黃書然，姜鑫，王洪杰，陳月芹，亓志瑩，孫占國(guó)

肺動(dòng)脈CT血管成像(computer tomography pulmonary angiography，CTPA)是目前臨床篩查肺栓塞(pulmonary embolism，PE)的首選無(wú)創(chuàng)影像學(xué)檢查，良好的圖像質(zhì)量是準(zhǔn)確檢出PE的基礎(chǔ)。然而在日常工作中，盡管采用常規(guī)的掃描方法及對(duì)比劑注射方案，肺動(dòng)脈強(qiáng)化不佳的現(xiàn)象卻時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法滿足診斷。文獻(xiàn)報(bào)道，這一現(xiàn)象主要因未強(qiáng)化的下腔靜脈血一過(guò)性大量回流入右心房，稀釋右心腔對(duì)比劑，繼而引起肺動(dòng)脈短暫性強(qiáng)化程度減低，被稱為短暫性對(duì)比劑中斷(transient interruption of contrast，TIC)[1-2]。目前認(rèn)為，TIC的發(fā)生與CTPA掃描前深吸氣及吸氣后屏氣有關(guān)，對(duì)應(yīng)的解決方案尚不統(tǒng)一，亦無(wú)定論[1-3]。2019年前，筆者所在科室的CTPA檢查呼吸指令均采用“深吸氣后屏氣”，一旦發(fā)生影響診斷的嚴(yán)重TIC現(xiàn)象，則改用“平靜呼吸輕屏氣”呼吸指令完成二次掃描。本研究回顧分析因TIC而行重復(fù)CTPA掃描的患者資料，比較兩種呼吸指令下CTPA檢查的肺動(dòng)脈成像效果，探討“平靜呼吸輕屏氣”在改善肺動(dòng)脈強(qiáng)化效果中的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.研究對(duì)象

在PACS系統(tǒng)回顧性分析2017年1月-2019年4月在本院完成的2774例CTPA檢查患者，篩選因肺動(dòng)脈強(qiáng)化不佳而立即行CTPA重復(fù)掃描者，分析CT圖像、調(diào)閱技師操作記錄。納入標(biāo)準(zhǔn)：①“深吸氣后屏氣”狀態(tài)下CTPA檢查發(fā)生TIC不能滿足診斷者，其CT特點(diǎn)為上腔靜脈持續(xù)對(duì)比劑流入，右房室對(duì)比劑濃度不均勻減低，肺動(dòng)脈強(qiáng)化不佳并其內(nèi)對(duì)比劑濃度低于左心房，左心室及主動(dòng)脈可見不同程度強(qiáng)化(圖1)；②當(dāng)日內(nèi)完成“平靜呼吸輕屏氣”狀態(tài)下CTPA重復(fù)掃描。排除標(biāo)準(zhǔn)：①因掃描時(shí)相錯(cuò)誤、對(duì)比劑外滲等其他原因致首次CTPA檢查失敗者；②經(jīng)下肢靜脈或深靜脈置管注射對(duì)比劑者；③合并嚴(yán)重瓣膜疾病或心功能不全患者。

圖1 男，52歲，“深吸氣后屏氣”狀態(tài)下CTPA掃描。a)冠狀面，上腔靜脈(SVC)對(duì)比劑回心量少，右心房(RA)內(nèi)大量無(wú)強(qiáng)化下腔靜脈血回流；b)橫軸面，右心房(RA)、右心室(RV)強(qiáng)化不佳，左心房(LA)及左心室(LV)強(qiáng)化明顯優(yōu)于右房室；c)橫軸面，肺動(dòng)脈干(PAT)CT值143HU，強(qiáng)化程度低于升主動(dòng)脈(AA)及降主動(dòng)脈(DA)。 圖2 與圖1為同一患者，“平靜呼吸輕屏氣”狀態(tài)下重復(fù)CTPA掃描。a)冠狀面，SVC對(duì)比劑充盈及回流佳，RA強(qiáng)化程度明顯優(yōu)于首次掃描；b)橫軸面，RA、RV強(qiáng)化程度優(yōu)于首次掃描，LA、LV強(qiáng)化程度與首次掃描相仿；c)橫軸面，PAT CT值232HU，強(qiáng)化程度高于主動(dòng)脈，AA、DA強(qiáng)化程度與首次掃描相仿。

