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编号:10267599
肺栓塞的影像学诊断进展
http://www.100md.com 《中华放射医学与防护杂志》 1999年第5期
     作者:李坤成 杨云霞

    单位:100050 北京,首都医科大学宣武医院放射科

    关键词:

    中华放射学杂志990518 肺栓塞(pulmonary embolism,PE)并非少见病,其栓子主要来源于下肢深静脉和盆腔静脉的血栓脱落,肺栓塞并发肺出血或坏死者称肺梗死,但是通常临床上难以准确将两者鉴别开来。既往诊断本病困难,误漏诊经常发生,病死率很高。由于治疗可明显地改善预后,正确及时地诊断PE,不仅能防止病情进一步发展,而且可使患者避免接受不必要的抗凝治疗。近年来新的影像学检查手段逐渐增多,为提高对本病影像学诊断的认识,现将肺栓塞的影像学诊断进展综述如下。

    一、影像学检查方法

    既往诊断PE的影像学方法主要包括胸部X线平片、X线的肺动脉造影和放射性核素显像肺通气和灌注扫描。通常胸部X线平片检查为首选检查方法广泛应用于临床,它可显示肺栓塞部位的肺血管纹理稀疏、纤细,肺野透过度增加,而其他区域肺血相应增多。同时,可见肺动脉高压的征象。其次,行放射性核素显像肺通气和灌注扫描,可见肺栓塞部位局限性灌注缺损,而通气显像无缺损。放射性核素显像的异常改变可早于X线平片,所以,亦可用于筛选检查,并适用于远段肺动脉栓塞的诊断,但是约有66%的患者仅通过核素扫描和临床评估不能确诊PE[1-3],其可靠性较差。此外,下肢双功能超声(多普勒结合B超)扫描可以发现引起PE的下肢静脉血栓。既往认为X线肺动脉造影是诊断PE的“金标准”, 同时可进行经导管溶栓或血栓剥脱[4],但是实践证明它对远段肺动脉小分支栓塞的诊断价值不大,而且行X线肺动脉造影的患者有6%发生并发症,其中0.5%被检查者死亡[5]。近年来,非创伤性CT、CT血管造影(CTA)和MR、MR血管造影(MRA)技术飞速发展, 特别是CTA或MRA作为一种更全面可靠的诊断方法,已逐步推广,尤其CTA较MRA积累了更丰富的经验[6],使X线肺动脉造影的临床应用价值发生了改变,笔者将重点介绍此2种方法的技术细节和诊断价值。
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    二、CT诊断肺栓塞的进展

    普通CT必须注射造影剂行增强扫描,才能较好地显示肺动脉。由于其仅可获取横断面图像,在单一层面上既不能区分肺动脉和肺静脉,也不能准确鉴别肺血管与肺结节;为了完整显示肺动脉,需行连续薄层扫描及冠、矢状面重建,加之呼吸状态影响成像层面的位置,仅可显示中心肺动脉的大血栓,在PE的诊断上作用有限。

    螺旋CT扫描采用容积数据采集,克服了普通CT扫描由于层面的部分容积效应和感兴趣区造影剂不足、重建图像分辨率低等因素导致显示肺动脉不佳的缺点。文献报道,认为快速螺旋增强CT扫描可作为常规方法用于PE的诊断,通常在扫描开始前10~30秒,应用注射器,经外周静脉以2~5 ml/s的注射速度团注120~180 ml含碘非离子型造影剂,在造影剂到达肺动脉的峰值时间内采集数据,可获取CT的最佳成像效果。螺旋CT检测肺动脉主干、肺叶和肺段动脉血栓栓塞的敏感性为86%~100%,特异性达92%~100%[2,7]。肺部螺旋CT扫描不受呼吸时限的影响,除直接显示肺动脉系统外,还可同时评价肺实质病变。
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    应用增强螺旋CT扫描获取原始图像,经重建可三维显示肺血管,称CTA。CTA主要有两种重建方法:

    1.多平面重建(MPR)法,能排除血管附近重叠的骨骼或钙化灶,仅显示血管影像,并可分别显示血管壁、血管内造影剂,或肺动脉内的血栓[2]

    2.最大密度投影(MaxIP)法,同时进行整个血管结构的三维投影。MaxIP法受不同致密结构(例如:钙化、骨骼、增强肺实质)重叠的影响,容易遗漏血管内较小的病变。

