劉思達(dá) 董晗

綜 述

支氣管動脈的影像學(xué)研究與應(yīng)用

劉思達(dá) 董晗

作者單位：200080 上海市，上海市第一人民醫(yī)院胸外科

支氣管動脈； 解剖學(xué)； CT血管造影術(shù)

支氣管動脈（BA）是支氣管壁和肺支架結(jié)構(gòu)的營養(yǎng)動脈，其血流量大約是左心室輸出量的1%。支氣管動脈經(jīng)過縱隔間隙時，分支到氣管、支氣管、肺門淋巴結(jié)、食管中段等結(jié)構(gòu)，并形成毛細(xì)血管叢營養(yǎng)上述組織。不同個體支氣管動脈的數(shù)目、起源、分布及走行等解剖變異較大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)也有了飛速發(fā)展，TCD、CT、MRI等影像學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，人們對支氣管動脈的解剖結(jié)構(gòu)有了更加清晰的認(rèn)識。本文將重點回顧近年支氣管動脈的解剖學(xué)研究和相關(guān)影像技術(shù)的應(yīng)用，為臨床工作提供相關(guān)的解剖學(xué)依據(jù)。

1 支氣管動脈的解剖

1.1 肺外段支氣管動脈

1.1.1 支氣管動脈的起源 右支氣管動脈主要起源于右肋間動脈（48.85%）及降主動脈（47.48%），左支氣管動脈主要起源于降主動脈（97.84%）。左右支氣管動脈共干起源于降主動脈，以前壁最多（74.03%）[1]。支氣管動脈起源存在較大變異，異位起源包括鎖骨下動脈、膈下動脈、甲狀頸干、胸廓內(nèi)動脈等[2]。其中異常起源的胸廓內(nèi)動脈，可發(fā)出迷走支氣管動脈及交通支向支氣管供血[3]。胸廓內(nèi)動脈起自鎖骨下動脈第一段下面，向下經(jīng)鎖骨下靜脈后方，穿胸廓上口入胸腔，沿胸骨側(cè)緣外側(cè)1～2 cm處下行，于上6肋軟骨和肋間內(nèi)肌的深面，胸橫肌和胸內(nèi)筋膜的淺面，至第6肋間隙處分為腹壁上動脈和肌膈動脈兩終支[4]。

1.1.2 支氣管動脈的類型和支數(shù) BA的解剖分型：使用Morita的分型法[5]。Ⅰ型：右BA起源于右側(cè)肋間-支氣管動脈干；Ⅱ型：右BA起源于胸主動脈；Ⅲ型：左、右BA共干；Ⅳ型：左BA起源于胸主動脈；Ⅴ型：左BA起源于左側(cè)肋間-支氣管動脈共干；Ⅵ型：左、右BA起源于其他動脈。

氣管動脈的分布類型共11種，具體記錄BA的類型及支數(shù)的方法[6]：右左BA分別標(biāo)記為R、L，支數(shù)標(biāo)記為n，類型記錄為RnLn，對于共干支動脈按其分出左右BA且至少明確分布于左右主支氣管壁，再按以上標(biāo)準(zhǔn)記錄其類型。以R1L1最多為53.48%，其后依次為 R2L1為 17.55%，R1L0為8.91%，R1L2為7.80%。支氣管動脈經(jīng)過縱隔間隙時，分支到食管、氣管、淋巴結(jié)、心包、主動脈、肺胸膜及迷走神經(jīng)等結(jié)構(gòu)，在以上結(jié)構(gòu)中形成細(xì)的毛細(xì)血管叢，以營養(yǎng)上述組織。2/3的支氣管動脈血液最后經(jīng)支氣管靜脈流入肺靜脈，剩余的則流入奇靜脈（右側(cè)）和副半奇靜脈（左側(cè)）[7]。

支氣管動脈發(fā)自胸主動脈約胸5椎體水平上下的前側(cè)壁，支氣管動脈發(fā)出部位及支數(shù)絕大多數(shù)為以下 4種情況（90.0%）：左 2支、右 1支（40.0%），左 1支、右 1支（21.3%），右 2支、左 1支及左右共干（合占20.6%）[8]。支氣管動脈主干正常很細(xì)，尸檢報道22例標(biāo)本分析測量中，左側(cè)直徑為1.1～1.5 mm，平均 1.4 mm；右側(cè)直徑為 1.6～2.0 mm，平均 1.9 mm[9]。

