双源CT在肺栓塞与下肢深静脉血栓形成联合成像中的应用价值
2014-07-31张练冯敏张卫东王利伟殷信道顾建平
张练,冯敏,张卫东,王利伟,殷信道,顾建平
南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)医学影像科,江苏 南京210006
双源CT在肺栓塞与下肢深静脉血栓形成联合成像中的应用价值
张练,冯敏,张卫东,王利伟,殷信道,顾建平
南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)医学影像科,江苏 南京210006
专栏——多层螺旋CT的发展与临床应用
编者按:CT技术的临床应用是临床医学影像诊断学史上的一次革命性的飞跃。近来多层螺旋CT的重大技术发展非常迅速,从最初的单层螺旋CT到目前640层螺旋CT,特别是双源128层螺旋CT的开发应用,使得CT检查扫描速度进入亚毫秒时代,Z轴向空间分辨率得到进一步的提高,真正实现了各向同性的三维后处理和高时间分辨率扫描。目前,随着多层螺旋CT硬件和软件技术的不断发展,以及工作站后处理能力的不断增强,多层螺旋CT在临床疾病诊断中的应用范围越来越广泛,尤其在心脏冠脉血管及外周大血管病变的诊断、评估,CT血管造影成像成为更多血管性疾病诊断的首选检查方法。本期主要介绍多层螺旋CT,尤其是双源多层螺旋CT在心脏冠脉、外周血管以及其他临床疾病诊断中的应用。
栏目主编:殷信道
殷信道,南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)医学影像科副主任,影像中心主任,主任医师,医学博士,副教授,南京医科大学科研型硕士研究生导师,对医学影像诊断,尤其是CT和MRI的临床影像学诊断和临床基础研究具有较高的造诣。多次获得省、市科技进步奖和市厅新技术引进奖。现为《实用放射学》、《生物医学工程与临床》等杂志编委,江苏省中西结合学会影像学分会副主任委员,江苏省放射学神经学头颈学组副组长。
目的 探讨第二代双源CT一次性造影在肺栓塞(PE)与髂股深静脉血栓形成(DVT)联合成像中的应用价值。方法共185例临床疑诊PE的患者进行了双源CT肺动脉造影和深静脉造影联合成像检查。肺动脉扫描采用单能量大螺距采集模式,髂股静脉扫描采用双能量技术。结果185例中28例(15.14%)患者同时患有PE及DVT,8例(4.32%)患者仅有PE而没有DVT,7例(3.78%)患者仅有DVT而没有PE。PE的直接征象表现为肺动脉管腔内大小不等、形态多样的充盈缺损和管腔完全阻塞影像。DVT表现为管腔中央类圆形、长条形不均匀低密度性充盈缺损。结论双源CT一次性联合成像在肺栓塞与髂股深静脉血栓形成中具有较高价值,适用于伴有下肢静脉循环障碍的可疑肺栓塞患者。
肺栓塞;深静脉血栓形成;体层摄影术,X 线计算机;血管造影术
0 前言
肺动脉栓塞(pulmonary embolism,PE)是一种常 见的心血管疾病,早期诊断和治疗能显著降低患者致残率和病死率。肺栓塞的栓子主要来源于深静脉血栓,其中约有75%~90% 是由下肢、盆腔或下腔静脉内血栓脱落所致[1-2]。深静脉血栓与肺栓塞实质上是一种疾病过程中不同部位、不同阶段的表现。采用CT肺动脉造影联合间接法下肢静脉造影的检查方法,只需要接受一次对比剂注射,可以完成肺动脉和下肢静脉的检查,同时评价肺动脉和下肢深静脉系统[3-4]。多层 CT 肺动脉成像能显示亚段水平以上的肺动脉充盈缺损,已经基本代替了常规的数字减影血管造影和核素肺通气 -灌注显像,成为 PE 的首选检查方法。双源 CT 肺动脉成像(dual-source CT pulmonary angiography,DCPA)具有普通单球管 CT 无法实现的高螺距采集模式,成像速度快,图像质量高,在应用中取得了良好的效果,本文对此进行了总结分析。
1 材料与方法
1.1 一般资料
2012 年 1 月 ~2014 年 2 月共 185 例临床疑诊 PE 的患者进行了双源CT肺动脉造影和深静脉造影联合成像检查,其中男 82 例,女 103 例,年龄 28~83 岁,平均(67.7±14.3)岁。临床主要表现为胸痛、胸闷、咳嗽、咯血、呼吸困难以及晕厥等,17 例有恶性肿瘤病史,29 例近期内有手术病史,177 例伴有 D-二聚体升高,24 例有下肢水肿。本研究得到院伦理委员会批准,所有患者签署了检查知情同意书。