    正常情况下,胸部CTA的成像时间需30秒,由于肺毛细血管通道短,存在大量动-静脉短路,造影剂注射后5~10秒即出现肺静脉回流,所以,CTA难以经选择造影剂注射时机区分肺动、静脉。同X线肺动脉造影相比,除非利用肺动脉内导管(创伤性)在特定血管内注入造影剂,CTA难以显示单支肺动脉,CTA的图像质量取决于CT的空间分辨率和血管内造影剂浓度。
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    近年来,大量文章报道使用CT或(和)CTA诊断或排除肺梗死。Mayo等[5]对142例肺血栓栓塞患者进行前瞻性研究,以传统X线肺动脉造影作为“金标准”,直接对比螺旋CT与放射性核素显像肺通气-灌注扫描的诊断效果,结果证实CT在确定和排除肺栓塞方面均优于核素显像,CT的敏感性和特异性分别为87%和95%,而核素显像为65%和94%。两种影像学方法均有假阴性:CT漏诊4例、核素显像漏诊5例。对通气-灌注扫描中诊断肺栓塞低概率或临界概率的患者进行研究,发现CT假阴性的原因在于患者扫描时身体移动、扫描区域造影剂不足或图像的信噪比低。新型螺旋CT机除应用亚秒扫描加快扫描速度外,能根据图像的最佳信噪比调整扫描程序,追踪造影剂,获得肺动脉的最佳图像,进一步提高了CT诊断肺栓塞的价值。许多地区已经将螺旋CT作为急性或慢性肺动脉血栓栓塞患者的常规首选检查手段[8]

    电子束CT(EBCT)扫描速度达50毫秒,能完全消除呼吸及心跳产生的运动伪影,可在几秒钟内获得清晰的肺动脉图像,可显示段以下肺动脉的小分支。同螺旋CT相比,EBCT在显示造影剂增强的肺动脉分叉处血栓性低密度具有优势。与X线肺动脉造影对比,检查60例患者,EBCT仅出现1例假阳性和8例假阴性,结果显示EBCT诊断PE的敏感性为56%,特异性97%,阳性预测值94%,阴性预测值82%[9]。但是EBCT尚未普及应用,价格昂贵,使其临床应用受到很大限制。
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    三、MRI诊断肺栓塞的进展

    普通MRI(包括应用自旋回波和梯度回波脉冲序列)与CT相似,仅可显示肺动脉主干及肺段动脉的血栓栓子,对周围肺动脉显示受限。

    按照技术出现的先后顺序MRA的发展经历了3个阶段。

    1.平扫MRA,包括时间飞跃法(TOF)和相位对比法(PC),又分为二维和三维数据采集,可显示肺动、静脉,并用于肺栓塞的诊断。但是受呼吸和心脏搏动的影响,图像伪影较多,显示小支肺血管的能力差。

    2.钆-喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)造影增强MRA,主要应用于三维TOF技术,加外周静脉注入造影剂,显示血管的能力明显提高,但是动静脉以及心脏都重叠在一起,扫描时间仍然较长,仍有呼吸和心搏伪影的干扰[10]

    3.应用超快速扫描序列进行屏气、首次通过造影增强扫描,获取MRA图像,可显示肺动脉的第5级甚至第7级分支,消除了呼吸和心搏伪影的干扰[11]
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    关于MRA诊断肺血栓栓塞的文献相对较少,许多研究将螺旋CT与普通MRI进行对比,Bergin等[3]报告一组经外科手术证实的慢性肺动脉血栓栓塞病例,比较CTA和MRA的诊断价值。它们使用螺旋CT和10 mm层厚的二维平扫MRA技术,结果显示MRA的诊断效果欠佳,对中心肺动脉栓塞的敏感性仅为36%,特异性为65%;而对肺段或肺动脉栓塞的敏感性可达72%,特异性59%。从而得出检测较大肺动脉血栓CTA优于MRA,而MRA诊断外周肺栓塞占优势的结论。

