160層雙能螺旋CT肺動脈成像技術進展分析

朱本祥 李文娣 王 穎 王文甲 于平年

（吉林省通化市中心醫院CT科，通化 吉林 134001）

160層雙能螺旋CT肺動脈成像技術進展分析

朱本祥 李文娣 王 穎 王文甲 于平年

（吉林省通化市中心醫院CT科，通化 吉林 134001）

目的 對 160 層雙能量螺旋 CT 肺動脈成像進行技術進展分析。方法 收集 2011 年 10 月至 2012 年 6 月于我院行多層螺旋 CT 肺動脈造影 27 例，男 11 例，女 15 例，臨床主訴有胸痛、咳嗽、胸悶、氣短；年齡 40～75 歲；合并下肢靜脈血栓 3 例。采用 Aquilion160 層螺旋CT 機，進行肺動脈掃描，主要使用容積成像（VRT）、薄層最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）等方法行肺動脈重建。結果 ①掃描時間短，整肺掃描只需 5～10s。②對比劑用量及輻射劑量沒有增加。③一次掃描就能得到 PE 解剖信息和肺灌注功能信息。④能顯示肺部和縱隔的異常表現。結論 160 層雙能螺旋 CT 肺動脈成像可以很好地提供肺動脈信息，能為臨床治療和管理肺栓塞患者提供更多的信息。

雙能；肺動脈成像；體層攝影術；X線計算機

近年來，多層螺旋CT肺動脈成像（CT pulmonary angiography，CTPA）已經代替了常規的數字減影血管造影（DSA）和核素肺通氣灌注顯像，成為肺動脈造影的首選檢查方法，對臨床醫師在肺血管疾病的診斷、治療及其判斷病情方面提供了重要的手段。隨著科技發展，雙源、雙能量 CT 肺動脈成像 （Dual energy-CT pulmonary angiography，DE-CTPA），已在實驗和臨床研究中用于肺動脈疾病的診斷，提高了常規CTPA技術對肺動脈疾病診斷敏感性[1,2]。

1 資料與方法

收集2011年10月至2012年6月于我院行多層螺旋CT肺動脈造影27例，男11例，女15例，臨床主訴有胸痛、咳嗽、胸悶、氣短；年齡40～75歲；合并下肢靜脈血栓3例。

采用Aquilion160層螺旋CT機，患者常規仰臥位，掃描范圍自肺尖至肺底，使用雙桶高壓注射器，A桶給藥，B桶緊接以相同速率注入生理鹽水40mL，在主肺動脈層面，設定一感興趣區（ROI）行bolus tracking，以4.5～5mL/s的流速經肘靜脈注入370mgI/mL非離子型對比劑，55～65mL劑量，延時5s開始同層動態掃描，當ROI的CT值上升到90hu后延遲6s啟動掃描。掃描參數：準直器寬度0.5mm螺距0.24，重建層厚1.0mm，重建間距0.5mm，轉速0.37s/3600，管電壓110KV，自動觸發一次屏氣完成掃描。 將掃描的數據傳送到工作站進行圖像后處理三維重建，主要使用容積成像（VRT）、薄層最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）等方法行肺動脈重建。

2 結 果

CTPA上肺動脈分支命名采用Boyden命名系統，右側10個肺段，左側8個肺段，兩側共40個亞肺段。由兩位醫師獨立診斷，最后取得一致意見。通過多種圖像后處理技術、結合原始橫斷面圖像，160層螺旋CT肺動脈造影清晰、直觀、立體地顯示了肺動脈的解剖細節及空間結構關系，準確顯示肺動脈栓子的大小、期齡、分布、范圍及與肺動脈壁的關系。主肺動脈、左右肺動脈、葉間肺動脈、葉肺動脈、段肺動脈、亞段Ⅰ級及亞段Ⅱ級分支顯示率為100%，圖像質量全部滿足診斷需要。本組27例受檢患者中，診斷肺動脈栓塞13例，中央肺動脈（主肺動脈及左、右肺動脈）栓塞4例，肺葉及肺段動脈栓塞5例，段及亞段肺動脈栓塞4例；排外肺栓塞13例。