2.掃描設(shè)備、參數(shù)及呼吸指令

采用Siemens雙源CT(Definition Flash,Siemens Healthcare,Forchheim,Germany)行CTPA掃描。采用雙筒高壓注射器(Stellant D,Medrad,Indianola,PA)靜脈注射60 mL非離子型碘對(duì)比劑(碘佛醇注射液320 mg I/mL)，注射流率4.5 mL/s，相同流率追加生理鹽水30 mL。采用對(duì)比劑示蹤技術(shù)，感興趣區(qū)置于肺動(dòng)脈干，觸發(fā)閾值60 HU，對(duì)比劑開始注射5 s后啟動(dòng)監(jiān)測(cè)層面掃描，掃描間隔1 s，達(dá)到閾值后延遲5 s自動(dòng)啟動(dòng)CTPA掃描，范圍自肺尖至肺底。掃描參數(shù)：機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s，采用Z-軸飛焦點(diǎn)技術(shù)，螺距1.0，準(zhǔn)直器寬度2×64×0.6 mm，重組層厚1 mm；體重指數(shù)(body mass index，BMI)<25 kg/m2者，管電壓設(shè)為100 kV，BMI≥25 kg/m2者設(shè)為120 kV；開啟CARE Dose4D實(shí)時(shí)管電流調(diào)節(jié)模式，參考管電流150 mAs。

所納入患者的第1次掃描前先行深吸氣后屏氣訓(xùn)練，采用機(jī)器預(yù)置自動(dòng)呼吸指令，達(dá)到觸發(fā)預(yù)值后囑患者“吸口氣，憋住”；第2次掃描前進(jìn)行平靜呼吸輕屏氣訓(xùn)練，囑患者平靜放松狀態(tài)下自由呼吸，呼吸頻率、幅度自然，聽到屏氣指令后，于自然吸氣末輕輕屏住呼吸，避免用力屏氣(保持腹部柔軟)，掃描時(shí)采用人工指令，達(dá)到觸發(fā)預(yù)值后由實(shí)施呼吸訓(xùn)練的操作技師喊話，囑患者“輕輕憋住氣”。

3.圖像評(píng)估

由2位富有經(jīng)驗(yàn)的胸部CT診斷醫(yī)師獨(dú)立對(duì)肺動(dòng)脈段級(jí)及以上分支強(qiáng)化效果進(jìn)行主觀評(píng)分。參考既往研究，采用5分法[4]：1分，肺動(dòng)脈幾乎無(wú)強(qiáng)化；2分，肺動(dòng)脈強(qiáng)化較差，不能滿足PE診斷；3分，肺動(dòng)脈及分支均勻/不均勻中等強(qiáng)化，診斷PE信心不足；4分，肺動(dòng)脈及分支呈均勻/不均勻較好強(qiáng)化，能夠滿足PE診斷；5分，肺動(dòng)脈強(qiáng)化均勻且對(duì)比極好，能夠?qū)E做出明確診斷。肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度最終評(píng)分取2位醫(yī)生評(píng)分的均值，二者評(píng)分差值≥2分時(shí)，通過(guò)商討縮小評(píng)分差距。

