左房密度小剂量团注测试在256层CT肺动脉成像中的应用价值

广东省人民医院（广东省医学科学院） 放射科，广东 广州 510080

引言

肺动脉栓塞是因内源性或外源性栓子阻塞肺动脉引起肺循环障碍的临床和病理生理综合征，其病程发展迅速、死亡率较高[1]。肺动脉CT血管成像（CT Pulmonary Angiography，CTPA） 能够无创地观察肺动脉管腔内的情况，已成为临床诊断肺栓塞（Pulmonary Embolism，PE）的首选检查方法[2]。常规小剂量测试技术延迟时间主要采用：肺动脉主干测试峰值+经验值（T1+5 s）。而肺动脉循环快，受呼吸、心率、心输出量及异常反流等影响，肺动脉峰值平台时间不一，经验值估算困难，易造成肺静脉过度显影或肺动脉远端显影不足[3]。通过血液循环可知，对比剂达到左房峰值前完成扫描，对比剂大部分位于肺动脉且远端肺动脉分支充分显影。本研究旨在改变以往经验值估算，利用左房密度小剂量团注测试方法计算延迟时间，达到图像质量的一致性。

1 材料与方法

1.1 临床资料

前瞻性分析广东省人民医院2018年1月至2019年1月怀疑PE并行CTPA检查的患者100例，随机分成两组，对照组通过测试肺动脉主干峰值时间T1，确定延迟扫描时间，共50例，男39例，女11例，年龄40～90岁，平均年龄（55±12）岁，体质量指数（Body Mass Index，BMI）（17.6～31.9）kg/m2，平均（25.2±4.2） kg/m2；试验组通过测试左房峰值平台末时间T2，确定延迟扫描时间，共50例，男36例，女14例，年龄26～82岁，平均年龄（49±15）岁，BMI 14.6～29.8 kg/m2，平均（23.8±5.3） kg/m2；患者排除标准：① 甲亢患者未治愈；② 严重的心、肝、肾功能不全；③ 对比剂注射部位和注射速率与扫描方案不一致者；④ 重度肥胖（>100 kg）；⑤ 因设备或（和）患者产生伪影明显影响观察者，无上述情况即可纳入，本研究100例均可纳入研究。申请单注明电离辐射的潜在危害和使用对比剂知情同意书，所有患者签署知情同意书[4]。

1.2 设备与方法

采用Philips 256 iCT，被检者右肘静脉预留一次性使用静脉留置针（洁瑞20 G×29 mm/Z-G），对比剂采用碘佛醇（350 mgI/mL），采用Urich三筒高压注射器。均采用小剂量团注测试法，测试时均采取自由呼吸模式。测试对比剂15 mL和盐水30 mL，注射流速4 mL/s，扫描对比剂50 mL和盐水30 mL，注射流速4 mL/s。对照组测试肺动脉主干峰值时间T1，延迟时间=T1+5 s；试验组测试左房峰值平台末时间T2，延迟时间=T2-扫描时间。扫描方向均为头向足，扫描范围从肺尖至肺下缘，扫描时采用平静呼吸下屏气。探测器准直宽度128 ×0.625 mm，旋转时间0.4 s/r，螺距0.925，FOV 300～400 mm，Standard重建，重建层厚0.9 mm，重建间隔0.45 mm，管电压120 kV，采用管电流自动调制技术（DRI=20）。设备自动保存每例被检者的CT容积剂量指数（CT Volume Dose Index，CTDIvol），剂量长度乘积（Dose Length Product，DLP），计算有效剂量（Effective Dose，ED），ED=DLP×0.017 mSv/（mGy·cm）。

1.3 图像分析与统计学方法

将扫描所得图像传至工作站，由两名具有5年以上工作经验的放射科医生分别对100例图像进行处理和分析。① 在横断位分别测量肺动脉干（Main Pulmonary Artery，MPA）、左肺动脉（Left Pulmonary Artery，LPA）、右肺动脉（Right Pulmonary Artery，RPA）、左肺上叶动脉（Left superior pulmonary artery，LUPA）、左肺舌叶动脉（Left Pulmonary Tongue Lobe Artery，LLA）、左肺下叶动脉（Left Lower Lobe artery，LLLA）、右肺上叶动脉（Right Upper Lobe Artery，RULA）、右肺中叶动脉（Right Middle Lobe Artery，RMLA）、右肺下叶动脉（Right lower lobe artery，RLLA）、上腔静脉（Superior Vena Cava，SVC）及左房（Left Atrial，LA）CT值，取两人测试值均值。所有测量感兴趣区域尽量接近血管管腔中心和避开血栓，尽可能减少部分容积效应；② 根据扫描图像的清晰程度进行评分，采用4分法[5]：1分为图像质量为优，肺动脉边缘平滑锐利，分支显示清晰，无伪影，无静脉干扰；2分为图像质量为良，肺动脉显示较好，分支显示良好，轻度伪影，轻度静脉干扰；3分为图像质量为一般，肺动脉边缘欠佳，分支显示欠清晰，中等伪影，中等静脉干扰，可用于诊断；4 分为图像质量为差，肺动脉显示不清晰，严重伪影及静脉干扰，无法进行诊断。其中1～3分为可诊断图像，4分为不可诊断图像，两人评分不一致时取均值；③记录两组延迟时间和ED。计量资料以均值±标准差（± s）表示，组间比较采用t检验，样本的差值总体不符合正态分布时采用Wilcoxon秩和检验。分类资料组间比较采用χ2检验。所有统计学分析采用SPSS 17.0软件，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