3 肺動脈成像的影像學檢查方法及利弊分析

目前用于肺動脈成像的技術主要有：放射性核素肺動脈成像、MR肺動脈成像掃描和MSCT肺灌注檢查。放射性核素肺成像是早期診斷肺栓塞的最常用的檢查方法，診斷PE的敏感度較高，但是特異度不高[3]，同時由于其較低的時間和空間分辨力，不能查明引起灌注減低的原因和判別動脈栓塞的程度，且部分重癥患者不能容忍其較長的檢查時間，所以臨床應用受限。MRI具有很高的時間和空間分辨率[4]，但由于呼吸運動，心臟和大動脈搏動的偽影，導致信噪比低，圖像 質量差，檢查成功率低。DSA雖然具有較高敏感性和特異性，但是不能提供肺的功能信息。而多層螺旋CT使得CTA在肺動脈疾病的診斷中占據了越來越重要的地位。它可以顯示肺動脈到5級水平。隨著圖像重建層厚的減小及工作站閱片工作模式的轉變，影響亞段肺動脈顯示的主要原因已經不是血管細小所致的容積效應，而主要是解剖變異和心臟搏動偽影。多層螺旋CT（MSCT）突出的優勢在于一次注射對比劑即能同時清晰顯示胸部各脈管系統，患者只需屏氣一次即可完成全部掃描過程，簡便快捷，短時間內即能對嚴重危及生命的病因作出診斷或排除診斷，為病情較重的患者贏得寶貴的治療時機。與傳統“金標準”插管法心血管造影的比較，許多研究均表明二者具有極高的一致性[5,6]。

4 CTPA的影響因素

CTPA技術受多因素影響，如造影劑的使用、掃描延遲時間的控制、掃描參數的設定等，另心跳和呼吸頻率等對檢查結果，尤其對遠端亞段PE的檢出率也有較大影響。如能優化檢查計劃、捕捉肺動脈內造影劑充盈的高峰時間可顯著提高PE的診斷水平。因此，成功的CTPA檢查需要做到掃描速度快、注藥速度快及準確及時啟動掃描；另外，造影劑的使用、圖像重建方式、圖像后處理方法等也影響肺動脈及其分支、栓子的顯示。

5 CTPA檢查

5.1 造影劑的使用

目前國內外文獻報道DEPI對比劑的用量多為80～12mL，1.5mL/kg，注射速度為34mL感興趣區位于肺動脈干觸發掃描的閾值為100HU。采用常規對比劑注射方式往往在掃描結束時上腔靜脈及右心房頭臂靜脈甚至鎖骨下靜脈內仍殘留大量對比劑導致圖像中出現硬化束偽影影響DEPI判斷肺灌注缺損的準確性對比劑從臂至肺循環時間正常值約4～8s肺循環時間約3～5s常規劑量對比劑的注射時間一般達到20s而全胸部掃描僅需6～10s。

提示可以減少對比劑用量而不降低肺動脈內對比劑的充盈程度[7-9]。本組選擇高濃度非離子型對比劑（370mgI/mL），保證了肺動脈內對比劑的高濃度狀態，組織對比明顯，肺動脈成像清晰。使用雙筒高壓注射器，用高速率（4.5～5.0mL/s）注射，短時間內肺動脈內造影劑濃度達高峰，注射完后立即以同樣速率給予50mL生理鹽水，減少上腔靜脈及右房內高密度造影劑偽影影響，保持對比劑團注的狀態，也較單筒注射器明顯減少了對比劑用量、降低造影劑不良反應。造影劑總量55～65mL，明顯少于120mL。

5.2 掃描參數的選擇

simens自由螺距技術，實現了覆蓋范圍、掃描時間、圖像質量的完美統一。自動MAS技術，保證圖像質量同時，減少了病人受檢射線量。以0.37s/rotation掃描速度，在最短時間內一次屏氣約5～7s時間完成掃描，減少了呼吸及心動偽影。關于心動偽影對肺動脈成像質量的影響，崔立明等[10]在16層螺旋CT機中使用心電門控，比較后得出結論，ECG-MSCTA可顯著消除心臟搏動偽影，對肺栓塞的總體診斷效果與傳統MSCTPA效果相當，但對發生在心緣旁肺動脈內的肺栓塞的診斷明顯優于傳統MSCTPA。但ECG-MSCTPA本身有很多缺點：需要更小螺距，在相同準直器寬度下掃描同樣的范圍需更長檢查時間，增加了輻射劑量，給患者帶來不必要的輻射危害；同時對患者心率要求較高，對心率不齊及心率失常的患者不宜應用，鑒于此，本組未使用心電門控檢查。至于在160層螺旋CT中，因為掃描速度更快，使用心電門控是否能降低心緣旁肺動脈偽影，需在以后工作中對比研究。Heuschmid等[11]采用16層CT（0.75mm準直）比較了不同重建參數對肺動脈栓塞的顯示能力，2mm，4mm，6mm軸位層厚和2mm，4mmMIP重建對主肺動脈、葉肺動脈的敏感性和特異性均無明顯差異。2mm，4mm，6mm層厚對段及亞段肺動脈栓塞的敏感性和特異性分別是97%/100%、81%/99%、65%/99%；2mm，4mmMIP重建的敏感性和特異性分別是91%/99%，74%/99%。2mm軸位層厚及MIP重建顯示結果與0.75mm的結果相當，但2mm層厚產生的圖像數量是0.75mm層厚1/5，有效節約了存儲空間，節省了閱片時間，并降低了放射劑量。本組檢查中，采用了3.0mm、自由螺距技術掃描獲得原始數據后，采用1.0mm重建層厚，0.5mm重建間隔，明顯提高亞段II級顯示能力的同時并減少患者受檢放射線劑量。

