小劑量對比劑在多層螺旋CT肺動脈造影的研究現狀

顧慶春 薛春華 呂傳國 范曄輝

隨著CT技術的飛速發展，肺動脈成像技術(CTPA)越來越成熟，對于一些肺動脈疾病，如肺動脈栓塞、肺動靜脈瘺、肺動脈高壓、肺惡性腫瘤侵犯肺血管等，CTPA已成為其診斷的首選方法。目前國內較多的報道CTPA使用較大劑量對比劑(60～90 ml)［1-4］。已有報道使用小劑量對比劑進行CTPA［5］，筆者根據實際工作中的一些體會，并結合文獻，分別在背景、可行性、應用小劑量對比劑的關鍵技術、展望這幾個方面，對使用小劑量對比劑進行CPTA作一闡述。

1 背景

對比劑無論在有創或無創檢查中都被廣泛應用。含碘對比劑有可能會導致對比劑腎病，而且與對比劑的含碘總量有著密切的關系。臨床上藥物中毒所致的急性腎衰竭病因中，對比劑僅次于氨基糖甙類抗生素，居第二位，且已成為院內發生急性腎衰竭的三大病因之一［6］。因此，在各種檢查中，盡量減少對比劑的用量成為一種必然的趨勢。

2 可行性

在我們熟知的多層螺旋CT肝門靜脈造影中，對比劑經過一個完整的肺循環與體循環后回流進入門靜脈，因此，體重大小對于CT門靜脈造影中對比劑的用量多少起著決定性作用，體重大的患者必須使用大劑量的對比劑，才能獲得滿意的門靜脈圖像。而CTPA完全不同，對比劑經肘靜脈進入上腔靜脈，回流至右心房，進入右心室后，直接進入肺動脈。肺動脈顯影時對比劑尚未完成一個完整的肺循環，因此，體重大小對于CTPA中對比劑用量的多少影響微乎其微，幾乎可以忽略不計。體重較大的患者完全可以使用和體重較小患者同樣劑量的對比劑。

Qin等［7］就20 ml和 70 ml對比劑用量進行了比較，結果表明使用20 ml對比劑可以清晰顯示肺動脈段及肺動脈亞段。付玉存等［5］報道，對比劑為370 mgI/ml，劑量為 30 ml，注射流率為 5 ml/s，機型為64層螺旋CT，使用對比劑示蹤技術掃描，22例除了2例因操作失誤而失敗，其余20例肺動脈主干的CT平均值均大于250 Hu。以相同劑量及注射流率，使用時間密度曲線法掃描，23例肺動脈主干CT平均值均大于250 Hu。孫宏亮等［8］報道，對比劑為 370 mgI/ml，機型為256層螺旋 CT，A組35 ml對比劑 +30 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率5 ml/s，B組25 ml對比劑+30 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率4.5 ml/s，兩組肺動脈主干的CT平均值均超過了250 Hu。王益鋼等［9］報道，對比劑為 370 mgI/ml，機型為 64 層螺旋CT，A組40 ml對比劑+20 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率為4.5 ml/s，使用對比劑示蹤技術掃描，B組25 ml對比劑 +20 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率4.5 ml/s，使用時間密度曲線法掃描，兩組肺動脈主干CT平均值均大于300 Hu。薛春華等［10］報道，對比劑為370 mgI/ml，機型為64層螺旋 CT，25 ml對比劑 +50 ml 0.9%氯化鈉溶液，注射流率為5 ml/s，使用對比劑示蹤技術掃描，肺動脈主干平均值均大于300 Hu。筆者在實際工作中，使用機型為64層螺旋CT，對比劑為370 mgI/ml，注射流率為5 ml/s，注射完畢后以相同速率注入50 ml 0.9%氯化鈉溶液，使用對比劑示蹤技術掃描。對比劑用量為25 ml時，20例患者中16例肺動脈主干CT平均值達300 Hu以上，但有4例患者檢查失敗，肺動脈主干CT平均值低于200 Hu，對比劑用量加至30 ml時，35例患者中33例肺動脈主干CT平均值達300 Hu以上，2例患者低于200 Hu。分析失敗的原因，使用對比劑示蹤技術掃描時，達到出發閾值后還要延遲一段時間才能進行掃描(后延遲時間)，這段時間用于球管加速，CT機移床和告知患者進行屏氣。少數患者肺循環過快，肺動脈強化峰值提前，當掃描至肺動脈時，其強化峰值已過，導致檢查失敗。對于這類肺循環過快的患者，如使用對比劑示蹤技術進行掃描，最好的解決辦法就是適當增加對比劑的劑量，延長肺動脈強化峰值時間窗，雖然可能會導致上腔靜脈的污染，但能保證檢查的順利完成。當然，使用時間密度曲線法對于這一類的患者可以很好地解決肺動脈強化峰值提前的問題，只是時間密度曲線法較為繁瑣，且增大了對比劑的用量，很難廣泛采用。對比劑用量加至35 ml時，30例患者肺動脈主干CT平均值均達300 Hu以上，無1例失敗。

