256层多排探测器螺旋CT在儿童复杂先心病中的临床应用研究

张琳焓，纪凤颖，李 扬，林祥腾，常 燃，赵连蒙

（哈尔滨医科大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨 150001）

随着CT技术的不断进步，一批高端CT机孕育而生，它的扫描速度快，图像质量高，图像后处理功能多元化，被越来越多地应用于复杂先天性心脏病（Complex congenital heart disease，CCHD）的诊断中，本研究旨在探讨256层多排探测器螺旋CT（256层CT）在儿童CCHD中的临床应用。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集2009年8月—2011年5月在我院行256层CT心脏血管成像（CTA）检查和经胸部超声心动图（TTE）检查的14岁以下CCHD患儿的临床资料，共计69例，男31例，女38例，年龄1月～14岁，所有患儿均经手术证实。CCHD的诊断标准：患者存在一个以上的病理生理改变或者几种心血管畸形同时存在[1]。

1.2 方法

1.2.1 设备、检查前准备及扫描方法

采用飞利浦公司256层多排探测器螺旋CT。检查前常规对所有患儿进行碘过敏试验，对于5岁以下及不能合作的患儿过敏试验无反应后，还需使用麻醉剂，由专业麻醉师给药，采用水合氯醛肛注[2]，用量0.5～1.0 mL/kg，同时密切监测患儿状态，确认安全后给予扫描。CT扫描模式主要分为心电门控扫描及非心电门控扫描。对于能够配合屏气且心率<120次/min的患儿，采用回顾性心电门控扫描模式。对于不能够配合屏气或心率>120次/min的患儿采用非心电门控扫描模式。常规的扫描范围包括膈面下3～5 cm至肺尖水平，对于可疑降主动脉异常、肺静脉异位引流心下型的患儿，要适当增加扫描范围。

1.2.2 扫描参数及造影剂注射参数

根据体质量和体质量指数调节管电压及管电流[3-4]。心电门控扫描模式参数：管电压为80～120 kV，管电流为200～800 mAs，层厚0.9 mm，层间距0.45 mm，螺距0.16～0.20，球管转速270ms/周；非心电门控扫描模式参数：管电压为80～120 kV，管电流为50～100 mAs，螺距0.99，扫描时间约为1～2 s。采用非离子型对比剂优维显370行增强扫描，使用剂量1.0～2.0 mL/kg，采用高压注射器于肘静脉注射对比剂，使用口径20G的导管，注射流速1.0～2.0 mL/s。

1.2.3 图像重建及评价方法

256层CT一次扫描完成原始数据采集后，自动按照层厚0.9 mm、间隔0.9 mm进行重建，可进行任意方位和任意层厚的二维及三维图像重组，包括多平面重组（MPR）、最大密度投影（MIP）、容积再现（VR）、曲面重组（CPR）等。所有后处理工作均于配套的EBW V4.02版本工作站进行，对心脏的位置、心腔结构、瓣膜、冠状动脉、主动脉、肺动脉、肺静脉、腔静脉等进行分析。结果由2位有经验的放射科医生按心脏、心脏大血管连接部、大血管等三部分进行分析诊断，诊断有分歧时共同回顾协调得出统一结论。

1.3 统计学方法

应用SPSS 17.0统计学软件进行统计学分析，CTA与TTE诊断检出率采用χ2检验，P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

69例病例中，经手术证实的畸形总数201处，其中心脏部分畸形80处，心脏大血管连接部畸形46处，大血管畸形75处。256层CT发现心脏大血管畸形总数为190处，检出率为94.5%；TTE发现心脏大血管畸形总数为187处，诊断检出率为93.0%；二者联合诊断检出率为99.5%。其中256层CT诊断心脏部分畸形73处，TTE诊断心脏部分畸形79处，256层CT与TTE诊断心脏部分畸形的检出率分别为91.3%和98.8%，差异无显著统计学意义 （P= 0.07）；256层 CT诊断心脏大血管连接部畸形 44处，TTE诊断心脏大血管连接部畸形45处，256层CT与TTE诊断心脏大血管连接部畸形的检出率分别为95.7%和97.8%，差异无显著统计学意义 （P= 1.0）；256层CT诊断心外大血管畸形73处，TTE诊断心外大血管畸形63处，256层CT与TTE诊断心外大血管畸形的检出率分别为97.3%和84.0%，差异有显著统计学意义（P=0.012）（表1，2）。

