CT肺动脉成像在儿童急性肺栓塞中的应用与进展
2014-04-18唐春香综述张龙江卢光明审校
唐春香 综述 张龙江,卢光明 审校
肺栓塞(pulmonary embolism,PE)是继冠心病和高血压之后严重影响人类 生命健康的心血管疾病。由于其临床症状的非特异性以及缺乏行之有效的实验室检查手段,影像学检查在PE的检出中起了很大作用。目前多层螺旋CT肺动脉成像(CTpulmonary angiography,CTPA)已代替了常规DSA 和核素肺通气/灌注显像,成为PE首选检查方法[1-3]。儿童PE在临床上虽不常见,但和成人PE一样,常会导致致命性结果。过去的二十多年,儿童PE虽已引起重视,但目前对其诊疗主要借鉴成人PE的经验。实际上,儿童PE与成人PE 的危险因素及临床症状均不尽相同,因此充分认识并高度重视儿童PE 是非常重要的。基于此,本文儿童PE 的流行病学、危险因素、临床表现、CTPA 技术和应用以及相关的辐射剂量问题进行综述。
流行病学
儿童急性PE常合并其他基础疾病,其单独发生率非常低。文献报道急性PE在住院儿童中发生率为8.6~57:100,000[4],而在所有儿童中的发生率仅为0.14~0.9:100,000[5-6]。因PE临床表现不典型,而且常被基础疾病所掩盖,其实际发生率很可能被低估。近年来,部分学者[2-3]的研究显示儿童急性PE 的发生率为14.0%~15.5%,远高于以往的研究数据。儿童急性PE在年龄上呈“双峰”式分布,第1个峰在新生儿期(自胎儿娩出脐带结扎时至28d之前),第2个峰在青春期[5-6]。儿童急性PE的死亡率约10%,并常与其基础疾病进展有关[7]。
危险因素
原发性急性PE在儿童中不常发生[7]。儿童急性PE 的主要危险因素包括制动、恶性肿瘤、雌激素过量、中心静脉置管、感染、先天性心脏病、高凝状态及PE 或深静脉血栓病史,而成人PE的危险因素包括长期制动、冠心病、手术、肥胖、怀孕及口服避孕药等,且常多种因素同时存在[8]。然而亦有研究显示,口服避孕药已成为青少年血栓栓塞性疾病的重要危险因素,而肥胖对于儿童栓塞疾病的影响也不如成人[4-5]。
临床表现
由于急性PE临床症状无特异性,且年龄较小的患儿不能准确描述症状,若合并其它基础疾病,PE症状将更为隐蔽。PE常见的临床症状及体征包括气短、胸膜性胸痛、咳嗽、低氧血症、咯血、心动过速、发热及晕厥;严重者可有肺动脉高压、右心衰竭及心跳呼吸骤停等表现[4];若合并基础疾病,如肺炎、支气管扩张及胸部恶性肿瘤等则同时伴疾病相应的临床症状和体征。
CTPA在儿童PE的应用
1.CTPA检查技术
可用于儿童急性PE 的影像检查技术包括核素肺通气/灌注显像、MR 肺动脉成像以及CTPA 等。近年来CTPA 在儿童PE中的价值逐步得到认识。一些学者认为CTPA 是儿童PE首选的检查方法,但儿童肺动脉细小,类似于成人亚段或外周肺动脉,CTPA 检出儿童PE 仍存在一定困难。Ghaye等[9]认为CTPA 对肺段及亚段PE的检出能力与CT机型和扫描参数设置等有关;Oser等[10]认为横轴面CT图像对肺段以下水平肺动脉栓子漏诊达30%。随着螺旋CT技术的进展,CT对亚段肺动脉的显示及PE 的检出率明显提高。Lee等[11]的研究显示,结合多平面重组技术的CTPA 大大提高了年轻放射科医师诊断儿童急性PE的信心、提高了读者之间的一致性及诊断效率。另外,双源CT等高端CT的时间分辨率明显提高,有助于减少呼吸运动伪影,有利于亚段、亚亚段肺动脉分支内的栓子的显示,可提高外周PE的检出率[12]。
2.儿童急性PE的CTPA表现
儿童急性PE的CT表现可分为两部分:肺动脉病变及肺/胸膜病变。急性PE主要表现为肺动脉管腔内充盈缺损,在双能量CT肺血管增强(Lung Vessels)软件上则被编码为红色。
肺动脉改变:与成人急性PE CT表现相似,即表现为数天至数周内机化的主肺动脉及左、右肺动脉血栓,平扫呈略高密度,少数机化程度高的病例可出现钙化;新鲜血栓形成时间短,含水分多,平扫密度相对周围的肺动脉低,此征象较少见。肺动脉血栓栓子在CT增强图像上表现为肺动脉完全、偏心性或中心性部分边界清晰的低密度充盈缺损,多平面重组可显示低密度充盈缺损延伸到分支血管内,且相关的栓塞血管常较对侧扩张[13]。Kritsaneepaiboon等[2]的研究发现栓子分布有下叶分布的倾向(右下叶>左下叶),这与成人PE 的分布情况一致。尽管MSCT可显示肺动脉6 级分支,并且可诊断部分外周性PE,但小的外周性PE的漏诊率仍很高,儿童亚段PE 漏诊率高达80%[2]。因为儿童PE在横轴面CT上常常漏诊,需要结合多种图像后处理技术。有些学者的研究显示,最大密度投影(MIP)图像可以辅助检测外周性PE,但因其本身固有的限度,在利用该技术检测部分充盈缺损或中心性的PE 时应格外谨慎[14-15]。