5.3 掃描延遲時間的把握

肺動靜脈循環時間短，約2～4s，如啟動掃描過早，肺動脈遠端小分支對比劑充盈不佳，同時上腔靜脈和右房內高密度造影劑形成的放射狀偽影干擾右上、中肺動脈及其分支評價；過遲肺動脈內造影劑密度減低，同時肺靜脈內對比劑充盈，影響段、亞段分支的顯示及對肺栓子的評價。據患者年齡或心率來估計延遲時間是不可靠的，而小劑量預注射技術雖比經驗猜測有很大改進，但其不能預測出大劑量造影劑團注時的表現，同時病人用于檢查的造影劑總用量會增多。為準確捕捉到肺動脈中造影劑濃度高峰時間，我們采用在主肺動脈層面，設定一感興趣區（ROI）行bolus tracking，以4.5～5mL/s的流速經肘靜脈注入370mgI/mL非離子型對比劑，延時5s開始同層動態掃描，當ROI的CT值上升到觸發閾值后延遲6s啟動掃描，此種個體化的監測肺動脈內對比劑峰值、自動觸發掃描技術，避免了以往使用經驗值估計掃描延遲時間的不準確性；與小劑量造影劑實驗法相比，減少了造影劑使用量、患者射線投照量、簡化了工作流程，提高了工作效率。

5.4 圖像的重建技術及窗技術后處理技術的選擇也會影響CTPA圖像質量和診斷準確率[12]。多種后處理技術如MPR（多平面重組）、MIP（最大密度投影）、VR（容積再現）等可以多角度多方位顯示肺動脈、肺栓子位置、形態、與動脈壁關系等。以上重建方法各有優劣勢，MPR通過任意截面截取三維容積數據獲得任意剖面的重組圖像，可從不同角度、不同層厚觀察、顯示肺動脈的形態和解剖關系，原圖像密度值和大小比例被忠實保留到結果圖像，空間分辨率高，清晰顯示栓子形態、密度、累及范圍，缺點是產生的仍是斷層圖像，難以表現空間解剖結構。MIP將選定層厚投影軌跡上的數據中的最大密度進行編碼和圖像重建，形態學改變直觀，清晰，可對肺動脈逐級、逐支分析，栓子定位準確。缺點是因經過最大值運算，不能在圖像上測量CT值；對密度差異小的組織顯示差，厚度不同，病變可能被覆蓋，且對重疊結構的空間關系顯示也不好。VRT將掃描容積內全部像素總和的投影以不同灰階形式顯示，圖像空間立體感強，利于顯示肺動脈空間解剖關系，并可任意角度旋轉，多方位觀察；缺點是肺動脈管腔內情況易被掩蓋，圖像閾值依賴性強，通過調節閾值等參數可改變病變形態和大小，造成人為失真和誤差。實際工作中應綜合運用多種后處理技術，綜合判斷，以期充分、清晰直觀地顯示栓子及肺動脈情況；另診斷肺栓塞時，還需同時觀察肺窗，評價肺組織情況，除外有無肺梗死的存在。另解讀圖像時，窗寬窗位的選擇也是非常重要的，不適當的窗位技術，可能會掩蓋病變。

160層雙能譜CTPA的優勢：①掃描時間短，整肺掃描只需5～10s，本組平均掃描時間為6.8s；②對比劑用量及輻射劑量沒有增加，本組對比劑平均用量為58mL，有效輻射劑量為2～3mSv，不高于以往單源CT肺動脈CTA檢查[13]；③一次掃描就能得到PE解剖信息和肺灌注功能信息[14-16]；④能顯示肺部和縱隔的異常表現。在不增加掃描時間、對比劑用量和輻射劑量的同時，可以很好地提供肺動脈信息，能為臨床治療和管理肺栓塞患者提供更多的信息。

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