多层螺旋CT血管成像诊断体-肺循环分流的价值

伍筱梅， 叶丽芳， 任医民

支气管体-肺循环分流 （bronchial-pulmonary shunt，BPS）是指支气管体动脉循环与肺循环之间的异常分流现象，见于以咯血为表现的多种心肺病变。对BPS的研究，有助于对继发于慢性心肺疾病的肺部血管病变和异常血流动力学的深入认识。超选择性支气管相关体动脉DSA是诊断BPS的直接手段和金标准，为有创检查；采用无创的影像学方法对BPS进行研究和诊断，有重要价值。CT扫描速度的大大提高和广覆盖血管成像，是目前研究肺部血管性病变的最有前景的手段。本文回顾性分析31例DSA确诊的BPS的MSCTA资料，小结BPS的MSCTA征象，评价MSCTA诊断BPS的价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析我院2012年1—12月接受经股动脉插管行超选择性支气管相关体动脉造影、DSA确诊BPS的连续患者31例，其中男17例，女14例；年龄19～77岁，中位年龄54岁，所有患者术前接受了MSCTA扫描。基础病包括，单纯支气管扩张（支扩）合并感染24例；肺结核3例（合并肺毁损1例）；肺癌术后1例；肺栓塞1例；隐源性咯血2例。

1.2 方法

1.2.1 支气管动脉CTA 成像设备为德国Siemens Definition AS 128层螺旋CT，全视野轴面螺旋式扫描，转速0.5 s/周，准直器宽度64层 ×0.6 mm，螺距0.9，管电压120 kV，使用自动管电流调节技术。对比剂为碘普罗胺（370 mg/ml），剂量为 1.2 ml/kg，注射流率4.3 ml/s。应用主动脉自动触发技术（设T5～T7水平降主动脉CT值170 HU为激发阈值，延时5 s启动扫描）。扫描范围覆盖第4颈椎下缘至第2腰椎下缘。图像处理：将扫描获得数据以0.75 mm层厚，0.40 mm层距重建后传入SyngoMMWP VF36A工作站，采用多平面重建、最大密度投影和容积再现（MPR、MIP和 VR）方法重组。

1.2.2 超选择性支气管相关体动脉DSA（由介入医师完成） 探查造影动脉包括：主动脉T5～T6水平正常起源的支气管动脉（BA）、胸主动脉、双侧锁骨下动脉、腹主动脉起源的异位支气管动脉（ectopic bronchial arteries，EBA）和非支气管性体动脉侧支（non-bronchial systemic arteries，NBSA）， 包括肋颈干、甲状颈干、胸廓内动脉、胸外侧动脉、膈下动脉、腹腔动脉、肾动脉等。观察并记录BPS的发生部位、数目、受累血管分支级别等。

1.2.3 数据分析 由2名从事CT工作5年以上的医师对MSCTA数据进行以下分析：①BPS征阳性为肺动脉分支错期显影，即某肺动脉分支在主动脉期CT值明显增高，接近主动脉CT值（肺动脉分支接受体动脉血流灌注）；②BA、EBA及NBSA的数量、起源及管径变化，动脉起始部管腔截面最大径＞2 mm者考虑为可疑分流责任血管［1］。以上CTA分析结果与DSA数据进行比较和统计分析。

1.3 统计学分析

应用SPSS16.0软件对数据进行分析，采用配对设计的Wilcoxon符号秩和检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MSCTA检出错期显影的肺动脉分支情况

共检出错期显影的肺动脉分支17条（图1、2），其中左/右肺动脉主干6条，段分支7条，亚段分支4条，末梢分支0条；介入术中支气管相关体动脉DSA同期肺动脉分支显影58条。错期显影的肺动脉分支级别及数目见表1。

图1 男，56岁，支扩并咯血患者。MSCTA及DSA诊断右下肺BPS

图2 男，63岁，右上肺结核并肺毁损。MSCTA及DSA诊断大分流量BPS

表1 MSCTA与DSA检出肺动脉分支错期显影对比

2.2 MSCTA检出可疑分流责任血管情况

MSCTA检出动脉起始部管腔截面最大径 ＞2 mm的支气管相关异常体动脉81条；介入术中发现支气管相关异常体动脉共121条，见表2。

表2 MSCTA与DSA检测支气管相关异常体动脉结果对比表

2.3 MSCTA确诊BPS的情况

经MSCTA确诊BPS共11例，灵敏度为35.5%（11/31），无假阳性病例。该11例BPS错期显影的肺动脉级别及数目与DSA诊断符合情况见表3；支气管相关异常体动脉的起源及数目与DSA所见的符合情况见表4。