    Meaney等[12]报告造影增强、屏气的三维MRA诊断肺动脉血栓栓塞的应用价值。对临床疑诊肺栓塞的30例患者,行X线肺动脉造影和MRA检查的前瞻性对比研究,证实其中5例患肺叶动脉血栓,17例有肺段动脉血栓。除1例外,所有病例均经MRA得到正确诊断,MRA诊断的敏感性达87.3%,特异性达96.6%。由此可见,MRA诊断肺栓塞的可靠性与最近的CT研究结果相当。另一组报告经CTA或DSA肺动脉造影诊断13例肺栓塞患者,均有明显的临床症状,肺通气-灌注扫描呈临界型(7例)、或高概率型(6例)。除1例患者配合欠佳,不能耐受20秒的屏气,导致漏诊外,其余12例MRA都准确发现血栓[13]。同CTA相比,MRA的主要优势在于它能更好显示外周肺动脉的血栓,更全面地显示血管结构,有利于临床医师进行病变定位。
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    MRA与CTA的成像过程大致相似,例如:均可用于MPR和MaxIP重建图像,需要注射造影剂等。两者的主要区别在于MRA可自由选择图像定位,MRA和CTA根据成像时间选择造影剂的注射时机不同[10,14]。新型MR扫描仪具有快速变换的强力梯度系统,可进行平面回波成像(EPI)等超快速扫描,采集数据时间仅需20~30秒,所以,必须使造影剂注射速度和数据采集协调一致,才能实现超高速MRA[11,15,16]。此种MRA能清楚显示肺血管和造影剂通过整个肺循环的过程,区分肺动、静脉。

    大多数肺动脉为头足方向走行,后前方向走行者相对较少。为了限制扫描层数,并尽可能显示全部血管,最好采用体轴冠状面采集原始数据。但是,此时会丢失某些位于肺底和与心脏重叠血管的数据。分别进行两肺矢状面扫描是另外一种MRA扫描方法,本法具有分辨率较高,消除了心脏搏动的干扰等优点。但是,需要2次注射造影剂,扫描时间加倍。

    对比二维和三维两种数据采集方法,肺MRA一般倾向于采用三维快速扫描技术,它能消除部分容积效应和非连续重建的影响。显示肺动脉血管最好的方法是三维超快速扫描加造影增强,成像血管内造影剂产生缩短T1弛豫时间的效应最大时,是获取增强MRA的最佳时机。与CTA不同,增强MRA由造影剂形成的对比度,无需在整个检查过程中持续存在,但是在扫描时段应达到最大[17]
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    同CTA相比,增强MRA检查中造影剂的注射与扫描时间关系更为复杂。由于MRA造影剂的用量相对较小(约10~20 ml),只有准确把握造影剂注射时机与K空间的协调关系才能区分肺动、静脉,所以,应该使用专用的注射器。通常首先经外周静脉团注2~3 ml造影剂,注药速度与正式进行MRA扫描时相同,以测定个人血液循环时间。在试验性注射的同时,启动时间分辨单层扫描序列(1层/秒),检测造影剂到达兴趣区的时间。目前,新型MR仪可自行检测肺动脉内造影剂的浓度,并触发扫描,已无需进行检测注药了。为了克服搏动伪影,必须减少血流流入增强的干扰,最简单的方法是调整定位图像,使之与主要流入动脉的走行方向一致(例如冠状或矢状面),或应用预饱和脉冲,去除血流流入的影响。

    若增强MRA的采集时间长于肺动-静脉的交通时间,则难以区分肺动、静脉。若欲去除肺静脉,注射造影剂的时机应极为准确,并尽可能缩短扫描时间。增强MRA常规应用的造影剂是Gd-DTPA,一般主张应用标准剂量(0.1 mmol/kg)。采用双剂量技术(0.2 mmol/kg)仅增加极为有限的信息,而使用半剂量(0.05 mmol/kg)所获MRA图像显示肺动脉的能力明显下降。至于如何选择造影剂的剂量、注射时机和浓度,才能获得最佳MRA图像,尚有待于进一步研究。此外,新型大分子造影剂和气体造影剂正在研制之中,前者可延长造影剂在血管内停留的时间,有利于显示肺动脉内栓子,后者可行肺通气扫描,开辟肺功能研究的新领域。
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    应用MRA诊断肺动脉血栓栓塞时,应注意分析原始图像,沿动脉走行区进行多平面重建(MPR)比非选择性MIP重建效果更佳。

    除MRA外,近年出现MR肺灌注成像的报告,在经外周静脉注入造影剂,应用超快速脉冲序列,行屏气三维扫描,即可显示肺实质逐渐强化,为MR肺灌注成像。动物实验证实本技术可显示PE所致肺灌注缺损区[18],Amundsen等[19]对比研究MR肺灌注成像与放射性核素显像肺灌注扫描,发现两者的诊断符合率达89%,初步证实了MR肺灌注成像的临床应用价值。

    MRA检查对肾脏的损害很小,造影剂过敏率极低,无射线辐射危害,显示外周肺动脉血栓栓塞的血管好,将促使MRA逐步成为本病的首选影像学检查方法。新型MR仪的超快速成像功能及良好的分辨率可推进此进程。个别患者有幽闭恐怖症难以完成扫描,与CT比较检查时间较长,对运动伪影敏感等为MRA的主要缺点。
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    四、展望

