李慧玲(綜述),李彩英,宋登浩(審校)
(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科,河北省 石家莊 050000)
肺動脈栓塞(pulmonary embolism,PE)是指肺動脈主干或其分支被栓子堵塞而引起肺循環(huán)障礙的一種臨床病理生理綜合征,深靜脈血栓是引起PE的主要血栓來源,深靜脈血栓多發(fā)于下肢或骨盆深靜脈。PE是臨床上常見的胸痛病因之一,其臨床癥狀常見為呼吸急促、胸痛等,沒有特異度,因此誤診率超過70%[1]。據(jù)研究顯示,PE是心血管疾病中僅次于心肌梗死和中風(fēng)的第三大常見死因,急性肺栓塞中有10%的患者會突然死亡[2]。因此對疑似PE的患者進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的檢查與診斷是非常重要的。在過去,PE患者常常由于檢查手段的局限性而不能及時被診斷,甚至誤診。隨著CT設(shè)備以及后處理功能的不斷發(fā)展,多層螺旋CT的應(yīng)用將肺栓塞的早期診斷帶入了一個新階段。目前CTPA在肺動脈的檢測、風(fēng)險分層、預(yù)后評估及隨訪中發(fā)揮非常重要的作用,已成為PE的首選影像學(xué)檢查方法。根據(jù)有關(guān)PE診斷的前瞻性調(diào)查研究顯示,在對PE患者進(jìn)行臨床診斷時,CTPA的敏感度為83%~90%,且特異度超過96%[3]。由此可見,CTPA檢查因其檢查準(zhǔn)確率高、掃描速度快等優(yōu)勢,成為診斷PE的主要方式。CTPA檢查主要通過外周靜脈注入對比劑后CT三維重建使肺動脈顯影,從而診斷是否存在栓子。但是,行CTPA檢查時常規(guī)劑量的對比劑會給人體帶來不同程度的不良反應(yīng)。因此,如何既能滿足臨床診斷的要求,又能夠盡量減少含碘對比劑的用量成為CTPA的研究熱點(diǎn)。同時,對比劑用量過多會給人體帶來怎樣的危害已受到了許多國內(nèi)外研究者的重視。羅立峰等[4]認(rèn)為,隨著碘對比劑用量的增加,其毒性更大,使用不當(dāng)會導(dǎo)致患者出現(xiàn)對比劑腎病(contrast induced nephropathy,CIN)。同時,若對比劑用量多,也可誘發(fā)全身性不良反應(yīng)。因此,在保證能夠獲取較高質(zhì)量的圖像的同時,減少對比劑的用量從而降低對比劑誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生不良反應(yīng)的概率成為了CTPA的研究熱點(diǎn)與重點(diǎn)。經(jīng)查閱多篇文獻(xiàn)后總結(jié)[2,5-8],常規(guī)對比劑用量一般為60~80 mL,小劑量對比劑用量一般為30~40 mL,最終2者均可獲得較高的圖像質(zhì)量。由此可見,使用小劑量對比劑同樣可以達(dá)到預(yù)期的圖像效果,滿足臨床診斷要求。主要原因在于肺部本身是含氣的空腔器官,具有良好的天然對比度,理論上來講使用較低劑量的對比劑即可達(dá)到良好的掃描效果,獲取較優(yōu)質(zhì)的圖像。另外,多層螺旋CT相對于普通CT掃描速率快、掃描范圍大,在肺動脈干及其分支較短的充盈時間內(nèi)完成對數(shù)據(jù)的采集,因此使用小劑量對比劑便可以達(dá)到獲取符合診斷要求的圖像的目的。
栓子的檢出情況,取決于CTPA的圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量下降可能是由于肺動脈對比度增強(qiáng)欠佳、呼吸運(yùn)動或心臟運(yùn)動以及高圖像噪聲等因素而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降。此外,不正確的肺靜脈識別,以及上腔靜脈內(nèi)對比劑過多造成線束硬化偽影均可影響栓子的識別。近年來,隨著多層螺旋CT設(shè)備的不斷進(jìn)步與發(fā)展,全身CT血管成像的圖像質(zhì)量日漸提高,CTPA的圖像質(zhì)量完全可以滿足PE的臨床診斷要求。根據(jù)多名研究者證實(shí),使用小劑量對比劑得到的圖像完全符合診斷標(biāo)準(zhǔn),其圖像質(zhì)量甚至優(yōu)于常規(guī)對比劑用量所得到的圖像質(zhì)量[5,8]。
