婴幼儿复杂性先天性心脏病CT血管成像研究现状

朱西琪 苗颖

摘 要：CCTA诊断CHAD快速高效，心内畸形诊断效力与TTE类似，但心外畸形的检出率明显优于TTE；CCTA和TTE结合使用既能提高心内外畸形的检出率又可以有效的评估心脏血流动力学以及心脏瓣膜等精细结构，为手术提高全面准确的信息。婴幼儿对X射线的敏感程度远高于成人，前瞻性门控和大螺距技术可以有效减低辐射剂量。对比剂注射部位、流量和流速对CCTA图像质量都有一定影响，低浓度对比剂使用可有效防止造影剂肾病的发生。

关键词：心脏畸形；先天性心脏病；复杂畸形；血管成像；X线计算机

中图分类号：R722.11 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.14.010

文章編号：1006-1959（2018）14-0028-04

Abstract：CCTA diagnosis of CHAD is rapid and efficient.The diagnostic efficacy of intracardiac malformation is similar to that of TTE， but the detection rate of extracardiac malformation is significantly better than TTE.The combination of CCTA and TTE can improve the detection rate of intracardiac and external deformities and effectively evaluate cardiac hemodynamics and fine structures such as heart valves，so as to improve comprehensive and accurate information for surgery.Infants and young children are much more sensitive to X-rays than adults，and prospective gating and large pitch techniques can effectively reduce radiation dose.The injection site， flow rate and flow rate of the contrast agent have certain influence on the quality of CCTA image.The use of low concentration contrast agent can effectively prevent the occurrence of contrast agent nephropathy.

Key words：Cardiac malformation；Congenital heart disease；Complex malformation；Angiography；X-ray computed

近年来先天性心脏病患儿（congenital heart disease，CCHD）的发病率逐年上升，这与近年来夫妻妊娠时年龄偏大、胎儿早产、二手烟和产妇营养较差等皆具有相关性。加强对CCHD患儿的早期鉴别诊断能够促进临床及早治疗，对提高患儿生存周期和预后生活质量均起到积极的促进作用，同时也为建立和谐家庭和减轻社会负担起到重要作用。先天性心脏病是比较常见的先天性畸形，发病率约1%[1]。复杂性先心病同时并发多种心脏畸形，随着诊疗技术的进步，该类患者生存期明显延长，约90%的患儿可以存活到成人[1]。所以先天性心脏病的早期准确全面的诊断非常重要，以便患者的到及时有效的干预治疗。复杂型先天性心脏病是指患者存在一个以上的心血管病理解剖结构改变，或几种心血管畸形并存及由此导致的血流动力学改变[2]。随着机器设备的进步、扫描及后处理方法的提高，CT心脏血管成像技术（CCTA）在心脏血管性疾病中的应用越来越成熟，CCHD的诊断和评估中也有诸多报道，近年来CCTA在婴幼儿复杂性CCHD的诊断效力与其他成像方法的对照研究、辐射剂量控制和对比剂管控方面发表了大量文献，本文对其加以综述。

1 CT血管成像与TTE诊断先心病的对比

先心病诊断技术很多，比如心脏造影、经胸心脏超声（TTE）、心脏磁共振成像（MRI）以及心脏CT血管成像[2-4]。心脏造影可以直观的发现心脏畸形，但由于属于创伤性检查，并且不能发现心外畸形，有被无创性检查取代的趋势。TTE由于操作便捷，显示心脏形态和血流动力学俱佳，常作为婴幼儿CCHD的首选检查方法，但该技术的实现对操作者的水平依赖性很强，同时在评估复杂性CCHD以及心外血管畸形方面受到限制[5-7]。心脏MRI既可以发现心内畸形又可以发现心外异常，甚至可以评估心脏功能，同时又没有放射辐射，越来越多的受到青睐，但由于检查时间过长，空间分辨率较差，限制了其在临床上广泛的应用[8，9]。心脏CTA成像时间短，空间分辨率高，同时可以观察心内和心外畸形，但由于该检查方法有潜在辐射损伤的可能[10， 11]，并且婴幼儿又对辐射损伤敏感[12]，如何平衡利弊成为该项技术能否推广应用的关键因素之一。

