奶油制备CT造影剂观察消化道出血的实验研究

沈萍, 元建鹏, 黄文生, 席维佳, 张伟, 赖伟建

(中山大学 附属第七医院 放射科, 广东 深圳 518107)

不明原因消化道出血(obscure gastrointestinal bleeding，OGIB)在临床实践中危害较大，特别是大量出血，可危及生命，需要紧急处理。在OGIB中，约75%的病变主要位于小肠[1],常用的胃镜、肠镜无法到达大部分小肠，因而给临床医生诊断消化道出血带来困扰。近年来，胶囊内镜、气囊辅助内镜、CT造影(CT enterography，CTE)等技术的问世及应用，对OGIB的诊疗带来较大帮助[2-3]。

CTE是通过口服或导管法使全小肠充盈造影剂后再行CT三期扫描，其造影剂包括高密度、中等密度、低密度3类。目前应用较多的是中等密度对比剂，但其容易产生气液平面及伪影，在胃肠道内的流动快、肠腔充盈效果不佳，出血点易被稀释[4]。本研究利用奶油，添加少量瓜尔豆胶，经搅打膨胀后制备出新型的胃肠道CT低密度造影剂，其CT值约-500～-700 Hu，能与胃肠道组织形成更大的密度对比，且其为半固体物质，可避免出血点的稀释，本研究旨在探讨该造影剂在消化道出血的应用价值。

1 材料与方法

1.1 材料

市购淡奶油(雀巢，250 mL装)，食品级瓜尔豆胶(山东阜平，1 000 g装)，细砂白糖100 g。充分清洗的猪小肠，截断至长度为30 cm，一端结扎备用；血浆30 mL；肝素1支(10 U)。

1.2 仪器

德国西门子公司SOMATOM Force开源CT扫描仪。扫描条件：管电压与管电流均采用智能电压调节技术CARE kV、CARE Dose 4D。准直器：螺距192 mm×0.6 mm，pitch值为：1，转速：0.5转/s，矩阵为512×512，重建层厚1.0 mm，层间距0.7 mm。

搅拌机采用龙的厨师机(型号：LD-DL5212，额定功率1 200 W，额定频率50 Hz，中山市龙的礼享电器)，工作档位：1～6档。

1.3 方法

1.3.1 低密度造影剂的制备

预先将奶油1盒(250 mL)置于冰箱冷藏室(2～4 ℃)冷藏12 h以上。瓜尔豆胶粉末3 g，用30 mL凉开水溶解。溶解时须将瓜尔豆粉末缓慢倒入水中，同时快速搅拌，使其充分溶解，待其溶解形成凝胶后，置于冰箱冷藏室(2～4 ℃)冷藏约1 h。然后将二者一起倒入不锈钢容器(预先冷藏降温，搅拌时置于冰水中)，在约7 ℃的温度条件下(温度勿超过10 ℃,低温条件下更容易将奶油打发)进行打发：将不锈钢蛋网接搅拌机，然后按照同一个方向进行搅打(4或5档，约160～260 r/min)，搅打过程中分3次加入细砂糖约30 g。搅拌时间约为5 min，期间可以看到奶油逐渐变稠密、出现纹路。搅拌至体积增大且不再流动，用勺子刮后出现细腻、光滑的刮面即可。

1.3.2 低密度造影剂CT值测定

将制备好的造影剂盛于塑料容器中，然后平稳地放置于CT扫描床，扫描条件按1.2条件执行，观察造影剂的均匀性并测量其CT值。

1.3.3 低密度造影剂与血凝块的密度对比

将直径为2 mm的圆形血凝块置于制备好的造影剂表面下方，然后放置于CT扫描床进行扫描，观察造影剂与血凝块的密度差异。

1.3.4 猪小肠内出血的观察

用50 mL注射器抽取制备完成的造影剂，缓慢注入预先准备的猪小肠内，使其完全充盈、排出空气，然后将注入端结扎。将充盈了造影剂的猪小肠放置于CT扫描床。

该部分包括2项检查：一为以1 mL注射器抽取混合肝素的血浆，注入肠壁内侧2 mm处，分别注入0.1、0.2、0.4 mL，迅速启动扫描。另以输液管滴注混合肝素的血浆进入充盈了造影剂的猪小肠中，15滴/min，1 min后停止，迅速启动扫描。