1.1.3 支氣管動脈的走行和分布 無論從何處起始的支氣管動脈，在肺門分別走行在左右支氣管的上緣和下緣。這樣根據(jù)其走行部位可把它分為右上支、右下支、左上支和左下支等四支。從解剖學(xué)角度看，它有一定的規(guī)律性可循，即起于右側(cè)肋間動脈（Bl）和右鎖骨下動脈（BZ）移行為右上支（RS）；起于左鎖骨下動脈（B3）和主動脈弓（B4）的，在走行途中分別移行為右下支（RD）和左上支（LS）；但發(fā)自左鎖骨下動脈（B3）的出現(xiàn)率很少（2.0%）；起于主動脈降部（BS）的大部分移行為左下支（LI），但還有一部分移行為右下支（RD）和左上支（LS）支氣管動脈。

1.2 肺內(nèi)段支氣管動脈

1.2.1 右側(cè)肺內(nèi)段支氣管動脈的分布情況 右側(cè)上支在肺內(nèi)分布情況是或分布于尖段、后段、前段；或分布于后段；或分布于后段、外側(cè)段、前底段、外底段、后底段。右側(cè)下支在肺內(nèi)分布情況是或分布于后段、外側(cè)段、前底段、外底段。后底段；或分布于內(nèi)側(cè)段、上段、內(nèi)底段[10]。

1.2.2 左側(cè)肺內(nèi)段支氣管動脈的分布情況 左側(cè)上支在肺內(nèi)分布情況是或分布于后段、前段、上舌段；或分布于尖段、下舌段、上段、前底段、外底段。左側(cè)下支在肺內(nèi)分布情況是內(nèi)底段、后底段。從上可見無論右上支或右下支都可以分布到右肺上、中、下葉；左上支或左下支也都可分布到左肺上葉和下葉。肺內(nèi)，每一條支氣管動脈，都貼行于每個區(qū)域支氣管，它可延伸到終末支氣管附近[10]。

1.3 肺部疾病引起支氣管動脈相關(guān)性改變 支氣管動脈異常疾病包括支氣管動脈瘤、支氣管動靜脈瘺、原發(fā)性支氣管動脈擴(kuò)張、肺癌、肺結(jié)核、支氣管擴(kuò)張及慢性肺炎等。

1.3.1 肺癌支氣管動脈表現(xiàn) ①供應(yīng)腫瘤支氣管動脈增粗、扭曲。②分支增多，包繞腫瘤并有細(xì)小分支深入腫瘤邊緣，瘤內(nèi)血管少見，實質(zhì)期染色不明顯。也可表現(xiàn)為瘤內(nèi)血管分支明顯增多，實質(zhì)期腫瘤染色。③粗細(xì)不均的腫瘤血管分布紊亂，成簇狀或網(wǎng)狀。④支氣管動脈向肺動脈分流。⑤部分血管分支狹窄、階段、閉塞或被推移。⑥肺門、縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移則在相應(yīng)部位出現(xiàn)腫瘤血管、腫瘤染色。⑦腫瘤血管即在瘤內(nèi)新生的雜亂無章的小血管，這些血管粗細(xì)不均、曲成團(tuán)，到毛細(xì)血管期，腫瘤密度普遍增高，將腫瘤輪廓勾畫得十分清楚。

1.3.2 支氣管擴(kuò)張支氣管動脈主要表現(xiàn) ①支氣管動脈擴(kuò)張及迂曲，擴(kuò)張可達(dá)3～5 mm，嚴(yán)重者達(dá)5～6 mm。②病灶區(qū)血管叢形成廣泛血管網(wǎng)絡(luò)，可遍布整個肺葉。③支氣管動脈瘤樣擴(kuò)張或呈串珠狀，擴(kuò)張的瘤體不是血管終端，其后仍是迂曲蜿蜒的血管[11]。由于支氣管擴(kuò)張所新生的血管大多為不成熟的血管，缺乏完整的血管管壁，管壁的通透性高，在炎性刺激作用下，血管破裂而出血，或通過炎性介質(zhì)所誘導(dǎo)的血管活性物質(zhì)的異常釋放，使血管的通透性明顯增高，血液自血管內(nèi)皮細(xì)胞間隙滲出，從而引起咯血。同時由于肺、支氣管循環(huán)吻合支開放，和肺動脈及毛細(xì)血管的解剖特點，在兩者之間的血壓差作用下，血管破裂出血，這也是咯血的另一主要原因[12,13]。