先进的CT软、硬件系统有助于提高PE 的诊断符合率。近年来推出的双源CT机架内安装了2套X 线管和探测器系统,若以不同管电压运行则可进行双能量CTPA,其已在实验和临床研究中用于PE的诊断,提高了常规CTPA 技术检测外周PE的诊断敏感性[16]。尽管双能量CT肺灌注成像(lung perfused blood volume,Lung PBV)和双能量CT肺血管增强软件(Lung Vessels)已用于成人PE的检测[17-18],但在儿童PE 的应用却鲜有报道[19]。Lung Vessels开发的目的是改善外周性PE的显示,能使与扫描层面平行的血管层面以及在常规CTA 上为负CT值的外周性小血管很好地显示,很大程度上避免了常规CTPA 上部分容积效应对细小动脉显示的影响。该软件对血管内的碘含量进行颜色编码(碘含量高的组织编码为蓝色,而碘含量低的组织编码为红色、碘含量介于中间的组织为灰色)来分析是否有PE,其对于排除成人外周性PE 有很高的阴性预 测 值,但Kritsaneepaiboon 等[2]认为相比于成人,Lung Vessels更适合应用于儿童,这是因为儿童肺动脉细小,类似于成人的外周肺动脉,其准确性有待进一步评估。
肺部或胸膜病变表现:肺部或胸膜病变能在一定程度上提示PE诊断。这些异常征象包括:①Westermark's征,即肺栓子阻塞处肺血流量减少,表现为栓子阻塞的肺动脉区域血流灌注不均匀,呈“马赛克”样密度不均匀区。②Hampton's征,即在肺外周出现尖端指向肺门的楔形实变。该征象与CTPA上显示的PE关系密切,出现时应高度警惕[20]。非特异性的征象包括支气管扩张及同侧胸腔积液,亦应引起重视。CT平扫出现上述表现常提示PE,需进一步行CTPA 检查。
双能量CTLung PBV 目前常用于评价肺灌注状态[19,21-22]。Lung PBV 利用3种物质成分(空气、软组织和碘)解析方法进行分析,可同时显示全肺的解剖和灌注信息,是PE一站式检查技术。Zhang等[16]通过研究证实双能量CTLung PBV 与常规CTPA 相比,其外周性PE 的检出敏感性更高。最近,有学者[21]应用双能量CTLung PBV 及Lung Vessels软件分析32例肾病综合征患儿PE的检出情况,提出双能量CT能够提高儿童PE的诊断符合率,且血流灌注图像与CTPA 结合对PE的诊断有帮助。此外,双能量CTLung PBV 所显示灌注缺损的严重程度还能间接提示右心功能不全,这对判断PE 患者病情和预后有一定作用[23-24]。
CTPA 在儿童PE的合理应用
最近的一些研究[2-3,12,20,25]建议提高CTPA在临床儿童PE疑似患者中的应用,但其PE阳性发现率相对较低,提示CTPA在临床中的过度应用。利用血栓栓塞的危险因素评估进行CTPA 检查的可能性已经有效应用于成人[26],同样也适用于儿童。Lee等[25]利用多元线性回归分析将临床怀疑PE 患儿的危险因素作为CTPA 检查的筛选因素,并提出制动、高凝状态、雌激素过量、中心静脉置管及PE 或深静脉血栓病史与CTPA 的儿童PE阳性率有很大的关系。若无这些危险因素,发生PE的可能性为0。另外,D-二聚体检测结果与CTPA 能否在临床怀疑的儿童中检出PE无关(P=0.14)。综合应用PE 危险因素评估CTPA 的应用不但可以减少患者的检查费用,还可以降低CT检查所致的辐射损害。因此,儿童PE危险因素评估可以作为是否进一步行CTPA 检查的首要参考方法,而且CTPA 最适合应用于存在两个以上危险因素的儿童,尤其是住院的儿童。
辐射剂量问题
目前,CT的电离辐射问题越来越引起人们的关注,尤其是对于儿童,因与成人相比,其对电离辐射所致的损害更敏感。近期的研究称患儿CTPA 的辐射剂量为2~26mSv。Lee等[27]关于89名患儿的CTPA 研究中的有效辐射剂量为2~23mSv。Kritsaneepaiboon等[2]关于84 名患儿的CTPA 研究中的有效辐射剂量为2.3~26mSv。Goo[19]在双源CT的研究中显示儿童肺部扫描的有效剂量为1.2~5.9mSv。Zhang等[21]关于儿童PE双能量CT研究的有效辐射剂量为1.1~7.1mSv,且提示与常规CTPA 相比,双能量CTPA 并没有增加患儿的辐射剂量。目前CTPA 辐射剂量的差别是因为所采用的CT设备及扫描方案的不同。尽管如此,最大程度地降低患儿所受辐射剂量,应是当前必须进行的工作。临床医师应充分认识到儿童PE危险因素在PE 评估中的作用,对存在多个危险因素或有PE高度风险的患儿及早行CTPA 检查;放射科医师也应时刻铭记低辐射剂量的警示,可通过“Child-Sizing”扫描参数为患儿制定个性化的CT扫描方案,以尽可能低的辐射剂量取得足够诊断的图像质量[28]。
总之,儿童PE少见,临床医师应提高警惕及时作出准确诊断。CTPA 作为PE首选的检查方法同样适用于儿童,但因儿童肺动脉细小,常规CTPA 存在检测缺陷。双能量CT能同时提供解剖学及功能信息,有较大的应用前景。临床上应根据危险因素筛查及优化扫描参数的因素,在不影响CTPA 图像质量的情况下尽可能地降低辐射剂量。
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