由另1名具有15年工作經(jīng)驗(yàn)的胸部CT診斷醫(yī)師在5 mm層厚橫軸面圖像上測(cè)量上腔靜脈下段(奇靜脈匯入點(diǎn)下1 cm處至右心房段)、右心房(中部層面)、右心室(中部層面)、肺動(dòng)脈干(氣管隆突下方肺動(dòng)脈干顯示較佳層面)、左心房(中部層面)、左心室(中部層面)、升主動(dòng)脈及降主動(dòng)脈(同肺動(dòng)脈干測(cè)量層面)的CT值，取圓形或橢圓形感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，在測(cè)量目標(biāo)區(qū)域內(nèi)使用盡量大的ROI面積，測(cè)量上下連續(xù)的3層圖像，取平均值。前后兩次掃描同一部位的CT值測(cè)量選取同一層面和相同ROI面積。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)表示，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩次檢查肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度評(píng)分及各測(cè)量部位CT值以中位數(shù)(25%四份位數(shù)，75%四分位數(shù))表示，比較采用兩相關(guān)樣本的非參數(shù)Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.患者一般情況

2774例CTPA檢查的患者中，接受重復(fù)掃描者共29例，其中7例被本研究排除：2例掃描啟動(dòng)過(guò)晚，CT表現(xiàn)為上腔靜脈、右房室及肺動(dòng)脈對(duì)比劑濃度低，左房室對(duì)比劑濃度升高，主動(dòng)脈強(qiáng)化較好；1例掃描啟動(dòng)過(guò)早，CT表現(xiàn)為上腔靜脈持續(xù)對(duì)比劑流入，右房室見對(duì)比劑充盈，肺動(dòng)脈干輕微強(qiáng)化，肺動(dòng)脈分支及左房室、主動(dòng)脈均無(wú)強(qiáng)化；2例對(duì)比劑外滲所致，CT表現(xiàn)為肺循環(huán)、體循環(huán)對(duì)比劑濃度均較低；1例經(jīng)深靜脈置管注射對(duì)比劑；1例合并左心功能衰竭。本研究最終納入22例因發(fā)生TIC而重復(fù)CTPA掃描的患者，男13例，女9例，平均年齡(54.86±13.51)歲，BMI(24.30±3.41)kg/m2；左室射血分?jǐn)?shù)均>50%，平均(61.50±2.67)%；共5例檢出PE，均為段級(jí)及以下肺動(dòng)脈分支。

2.兩次掃描肺動(dòng)脈強(qiáng)化主觀評(píng)分比較

第1次掃描，肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度中位評(píng)分為2(2.0，2.5)分，其中20例最終評(píng)分<3分，2例評(píng)分為3分。第2次掃描，肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度中位評(píng)分為4(3.5，4.6)分，其中最終評(píng)分≥4分15例、3.5分4例、3分2例、2.5分1例。兩次掃描的肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度評(píng)分差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=4.137，P<0.001)。

3.兩次掃描心血管強(qiáng)化程度比較

第2次掃描所獲右心房、右心室及肺動(dòng)脈干CT值高于第1次掃描，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而所獲上腔靜脈、左心房、左心室、升主動(dòng)脈及降主動(dòng)脈的CT值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1、圖2。22例患者肺動(dòng)脈干CT值均有不同程度增加，第2次掃描所獲CT值為213～409 HU(圖3)?；谛难芮粌?nèi)中位CT值的二維折線圖示：除右心房、右心室及肺動(dòng)脈干外，兩次掃描其余部位的心血管強(qiáng)化幅度及整體變化趨勢(shì)均相仿(圖4)。

圖3 22例患者兩次掃描所獲肺動(dòng)脈干CT值的變化。 圖4 基于兩次檢查心血管腔內(nèi)中位CT值的二維折線圖(SVC，上腔靜脈；RA，右心房；RV，右心室；PAT，肺動(dòng)脈干；LA，左心房；LV，左心室；AA，升主動(dòng)脈；DA，降主動(dòng)脈)。

表1 兩次掃描心血管腔內(nèi)絕對(duì)CT值比較 (HU，n=22)

