CT肺动脉血管造影中短暂性对比剂中断研究进展

王洪杰，孙占国

(1.济宁医学院临床医学院，山东 济宁 272013；2.济宁医学院附属医院医学影像科，山东 济宁 272029)

肺栓塞(pulmonary embolism， PE)是内源性或外源性栓子阻塞肺动脉而导致的病理生理综合征，临床常见且致死率高，血栓为最常见栓子。PE缺乏特异性症状和体征，临床易漏、误诊[1]。CT肺动脉血管造影(CT pulmonary angiography， CTPA)是目前筛查PE的首选无创影像学方法[1-2]，良好的图像质量是正确检出PE的基础，但日常工作中CTPA常受多种伪影影响，如呼吸运动伪影、射线硬化伪影及血流相关伪影等。短暂性对比剂中断(transient interruption of contrast, TIC)是血流相关伪影的一种，常引起肺动脉强化不佳甚至导致检查失败。本文就TIC的CT特点、发生机制、影响因素及解决方案等进行综述。

1 常规CTPA技术要点

合格的CTPA图像应具备良好的对比增强效果，诊断急性PE时，一般要求肺动脉CT值>93 HU，诊断慢性PE则要求肺动脉CT值>211 HU[3]。因此，CTPA扫描通常需要满足以下各点：一定对比剂用量和碘含量，注射流率和注射持续时间适当，启动扫描时间和扫描速度合宜[3-5]。临床行CTPA检查时，常经肘静脉以4.0～5.0 ml/s流率注射浓度300～370 mgI/ml的对比剂40～60 ml，随后以相同注射流率跟注30～50 ml生理盐水；多采用自动触发技术，触发阈值为100～150 HU，延迟5～7 s启动扫描，延迟期嘱患者吸气、屏气。上述条件下图像的肺动脉CT值一般可达300～500 HU，能够满足诊断要求。

2 TIC概述

正常情况下，常规CTPA中，肺动脉主干及其分支管腔强化明显、密度均匀，呈现较好的对比增强效果；但少数情况下，采用常规扫描参数及对比剂注射方案，肺动脉主干和/或分支却出现局限性或弥漫性强化程度减低，其CT值甚至接近平扫CT值，同时右心腔、上腔静脉及肺静脉、左心腔乃至主动脉均见良好对比剂充盈，这种仅肺动脉内对比剂一过性中断的现象被称为TIC[5-9]。TIC并非真正意义上的图像伪影，有学者[9]将其定义为上腔静脉内见对比剂流入、而肺动脉CT值低于左心腔/升主动脉CT值的一种现象。由于定义尚未统一，文献[10]报道中TIC发生率差距较大(5%～37%)。TIC可直接影响诊断PE，若肺动脉强化程度弥漫减低，可掩盖低密度血栓导致漏诊PE；若肺动脉强化程度局部减低，则可能类似充盈缺损而致误诊。TIC导致图像无法满足诊断时，需重复CTPA检查，使患者在短时间内接受双倍辐射剂量和对比剂用量，显著增加碘对比剂肾病风险[11]；且对于发生TIC的患者，如重复检查时仍然采用相同方案，则TIC再现概率极高[9,12]。

3 TIC可能机制

目前有学者[13-14]认为CTPA扫描时患者呼吸动作是影响TIC发生的主要因素，尤以深吸气及屏气动作影响更大。深吸气时，胸腔负压增大，促进腔静脉回流，下移的膈肌使腹内压升高，在胸腹部压力差(胸腹泵)作用下，下腔静脉回流量显著增加，大量未被强化的下腔静脉血液经右心系统快速泵入肺动脉，使肺动脉内对比剂浓度短时间内降低。吸气末突然屏气(瓦尔萨尔瓦动作)则突然增加胸腔压力，使腔静脉回流明显减少、心输出量显著减低，吸气过程中被稀释的血液在肺循环内滞留时间延长[9]；同时，突然增大的胸腔压力还可导致上腔静脉对比剂回心减少或中断，进一步促进TIC发生[8]。研究[13]表明，正常人平静呼吸时胸腔内压力稳定，上、下腔静脉回流比约为1∶1.9；而深吸气时腔静脉回心血量增加近50%，以下腔静脉回流增加为著，此时上、下腔静脉回流比约达1∶2.6。WITTRAM等[6]发现，于深吸气后屏气状态下行CTPA扫描，发生TIC患者右心房80.1%的血液来自下腔静脉，明显高于未发生TIC者(52.8%)。

4 TIC影响因素

文献[13]报道，妊娠期女性接受CTPA检查时较普通人群更易发生TIC，常规扫描参数下发生率可达39%，这与妊娠期总血容量增加、心输出量增大及下腔静脉压力升高等多重因素相关。孕妇处于仰卧位时，下腔静脉压力可较非妊娠期升高6倍，超过右心房压力形成胸腹压力梯度差；深吸气时此梯度差会进一步放大，并与其他血流动力学改变协同作用，促进下腔静脉回流血量瞬时增加而导致TIC[13,15]。此外，吸气时下降的膈肌会推挤腹部器官，使其直接压迫下腔静脉，进一步增加其回流血量[16-17]。