1.2 检查设备及方法
使 用 第 2 代 双 源 CT 机(De fi nition Flash, 西 门 子, 德国)。患者取仰卧位,采用高压注射器经肘静脉注射对比剂碘海醇(浓度 300 mg/mL,扬子江药业),总量为 1.5 mL/kg约 120 mL,分两次连续注入,前段注射速度为 5 mL/s,剂量 为 50 mL, 并 加注 20 mL 生理 盐 水 ;后 段 注 射 剂量 为70 mL,速度为 2.0 mL/s。结束后注射生理盐水 30 mL,速率4.0 mL/s。采用对比剂自动跟踪触发技术,感兴趣区设在肺动脉主干,触发阈值为 120 HU,达到阈值后延迟 6 s 自动开始扫描。扫描方向为头足方向,扫描范围自胸廓入口至肋膈角底部,完成肺动脉造影,然后延时 150 s扫描下肢静脉,扫描范围从横膈顶部至膝关节间隙。检查过程中无需屏气。
肺动脉成像应用 FLASH 模式大螺距扫描技术,扫描参数 :管电压 120 kV,管电流 350 mAs,旋转时间 0.28 s/转,准 直 器 2 mm×64 mm×0.6 mm, 螺 距 3.4, 重 建 层 厚 0.75 mm,重建间隔 0.7 mm,重建应 用 SAFIRE 算法,卷积核B26f。
深静脉扫描采用双能量扫描法,电压为 100 kV 和Sn140 kV,电压配比为 0.5,应用电流自动调节技术,准直器宽度 128 mm×0.60mm,螺距 0.7,球管旋转一周 0.33 s。原始采集层厚 0.60 mm。深静脉扫描野 FOV :A 球管 50 cm,B 球管 32 cm(由于 B 球管扫描野 FOV 的限制,患者摆位时要尽量置于检查床的中心,否则会导致扫描范围不全)。增强检查没有发生呼吸困难、休克等严重不良事件。
1.3 后处理成像
原始数据采集完成后重建薄层图像,薄层重建层厚0.75 mm,间隔 0.75 mm,重组方法包括多平面重组(multi planar reformation,MPR)、 最 大 密 度 投 影(maximum intensity projection,MIP) 和 容 积 再 现 技 术(volume rendering, VR)。MPR 包括冠状位和矢状位两种方位图像,冠状位 MPR 层厚 3 mm,矢状位 MPR 层厚 6 mm。MIP 包括薄层与厚层两种方法,薄层 MIP 层厚 1 cm,厚层为全部扫描体积。三维图像旋转 1周,各保存 15幅图像。肺动脉与髂股静脉的重组方法相同。
1.4 影像分析
由 2 名具有 5 年以上工作经验的放射科医师对所有图像进行双盲法评估,评价肺动脉分支的显示情况及栓塞受累情况。出现分歧时重新评估并最终达成一致意见。PE 的CT 诊断标准 :肺动脉管腔内充盈缺损,即在显影的肺动脉腔内可见低密度未显影灶,呈中心型、偏心型、混合型及闭塞型。肺动脉分级:主肺动脉为1级分支,左、右肺动脉主干为2级分支,肺叶动脉为3级分支,段动脉为4级分支,亚段动脉为5级分支。DVT的CT诊断标准:增强的静脉腔内有连续或不连续的充盈缺损征象,管腔增粗或变细,充盈缺损周围有或无对比剂充填。
2 结果
185 例联合成像检查均成功完成,142 例患者没有发现 PE 或 DVT 征 象,28 例(15.14%)患者同时患有 PE及 DVT( 图 1~4),8 例(4.32%) 患 者 仅 有 PE 而 没 有DVT,7 例(3.78%)患者仅有 DVT 而没有 PE。
图1
图2
图3
图4
36 例 PE 共发现栓子 141 支,141 支栓子中肺动脉主干13 支,叶肺动脉 26 支,段肺动脉 43 支,亚段肺动脉 59 支。PE的直接征象表现为肺动脉管腔内大小不等、形态多样的充盈缺损和管腔完全阻塞影像。中心型PE栓子表现为腔内充盈缺损位于血管中心,其周围被造影剂环绕,长轴断面呈“轨道征”;偏心型 PE 栓子 24 支表现为腔内不规则充盈缺损偏向管壁一侧,周围可见新月形造影剂充填;混合型PE栓子表现为栓子既有偏心型,也呈中心型充盈缺损;闭塞型栓子表现为管腔完全被栓子占据,无造影剂通过,呈“截断征 ”。