討 論

TIC現(xiàn)象在CTPA掃描中并不罕見，由于定義不統(tǒng)一，文獻(xiàn)報(bào)道其發(fā)生率為5%～37%[1]，其中大部分患者CT表現(xiàn)為肺動(dòng)脈強(qiáng)化不佳，僅少數(shù)患者會(huì)影響PE的診斷。若肺動(dòng)脈強(qiáng)化彌漫減低，可掩蓋低密度血栓導(dǎo)致PE漏診；若肺動(dòng)脈局部強(qiáng)化減低，則可能誤認(rèn)為充盈缺損，導(dǎo)致假陽(yáng)性[5]。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，CTPA掃描時(shí)患者的呼吸動(dòng)作是影響TIC發(fā)生的主要因素，尤其與深吸氣及屏氣動(dòng)作相關(guān)性較大[5-6]?；颊呱钗鼩鈺r(shí)，胸腔負(fù)壓增大，促進(jìn)腔靜脈回流，下移的膈肌使腹壓升高，在胸腹部壓力差(胸腹泵)的作用下，下腔靜脈的回流量增加較明顯，大量無(wú)強(qiáng)化的下腔靜脈血經(jīng)右心系統(tǒng)快速泵入肺動(dòng)脈，導(dǎo)致肺動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑濃度一過(guò)性減低。吸氣末突然屏氣會(huì)使胸腔壓力突然增加，腔靜脈回流明顯減少，心輸出量顯著減低，右心腔及肺動(dòng)脈無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)被對(duì)比劑重新充盈[7]；同時(shí)，突然增大的胸腔壓力還可導(dǎo)致上腔靜脈對(duì)比劑回心減少或中斷，進(jìn)一步促進(jìn)TIC的發(fā)生[8]。研究表明，正常人平靜呼吸時(shí)，上、下腔靜脈回流比值約1:1.9；而在深吸氣時(shí)，腔靜脈回心血量增加近50%，以下腔靜脈回流增加為著，上、下腔靜脈回流比值約達(dá)1:2.6[11]。Wittram等[9]研究發(fā)現(xiàn)采用深吸氣后屏氣狀態(tài)下CTPA掃描，發(fā)生TIC的患者右心房80.1%的血液來(lái)自下腔靜脈，這一比例明顯高于未發(fā)生TIC的患者(52.8%)。本組病例第1次掃描也發(fā)現(xiàn)，TIC現(xiàn)象始于右心房，大量未強(qiáng)化下腔靜脈血回流至右心房對(duì)比劑濃度不均勻減低，繼發(fā)后續(xù)的右心室、肺動(dòng)脈強(qiáng)化不佳，與上述文獻(xiàn)報(bào)道相符。

日常工作中，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重TIC影響診斷時(shí)，需重復(fù)CTPA檢查，患者將接受雙倍的輻射劑量和對(duì)比劑用量，如重復(fù)檢查時(shí)仍然采用相同的檢查方案，再次出現(xiàn)TIC的幾率極高[5,7]。目前，減少TIC的方法文獻(xiàn)報(bào)道不一，普遍認(rèn)為避免深吸氣及吸氣末Valsalva動(dòng)作是簡(jiǎn)單、有效的方法。本研究表明，“吸氣后屏氣”CTPA檢查發(fā)生嚴(yán)重TIC時(shí)，改用“平靜呼吸輕屏氣”掃描能夠明顯改善右心腔及肺動(dòng)脈強(qiáng)化效果，肺動(dòng)脈段級(jí)及以上分支強(qiáng)化程度改善(主觀評(píng)分升高)，肺動(dòng)脈干CT值增加約94.56%(中位CT值由147 HU增至286 HU)。一般認(rèn)為，CTPA診斷急性PE要求肺動(dòng)脈CT值>93 HU，診斷慢性PE肺動(dòng)脈CT值需>211 HU[10]。因此，本組重復(fù)CTPA掃描所獲取的肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度足以滿足診斷要求。