3 讨论

3.1 BPS现象及意义

在慢性肺感染、肺栓塞、肿瘤、组织坏死、手术创伤以及先天性心肺疾病的情况下，肺动脉血流减少或需求量增加，则支气管动脉代偿性增生，通过吻合支扩张或直接交通增加肺循环血流量，导致BPS［2］。BPS在咯血患者中很常见，甚至是隐源性咯血患者支气管动脉造影的唯一发现；在大咯血病例，BPS可诱使多支支气管相关体动脉参与分流的供血，优势供血动脉被栓塞后，BPS甚至可诱使非优势动脉甚至隐匿侧支开放。既往BPS仅由DSA发现，鲜见利用CTA研究BPS的报道。从本组观察的结果看，35.5%真性BPS能通过MSCTA获得确诊，同时MSCTA对确诊病例的异常体动脉供血预测与DSA相当，这对咯血介入术前预判支气管循环异常血流动力学改变，对体动脉多支供血的术前评估均有临床价值；甚至可能成为研究BPS与肺动脉高压的关系的一种方法。

表3 11例BPS肺动脉分支错期显影检出结果对比

表4 11例BPS支气管相关异常体动脉的检出结果对比

3.2 CTA显示BPS的原理和技术要求

为了确切区分正常循环下肺动脉显影密度在肺循环和体循环上的差别，我们设定了主动脉CT值达200 Hu以上，主动脉与肺动脉主干CT值差值大于100 Hu为合格成像，以此保证对目标肺动脉分支的异常血流动力学评价，即主动脉期，若肺动脉分支显影密度异常增高达到体动脉密度水平，则表示体动脉血流进入肺动脉。胸部CTA要获得满意的血管影像，扫描速度和扫描激发阈值设定是关键。本组病例扫描应用128层螺旋CT，管电压为120 kV，管电流采用自动调节技术，在速度上保证了患者只需配合一次深吸气后屏气，即能完成全胸扫描。静脉注射对比剂后，预设的感兴趣区血管（降主动脉）CT值达到触发阈值170 Hu后延迟5 s开始扫描，以保障有足够的时间使扫描时捕获到的目标体动脉CT值达到200 Hu以上，通常可以达到230～250 Hu，而此时肺动脉内的对比剂基本循环完毕。但本组尚有2例主动脉CT值小于200 Hu者，考虑与扫描技师经验不足有关。由于目前MSCTA扫描参数的设定，临床上仍多为经验性设定，对比剂进入静脉并完成循环的过程受受检者当时的心率、脉搏、血压、心功能及体质指数等多种因素影响。本组31例扫描时心率介于62～84次/min，对于心率较快或较慢可能扫描失败的病例，可以适当采用预扫描来确定注射速度。有报道，当心率小于70次/min时，128层螺旋CTA可以有效地避免运动伪影，这对于细小血管（比如支气管动脉）的评价具有较高的实用价值［3］。扫描覆盖的范围，应考虑咯血患者参与BPS的体动脉起源分布的广泛性，胸部CTA扫描上缘应覆盖双侧锁骨上区，下缘覆盖第二腰椎下缘水平，有助于观察起源于双侧锁骨下动脉及双肾动脉的 EBA 和 NBSA［4］。

3.3 BPS的MSCTA表现和诊断

肺动脉分支错期显影是MSCTA诊断BPS的基本征象。本组MSCTA诊断BPS的11例，均表现为主动脉-支气管动脉对比剂充盈期，接受分流的肺动脉分支内对比剂异常充盈，使该肺动脉分支的CT值明显高于肺动脉主干或邻近肺动脉分支的CT值，与主动脉的CT值接近。产生该征象的血流动力学基础是，肺循环压力是体循环压力的1/6，发生分流时，由于体、肺两个循环之间的压力差，使得血液从体循环流向肺循环，因此在支气管动脉期，含对比剂浓度较高的体循环血可以藉分流使肺动脉分支出现对比剂充盈，使该肺动脉分支产生与其他分支之间的CT值差异。在入组分析的31例BPS中，MSCTA发现明确的肺动脉分支错期显影11例，错期显影肺动脉17支，与DSA比较，MSCTA对肺动脉主干、段及亚段分支的异常显影的检测有较高的一致性。MSCTA对BPS的检出与CT的密度分辨率和空间分辨率有关，同时受BPS的分流量、分流发生的水平有关。从动脉插管超选择性支气管相关体动脉DSA可知，肺动脉分支通过接受体动脉分流血液而显影，是否良好显影又取决于发生分流的分支级别和分流量，以及适当的对比剂速率和总量，在前述因素中，分流量是最主要的因素。分流量大的病例，含对比剂的体动脉血会快速充盈，接受分流的肺动脉分支，并逆向充盈肺动脉主干，继而使同侧肺动脉的其他分支显影。从肺部慢性疾病继发BPS的病理生理基础看，BPS的发生与缺氧诱发体-肺循环在肺泡毛细血管水平的吻合开放有关，病变累及的肺组织越多，开放的吻合越多，分流截面积（量）越大；从另一个角度看，从体循环发出的对肺循环进行无效血氧交换代偿的体动脉参与分流的数量越多，分流量也就越大。因此可以认为，多体动脉向BPS供血的病例，BPS的分流量更大，更容易被MSCTA所显示。本组资料中，BPS分流量大而出现肺动脉段分支、肺动脉主干显影的患者，MSCTA与DSA有很高的契合度；BPS分流量小而仅充盈末梢分支的29条，MSCTA则未能捕捉到异常显影的肺动脉分支，从而认为与CT的空间分辨率、密度分辨率，以及不同设备的重建算法有关，肺动脉末梢细小，容易由于前述原因而不能表达，称之为“淹没效应”。