35例 DVT 中有 7例仅位于腹部静脉(包括单侧髂静脉 4 例、下腔静脉 1 例、双侧髂静脉 2 例);16 例仅位于股静脉(左侧 8例,右侧3例,左右侧 5例);13例在腹部静脉及股静脉内均发现血栓。DVT表现为管腔中央类圆形、长条形不均匀低密度性充盈缺损,病变连续或不连续分布,范围较广,血管全程扩张。
3 讨论
下肢深静脉血栓形成与PE关系密切,肺动脉和下肢静脉CT联合成像可同时观察肺动脉和下肢静脉,优化了检查流程,提高了疾病的诊治效率。因为该机配有2个独立球管,同时相对运行时每个球管只需采集一半数据即可完成检查,大幅提高了成像速度,有效地避免了心跳、呼吸运动产生的伪影,能够在最佳成像时间完成图像采集。采用的 Sn140 kV 射线能降低射线剂量并提高能量成像的后处理效果和图像质量,Sn是指高千伏的球管采用了金属锡制作的过滤器,使得高千伏球管发出的X射线的辐射能量频谱图的发生了改变,本质上就是发生了X射线硬化,从而使得与低千伏X射线的能量差异更大。我们工作中应用的普通单球管CT需要2倍的采集时间,难以把握最佳成像时机,经常发生检查失败的情况,图像对比度太低以致于难以鉴别血管内是否有血栓存在。而且 ,双源 CT 具备单能量大螺距采集(FLASH)技术,其最大螺距可达 3.4,国际多中心临床测试报告证实[7],双源 CT 大螺距技术仅需单源 CT 约 30%~57% 的辐射剂量。本研究在肺动脉扫描中应用的 FLASH 技术扫描时间短、速度快,能够抓住肺动脉的最佳强化时间窗,且可有效消除呼吸及心脏运动伪影,改善图像质量。因为经过体循环后,髂股静脉内造影剂浓度较低,与软组织对比度较低,大螺距技术的图像噪声增加,不利于显示微小DVT,而双源 CT 的双能量技术的软组织对比度更高,能弥补这一缺陷,本研究在髂股静脉扫描中应用了该技术。
本研究的两次扫描后的图像重建中均应用了 SAFIRE迭代算法[8],该算法在降低 CT 图像噪声和保持图像锐利度方面具有优势,其原理是首先基于原始数据域进行多次迭代,每次迭代原始图像都被校正后的图像更新,以校正几何缺陷及其他伪影,然后运用校正后的合成原始数据与原始数据进行比较,应用非线性处理算法进行图像重建,以提高空间分辨力,降低图像噪声,最终获得高质量图像。
进行肺动脉后处理重组时,每种重组技术各有优缺点,MPR 是薄层成像,层厚 3 mm,能够清晰显示肺动脉内血栓,但缺乏立体观。VR 与厚层 MIP 的立体感较强,对比度较高,可以看到血管截断征象或充盈缺损征象,但不能直接显示血栓。我们推荐常规应用薄层MIP成像,既能直接显示血栓,又能比较直观的进行立体定位。有研究者[9]利用双能量技术进行肺动脉成像,与这种技术技术相比,FLASH 模式肺动脉成像不能进行双能量灌注成像,只能提供 PE 的解剖结构方面的信息,缺少肺血流灌注的功能性信息。
下肢静脉 CTV 扫描时造影剂的注入速度较慢(1.5~2.0 mL/s),造影剂注入可以贯穿扫描全程,所以扫描下肢深静脉时管腔内的造影剂浓度能恒定维持,更易显示低密度髂股、静脉血栓,利用MPR重组能完整清晰地显示完全闭塞的静脉管腔内外影像及周围侧支循环建立情况。一般认为腓静脉内深静脉血栓不会成为肺栓塞栓子的直接来源[10],腓静脉的血栓对肺栓塞的形成并不具有重要意义。因此为了减少患者的受照射剂量,本研究中下肢静脉造影范围没有包括膝关节以下部位。
国外有研究认为[11-13],在可疑 PE 患者进行 CT 检查时不必要进行盆腔或下肢静脉成像,因为相对于辐射损害的风险来说,DVT 的检出率太低(约 2.1%),其临床价值几乎可以忽略不计。我们的DVT检出率稍高于文献数据,但仍然<5%,仅具有较小的临床意义。因此,我们认为在对可疑PE患者进行 CT 检查时没有必要全部进行髂股静脉成像,可以仅对有下肢肿胀或其它静脉阻塞征象的患者进行髂股静脉成像,而且扫描范围不需要包括小腿静脉。严格掌握检查适应症,对下肢症状不明显的患者不进行静脉成像,从而尽可能避免不必要的辐射性伤害。总之,双源CT一次性联合成像在肺栓塞与髂股深静脉血栓形成中具有安全、准确、高效、图像清晰的优点,适用于伴有下肢静脉循环障碍的可疑肺栓塞患者。