1.3.3 慢性炎癥的支氣管動脈主要表現(xiàn) ①主干型：表現(xiàn)為支氣管動脈主干明顯擴(kuò)張或迂曲成團(tuán)，周圍分支顯示不滿意。②網(wǎng)狀型：支氣管動脈主干及分支均擴(kuò)張增粗，可達(dá)到肺段以下多支支氣管動脈供血，可相互交通吻合，構(gòu)成豐富的血管網(wǎng)。③多種動脈交通吻合型：病灶區(qū)內(nèi)有支氣管動脈與肺外體循環(huán)動脈向同一病灶供血，肺外體循環(huán)參與病區(qū)供血并與肺內(nèi)支氣管動脈溝通。炎癥的刺激較腫瘤性病變更可能使肋間動脈、鎖骨下動脈、胸廓內(nèi)動脈、膈動脈等發(fā)出新的分支與支氣管動脈交通，形成供血血管網(wǎng)，并常造成臨床上的大咯血。慢性炎癥的供血動脈擴(kuò)張較腫瘤性病變更明顯，同時，肺外體循環(huán)動脈與BA之間、體循環(huán)與肺循環(huán)之間更易形成交通吻合[14-17]。

2 支氣管動脈影像成像方法

2.1 BA-CTA掃描和重建方法 多用16層以上螺旋CT掃描，自胸骨上凹3～4 cm（肺尖）至肺底或腎上腺[18]，掃描持續(xù)時間 6～12 s，延時 18～25 s[19]。一般用非離子型造影劑，劑量80～90 ml，注射速率3.0～4.0.0 ml/s，掃描時螺距也一定要大，以便縮短掃描時間，減少呼吸運(yùn)動、心臟搏動等偽影的影響和減少對比劑劑量。常用螺距為15（0.938），其余掃描參數(shù)還有電壓120 KV、電流250～350 MA、每圈螺旋時間0.5 s、低通濾過（FCOI）等。掃描成敗的關(guān)鍵一是造影劑的流速和劑量，二是合適的延遲時間。由于患者個體差異較大，也可以用造影劑智能跟蹤觸發(fā)掃描技術(shù)來掃描，觸發(fā)CT閾值為100～120 HU[20]，然后將軸位圖像剪薄后傳至后處理工作站進(jìn)行后處理。多層螺旋CT具有很高的時間分辨率、空間分辨率及Z軸分辨率，使三維正交基本趨向各向同性，應(yīng)用容積再現(xiàn)（VR）、多平面重組（MPR）、最大密度投影（MIP）、曲面重組（CPR）等方法進(jìn)行重建。首先對全部軸位圖像進(jìn)行預(yù)覽，對各種血管的對比度、界線、分布等進(jìn)行大致的認(rèn)識，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行重建。

一般軸位薄層圖像可以找到支氣管動脈的起始處，對于支氣管動脈在縱隔、肺內(nèi)行程及其變異的顯示，則多用MPR、MIP及VR，它們可從各個方位上較好地顯示血管全貌[21]。由于各種圖像重組方式顯示小動脈的能力不同，其中MIP密度分辨力高，對細(xì)小支氣管動脈顯示檢出陽性率高，目的在于這樣的血管才能進(jìn)行各種具體的測量。在進(jìn)行各種具體測量時，以VR圖像為路徑，利用多平面重組的各向同性，在MPR三維正交斷面上進(jìn)行。支氣管動脈縱隔段的走行與冠狀面角度較小，冠狀圖像上較易觀察到迂曲走行的支氣管動脈。VR圖像立體感好，可立體地顯示支氣管動脈的空間信息，但VR圖像包括過多的組織、結(jié)構(gòu)，迂曲、纖細(xì)的支氣管動脈常被阻擋、掩蓋；且VR后處理過程相當(dāng)繁瑣，必須非常熟悉后處理機(jī)器的性能及BA的解剖、位置、走行及與周圍組織結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系，否則很易遺漏或剪掉BA，在后處理時必須慢慢旋轉(zhuǎn)，多角度觀察。左側(cè)BA較右側(cè)細(xì)小，常常緊貼肺動脈走行，受周圍血管干擾比較大，后處理時很難將其轉(zhuǎn)到一個充分顯示的位置，容易在后處理過程中被剪切掉。在剪切過程中，由于BA走行偏后，且與肺門部的肺動靜脈交錯伴行，清晰顯示有一定困難，通過前后剪切，能夠使肺門部分的空間結(jié)構(gòu)顯露得更加準(zhǔn)確。然而，支氣管動脈CTA至今尚未獲得真正技術(shù)上的成功而得以廣泛應(yīng)用。主要原因[17]：其一，支氣管動脈開口細(xì)小，管腔纖細(xì)，CTA技術(shù)不能像選擇性導(dǎo)管血管造影那樣保證足夠的壓力和造影劑劑量進(jìn)入支氣管動脈；其二，支氣管動脈走形迂曲、分支纖細(xì)，使支氣管動脈影像重建更加困難；另外，BA-CTA也不能像選擇性導(dǎo)管血管造影那樣單獨地顯示支氣管動脈，而是同時顯示肺動脈、肺靜脈、主動脈及心臟，這樣就使纖細(xì)、迂曲的支氣管動脈被大的血管影像所掩蓋。這些是在雙重供血器官中CTA應(yīng)用技術(shù)方面的難點。目前GE公司多層螺旋CT中的VR融合軟件，可以通過加減結(jié)構(gòu)、調(diào)整閾值、改變顏色分別重建出骨骼、血管、氣管等圖像，再融合為一個完整的VR圖像[22]，這樣就可以避免干擾信息，較好地顯示興趣區(qū)的立體圖像?？梢?，后處理軟件的開發(fā)、應(yīng)用對支氣管動脈成像具有重要的意義，但現(xiàn)在尚缺乏專用的支氣管動脈成像軟件。