“平靜呼吸輕屏氣”避免了深吸氣及用力屏氣所致的胸腔壓力劇烈變化，上、下腔靜脈血液回流占比相對(duì)穩(wěn)定，能夠有效提高CTPA肺動(dòng)脈強(qiáng)化效果。研究表明，常規(guī)CTPA檢查采用平靜呼吸輕屏氣掃描所獲肺動(dòng)脈CT值較深吸氣后屏氣掃描增加17.95%，且前者TIC發(fā)生率(2.67%)明顯低于后者(15.69%)[6]。該呼吸指令簡(jiǎn)便、易行，效果明確，但本組仍有少數(shù)患者肺動(dòng)脈強(qiáng)化改善程度較小，可能與患者緊張或?qū)υ摵粑噶罾斫獠怀浞侄霈F(xiàn)依從性不佳有關(guān)，因此需要在檢查前反復(fù)訓(xùn)練呼吸[5]。

此外，也有學(xué)者建議使用其它呼吸指令或檢查技術(shù)來(lái)減少TIC的發(fā)生。①平靜呼吸不屏氣：平靜呼吸不屏氣掃描可有效解決患者對(duì)呼吸指令依從性差的問(wèn)題，且肺動(dòng)脈強(qiáng)化效果及發(fā)生TIC的幾率與平靜呼吸輕屏氣相仿，但圖像運(yùn)動(dòng)偽影略有增加[2,11]。②呼氣后屏氣：呼氣相胸腔壓力多為正壓，且屏氣時(shí)不易伴發(fā)Valsalva動(dòng)作，胸腹壓差減小，能夠一定程度上避免下腔靜脈的大量回流[1]。但由于肺含氣量減少，肺組織圖像質(zhì)量下降，且同樣存在患者依從性不佳的情況[1,2]。③抗阻力吸氣狀態(tài)下屏氣：在自由呼吸的基礎(chǔ)上，通過(guò)末端連接測(cè)壓儀的管道進(jìn)行恒壓抽吸狀態(tài)下屏氣，這種輕度負(fù)壓的屏氣方法能夠使下腔靜脈膈肌裂孔持續(xù)收緊，下腔靜脈回流量不增甚至略有減少，且胸腔增大的負(fù)壓能促進(jìn)上腔靜脈對(duì)比劑回心，從而改善肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度[12,13]。然而，此法操作復(fù)雜，較難普及應(yīng)用。④能譜CT掃描：使用雙源CT 60 keV虛擬單能成像[14]或40 keV改進(jìn)的虛擬單能成像[15]能明顯改善TIC患者的肺動(dòng)脈強(qiáng)化程度，且肺灌注血容量圖(碘圖)能將肺動(dòng)脈內(nèi)碘分布可視化，有助于鑒別TIC偽影及PE栓子[10]。近年推出的雙層光譜探測(cè)器CT實(shí)現(xiàn)了能譜成像的常規(guī)應(yīng)用，一旦發(fā)生TIC，可通過(guò)單能量成像技術(shù)改善肺動(dòng)脈強(qiáng)化效果，避免額外的重復(fù)檢查[16]。

本研究不足之處：首先，作為單中心回顧性研究，樣本量較小，結(jié)果難免存在偏倚；其次，本研究?jī)H測(cè)量了肺動(dòng)脈干CT值，對(duì)雙側(cè)肺動(dòng)脈及其肺內(nèi)分支的成像僅做了主觀評(píng)價(jià)，存在一定的局限性；再者，兩觀察者對(duì)肺動(dòng)脈強(qiáng)化效果的主觀評(píng)分存在一定分歧，但二者一致認(rèn)為所觀察到的改善效果是明確的。

本研究提供了一種臨床可行且效果明顯的改進(jìn)肺動(dòng)脈強(qiáng)化效果的方法，既可用于嚴(yán)重TIC的補(bǔ)救掃描，也可嘗試作為CTPA的常規(guī)呼吸指令使用。相信隨著國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)TIC重視程度的提高，會(huì)有越來(lái)越多的研究提出更適合國(guó)人的個(gè)性化CTPA掃描方案。