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Value of Dual-Source CT in Combined Scanning in Diagnosis of Pulmonary Embolisms and Deep Venous Thrombosis of Lower Extremity
ZHANG Lian, FENG Min, ZHANG Wei-dong, WANG Li-wei,YIN Xin-dao, GU Jian-ping
Department of Medical Imaging, Aff i liated Nanjing Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing First Hospital, Nanjing Jiangsu 210006, China
ObjectiveTo investigate the application value of the second-generation dual-source CT in one-time combined scanning of pulmonary embolism (PE) and iliofemoral deep venous thrombosis (DVT).Methods185 patients with suspected PE were examined with dual-source CT pulmonary angiography and venography. The single energy and large pitch acquisition mode were used in pulmonary angiography, and Dual energy technique was used in iliofemoral venous scanning.ResultsIn 185 patients, 28 patients (15.14%) were diagnosed with both PE and DVT, 8 patients (4.32%) were diagnosed with PE, 7 patients (3.78%) were diagnosed with DVT. PE showed direct signs of varied sizes and shapes of fi lling defects in pulmonary artery and completely blocking artery. In DVT images, the middle of the lumen was oval, and fi lling defects were elongated, uneven and low-density.ConclusionThe one-time combinedscanning of dual-source CT has important value in the diagnosis of PE and DVT, and is suitable for the patients suspected of pulmonary embolism with lower extremity venous circulation disorder.
pulmonary embolism; deep vein thrombosis; tomography; X-ray computed; angiography
R197.39;TH774
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2014.12.001
1674-1633(2014)12-0001-04
2014-08-16
2014-10-09
本文作者:张练,主治医师,主要从事影像诊断工作。
冯敏,副主任医师。
作者邮箱:we2010@163.com