表1 256层CT、TTE诊断结果与手术对照及确诊率

表2 256层CT、TTE诊断结果与手术对照

3 讨论

CCHD是人在胚胎发育时期 （怀孕初期2～3月内），由于心脏及大血管的形成障碍而引起的局部解剖结构异常或出生后应自动关闭的通道未能闭合而导致的心脏病。术前详细了解CCHD患儿心脏大血管的结构和功能变化，对于术前手术方案的确立及术后疗效的评价有着重要意义。

3.1 256层CT在CCHD中的诊断优势

256层CT最突出的特点是扫描速度快，运用高科技的气垫轴承技术，降低机架旋转的摩擦阻力，确保了高质量的成像。它具有较高的时间及空间分辨率，较64层MSCT扫描速度明显加快，其旋转速度从64排的0.35 s/转提高到了0.27 s/转，时间分辨率达到了33.75 ms[5]，是历史上速度最快的CT[6]，增加了CCHD患儿的扫描成功率。

本组69例图像质量较高，无论冠状位MPR、矢状位MPR，还是任意角度的斜位MPR，均能满足诊断要求，并且有很高的畸形检出率（94.5%）。

3.2 256层CT对CCHD病变的显示和漏诊原因分析

256层CT在一般情况下能对心内畸形有良好的显示，与TTE的诊断检出率之间无统计学意义。由于CT断面静态成像和高浓度的对比剂伪影，对直径<5 mm分流不明显的房室间隔缺损的判断有一定困难。本组病例有2例室间隔缺损、4例房间隔缺损（直径均<5 mm）的患者漏诊，主要是因为患儿年龄较小，心率偏快，其中4例病人采用非心电门控扫描，对较小的心内畸形显示模糊，但辐射剂量较小，均达到5 mSv以下；1例患儿经心电门控扫描多时相三维重建后，仍不能清晰显示，主要是因为腔静脉伪影大，可能与扫描延迟时间把握不当有关；另1例室间隔缺损，256层CT及TTE均漏诊，手术发现该患儿有2处室间隔缺损，一处室间隔缺损位于主动脉瓣下，延伸至室间隔膜部，大小为25 mm×25 mm，另一处为室间隔肌部缺损，大小为5 mm×5 mm。漏诊原因一是小室缺位置隐蔽，二是一般患儿只有1处室间隔缺损，发现大的室间隔缺损后，忽视了其旁的另一处室间隔缺损，导致诊断率下降。有学者建议[7]，对可疑小的房室间隔缺损，行双期扫描，延迟时间为注药后35～45 s，降低腔静脉高浓度对比剂造成的伪影。作者认为TTE结合多普勒技术对血液分流、反流的检测极为敏感，对小的房室间隔缺损显示清晰。单纯房室间隔缺损应首选TTE检查，二期扫描虽然有利于房室间隔缺损的检出，但同时增加了患儿的辐射剂量。

对心脏大血管连接部畸形的诊断，本组病例中TTE漏诊1例心下型肺静脉异位引流，可能是因为超声声窗的限制所致，而CTA可以清晰显示异位引流静脉的数目、形态、行程、回流位置及判断异位引流静脉有无狭窄，同时可以显示并发畸形，对肺静脉异位引流的定性、定位诊断检出率可达100%，是诊断肺静脉病变的可靠手段（图1）。本组病例，CTA漏诊2例主动脉二瓣化。瓣膜病变一直是CT诊断的弱点，虽然心电门控技术经多时相三维重建后可以动态观察瓣膜形态、开放情况，横断面及多平面重组可见瓣叶的位置与个数异常、瓣叶的钙化，但是CCHD患儿一般心率较快，且屏气不良，特别是小儿，呼吸及心跳的伪影不能很好的消除。CTA对瓣膜的诊断还是非常有限的，尤其对瓣膜的运动只能做半定量测量，TTE仍是瓣膜检查的首选方法。