1.3.5 中性对比剂(水)对出血灶的观察

准备一截猪小肠，使其完全充盈蒸馏水。以2 mL注射器抽取2 mL混合肝素的血浆，快速注入充水的猪小肠内，迅速启动扫描。

2 结果

2.1 低密度造影剂的CT值的测定

制得的造影剂CT扫描图像较均匀，伴有散在小气泡，但气泡颗粒小，且无异常高密度影。测得的CT值较均匀，范围为-500～-700 Hu，见图1。

其图像较均匀，伴有散在小气泡，但气泡颗粒小，且无异常高密度影；测得CT值约为-700 Hu。

2.2 低密度造影剂与血凝块的密度对比

血凝块呈高密度影，与造影剂背景的密度差异明显，易辨别，见图2。

血凝块(箭头)位于造影剂表面下方，呈高密度影，直径约为2 mm，与造影剂背景差异明显，易分辨。

2.3 猪小肠内出血的观察

猪小肠内分别注入0.1、0.2、0.4 mL血浆后，血浆位于猪小肠上壁下方，注入0.1 mL即可清楚观察血浆情况，血浆CT值分别为-15、-3、5 Hu，其邻近的低密度造影剂CT值约为-600 Hu，二者差异明显，“出血灶”容易区分，出血体积随注射量逐渐增大。结果见图3；以输液管滴注混合肝素的血浆后(0.66 mL)，较高密度的血浆呈弧形贴壁流下，逐渐下移，其密度较高，未被明显稀释，结果见图4。

A:0.1 mL、B:0.2 mL、C:0.4 mL. 血浆位于猪小肠上壁下方，CT值分别为-15、-3、5 Hu，肠腔内造影剂CT值约-600 Hu，二者差异明显，容易区分，0.1 mL的出血亦能发现。

较高密度的血浆(箭头)呈弧形贴壁流下，逐渐下移，其密度较高，未被明显稀释。

2.4 中性对比剂对出血灶的观察

充水的猪小肠内，快速注射2 mL的血浆后，血浆较快稀释，沿右壁发散下行，其密度明显低于上述低密度造影剂中的血浆，见图5。

血浆被较快稀释，沿右侧壁发散，其密度明显低于图3、图4中的血浆(高密度金属影为注射针头)。

3 讨论

临床上发生的消化道出血中，小肠及其以远部位的出血灶诊断率较低，约23%～50%患者不能得到及时的诊断[5-6]，导致病情的延误，影响患者的预后甚至危及其生命。因此，及时、准确地发现小肠消化道出血显得十分重要。目前临床上对于小肠消化道出血的诊断主要依赖于内镜和影像检查。内镜检查设备主要包括胶囊内镜和小肠镜，其中，胶囊内镜为无创检查，对受检者的工作和生活影响小[7-9]。但其价格昂贵、无法反复观察肠道、存在拍摄盲区，在发生活动性出血时易被积血遮挡。此外，在肠腔狭窄的患者中还有胶囊滞留的风险[10-12]。小肠镜虽然能完成全小肠病变的诊断及治疗，但其操作复杂，技术要求高，而且存在着出血、穿孔、肠系膜撕裂、感染、诱发急性胰腺炎等风险[12]。影像诊断则依赖于多层螺旋 CT检查(multislice compute tomography，MSCT)，MSCT作为非侵入性检查，不仅操作简单、价格相对低廉、易被患者接受，其所要求的CT设备在全国各大医院的普及度很高。更重要的是其可以通过影像学上的变化清晰地观察肠腔、肠壁的情况。既往的研究表明MSCT对小肠出血的检出率高达87.5%[13-14]。

MSCT在消化道出血的检查中需要引入适当的造影剂，良好的造影剂是获得高质量影像诊断的前提。目前应用的胃肠道造影剂主要包括3类：(1)高密度的阳性对比剂(positive contrast agent)，常见的有碘剂(泛影葡胺、碘海醇、泛影钠等)和钡剂(硫酸钡)[15]；(2)中性对比剂(neutral contrast agent)，主要是指水及其他水性溶液(2.5%甘露醇、甲基纤维素、聚乙二醇、山梨醇、乳果糖、低脂牛奶和生理盐水等)[16]；(3)低密度的阴性对比剂(negative contrast agent)，主要包括气体和脂性对比剂。

阳性对比剂显示胃肠道的轮廓较好，与邻近解剖结构对比鲜明，其对低密度的囊性病变和积液显示良好，对于显示肠腔梗阻点、小溃疡、瘘道和穿孔诊断价值较大。但其密度高，使出血病灶无法分辨，在静脉注射造影剂后，肠壁病变不易与造影剂区分。