2.2 選擇性插管支氣管動脈造影與支氣管動脈DSA 一直以來，選擇性插管支氣管動脈造影與支氣管動脈DSA被認(rèn)為是活體研究支氣管動脈與肺癌及肺咯血等疾病的金標(biāo)準(zhǔn)，它們具有較高的空間分辨率，可以清淅顯示支氣管動脈全程。但它們在觀察腫瘤內(nèi)部及周邊分支血管有無供血時，易受前后組織相互重疊及呼吸和心動偽影的影響，難以辨別腫塊內(nèi)部及邊緣的細(xì)微血管，且不可能找到所有供血支氣管動脈及體循環(huán)非支氣管動脈，這樣可能導(dǎo)致介入手術(shù)治療失敗[23]。此外，它為損傷性檢查無法廣泛得到應(yīng)用。而多螺旋CT動態(tài)增強(qiáng)掃描可以準(zhǔn)確顯示支氣管動脈的起源、數(shù)目及變異情況；利用MPR可以真實反映支氣管動脈的形態(tài)、血管直徑及在肺內(nèi)和縱隔內(nèi)的走行方向等；可以指導(dǎo)支氣管動脈造影和DSA，避免介入治療時誤栓脊髓根動脈，引起患者截癱，從而造成手術(shù)失敗。

3 支氣管動脈CTA的臨床應(yīng)用

3.1 掌握支氣管動脈來源對提高導(dǎo)管插入成功率的幫助 支氣管動脈造影和作為治療手段所進(jìn)行的支氣管動脈栓塞或化療，需要導(dǎo)管能盡快順利而準(zhǔn)確地插入支氣管動脈口內(nèi)，這就要求術(shù)者須掌握支氣管動脈的來源。

姚仕康等[24]報道，支氣管動脈20%異位起源于鎖骨下動脈、胸廓內(nèi)動脈、無名動脈、腹主動脈、心包膈動脈或甲狀頸干動脈。支氣管動脈解剖位置變異在本組占10%。認(rèn)為當(dāng)導(dǎo)管在胸主動脈內(nèi)經(jīng)過反復(fù)尋找，未找到支氣管動脈開口時，提示支氣管動脈解剖位置變異，應(yīng)做主動脈弓或鎖骨下動脈造影。由于支氣管動脈常與肋間動脈共干，后者發(fā)出脊髓動脈滋養(yǎng)脊髓，如操作不當(dāng)可致脊髓損傷[25]。此外，支氣管動脈左右側(cè)分別有2支以上者并非少見（本組左右兩側(cè)共23例），插管過程中應(yīng)仔細(xì)尋找分別造影以明確病灶的血供，有助于提高療效減少并發(fā)癥。

據(jù)我們的觀察，右側(cè)支氣管動脈的主要來源為右側(cè)肋間動脈、主動脈降部、主動脈弓和右鎖骨下動脈；左側(cè)支氣管動脈的主要來源為主動脈降部和主動脈弓。施術(shù)時注意在上述動脈尋找，則可提高插管成功率。

3.2 了解支氣管動脈支數(shù)對提高造影成功率有意義 支氣管動脈的造影，要求在短時間內(nèi)造影變化較多的幾條支氣管動脈。國內(nèi)有研究報道[26，27]，支氣管動脈為右1支左2支所進(jìn)行的640例支氣管動脈造影中，完全造影出的只占64.4%（412例），沒有達(dá)到預(yù)期效果。根據(jù)我們的觀察，支氣管動脈，以右2支左2支的分布形式最多見。這可能提示鈴木等在行支氣管動脈造影結(jié)果所以不夠理想，可能與漏掉右下支有關(guān)。因此應(yīng)準(zhǔn)確掌握支氣管動脈的分布形式是成功進(jìn)行支氣管動脈造影的關(guān)鍵之一。