3 應用小劑量對比劑進行CTPA的關鍵技術

3.1 對比劑注射流率與對比劑濃度的選擇 高濃度對比劑與高注射流率能提高肺動脈的強化程度已為大家熟知，Schoellnast等［11］比較 A 組(300 mgI/ml、120 ml)和 B 組(400 mgI/ml、90 ml)，均以4 ml/s的注射流率注入，換算成單位時間進入血管的碘量為A組1.2 gI/s，B組1.6 gI/s，結果B組肺動脈強化程度高于A組，有顯著性差異。Behrendt等［12］分別采用300 mgI/ml和400 mgI/ml對比劑，總碘量均為37 g，均以1.29 gI/s注入，結果顯示兩組肺動脈強化差異無統計學意義。以上研究表明，在總碘量一致的情況下，單位時間內進入的碘量決定血管強化程度的高低。如降低對比劑的濃度，必然需要增大注射流率和劑量才能達到同樣的強化效果，而注射流率越大，增加了對比劑滲漏和針頭脫落的風險，劑量越大，上腔靜脈被污染的風險越大。如降低注射流率，必然要增大對比劑濃度才能達到同樣的強化效果，而對比劑的濃度越高，其滲透壓越高，導致對比劑腎病的風險越大。目前國內使用小劑量對比劑進行CTPA的報道中，對比劑濃度大多數使用370 mgI/ml，注射流率為4.5 ml/s～5 ml/s。使用較高的注射流率還可以盡早完成對比劑的注射，盡量降低上腔靜脈的污染。有作者報道使用3 ml/s注射流率，90～120 ml對比劑進行CTPA，在肺動脈掃描已經啟動后還在注射對比劑，此時的上腔靜脈密度維持在一個很高的峰值，從而影響肺動脈的觀察和后處理工作，而且浪費了部分的對比劑，增大了導致對比劑腎病的風險。筆者在CTPA中，使用對比劑濃度為370 mgI/ml，注射流率為5 ml/s，經肘正中靜脈內20G套管針注入血管，注射完畢后以相同流率注入50 ml 0.9%氯化鈉溶液，獲得了良好的圖像質量，并均無發生針頭脫落，對比劑滲漏及對比劑腎病的現象。

3.2 觸發閾值的合理選擇 觸發閾值的合理選擇可使肺動脈的顯示接近理想模式，即靶血管充填完全而周圍靜脈無顯影。閾值的設定過高，相對延遲時間過長，會造成嚴重的靜脈回流。肺動脈到肺靜脈的循環時間2～4 s，如使用對比劑示蹤技術進行CTPA，從肺動脈內出現對比劑即時算起，最長約4 s，肺靜脈開始顯影。目前受機型限制，以64層螺旋CT為例，后延遲時間至少為4 s，掃描至肺動脈主干5～6 s，此時肺靜脈已開始顯影。因此，如要避免肺靜脈污染，在后延遲時間為固定值的情況下，必須盡可能降低觸發閾值。李斌等［13］將觸發點置于肺動脈主干，按照閾值為40、60、80、100 Hu分組，結果認為觸發閾值為40 Hu時肺動脈強化CT值最大，可獲得理想的肺動脈CTA圖像。但是，肺動脈主干的CT值并不是個固定值，筆者隨機檢測了20個肺動脈主干的CT值，從29.1～67.3 Hu，顯然有的患者肺動脈平掃CT值就超過了40 Hu，以40 Hu作為觸發閾值，設計不夠合理。筆者團隊在肺動脈主干觸發點處平掃CT值的基礎上加5 Hu作為觸發閾值，取得了很好的效果。因此，李斌等如按照肺動脈主干觸發點處平掃CT值分別加5、25、45、65 Hu分成4組進行評價，設計顯得更為合理和科學。目前國內報道使用對比劑示蹤技術進行CTPA失敗的病例，均為掃描過晚及一些其他原因造成，未見掃描過早導致失敗的報道，因此，筆者認為，在使用對比劑示蹤技術進行CTPA時，閾值越小越好，推薦使用肺動脈主干觸發點處平掃CT值加5 Hu作為觸發閾值。