    CTA和MRA均可用于肺动脉血栓栓塞的诊断。CTA单独应用或与其他无创伤技术(如:下肢双功能超声和放射性核素显像)结合应用,有很高的临床应用价值。MRA用于肺动脉血栓栓塞的诊断,已经获得很好的诊断效果,但是仍有待于进一步发展。可以预言,随着CTA,特别是MRA的进展,两者一起最终将取代传统的诊断性X线肺动脉造影,成为临床不可缺少的检查手段。

    参考文献

    [1] Kelley MA, Carson JL, Palevsky HI, et al.Diagnosing pulmonary embolism:new facts and strategies. Ann Intern Med,1991,114:300-306.

    [2] Gefter WB, Hatabu H, Holland GA, et al. Pulmonery thromboembolism:recent developments in diagnosis with CT and MR imaging.Radiology,1995,197: 561-574.
, 百拇医药
    [3] Bergin CJ, Sirlin CB, Hauschildt JP, et al. Chronic thromboembolism: diagnosis with helical CT and MR imaging with angiographic and surgical correlation. Radiology,1997,204:695-702.

    [4] Stock KW, Jacob AL, Schnabel KJ, et al. Massive pulmonary embolism: treatment with thrombus fragmentation and local fibrinolysis with recombinant human-tissue plasminogen activator. Cardiovasc Intervent Radiol,1997, 20:364-368.

    [5] Mayo JR, Remy-Jardin M, Muller NL, et al. Pulmonary embolism:prospective comparision of spiral CT with ventilation-perfusion scintigraphy. Radiology, 1997,205:447-452.
, http://www.100md.com
    [6] Woodard PK, Sostmen HD, MacFall JR, et al. Detection of pulmonary embolism: comparison of contrast-enhanced spiral CT and time-of-flight MR techniques. J Thorac Imaging,1995,10:59-72.

    [7] Remy-Jardin M, Remy J, Wattinne L, et al. Central pulmonary thromboembolism: diagnosis with spiral volumetric CT with single-breath-hold technique-comparison with pulmonary angiography. Radiology, 1992, 185:381-387.

    [8] Remy-Jardin M, Louvegny S, Remy J, et al. Acute central thromboembolic disease:posttherapeutic follow-up with spiral CT angiography. Radiology, 1997,203:173-180.
, 百拇医药
    [9] Teigen CL, Maus TP, Sheedy PF 2nd, et al. Pulmonary embolism:diagnosis with contrast-enhanced electron-beam CT and comparison with pulmonary angiography. Radiology, 1995,194:313-319.

    [10] Bosmans H, Marchal G. Contrast-enhanced MR angiography. Radiologe, 1996, 36:115-123.

    [11] Stehling MK, Holzknecht N, Gauger J, et al. Gadolinium-enhanced magnetic resonance angiography with ultra-short echo-times: initial experiences. Radiologe,1996, 36:670-675.
, http://www.100md.com
    [12] Meaney JF, Weg JG, Chenevert TL, et al. Diagnosis of pulmonary embolism with magnetic resonance angiography. N Engl J Med,1997,336:1422-1427.

    [13] Bongartz G, Boos M, Scheffler K, et al. Pulmonary circulation. Eur Radiol, 1998, 8: 698-706.

    [14] Holland GA, Gougherty L, Carpenter JP, et al. Breath-hold ultrafast three-dimensional gadolinium-enhanced MR angiography of the aorta and the renal and other visceral abdominal arteries. AJR, 1996, 166:971-981.
, 百拇医药
    [15] Debatin J, Hany TF. MR-based assessment of vascular morphology and function. Eur Radiol, 1998,8:528-539.

    [16] Prince MR. Gadolinium-enhanced MR aortography.Radiology,1994,191:155-164.

    [17] Bongartz G, Boos M, Winter K, et al. MR angiography of thoracic blood vessels. Radiologe, 1997,37:529-538.

    [18] Hatabu H, Gaa J, Kim D, et al. Pulmonary perfusion: qualitative assessment with dynamic contrast-enhanced MRI using ultra-short TE and inversion recovery turbo FLASH. Magn Reson Med,1996,36:503-508.

    [19] Amundsen T, Kvaerness J, Jones RA, et al. Pulmonary embolism: detection with MR perfusion imaging of lung: a feasibility study. Radiology, 1997,203: 181-185.

    (收稿:1999-02-01), http://www.100md.com