1.1圖像質(zhì)量的主觀評價 經(jīng)查閱文獻(xiàn),最常用的圖像質(zhì)量的主觀評價標(biāo)準(zhǔn)為“肺動脈的清晰顯現(xiàn)”[5]。同時,肺靜脈、上腔靜脈的強(qiáng)化效果也是判斷CTPA圖像質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。李傳等[5]研究者將60例PE患者隨機(jī)分為對照組與實(shí)驗(yàn)組,分別注射60 mL、30 mL碘普羅胺,隨后2組均注射25~35 mL生理鹽水,采用手動觸發(fā)掃描,圖像經(jīng)最大密度投影、多平面重建及容積再現(xiàn)等后處理技術(shù)處理后,再對圖像進(jìn)行測量分析,比較2組的肺動脈、肺靜脈及上腔靜脈的CT值,結(jié)果表明2組均可得到滿意的圖像,均能滿足PE的診斷要求。有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)主肺動脈及肺動脈干的CT值>300 HU則認(rèn)為圖像滿足診斷要求[6],夏恩偉等[6]研究表明,使用小劑量對比劑獲得的圖像經(jīng)測量,肺動脈干及其主要亞段肺動脈顯示清晰且CT值均>300 HU。但并不是CT值越大,代表圖像質(zhì)量就越好,因?yàn)榉戊o脈、上腔靜脈的對比劑增強(qiáng)程度對肺動脈的觀察影響較大,因此還要結(jié)合相應(yīng)肺靜脈顯影的程度、上腔靜脈顯影的輕重進(jìn)行綜合分析。從肺靜脈的角度來看,肺動脈栓塞患者行CTPA檢查,目的是觀察圖像中肺動脈內(nèi)的栓子情況,因此理論上應(yīng)該最大限度的降低其相應(yīng)肺靜脈的強(qiáng)化程度。小劑量對比劑較常規(guī)劑量對比劑而言,肺靜脈的強(qiáng)化程度及CT值明顯低于肺動脈,不顯影或者只輕微顯影,并不影響肺動脈的觀察。同時,上腔靜脈的強(qiáng)化濃度也不應(yīng)影響肺動脈的觀察。一般認(rèn)為,肘正中靜脈至肺動脈的循環(huán)需要一定的時間,該過程耗時較短,8~12 s。流速相同時,若使用過多的對比劑則會導(dǎo)致在啟動掃描時,仍有較多的對比劑滯留于上腔靜脈中,因此造成了上腔靜脈的CT值非常高,容易產(chǎn)生線束硬化偽影,從而導(dǎo)致右肺動脈出現(xiàn)線狀充盈缺損或者放射狀偽影,容易與栓子混淆,影響診斷。相反,使用小劑量對比劑在掃描開始時,上腔靜脈內(nèi)的對比劑基本排空,因此由上腔靜脈造成的線束硬化偽影消失或減輕,明顯減少了偽影對肺動脈觀察的影響,提高栓子的檢出率。以上可知,使用小劑量對比劑得到的肺動脈強(qiáng)化效果基本與常規(guī)劑量無差別,而且從肺靜脈與上腔靜脈方面來看,小劑量對比劑獲得的圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于常規(guī)劑量。
1.2圖像質(zhì)量的客觀評價 客觀評估臨床圖像質(zhì)量的參數(shù)有很多,主要包括:圖像噪聲(spatial noisy,SD)、圖像信噪比(signal to noise ratio,SNR)、對比信噪比(contrast to noise ratio,CNR)。Suntharalingam等[7]在研究中表明,小劑量對比劑組的SNR和CNR值較常規(guī)劑量對比劑組均略低,然而,由于結(jié)果發(fā)現(xiàn)2種CTPA方案栓子檢出率相似,而且2種CTPA方案都能滿足主觀圖像質(zhì)量要求,因此略低的客觀圖像質(zhì)量在臨床實(shí)踐中的影響似乎較小。馬德容等[8]對102例PE的研究顯示,病例組(30 mL碘海醇)與對照組(50 mL碘海醇)的SD、SNR、CNR比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且2組方案得到的圖像均表現(xiàn)為SD均較小、SNR及CNR較大,可以滿足診斷要求。因此,經(jīng)多數(shù)研究表明,就SD、SNR、CNR方面而言,使用小劑量對比劑得到的圖像質(zhì)量與常規(guī)劑量對比劑所得到的圖像質(zhì)量無明顯差異[7-8]。