所有患者顺利完成CTPA检查，未发现过敏与并发症。所有计量数据均符合正态分布，见表1。两组患者的一般资料无统计学差异（P＞0.05）；两组患者各肺A血管节段及SVC上腔静脉CT值无统计学差异（P＞0.05）；两组患者图像质量总评分及ED无统计学差异（P＞0.05）；两组患者左房CT值相差262.82 HU有统计学差异（P＜0.05）；两组延迟时间相差（10.5±2.794） s有统计学差异（P＜0.05）；两组肺动脉各节段均良好显示，对照组肺动脉与肺静脉密度差小显示混杂，试验组肺动脉与肺静脉密度差大，更容易后处理及诊断（图1～3）。

图1 试验组同一患者不同呼吸方式肺动脉显示对比

图2 试验组同一患者不同注射速率肺动脉显示对比

3 讨论

CTPA能有效地诊断PE和评估PE患者的严重程度，有助于选择治疗方案及改善患者预后[6]，而优质的图像质量尤为重要。目前有关CTPA检查技术无统一标准，主要难点有：① 上腔静脉对比剂残留形成的硬化伪影；② 肺动脉及各节段强化阈值不足；③ 肺静脉过度强化；④ 最优化的对比剂用量。

χ 2

图3 试验组与对照组肺动脉显示对比

随着医学设备不断更新发展，CTPA应用越来越广泛，碘对比剂肾病（Contrast-induced Nephropathy，CIN）被重点关注，限制对比剂用量仍为减少CIN的重要方法之一[7]。右肘静脉给药，对比剂的循环途径未经过完整的肺循环和体循环，可以不按照体质量来计算造影剂的用量[8]，可根据对比剂注射路径、是否有异常静脉反流以及设备扫描时间固定对比剂用量[9-12]。CTPA静脉通路有左右肘静脉、左右颈静脉、下肢静脉等。颈静脉管径粗大，距右房较近，对比剂注入后快速进入上腔静脉至右房，需要极短的扫描时间才能捕捉到肺动脉强化，对设备要求较高，且高流速的注射易致对比剂外渗，造成喉部水肿压迫气管影响呼吸。而下肢静脉对比剂到达右心路径过长需要加大对比剂用量而被极少采用。右侧肘静脉注射对比剂可避免对比剂在左侧头臂静脉内残留[13]，可有效地提高对比剂利用率，减少对比剂用量，降低CIN的发生率[7]，与本研究方法一致。

心输出量=每搏输出量×心率，是评价循环系统效率高低的重要指标，心率过低或过高时，受心室容积影响，心室充盈量显著减少，心输出量减少，对比剂浓度稀释明显，此时扫描肺动脉强化减弱[14]。所以心率过低或过高的情况下（＜40或＞150），测试肺动脉阈值小于300 HU时，应提高注射速率或增加对比剂用量（图2）。CT检查呼吸方式有深吸气后屏气、深呼气后屏气、平静呼吸下屏气、瓦式呼吸（特别紧张患者易发生）以及自然呼吸[15]。瓦氏呼吸使胸腔和血管内的压力显著增加而阻止血液回流至右房，导致心率降低和心输出量减少，另外还能刺激迷走神经反射。这种生理机制会导致CTPA检查时肺动脉分支对比剂完全或部分充盈缺损，从而影响肺栓塞的诊断[16]。

CTPA检查精准的扫描时间和延迟时间是检查成功的关键。扫描时间由探测器组合、旋转时间，合适螺距共同决定。扫描时间过长，为维持强化峰值平台时间，对比剂用量增加；反之，扫描时间过短，峰值平台时间需求变小，对比剂用量减少；但需考虑肺动脉主干循环至远端肺动脉的时间。目前延迟时间主要采用智能跟踪技术触发和小剂量团注测试[17]。传统CTPA智能跟踪技术监测肺动脉主干、上腔静脉、右心房等触发扫描。当感兴趣区域设在肺动脉主干或右心房，触发阈值设为40 HU能获得较好的肺动脉图像[18-19]。但均不能提前预测心功能对延迟时间的影响，严重肺动脉高压及心衰的患者，因远端肺动脉显影时间明显延长过早扫描而影响诊断。小剂量测试能提供最接近扫描时的心功能状态和个体化扫描方案[20]。本研究试验组结果表明，通过T2前完成扫描，均能获得肺动脉与肺静脉良好区分的一致性高质量图像，比以往小剂量团注测试峰值加经验值法更具合理性。在今后的研究中可以将高压注射器连接管至上腔静脉内对比剂（容积L）用盐水代替，即对比剂用量=（T2-扫描时间）×注射速率-容积L，以此减少上腔静脉硬化伪影。还可进一步研究不同注射速率下延迟时间和对比剂用量。

本研究的局限性。小剂量团注测试统一采用自由呼吸，与扫描时呼吸模式不一致，对肺动脉强化有一定影响。因本院大部分患者均有基础疾病并非只观察肺动脉情况，所以未采用双低剂量扫描[8]，辐射剂量有一定增加。部分患者小剂量测试肺动脉主干峰值偏低，峰值范围对肺动脉强化影响程度仍需进一步研究。

4 结论

左房密度小剂量团注测试结果可准确计算CTPA的延迟时间和获得肺动脉与肺静脉良好密度差的一致性图像；通过左房密度小剂量测试结果可及时调整扫描方案（包括对比剂注射速率、对比剂用量、呼吸方式、扫描时间、延迟时间）提高图像质量；也可为进一步研究对比剂用量的精准计算提供依据，从而解决上腔静脉硬化伪影。