256层CT对心外大血管畸形的诊断检出率显著高于TTE，本组病例中256层CT漏诊2例动脉导管未闭病例，2例均经非心电门控扫描。对分流少的动脉导管，CTA诊断不敏感。TTE能良好的显示动脉导管的形态、大小、位置，配合多普勒技术对异常管道的分流情况显示敏感。本组病例TTE漏诊1例共同动脉干、1例主动脉弓离断、2例右迷走锁骨下动脉、1例左无名静脉低位、1例锁骨下动脉瘤样扩张、1例永存左上腔静脉、1例冠状动脉起源异常。可能是由于畸形处血流信号的杂乱、周围组织及血管的干扰而漏诊，但行256层CT检查后通过重组可清晰显示主动脉弓离断（图2）、右迷走锁骨下动脉（图3）、左无名静脉低位（图4）、共同动脉干（图5）等心外大血管畸形，并对其进行分型。本组病例TTE还漏诊1例主动脉狭窄、2例主动脉缩窄和1例左肺动脉狭窄，CTA可以直观显示主动脉形态、缩窄部分的程度，同时可以了解周围的侧支血管等具体信息，有助于制订治疗方案，对术后随访也有积极的意义。肺动脉狭窄程度和远端肺动脉发育情况在选择先心病手术方案中起着重要的作用 （图6）。对肺血减少型先心病，CTA不但可以显示各肺动脉分支的发育、连接和侧支血供情况[8]，还能显示主肺动脉、左右肺动脉的起始部及远端，并能测量其狭窄的程度，为鉴别诊断和外科手术计划制定提供重要信息。超声对近端肺动脉狭窄部位及程度具有较高的诊断价值，但因受肺组织遮盖的影响，其对远端肺动脉的显示存在很大的局限性。

3.3 心电门控扫描和非心电门控扫描方法分析

由于儿童处于生长发育期，细胞分裂速度和比例远比成人快，对于辐射损伤的敏感程度是成人的2～3倍[9]，产生癌症的风险敏感性是成年人的十多倍[10]。对于心内单发畸形，超声比CT检查精确、图像质量高，但对于复杂的先天畸形，CT扫描必不可少，因此降低射线的辐射剂量是每一个放射医生责无旁贷的责任。对于不能配合屏气或心率快的小儿，采用心电门控扫描技术，呼吸心跳的伪影均不能良好的消除，而放射剂量大大增加。256层CT最快旋转速度达到0.27 s/转，是史上最快的CT，大大降低了呼吸伪影，所以对于不能配合屏气或心率>120次/min的患儿，采用非心电门控扫描技术。非心电门控可以降低辐射剂量，在显示心内结构方面可能不够理想，可辅以超声，在显示心外结构方面可满足诊断要求。对于能配合屏气且心率<120次/min的患儿，为提高图像的质量，采用心电门控扫描，所得图像均能基本满足诊断要求。

总之，256层CT的扫描速度快，图像质量高，辐射剂量低，在儿童CCHD的诊断中具有广阔的应用前景。

[1]孙立军，江海寿，李军，等.复杂先天性心脏病数字造影和超声诊断的对比研究[J].中华放射学杂志，1999，33（11）：729-733.

[2]Ou P,Celermajer DS,Calcagni G,et al.Three-dimensional CT scanning:a new diagnostic modality in congenital heart disease [J].Heart,2007,93(8):908-913.

[3]Kuettner A,Gehann B,Spolnik J,et al.Strategies for does-optimized imaging in pediateic cardiac dual source CT[J].Rofo, 2009,181(4):339-348.

[4]Pflederer T,Rudofsky L,Ropers D,et al.Image quality in a low radiation exposure protocol for retrospectively ECG-gated coronary CT angiography[J].AJR,2009,192(4):1045-1050.

[5]黄桂玲，孙戈新，刘剑平.心脏CT成像低辐射剂量技术的进展[J].中国老年学杂志，2010，14（30）：2081-2083.

[6]种银保，雷福章.现代医用高端CT的发展与选型评价[J].医疗卫生装备，2010，31（09）：1-3.

[7]黄美萍，梁长虹，曾辉，等.多层螺旋CT在小儿复杂先天性心脏病诊断中的应用[J].中华放射学杂志，2004，38（7）：726-731.

[8]Goo HW,Park IS,Ko JK,et al.Computed tomography for the diagnosis of congenital heart disease in pediatric and adult patients[J].Int J Cardiovasc Imaging,2005,21(2-3):347-365.

[9]Stueve D.Management of pediatric radiation dose using Philips fluoroscopy systems Dose Wise:perfect image,perfect sense[J]. Pediatr Radiol,2006,36(Suppl 2):216-220.

[10]Slovis TL.CT and computed radiography:the pictures are great, but is the radiation dose greater than required?[J].AJR,2002, 179(1):39-41.