TIC发生与体质量指数、年龄及是否存在PE均具有一定相关性。肥胖患者体液总量随体质量增加而增大，采用常规剂量对比剂行CTPA扫描影响肺动脉强化效果，增大TIC出现概率[18-19]。既往研究[9-10,18]发现肺动脉强化程度与患者年龄呈负相关，年轻患者更易发生TIC，可能与其生理功能较好，吸气-屏气过程中胸腔压力变化较快、幅度较大有关。GOSSELIN等[5]报道，CTPA未检出PE者发生TIC的概率(50%)高于PE患者(25%)，可能与PE患者右心室后负荷增大、心输出量减低，继发右心房舒张期充盈压升高，使下腔静脉回流减少有关。

5 降低TIC发生率方法

目前对于如何降低TIC发生率尚无定论，普遍认为简单可行且效果较好的方法是改变扫描前呼吸指令，杜绝深吸气及吸气末瓦尔萨尔瓦动作，嘱患者扫描期间平静呼吸后轻屏气或平静呼吸不屏气等。此外，推迟扫描启动时间、增加对比剂用量、增大注射流率或采用能谱扫描、快速扫描等技术均有助于减少TIC。

5.1 改变呼吸指令 ①平静呼吸轻屏气：嘱患者于平静呼吸状态下轻屏气，避免深吸气后用力屏气所致胸腔压力剧烈变化，使上、下腔静脉血液回流占比相对稳定，可在改善CTPA肺动脉对比增强效果的同时有效降低TIC发生率。既往研究[14]结果显示，平静呼吸轻屏气扫描所获肺动脉CT值较深吸气后屏气扫描增加17.95%，且TIC发生率(2.67%)明显低于后者(15.69%)。此法简便易行，且图像不会出现呼吸运动伪影，既可用于严重TIC的补救扫描，也可作为CTPA的常规呼吸指令。但少数患者可能因紧张或对指令理解不充分而依从性不佳，需在检查前反复训练呼吸[12]。②平静呼吸不屏气： 64排及以上配置的设备CTPA扫描速度较快，行平静呼吸不屏气扫描可有效解决患者依从性差的问题，且肺动脉强化效果及发生TIC概率均与平静呼吸轻屏气相近，虽图像运动伪影略有增加，但图像质量完全能够满足诊断要求[20-21]。RENNE等[12]回顾性分析13例CTPA因TIC而影响诊断患者，初次扫描均采用深吸气后屏气，主肺动脉CT值平均仅97 HU；重复扫描时采用平静呼吸不屏气，主肺动脉CT值升至303 HU，未见严重呼吸运动伪影。③呼气后屏气：呼气相胸腔压力多为正压，且呼气后屏气时多不伴瓦尔萨尔瓦动作，使胸腹压差减小，可在一定程度上避免下腔静脉大量回流。文献[10]报道，呼气后屏气扫描肺动脉强化程度优于吸气后屏气扫描，并能减少50%以上TIC；但肺含气量减少，使肺组织成像质量下降，可能影响评估肺部疾病，且患者对该呼吸指令的依从性更差[10,20]。④恒压吸气状态下屏气：患者在自由呼吸基础上通过连接测压仪的呼吸管道(末端密闭)行抽吸状态下屏气，屏气过程中仪表压力保持较小且恒定负值(-10 mmHg或-20 mmHg)，此时下腔静脉膈肌裂口持续收紧，膈肌移位不明显，腹压增大不显著，可使下腔静脉回流量不增或略减，且胸腔负压状态能够促进上腔静脉回流，增加对比剂回心量，提高肺动脉强化程度[16-17]。但此法操作复杂，临床应用受到一定限制。

5.2 推迟扫描启动时间 于深吸气后延迟5～7 s启动CTPA扫描，此时一过性大量回心的下腔静脉血液已通过肺循环，可避免TIC发生[5]；其缺点是需要适当增加对比剂用量，以满足肺动脉强化需要。根据经验法或小剂量试验结果，将呼吸指令前移亦可能减少或避免TIC，有待进一步证实。

5.3 双源CT扫描 采用双源CT 60 keV虚拟单能成像算法或40 keV改进虚拟单能成像重建算法均能明显改善发生TIC患者的肺动脉强化程度及图像质量[22-23]。此外，肺灌注血容量图(碘图)能够可视化肺动脉内碘分布[3]，有助于鉴别TIC与导致PE的栓子。近年推出的双层光谱探测器CT实现了能谱成像常规化，一旦发生TIC，可通过单能量成像技术改善肺动脉强化效果，避免额外重复检查[24]。

5.4 增加对比剂用量及注射流率 研究[13]表明，对孕妇使用95 ml、6 ml/s对比剂组合方案，发生严重TIC的概率小于75 ml、4 ml/s组合方案。提高循环中碘含量及碘浓度可在一定程度上削弱TIC对诊断的影响，但并非在本质上减少TIC发生，且大量对比剂增加肾损伤风险，故不作为常规推荐方案。

5.5 大螺距扫描模式 与CT标准模式相比，采用大螺距模式能使 TIC发生率降低超过2/3[25-26]，且平均辐射剂量更少，肺动脉强化程度更好[23]。对难以屏气患者，采用大螺距扫描模式能获得较好的图像质量[26-27]。

6 小结与展望

TIC的发生机制及影响因素尚未完全明了，新的MR序列在肺部MR血管成像中的应用有望为明确TIC血流动力学机制提供更多依据[28]。目前国内尚缺乏大样本TIC研究。相信随着研究的深入，将提出更适合国人的个性化CTPA扫描方案，以减少或避免TIC发生。TIC对体循环CTA检查，如头颈CTA、冠状动脉CTA等的潜在影响亦有待进一步探讨。