能谱CT对咯血相关责任血管的诊断价值

胡 凌 丁爱民 王武华 龙 翔 洪 欣

江西省抚州市第一人民医院影像科，江西抚州 344000

咯血多由呼吸系统疾病所致，大咯血可引起窒息和失血性休克，危及患者生命。介入栓塞术是大咯血患者的重要治疗手段，研究显示，术前采取影像学手段明确咯血的责任血管，对抢救患者、保证手术效果有重要意义。数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）是判断责任血管的金标准，具有较高的图像分辨率，可明确责任血管及病变程度，但DSA为侵袭性检查方法，检查时间长，创伤明显，且对造影剂需求量较大，可对患者肾功能造成一定影响，临床应用受限。而CT血管成像（computed tomography angiography，CTA）具有快速、便捷、费用低、无创等优点，一次造影即可显示扫描范围内血管形态和病变，但传统CT混合能量的射线会产生硬化伪影，可使图像质量降低，不利于诊断。能谱CT扫描可提供单能量CT图像，明显改善硬化伪影和CT值漂移、优化和提升CTA图像。基于此，本研究旨在探讨能谱CT在咯血相关责任血管中诊断价值，以期为临床介入栓塞治疗提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020年6月至2021年12月于抚州市第一人民医院收治的行介入栓塞治疗的59例咯血患者临床资料。其中男34例，女25例；年龄38~87岁，平均（63.60±6.25）岁；原发病：肺结核8例，支气管扩张42例，急性炎症7例，肺肿瘤2例。本研究方案经抚州市第一人民医院医学伦理委员会批准[2020审（013）号]。

1.2 入选标准

纳入标准：①单次咯血量超过100 ml或24 h内咯血量超过500 ml；②均接受DSA、能谱CT检查；③凝血功能正常；④临床资料及影像学资料完整。排除标准：①对造影剂过敏；②合并急性心肌梗死；③处于妊娠期；④合并甲状腺功能亢进；⑤既往精神病史。

1.3 检查方法

1.3.1 能谱CT检查 所有咯血患者均使用美国GE公司宝石能谱CT（Revolution HD），利用能谱成像（gemstone spectral imaging，GSI）技术行胸部常规CTA检查。扫描参数：管电压80、140 kVp，管电流550 mA，层厚5 mm，螺距1.375:1，重建层厚0.625 mm。扫描视野：50 cm。扫描范围：由锁骨上缘扫描至膈下。对比剂使用碘克沙醇注射液[上海司太立制药有限公司，产品批号：20200214，规格：100 ml∶32 g]，使用高压注射器经肘部静脉注入，浓度为400 mg/ml，剂量为1.0~ 1.2 ml/kg，流速为4.0 ml/s。将感兴趣区（region of interest，ROI）设置于隆突水平降主动脉处，阈值设置为150 HU，使用智能跟踪技术直接触发扫描。于检查完成后，将重建的层厚为0.625 mm的图像与随机软件选取的最佳单能量图像传输至GE AW4.7工作站，使用GSI Viewer软件包中Optimal CNR软件进行分析处理，分别于靶血管、背部肌肉选取两个ROI，获取最佳单能量图像，分别通过最大密度投影（maximum in tensity projection，MIP）、多平面重建（multi-planarreformat，MPR）以及容积重建（volumerendering，VR）等重建技术完成图像后处理，并对各血管进行观察、识别及测量。由2位副主任医师职称以上影像科医生单独进行诊断，当2名医生诊断结果不一致时，共同讨论后得出最终诊断结果，并分析咯血责任血管走行、分支、变异，有无异常扩张、增粗、增多、支气管动脉-肺动脉瘘等征象。

1.3.2 DSA检查 使用西门子血管造影系统（AXIOM Artis dBA），给予患者局部麻醉后经右股动脉穿刺、插管，并在透视引导下将导管置入患者主动脉，再应用猪尾型导管行主动脉造影，而后更换为眼镜蛇导管，探寻支气管动脉开口位置，采取双筒高压注射器注入370 mgI/ml的碘普罗胺注射液（Bayer Vital GmbH，产品批号：20191206，规格：75 ml:46.76 g），注射压力为100 kPa，注射速率为1.5~2 ml/s，并以4帧/s持续报告完成图像采集，影像结果分析由2位副主任医师职称以上影像科医生单独诊断，若有分歧，共同商讨后得出最终诊断结果。

1.4 观察指标

①以DSA为金标准，计算能谱CT检测咯血相关责任血管的灵敏度、特异度和准确度，灵敏度=真阳性/（真阳性+假阴性）×100%；特异度=真阴性/（假阳性+真阴性）×100%；准确度=（真阳性+真阴性）/总例数× 100%；②分析咯血相关责任血管能谱CT与DSA的影像学特征。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 DSA与能谱CT对咯血相关责任血管的检出情况

经DSA检查，59例咯血患者中共检出相关责任血管124支，其中支气管动脉82支，占比66.13%；非支气管动脉42支，占比33.87%。以DSA检查结果为金标准，能谱CT检查支气管动脉咯血相关责任血管的准确度为93.79%（166/177），特异度为93.68%（89/ 95），灵敏度为91.46%（75/82）；能谱CT检查非支气管动脉咯血相关责任血管的准确度为91.53%（270/ 295），特异度为97.23%（246/253），灵敏度为57.14% （16/42）（表1~2）。