多层螺旋CT技术在临床各个领域均获得了长足的发展和应用，其中最显著的特点便是具有较高的分辨率，同时只需要对患儿进行一次扫描即可获得多层图像，并且通过设备自带的工作站，将所获取的图像进行分析和处理，并重建为立体的三维图像。尤其是通过多层螺旋CT技术不仅可以帮助医生完成对心脏结构的辨识和分解，而且还能够对任意血管的走向、趋势以及相互毗邻进行观察，特别是针对血管出现狭窄或扩张的辨识。

CCTA与MRI以及心脏造影成像对照研究比较少，大量研究都集中在CCTA与TTE两者对婴幼儿复杂性CCHD研究的统计学差异（P<0.05）。有研究[6]显示，CCTA和TTE在显示心内畸形和心脏血管连接异常方面结果相近，但是在CCTA在显示心外大血管异常方面优势明显。Nie P报道[13]CCTA和TTE检出心外畸形敏感性分别为97.5%和79.6%。Xu J等[14]研究中两者敏感性分别为98.8%和62.5%。有研究[15]显示多层螺旋CT检查和TTE检查在心内畸形诊断中，均能够全部检出室间隔缺损及右室流出道狭窄畸形，两者差异无统计学意义，但是在心外畸形诊断中，两者诊断符合率分别为98.57%和85.71%，差异具有统计学意义（P<0.05）。刘海明[16]等提出由于多层螺旋CT能够在一次扫描中完成较大范围的容积扫描，耗时较短，无需憋气或短暂憋气，因此特别适合小儿危急重者；同时借助多层螺旋CT能够完成薄层扫描，提高了对疾病的诊断率。

房间隔缺损缺口较小、动脉导管未闭纤细时候CT血管成像偶尔无法检出，此外CCTA仅能显示静态图像，瓣膜结构显示欠佳，无法显示血流动力学改变[14]。而TTE对血液分流、反流的检测极为敏感，能实时动态地显示各瓣膜等心腔内结构[6]，CCTA和TTE结合使用既能提高心内外畸形的检出率又可以有效的评估心脏血流动力学以及心脏瓣膜等精细结构，为手术提高全面准确的信息。

2先心病CT血管成像中的剂量控制

婴幼儿属于辐射敏感人群，对辐射敏感程度远高于成人，辐射损伤的危险性也比成人更高，因此需要在临床工作中更为注重其所接受的輻射剂量[12]。CCTA有多种数据采集模式，如非门控扫描、回顾性心电门控扫描、前瞻性心电门控序列扫描及前瞻性心电门控大螺距扫描等[17]。

非门控扫描已广泛应用于心外大血管畸形的评价，但图像质量较差。为了避免心脏搏动伪影的影响，CCHD常伴有多种心内结构和血管畸形。采用心电门控技术、回顾性心电门控技术是必要的，由于使用的螺距小，数据重叠量大，导致流量大，多数儿童不推荐使用[18]。前瞻性心电图门控序列扫描采用横断面分步扫描方式，仅在预先设定的心脏周期暴露下，是降低力诱发辐射剂量的最有效方法[19]。很多研究结果证实前瞻门控扫描技术能明显减低辐射剂量，有文献报道[14]前瞻组较回顾组辐射剂量降低可达60%，分析原因首先是两种扫描方式差异，回顾性心电门控采用螺旋模式在多个连续心跳周期中进行连续辐射曝光，导致辐射剂量较大，虽然采用缩短扫描时间窗、管电流调节、ECG脉冲等降低辐射剂量的的技术，而降低辐射剂量的效果仍有可能不甚理想。而前瞻性心电门控采用序列模式进行成像，仅在特定的心动周期进行曝光扫描，因此辐射剂量明显低于回顾性心电门控扫描[17]。小儿先心病患儿心率通常较快，心脏的最佳成像时间窗与冠状动脉相似，扫描采集时相定在收缩末期较为合适，此外如果前瞻的扫描时间窗过宽，则降低辐射剂量的效果不明显，结果也证明采集单一时相能有效降低辐射剂量[20]。聂佩[21]研究比较了大螺距扫描和前门控序列扫描在小儿先心病的图像质量和福射剂量，发现大螺距扫描组对于心外结构畸形的显示与序列扫描组无明显差异，且辖射剂量显著降低。因而，大螺距技术在显示小儿先心病心外结构畸形上有独特的优势。