3.3 肺癌血供的研究 目前對肺癌與支氣管動脈的相關(guān)性大部分學(xué)者認(rèn)為支氣管動脈參與肺癌血供，而且支氣管動脈（BA）和肺動脈（PA）之間存在吻合[28]。無論是支氣管動脈直接為肺癌供血，還是通過側(cè)支吻合來供血，支氣管動脈一般都出現(xiàn)血流增加、管徑擴(kuò)張和（或）行程迂曲。而肺動脈一般包繞腫塊，形成“手握球”征，或呈偏心性、向心性縮窄，或呈“枯樹枝征”、“殘根征”等。

近年來，肺癌動脈灌注治療和肺癌引起咯血成為研究的熱點[29]。肺癌動脈灌注治療對不能耐受全身化療或放療的患者尤為有效[29]。對于肺癌動脈灌注治療和支氣管動脈栓塞術(shù)，找到肺癌供血動脈至關(guān)重要。多螺旋CT支氣管動脈成像可以在大范圍內(nèi)尋找肺癌的供血動脈，而且避免了重疊，有助于在肺癌介入治療前了解肺癌的供血動脈，減少誤栓或遺漏血管，從而降低了介入治療并發(fā)癥的發(fā)生率。在治療后，肺癌本身及其代謝產(chǎn)物可刺激小動脈及微動脈增生，故肺癌的供血動脈可變化，多層螺旋CTBA－CTA可動態(tài)了解、綜合評價肺癌的治療效果及再治療方案。

3.4 咯血患者的支氣管動脈多螺旋CT表現(xiàn)及臨床應(yīng)用價值 咯血是呼吸系統(tǒng)常見的癥狀之一，病死率為5%～100%，所以檢查咯血的原因及治療意義重大。

咯血的原因很多，如支氣管擴(kuò)張癥、肺癌、肺結(jié)核、肺炎、肺膿腫、肺囊性纖維化、肺間質(zhì)纖維化、肺動脈及支氣管動脈瘤等。但多數(shù)情況下結(jié)局卻近乎相同，即支氣管動脈擴(kuò)張導(dǎo)致臨床咯血。有學(xué)者[16]對不同原因的咯血患者進(jìn)行了CTA研究，將其支氣管動脈及相關(guān)異常血管歸結(jié)為：①主干型：BA的主干明顯擴(kuò)張、迂曲，周圍分支稀少、細(xì)小；②網(wǎng)狀型：BA主干及分支均擴(kuò)張增粗，可有雙支或多支BA向同一病灶供血，構(gòu)成血管網(wǎng)；③多種動脈交通吻合型：肺外體循環(huán)參與病變區(qū)供血并與肺內(nèi)支氣管動脈溝通，包括鎖骨下動脈、腋動脈肋間動脈、內(nèi)乳動脈或膈下動脈，通過次級肺韌帶或粘連的胸膜進(jìn)入肺實質(zhì)。如果擴(kuò)張的非支氣管體循環(huán)動脈在胸膜外脂肪內(nèi)顯示并伴有胸膜增厚（3 mm）和毗鄰肺實質(zhì)的損害，即可認(rèn)為是咯血的來源血管[16]。由于多螺旋CT支氣管動脈造影具有掃描范圍廣、顯示率高的特點，不僅可觀察支氣管與鄰近結(jié)構(gòu)的關(guān)系，確定肺內(nèi)病變和咯血的血管來源，而且可更好地評價及顯示非支氣管體循環(huán)動脈引起的咯血，從而可借此指導(dǎo)介入手術(shù)。對于大咯血患者，支氣管動脈栓塞術(shù)已成為有效的治療手段。應(yīng)用支氣管動脈的CTA成像聯(lián)合支氣管動脈的DSA幾乎能夠確定所有出血部位[30]，并降低嚴(yán)重并發(fā)癥（如脊髓損傷、食管潰瘍等）的發(fā)生率[31]。這樣可縮短治療時間，使栓塞更易成功。

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A radiological research and clinic implementation on bronchial artery

Bronchial artery； Anatomy； CTA

10．3969/j．issn．1672－5301．2014．05．018

R445

A

1672-5301（2014）05-0458－05

2014-01-14）