表1 能谱CT检查对支气管动脉咯血相关责任血管的检出情况（例）

2.2 咯血相关责任血管能谱CT与DSA影像学特征分析

咯血相关责任血管DSA表现为直接征象（造影剂外溢、滞留）12支，间接征象185支，其中动脉主干增粗、迂回71支，瘤样扩张12支，远端分支增多、扩张、紊乱79支，多动脉交通吻合12支，B-P分流或体-肺循环分流11支。咯血相关责任血管能谱CT表现为直接征象9支，检出率为75.00%（9/12），间接征象170支，检出率为91.89%（170/185）（表3）。

表3 咯血相关责任血管能谱CT与DSA影像学特征比较（例）

表2 能谱CT检查对非支气管动脉咯血相关责任血管的检出情况（例）

3 讨论

肺结核、肺部肿瘤、支气管扩张等疾病均可引发咯血，少量咯血对患者影响较小，但会加重患者心理负担，一旦患者出现大咯血，血液易凝固形成血凝块，而人体组织气管的管径大约为1.5 cm，血凝块形成后可直接引起支气管和气管的堵塞，导致患者窒息，危及生命。临床常采用介入栓塞术治疗大咯血患者，止血彻底，效果确切，但不同个体支气管动脉的解剖结构差异较大，同时患者可有多支侧支血管参与供血，因血管细小、走行迂曲，变异多，在介入栓塞治疗中难以找全病变的全部相关责任血管，可导致介入栓塞治疗时间延长、难度增加，影响治疗效果。因此，采取有效影像学手段快速、精准地找出咯血相关责任血管具有积极意义。

DSA为咯血责任血管诊断金标准，其图像分辨率较高，但作为一种侵袭性检查手段，具有检查时间长、对比剂使用剂量大、价格高、创伤性明显、插管困难、单次造影难以显示所有血管解剖细节等缺点，不适用于常规检查。而CTA具有快速、便捷、费用低、无创及大范围显示责任血管的优点，得到临床的普遍认可，但传统CT混合能量的射线会产生硬化伪影，可使图像质量下降。为了获取较高质量的图像，CTA检查中常通过提高碘对比剂流率、扫描剂量的方式完成检查，但该处理方式会升高图像的噪声，难以清晰显示远端纤细的分支；且对比剂碘含量以及辐射量的增加，易诱发对比剂肾病，增加患者电离辐射损伤。能谱CT是利用GSI技术行CTA检查，通过高低双能（80 kVp和140 kVp）的瞬时切换，获得40~140 keV能量段内101组不同能量点的单能量数据，并通过对不同能量段的调节，得到目标血管最佳的单能量图像，进而消除硬化伪影，改善常规CT的CT值漂移问题，提供更加清晰及细微的形态学信息。同时能谱CT通过利用自适应统计迭代重建技术抑制统计噪声，可在原来一半的扫描剂量下获得相同质量的图像，进而实现快速、高清且低剂量成像。且有研究指出，与传统螺旋CT比，能谱CT最佳单能量成像提供的下肢动脉图像质量更为清晰，并且可降低X线照射量以及对比剂使用量。

本研究将能谱CT应用于咯血相关责任血管评估中，结果显示，能谱CT对咯血相关责任血管的诊断效能较高，可显示相关责任血管的起源、数量情况。这是因为能谱CT可通过多平面重组清晰显示病灶组织，最大密度投影可保留图像中密度最大的像素，再将之投影到一个二维平面，其显示血管走行和分支的效果与DSA类似，可较好显示血管的狭窄、扩张、充盈缺损程度。此外，能谱CT可通过容积重建充分利用扫描容积内的数据，通过计算像素内物质的百分比，并以不同灰阶或颜色展现，在明确血管及周围组织三维空间关系方面，与DSA最为接近，利于影像诊断医生从不同角度观察和评估病变血管情况。本研究中，能谱CT检测起源于支气管动脉和非支气管动脉的咯血责任血管的灵敏度存在一定差异，分别为91.46%和57.14%，提示能谱CT检测对非支气管动脉的咯血责任血管鉴别、确认能力较低。分析原因在于，与支气管动脉不同，非支气管动脉分布不均，遵循就近原则，主要经临近的胸膜或肺韧带进入肺实质，且不与支气管伴行，参与咯血的隐匿性较高，临床实际工作难以对每条血管进行造影检查，因此对非支气管动脉咯血责任血管鉴别、确认能力较低。

影像学上咯血相关责任血管造影直接征象表现为造影剂外溢、滞留，间接征象表现为动脉主干增粗迂回、瘤样扩张、远端分支增多扩张紊乱、多动脉交通吻合以及B-P分流或体-肺循环分流等。本研究结果显示，咯血相关责任血管能谱CT表现为直接征象9支，检出率为75.00%（9/12），间接征象170支，检出率为91.89%（170/185）。本研究中能谱CT在动脉主干增粗迂回、瘤样扩张、远端分支增多紊乱等影像表现检出率较高。然而能谱CT对于B-P分流或体-肺循环分流这一影像表现检出率较低。分析可能原因在于，B-P分流或体-肺循环分流这一影像表现是连续、动态的，而能谱CT成像是对支气管动脉或非支气管动脉某一时刻的静态成像，因此能谱CT成像难以清晰显示，导致检出率较低。

综上所述，能谱CT对咯血相关责任血管诊断效能较高，可清晰显示相关责任血管的起源、数量以及影像学特征，为临床介入栓塞治疗提供客观参考依据。目前临床实际针对能谱CT应用于咯血相关责任血管检测中的相关研究较少，缺乏循证学依据，故研究仍存在一定局限，研究结果与结论的真实性、可靠性还需做进一步研究，开展相关研究加以证实。