA中，有108支（占45.6%）是与肋间动脉共干，75支（占31.6%）单独起源。左侧208支BA中，128支（占61.5%）是单独起源的，其余为共干。

173例患者中有78例患者（占45.1%）含有异位BA，异位BA共有130支，共有106个开口位置，其中22个左右BA共干支发出46支BA（其中有20支两两共干，2支共干支发出3支BA），右侧BA与肋间动脉共干的有16支。右侧异位BA单独起源的有25支，左侧异位BA单独起源的有43支。

130支异位BA中，有65支异位起源于降主动脉起始部，占所有异位起源的50.0%；其次是主动脉弓47支，占36.2%；内乳动脉发出9支，占6.9%；锁骨下动脉发出8支，占6.2%；还有1支异位起源于左颈总动脉，占0.8%。

3　讨论

CTA扫描覆盖范围广且有着越来越高的时间和空间分辨率，在探测BA的起源以及变异已经展现出巨大优势，特别是对于咯血患者异位起源、NBSA和肺动脉的显示［4，7-8］。CT检查设备在不断改进，然而对比剂注射速率却没有统一的标准，以往采用CTA对BA进行研究使用的对比剂注射速率多为3～5 mL/s［3，7，9-14］。近年来，余娟等［15］分别采用不同对比剂的注射速率（5、7 mL/s）对图像质量特别是靶血管强化值的影响，他们发现较高速率的注射速率可以更快速的达到达峰时间。Bae等［16］研究发现当注射时间固定时，较快的注射速率，可产生更高的血管的密度值和实质强化程度，同时降低强化持续时间。这对于细小血管如BA的显示尤其重要。

2007年Hartmann等［3］首先使用4 mL/s的对比剂注射速率对异位BA进行CTA探测，其异位BA的显示率是36.0%，而本研究在使用6 mL/s的速率下，异位BA的显示率为45.1%。相比较在异位BA的探测率上要高。而且咯血量较大的患者其BA管径都较粗大［4-6］。在Hartmann等［3］的研究中，其大部分患者（占72.0%）每天咯血量超过100 mL，而在本组研究中，有75.0%的患者咯血量小于100 mL，因此相对而言，本研究中的BA管径相对应该更小，这些细小管径的血管若是使用以前的设备和参数技术，将会比较难以探测。但是在320排CTA加上选用的6 mL/s的对比剂注射速率下，我们可以探测到这些细小管径血管，有60.7%的异位BA是正常管径（小于1.5 mm）。

此外在3～5 mL/s时，常常由于对比剂传输较慢，使得主动脉强化峰值时，肺动脉的峰值也未下降，这对于观察一些体肺循环异常的疾病是不利的，而本文中由于注射速率高和对比剂含量较低，直接降低了肺动脉强化的持续时间，从而可以清楚辨别主动脉和肺动脉的强化程度，这样对于支气管动脉-肺循环瘘（bronchial artery to pu1monary circulation shunt，BPS）的显示有更高灵敏度。而BPS是咯血介入栓塞的直接指针。

本组研究中，我们发现患者BA分支类型最常见的是1R1L（占37.0%），其次是1R2L，而Cauldwell等［1］对尸体解剖得出的最常见的是1R2L，其次是1R1L，结果有所偏差，可能原因如下：①人种和地域差别；②高对比剂注射速率可能有助于显示更多细小的BA，而这些细小BA的显示可能影响BA各个分型的发生率。在Cauldwell等［1］的尸体解剖中，剥离并分离细小管径的BA有很大困难（特别是对于非降主动脉起源的异位BA），使得有些分支类型未检测到。本研究中BA的分支类型与国内于红等［17］的研究最常见的2种类型基本符合。本研究中，发现有3种分型，只探测到单侧BA，这些分型如下：1R0L 20例，2R0L 2例，0L1L 2例。对于这种现象的出现，我们认为原因如下：①左侧BA相对右侧常更加细小；②左侧BA走行更加贴近心脏及大血管，受到更多干扰，从而影响其显示率，这值得我们注意和继续改进相关技术。

另外，值得注意的是，本组237支右侧BA中，有108支（占45.6%）是与肋间动脉共干，由于脊髓前动脉常直接发自于肋间动脉，此时行经BA的栓塞治疗时，应尽量越过肋间动脉分支进行超选择性插管，避免脊髓前动脉的栓塞，否则将造成诸如脊髓坏死等严重并发症。

总之，尽管BA管径细小，解剖变异较大，高对比剂注射速率下，320排CTA能很好地显示BA的正常解剖及异位起源，可为咯血临床治疗方案的制定提供有价值的信息。

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（本文编辑：吴昔昔）

Anatomical study on the bronchial artery with 320 row dynamic volume CT at high contrast injec-tion rates

ZHANG Xiaoqin，ZHAO Tian，RUAN Lei，WANG Zhenzhang，MAO Dandan，YANG Yunjun，SUN Houzhang. Department of Radiology，the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University，Wenzhou，325015

Abstract:Objective: To evaluate the normal anatomical features and ectopic origination of the bronchial artery in patients with hemoptysis using 320 row dynamic volume CT （DVCT） at high contrast injection rates. Methods: From June 2014 to Sptember 2015，173 patients with hemoptysis underwent BA angiography was included. The site of origin and distribution of BAs was then analyzed with transverse，MIP，VR and 3D fusion images. Results: From the 173 studied population，the most frequent type of BAs was II type （1R1L），which account for 37.0%. On the right side，45.6% of BAs originated from intercostal-bronchial trunk （IBT）； On the left side，61.5% had BA with single origination. 45.1% of the studied population had at least one ectopic BAs. The most frequent sites of origin of ectopic BAs were the initial part of descending aorta，followed by the aortic arch. Conclusion: Even though the great variation and fine-calibrate of BAs，320 DVCT at high contrast injection rate can preciously depicted the normal sites as well as ectopic origination of BAs，thus providing important anatomical information prior to therapeutic decision making of bronchial arterial embolization （BAE）.

Key words:bronchial artery； anatomical features； ectopic origin； high contrast injection rate

作者简介：张孝琴（1975-），女，浙江温州人，主管护师。

基金项目：温州市科技局科技计划项目（Y20150376）。

收稿日期：2016-01-29

［中图分类号］R445.3

［文献标志码］B

DOI:10.3969/j.issn.2095-9400.2016.05.015