3.3 對比劑劑量的合理選擇 在可行性中提到，在使用對比劑示蹤技術掃描的前提下，過于追求超小劑量對比劑進行CTPA，對于一些肺循環過快的患者，存在一定的檢查失敗率，使用較大劑量對比劑可能會導致上腔靜脈的污染，權衡這兩者的利弊，筆者推薦使用劑量35 ml(370 mgI/ml)，有如下兩點理由:一者對比劑劑量相對較小，導致對比劑腎病的風險很小，二者可以保證檢查的成功率。

3.4 后延遲時間的處理技巧 后延遲時間指的是達到觸發閾值后還要延遲一段時間才能進行掃描，一般某個機型都有其固定值，如李斌等［13］報道SIEMENS公司SOMATOM Emotion16層螺旋CT最短后延遲時間為6 s。孫宏亮等［8］報道Philips iCT256層螺旋CT最短后延遲時間為4.5 s。王益剛等［9］報道GE Lightspeed VCT64層螺旋CT最短后延遲時間為7.5 s。張文明等［14］報道西門子第二代雙源CT(Somatom Definition Flash，Siemens Medical Solutions，Forchheim，Germany)的后延遲時間為7 s，夏巍等［15］報道 GE Lightspeed VCT64層螺旋 CT后延遲時間為6 s，王彬等［16］報道Toshiba 640層螺旋CT后延遲時間為4 s。筆者團隊使用SIEMENS公司SOMATOM 64層螺旋CT，其默認最短后延遲時間為5 s(掃描范圍為肺尖至肺底)，經過改良后，最短后延遲時間為4 s，方法是關閉告知患者準備屏氣的自動播放程序，改為達到觸發閾值的同時，手動按下CT掃描控制臺上的對講系統按鈕，口頭告知患者進行屏氣。由于肺循環的時間非常短，雖然只減少了1 s后延遲時間，但對于控制肺靜脈的污染，起到了非常大的作用。

以掃描野從肺尖到肺底為例，后延遲時間是達到觸發閾值后，開始掃描肺尖部的時間，掃描至肺動脈主干層面時，根據不同的機型，還需要1～2 s的時間。減少掃描范圍(上界至主動脈弓，下界至心底)，實際上是減少了從肺尖掃描至主動脈弓的這一段時間，間接地減少了后延遲時間。Kallen等［17］從降低輻射劑量的角度，減少肺野掃描范圍(上界至主動脈弓，下界至心底)，認為此種方法不會因降低圖像質量而影響肺動脈疾病的診斷。

3.5 掃描方向的合理選擇 肺動脈的掃描方向有兩種，一為肺尖到膈面方向，二為膈面到肺尖方向。有研究者提出，呼吸運動對于膈面影響較大，所以從膈面到肺尖的掃描方式更好，因早期閉氣良好，下肺動脈受膈面運動影響會減小，而且掃描至上腔靜脈的時間延長，可以減低上腔靜脈污染的程度。而Wu等［18］認為兩種掃描方向對影像質量的影響無顯著性差異。筆者認為，目前螺旋CT的掃描時間越來越快，整個肺野的掃描時間3～5 s，在如此短的時間內，絕大數患者不存在屏氣不牢的情況。從另一個角度，肺尖至肺動脈主干間的距離小于肺底至肺動脈主干間的距離，或者縮小掃描范圍，主動脈弓至肺動脈主干的距離也小于膈面至肺動脈主干間的距離，在使用對比劑示蹤技術掃描的前提下，按照達到閾值后盡快掃描至肺動脈主干的原則，從上而下的掃描方向是顯而易見的。

4 展望

目前受機型的限制，使用對比劑示蹤技術進行CTPA，其圖像質量與很多因素有關，在不久的將來，隨著CT技術的飛速發展，一定會出現達到目標閾值后瞬時完成全肺動脈容積掃描的機型，那么，在CTPA中，我們可以以目標閾值作為觸發閾值，這將極大地“去個體化”，并進一步減少對比劑的用量，可以很好地控制每個患者的肺動脈和肺靜脈的強化程度，獲得高質量的肺動脈圖像。

綜上所述，在肺動脈多層螺旋CT成像中，使用小劑量對比劑是完全可行的，也是一種必然的趨勢。使用對比劑示蹤技術進行CTPA時，其原則是對比劑濃度“宜高不宜低”，注射流率“宜快不宜慢”，掃描“宜早不宜遲”。對比劑劑量根據不同的機型有所微調，推薦64層螺旋CT肺動脈造影對比劑(370 mgI/ml)用量為35 ml。

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