探讨改良式CT血管成像(CTA)在检测支气管动脉-肺动脉瘘(BPF)中的临床应用价值。
回顾性分析2017年7月至2018年12月就诊于温州医科大学附属第一医院同期行改良式CTA和DSA检查的246例咯血患者,CT采用Toshiba Aquilion one 320排640层螺旋CT机,所有改良式CTA图像由两名放射科主治以上医师盲式阅读。以DSA结果为金标准,计算改良式CTA诊断BPF的灵敏度、特异度、准确度及两者检查一致性。
DSA检出186例阳性,60阴性;改良式CTA检出160例阳性,86例阴性。改良式CTA诊断BPF的灵敏度为85.5%(159/186),特异度为98.3%(59/60),准确度为88.6%(218/246),与DSA检查结果一致性高(kappa=0.73, P<0.01)。
改良式CTA诊断BPF具有高特异性,可作为疑似BPF患者无创性筛查的首选方法。
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支气管动脉-肺动脉瘘(bronchial artery-pulmonary artery fistula, BPF)是一种比较常见的血管异常,可以是先天性或继发性。先天性BPF系胚胎时期毛细血管和毛细血管前水平形成的支气管动脉(bronchial artery, BA)与肺血管交通支在出生后未完全闭塞而形成[1],继发性BPF通常与感染、支气管扩张、肺结核或其他慢性肺部炎性等疾病相关[2]。数字减影血管造影(DSA)是诊断BPF的金标准,但该项技术不仅有创且可引发包括胸痛、吞咽困难、动脉穿刺相关血管损伤及短暂或永久的神经系统损伤等术后并发症[3,4]。本研究采用改良式CT血管造影(CTA)探讨BPF的临床诊断价值。
回顾性分析2017年7月至2018年12月就诊于温州医科大学附属第一医院同期行支气管动脉改良式CTA与DSA检查的246例咯血患者,本研究入选患者均签署检查知情同意书,已通过温州医科大学附属第一医院伦理委员会批准(2017-034)。纳入标准:所有咯血就诊患者。排除标准:(1)改良式CTA图像质量不符合诊断要求;(2)DSA数据不完整;(3)改良式CTA与DSA检查时间间隔超过1周;(4)已经DSA介入治疗而对改良式CTA检查结果产生影响。
本研究改良式CTA使用Aquilion one 320排640层螺旋CT机(日本东芝),采用16 cm容积扫描联合前瞻性心电门控技术,扫描范围以气管隆突为中心点,上、下各8 cm范围;扫描参数:100 kV,设定智能mA扫描条件,层厚和层间隔均为0.5 mm,矩阵512×512,FOV 35cm;采集心动周期数和触发时相根据厂家推荐方案确定,心率为66~79次/min和≥80次/min采用2次心跳采集和3次心跳采集,触发期相为30%~80%的R-R间期,为提高检查成功率,对部分高度不配合患者,采用手动增加其扫描心动周期数。应用双筒高压注射器(Stellant,美国Medrad公司),经右侧肘正中静脉以4.0~6.0 ml/s流率注入对比剂碘海醇(含碘350 mgI/ml)60 ml和生理盐水40 ml。采用Sure Start触发技术,目测监视肺动脉,当降主动脉明显强化而肺动脉强化程度明显下降时,手动触发扫描。
DSA采用ALLURA XPER FD10、FD20 DSA系统(荷兰飞利浦),局麻下Seldinger经股动脉穿刺插管,使用5-Fr猪尾巴导管放置于降主动脉起始部行降主动脉造影,选择性支气管动脉或相关动脉造影则使用5-F造影导管(Cobra;Cordis Corporation, miamilakes, Florida, USA;或left gastric artery catheter, Cook, Bloomington IN, USA),当发现支气管动脉或非支气管性体动脉异常时,尽量使用微导管超选栓塞(2.9-Fr Microcatheter; MeritMaestro, south Jordan, Utah, USA;或2.7-Fr Progreat;Terumo, Tokyo, Japan)。