中性对比剂价廉易得，不良反应少，对胃肠道壁的显示优于阳性对比剂，不掩盖小病灶，因此在临床上得到较广泛应用。但其存在流动快，胃肠道充盈不够满意，气液平面会产生伪影，有水中毒的风险，且消化道出血易被水性溶液稀释，致出血被掩盖[17]等弱点。

在阴性对比剂中，空气来源充足，无毒副作用。其不足之处为空气与周围组织的密度差太大，易产生伪影；另外胃一直处于分泌状态，病理情况下胃潴留液更多，与气体形成的气液平面易产生伪影；由于界面效应，显示的肠壁厚度较正常变薄，影响了整体的检查效果。目前空气主要用于胃肠道三维成像尤其是仿真内镜。脂性对比剂有厂家生产的专用脂肪乳剂，以及各种自制的油水乳剂、玉米油乳剂、花生油乳剂、大豆油乳剂、石蜡油乳剂等。与其他对比剂相比，脂性对比剂可刺激小肠黏膜释放促胰液素和抑胃肽而减缓胃肠的排空，无须使用低张药物来减少蠕动伪影，另外其密度较低，和气体密度较接近，气液平面间的伪影也明显减少，使胃肠道壁显示清晰。在静脉注射造影剂后，胃肠道壁与腔内对比剂的对比良好，利于病变细节及结石或钙化灶显示。但是现有的脂性对比剂仍存在诸多缺陷而没有得到广泛应用，其CT值范围多为-10～-100 Hu，与组织间的密度差达不到一定的阈值，不适合三维成像；与出血灶的对比亦不够强烈；此外，由于其存在因流动而被稀释的特点，导致少量的出血不易被观察到。石蜡油乳剂还存在着口感不好，致受检者恶心、呕吐、腹泻等缺陷[18]。

为了克服以上低密度造影剂的缺点，本研究利用奶油与瓜尔豆胶制备了一种新型的口服低密度造影剂，其原料易得，制备简单。奶油经搅打后形成细腻的泡沫结构，内含大量气体和脂肪，其CT值约-500～-700 Hu，能与胃肠道组织形成更大的密度对比[19-20]。

瓜尔豆胶则是从豆科植物瓜尔豆的胚乳中提取出的一种非离子型半乳甘露聚糖，主要成分是分子量为5～80万的配糖键结合的半乳甘露聚糖。瓜尔豆胶及其衍生物具有较好水溶性，能分散在热或冷水中形成黏稠液。1%水溶液黏度约为4～5 Pa·s，为天然胶中黏度最高者。其在食品工业中起优良稳定剂作用，防止冰晶产生，起着增稠、持水、稳定、乳化及改善口感作用。

将奶油与瓜尔豆胶经过简单的搅打后形成的混合物更为细腻，产生的气泡更细小，口感也得到了改善。搅打奶油为充气半固体物质，其CT值低于上述脂性对比剂，高于气体(气体CT值约为-1 000 HU)，可避免液态造影剂与胃肠道残留气体形成的界面伪影。另外搅打奶油避免了水溶液对于血液的稀释，使流动性减低，即使少量出血亦可发现。本实验中0.1 mL的出血在搅打奶油对比剂下也能被清晰地显示。而以水作为对比剂时，即使向其中快速注入2 mL的血液，血液也很快被稀释，导致血液的CT值升高幅度较低，这与在搅打奶油得到的实验结果存在显著差异。因此搅打奶油的应用为临床早期发现少量消化道出血提供了有利条件。另外，搅打奶油口感比较好，受检者接受度比较高，为其进一步推广应用创造了条件。

奶油结合瓜尔豆胶经搅打后，克服了胃肠道阴性造影剂的原有缺陷，气液平面间的伪影明显减少，口感改善，可用于CT三维成像，特别是其显示消化道出血的能力得到了显著的提高，值得临床推广应用。但其目前在商业化制备，CT值测量、黏稠度和口感的调节方面还需要进一步改进。

作者贡献声明

沈萍：文献搜索，实验操作，撰写论文，修改论文；元建鹏：设计实验，提出研究框架，实验过程监督，分析数据，初稿审核与修改；黄文生：准备实验材料；实验操作；席维佳：辅助实验操作；张伟：辅助实验操作；赖伟建：辅助实验操作。

利益冲突声明

本研究未受到企业、公司等第三方资助，不存在潜在利益冲突。