1.3圖像后處理技術(shù) CTPA成像后,圖像可通過后處理技術(shù)進(jìn)行多角度、多方位的分析,有助于提升圖像質(zhì)量以及提高臨床診斷的準(zhǔn)確率。常用的后處理技術(shù)包括:多平面重組(multi-planar reformation,MPR)、最大強(qiáng)度投影(maximum intensity projection,MIP)、容積再現(xiàn)技術(shù)(volume reprodution,VR)等。MPR可行橫斷位、冠狀位及任意角度的圖像重建,所得到的圖像能夠多方位、多角度顯示肺血管解剖形態(tài)及病灶位置、形態(tài)、大小。MIP的優(yōu)勢則是可以將血管的狹窄、擴(kuò)張顯示的較為清晰,同時還可以清楚顯示血管內(nèi)對比劑的充盈缺損,從而較易檢出栓子。VR可以較清晰的顯示各組織結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。由于常規(guī)劑量對比劑肺靜脈強(qiáng)化較明顯,很難分辨肺動脈與肺靜脈,因此在VR圖像上醫(yī)師需要花費(fèi)大量的時間剔除肺靜脈。因此從VR方面來講,小劑量對比劑得到的圖像要優(yōu)于常規(guī)劑量。劉玲等[9]通過對51例PE患者圖像處理后顯示,VR顯示肺動脈栓子直觀性最強(qiáng),圖像中栓子位置、大小、形態(tài)及周圍解剖空間較為清晰,MIP影像直觀性位居其次,能夠顯示血管的連續(xù)性,并可清楚地觀察到栓塞以后管腔的充盈情況,進(jìn)而有效避免出現(xiàn)假陽性情況,而對于栓子斷面局部而言,MPR效果最佳,尤其當(dāng)栓子與其所在血管平行時,顯示尤為清晰。因此,CTPA使用小劑量對比劑不僅可以滿足臨床診斷要求,且圖像顯示更好,更加有利于PE的鑒別診斷[10]。
對比劑的主要成分為碘,因此在臨床上也可稱作含碘對比劑。目前,對比劑的過量使用在臨床應(yīng)用中所誘發(fā)的不良反應(yīng)受到了廣大醫(yī)學(xué)工作者的重視,主要為CIN和全身性不同程度的過敏反應(yīng)[11]。
2.1CIN CIN主要是指靜脈注射碘對比劑24~48 h后腎功能的急性惡化。CIN是醫(yī)源性腎功能損害的主要原因之一,也是碘對比劑應(yīng)用過程中的重要并發(fā)癥。這種損傷表現(xiàn)為液體平衡異常、酸堿紊亂和電解質(zhì)失衡,且急性腎功能衰竭與40%~90%的高病死率相關(guān),這是由于注射碘對比劑后因腎小球血管及髓質(zhì)血管床持續(xù)性收縮,腎臟血流重新分布而導(dǎo)致髓質(zhì)血流減少和氧自由基增加、腎小管上皮細(xì)胞過度凋亡等急性腎損傷而導(dǎo)致的,因此病死率較高[12]。雖然CIN是一種可逆的情況,但在重癥監(jiān)護(hù)病房中,1/6的患者出現(xiàn)腎功能下降、住院時間延長或需要透析的情況。CIN的發(fā)病與患者的自身因素(如慢性腎病、糖尿病、高齡、肥胖等)和檢查過程(如給藥劑量大、濃度高、滲透壓高、給藥途徑等)有關(guān)。通常慢性腎病與糖尿病被認(rèn)為是發(fā)生CIN的重要危險因素。高血壓被認(rèn)為是獨(dú)立于糖尿病的CIN發(fā)病的危險因素,高血壓患者與非高血壓患者的CIN發(fā)生率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[13]。然而,PE多是老年患者,因此伴有更高的CIN發(fā)病風(fēng)險。若行CTPA檢查時使用劑量較大的碘對比劑,那會大大增加CIN的發(fā)病概率。據(jù)文獻(xiàn)報道,CIN的發(fā)生概率和使用對比劑用量密切相關(guān)[14]。也有研究者認(rèn)為,通過減少患者攝取的碘總量,從而可以降低CIN的發(fā)病概率[15]。