2先心病血管成像中的对比剂使用管控

注射部位对CCTA图像质量影响很大，下肢浅静脉注药可以最大限度降低造影剂伪影影响。必要时，可以根据观察重点和对静脉回流异常的预评估，选择适合的对比剂注药途径。对比剂总量、对比剂浓度、对比剂注入流率不仅与心脏大血管CT 强化程度有关，对比剂的使用还有可能会造成肾功能损害，所以有效管控对比剂使用在CCTA中意义重大。

鉴于婴幼儿表面体积小、循环量少，可在注射对比剂时予以适量稀释，为了避免对比剂产生高密度伪影干扰，对比剂注射完成后应再以相同的速率注射少量生理盐水。由于婴幼儿复杂性CCHD差异性不同，导致造影剂在患儿体内显影时间存在差异，经验延迟法[22]根据注射对比剂部位的不同设定延迟时间，有可能会有效避免了以往团注追踪法触发时间不合适导致的对比剂充盈不充分或硬化伪影，其中经肘静脉注入患者扫描延迟时间19～21 s，经足背静脉扫描注入患者扫描延迟时间21～23 s；对于心脏超声检查提示或疑有房间隔缺损病变患者继续加做第2期扫描，延迟时间：30～40 s。

对比剂种类很多，大体可以分为高渗、等渗和低渗三种，由对比剂引起的不良反应主要有对比剂肾病和对比剂外渗，发生几率可能与对比剂浓度、流速、注射总量以及对比剂化学特性有关。

造影剂肾病是造影剂使用的主要风险之一。减少造影剂在检查过程中的使用对减少造影剂肾病的发生具有重要意义。最近的研究[23]表明，造影剂肾病在CT增强中的风险约为7%。据报道[24]在心脏CT增强中使用高剂量碘造影剂会导致中到严重的肾功能损害。碘是造影剂中的有效成分，造影剂肾病的风险不仅与造影剂浓度呈正相关，渗透压与造影剂粘度呈正相关，使用低浓度碘造影剂可明显减轻肾毒性[25]。欧洲委员会泌尿生殖道放射造影剂安全指南[26]指出，临床CT增强应尽可能少使用等渗造影剂。低浓度造影剂碘含量低，使心房、心室、纵隔大血管的CT值降低；然而碘的CT值随低管电压的使用而增加，而软组织的CT值随管电压的降低而变化。因此，在CT血管造影过程中，低管电压成像为减少含对比剂的用量提供了理论依据对比剂的用量提供了理论依据。

造影剂外渗是CT扫描的一种严重并发症。外溢严重时，应及时停止注射，造成检查失败。随着对比剂注入流量的增加，渗漏的潜在风险增加。此外，造影剂注射流量也会影响心脏扫描图像的质量。理论上，注入速度越快，图像质量越好。当图像质量满足诊断要求时，应尽可能减少对比度介质注入的流量。一方面可以保护儿童穿刺血管的安全，避免造影剂外溢所造成的局部组织损伤，另一方面也可以保护儿童的心脏。根据上述结果，随着注射速度的增加，图像质量逐渐提高，血管的安全性逐渐降低。临床上应根据新生儿体重、血管状况、病情严重等因素合理选择注射速度。

总之，CCTA和TTE结合使用既能提高心内外畸形的检出率又可以有效的评估心脏血流动力学以及心脏瓣膜等精细结构，为手术提高全面准确的信息。大螺距扫描和前门控序列扫描技能保证小儿先心病的图像质量又能有效降低辖射剂量。对比剂低流量、低流速技术在保证图像质量的前提下有可能会减少对比剂外渗和对比剂肾病的发生几率。

随着技术的发展，MSCT 现在已有多种方法用来降低辐射剂量。如使用更大的探测器、缩短机架旋转的时间、选择合适的扫描长度，减少不必要的扫描、调制管电流管电压以及新的图像重建算法的应用都极大地降低了辐射剂量，对婴幼儿CCTA检查具有重大意义。

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