传统CTA检查根据螺旋扫描模式后期进行多扇区融合重建时,其图像质量常因心脏大血管搏动和呼吸移动伪影而无法达到诊断要求。改良式CTA扫描将所得原始数据图像上传至VitreaCore工作站并选取最佳时相进行单扇区重建,应用容积再现(VR)和图像融合技术,同时结合横断面、多平面重组(MPR)、曲面重建(CPR)和最大密度投影(MIP)技术多方位显示、观察及测量支气管动脉,所有图像由两名放射科主治以上医师进行盲式阅读。
CTA对BPF的诊断标准:在CTA图像中,瘘区肺动脉及其分支在主动脉期充盈良好且与同一层面降主动脉强化密度相仿(图1A~1D)。DSA对BPF的诊断标准:DSA支气管动脉像时局部肺实质染色、肺动脉分流或对比剂外溢提示BPF(图1E)。
应用SPSS22.0统计学软件对数据进行分析,计数资料以例数或率(%)表示,符合正态分布的计量资料以±s表示。一致性分析采用kappa检验,kappa值0.41~0.60为一致性中等,kappa值0.61~0.80为一致性高,kappa值0.81~1.00为一致性极高,以P<0.05为差异有统计学意义。
共486例咯血患者最终纳入246例,男178例、女68例,年龄13~86(58±14)岁。单一病因94例,2种84例,3种及以上47例,病因未明21例。
传统螺旋扫描模式叠加多扇区重建算法CTA受限于心脏大血管搏动和呼吸移动,不能良好显影支气管动脉及肺动脉,有研究发现采取肺、主动脉双期扫描技术能提高BPF检出率[5,6],但该技术在高心率、心功能不全患者中运用仍存在制约。最近有研究表明前瞻性心电门控技术可减少心脏大血管搏动造成的伪影[7],且单扇区重建算法可以改善心率>65次/min自由呼吸患者冠状动脉CTA及周围肺血管的图像质量[8,9]。基于以上分析,本研究采用320排CT 16 cm容积联合前瞻性心电门控扫描模式,并选取最佳时相单扇区重建技术,同时结合VR、MPR、MIP等技术多方位重建支气管动脉,发现在有效显示支气管动脉的同时也提高了对BPF的检出率,与DSA对照两者检查一致性高(kappa=0.73, P<0.01),优于既往同类文献报道[6]。
值得注意的是本研究27例改良式CTA未提示、但DSA诊断为BPF,分析这些DSA图像发现改良式CTA遗漏的瘘大多位于患者肺叶外周。对这些漏诊考虑以下几种可能原因:首先,肺叶外周供血动脉和引流静脉管径细小,与DSA相比CTA对于病灶的评估受到空间分辨率、时间分辨率和信噪比受损的影响,当评估肺部末梢血管结构细节时,CTA的局限性变得更加明显[10];其次,CTA是在单点时间内采集动脉增强图像,只能提供病灶有限的动态时相信息[11],导致部分患者图像未抓到"射流征"而漏诊。不过,最近的研究发现动态4维-CTA结合传统CTA与DSA的动态观察,在诊断脊柱动静脉瘘、颅内硬脑膜动静脉瘘中表现出良好诊断价值[12,13],因此动态4维-CTA技术在BPF诊断上的临床应用值得进一步探讨。
另外,在本研究中,发现有1例DSA未诊断BPF,但改良式CTA上可明显观察到右中肺动脉在主动脉期异常显影,其密度与同一层面降主动脉相仿。考虑该患者既往体健,本次系因急性肺部感染发病1 d入院,且病灶侧右下肺静脉密度低于同时期其他肺静脉密度,我们推测造成改良式CTA假阳性的原因可能是由于感染释放大量炎症因子刺激周围血管,导致病灶侧肺动脉内循环阻力增高,使得对比剂流空延迟而捕捉到假阳性图像。
支气管动脉栓塞是管理BPF咯血患者的一线治疗方案[14],由于人群中支气管动脉的解剖变异发生[15]及不同分型BPF可增加手术难度而影响患者预后,应用改良式CTA可精确提供患者支气管动脉正常和(或)变异解剖结构术前信息,并显示支气管动脉与周围组织结构的关系以及患者心肺基础情况而优化诊疗过程。
综上所述,改良式CTA可作为无创性筛查疑似BPF患者的首选方法。但本研究未探讨临床资料对CTA检出阳性率的影响以及DSA与本方法对同一患者多部位BPF的检出一致性,有待后续进一步研究。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突