3.4 支气管相关体动脉迂曲扩张与BPS的关系

在心肺慢性疾病的基础上，支气管动脉发生增生、迂曲、扩张等形态学上的改变，往往提示病变区肺组织异常获取更多的血流灌注。BPS是肺病变区获取过度血流灌注的最主要途径，而NBSA又是提供血流过度灌注的重要病理解剖基础，因此，支气管动脉增粗迂曲，特别是NBSA的出现，可以视为BPS的间接征象。NBSA的出现，与BPS有关，出现的数目越多，预计BPS的分流量越大。介入术前通过评价咯血患者的 CTA，特别是肺实质病变周围有大量的异常血管及侧支血管的形成对介入治疗具有较高的指导价值［5］。 Mori等［6］认为，CTA 检查通过观察支气管相关体动脉的形态学改变可评价咯血责任血管，包括血管的扩张、迂曲。以下情况可考虑为咯血责任血管：病变血管扩张、迂曲并延伸至肺实质病变周围；胸膜增厚的患者，胸膜周围及胸膜外走行的扩张、迂曲的动脉［7］。有学者认为，因大咯血而在MSCTA检查前使用血管紧张素导致血管收缩，可能会影响部分病例显示扩张、迂曲的病变血管［5］。本组5例被评定为MSCTA成像不满意的病例，虽然CT未能明确诊断BPS，但发现支气管相关体动脉管腔均明显增粗，最大径 ＞4 mm，术前考虑为可疑咯血责任血管，与术中DSA结果对比，两者相关性良好。明显增粗的支气管相关性体动脉对BPS的诊断有一定的指导意义［8］，值得进一步研究。

［1］ 赖 清，伍筱梅，陈永富，等.体动脉侧支血管参与咯血供血的影像学研究［J］.介入放射学杂志， 2009， 18： 429-432.

［2］ 伍筱梅，赖 清，陈永富，等.体-肺循环分流与大咯血（附62例报告）［J］.中国现代医学杂志， 2008， 18： 939-943.

［3］ Cheng LY，Jing SH，Zhang YA.A comparison study between CT angiography with 64-multislice spiral computed tomography and selective X-ray coronary angiography［J］.Exp Ther Med， 2013，5：969-971.

［4］ Y1ld1z AE，Ar1yürek OM，Akp1nar E，et al.Multidetector CT of bronchial and non-bronchial systemic arteries ［J］.Diagn Interv Radiol， 2011， 17： 10-17.

［5］ Lin Y，Chen Z，Yang X，et al.Bronchial and non-bronchial systemic arteries：value of multidetector CT angiography in diagnosis and angiographic embolisation feasibility analysis ［J］.J Med Imaging Radiat Oncol， 2013， 57： 644-651.

［6］ Mori H，Ohno Y，Tsuge Y，et al.Use of multidetector row CT to evaluate the need for bronchialarterialembolization in hemoptysis patients［J］.Respiration， 2010， 80： 24-31.

［7］ Yu H，Liu SY，Li HM，et al.Empirical description of bronchial and nonbronchial arteries with MDCT ［J］.Eur J Radiol， 2010，75：147-153.

［8］ 刘志敏，贺 文.儿童先天性支气管动脉-肺动脉瘘的影像学评价：MSCTA与DSA对比 ［J］.中国介入影像与治疗学，2011， 8： 503-506.