楊曉靜等[2]通過對疑似PE的患者60例進(jìn)行CTPA檢查,為對照組與病例組分別注入90 mL與35 mL碘對比劑,結(jié)果表明2組圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,證實(shí)了小劑量對比劑進(jìn)行CTPA具有可行性,同時減少了對比劑劑量從而降低了發(fā)生CIN的概率。夏恩偉等[6]通過研究15例對照組(70 mL碘佛醇)與15例病例組(35 mL碘佛醇)顯示,2組肺動脈顯示均能滿足臨床診斷要求,且小劑量對比劑相對于常規(guī)劑量減少近一半,造成的腎損害大大降低,CIN的發(fā)病率也會降低。陳智慧等[16]認(rèn)為,碘對比劑會損傷患者的腎臟,如果大量使用則可能引起CIN,因此減少對比劑用量對降低患者腎臟的傷害是極為重要的。
2.2全身性不良反應(yīng) 行CTPA檢查時根據(jù)檢查者全身性不良反應(yīng)的發(fā)生時間分為急性不良反應(yīng)和遲發(fā)性不良反應(yīng)2種類型。急性不良反應(yīng)是指患者在行CTPA過程中經(jīng)靜脈注射碘對比劑1 h內(nèi)產(chǎn)生的不良反應(yīng),而遲發(fā)性不良反應(yīng)主要是指患者在檢查過程中注射碘對比劑時沒有立即發(fā)生不良反應(yīng),而是在注射后1 h~1周內(nèi)逐漸產(chǎn)生的不良反應(yīng)。參照2018年美國放射學(xué)會對比劑指南及中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會碘對比劑使用指南(第2版)[17-18],根據(jù)患者的發(fā)生癥狀、系統(tǒng)反應(yīng)程度以及是否需要治療將全身性不良反應(yīng)分為Ⅰ~Ⅲ級。其中Ⅰ級為輕度不良反應(yīng),Ⅱ級為中度不良反應(yīng),Ⅲ級為重度不良反應(yīng)。對比劑發(fā)生不良反應(yīng)的程度、治療方式及日后康復(fù)與不良反應(yīng)分級密切相關(guān)。輕度不良反應(yīng)主要表現(xiàn)為頭暈、惡心,通常在臨床中,因其持續(xù)的時間較短,產(chǎn)生的癥狀較不明顯,因此不需要進(jìn)行特殊治療。中度不良反應(yīng)在臨床上具有較為明顯的表現(xiàn),常為嘔吐、面部潮紅、蕁麻疹,因此要做好相關(guān)治療措施。而重度不良反應(yīng)主要包括低血壓、意識喪失、潛在的支氣管痙攣和氣道阻塞,甚至威脅生命,因此要立刻停止注射碘對比劑,同時及時進(jìn)行心、肺、腦復(fù)蘇,并給予抗過敏、抗休克治療[19]。由此可見,碘對比劑發(fā)生不良反應(yīng)的危害性及嚴(yán)重性。因此降低全身性不良反應(yīng)的發(fā)生概率和減輕不良反應(yīng)的程度是極為重要的。在進(jìn)行CT增強(qiáng)檢查的患者中,有超過30%的患者在使用碘對比劑后均會出現(xiàn)不同程度的過敏反應(yīng)[20]。目前有學(xué)者認(rèn)為,在滿足圖像質(zhì)量基礎(chǔ)上,盡可能地降低碘對比劑的用量,進(jìn)而有助于減少碘對比劑不良反應(yīng)的發(fā)生及減輕過敏程度[21]。
CTPA是臨床診斷PE的一項(xiàng)重要檢查,為臨床診斷PE提供非常重要的依據(jù)。而對比劑在行CTPA檢查過程中是檢出栓子的關(guān)鍵。在降低對比劑用量可以在保證圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上,盡可能降低了患者發(fā)生不良反應(yīng)的概率。然而,雖然目前關(guān)于CTPA應(yīng)用小劑量對比劑的研究數(shù)量較多,但在臨床研究樣本有限、實(shí)施條件受限等因素的影響下,目前尚難以確定對比劑使用劑量的最低限度,未來仍需要大樣本的臨床研究、循證醫(yī)學(xué)證據(jù)以及CT新技術(shù)為小劑量對比劑在CTPA檢查中的應(yīng)用研究提供更為具體精確的數(shù)值。同時,對比劑的注射時間、注射速率、對比劑濃度均會影響CTPA的圖像效果,因此以上因素的潛在影響有待進(jìn)一步探討。