Active lower GI bleed workup：colonoscopy vs CTA vs RBC scan vs angiography

00Overview

Active lower gastrointestinal (GI) bleed 在急診室與病房是極度常見且具備潛在致命性的急症。臨床處理的核心邏輯，並不是單純把所有解血便的病人都推進去做大腸鏡，而是必須嚴格根據患者的血流動力學狀態（hemodynamic stability）與預估的出血速率（bleeding rate），在 Colonoscopy、CT Angiography (CTA)、Tagged RBC scan 與 Catheter Angiography (DSA) 之間做出最精準的分流與 triage。

這個主題的影像與臨床決策重點在於：出血是持續的還是間歇性的？出血速率有多快？病人目前的生命徵象撐得住嗎？影像檢查能不能為後續的 interventional radiologist (IR) 或外科醫師提供精確的 roadmap？

學習這個核心架構時，你必須把每一種 modality 的「偵測極限（detection threshold）」、「定位能力（localization accuracy）」、「治療潛力（therapeutic potential）」以及「時間成本」緊密綁在一起思考。急診處置的最大失敗，往往在於讓間歇性出血的病人在錯誤的時間點接受了錯誤的檢查，從而導致 false negative，最終延誤了搶救的黃金時機。我們不僅要學會看懂 active contrast extravasation，更要理解為何在某些情況下，沒有看到出血點反而暗示著下一步該做什麼。

01Critical concepts

• Hemodynamic stability dictates the entire algorithm：血流動力學不穩定的病人（unstable patient），在經過初步的 fluids 與 blood products 復甦後，首選處置是直接送往 Catheter Angiography 進行 diagnostic mapping 與 transcatheter arterial embolization (TAE)，或是聯絡急診外科。若急診動線極佳且 CT 就在隔壁，可快速做一個 Flash CTA 作為 IR 的 roadmap，但絕對不能因為等待 CTA 報告而延誤救命介入。
• Detection thresholds matter：這是考驗放射科醫師基本功的三個核心數字，必須牢記：Tagged RBC scan 對出血最敏感（0.05 - 0.1 mL/min）；CT Angiography (CTA) 居中（0.3 - 0.5 mL/min）；而 Catheter Angiography 最不敏感，需要較高的出血速率才抓得到（0.5 - 1.0 mL/min）。這解釋了為何 CTA 常常看到出血，但上了血管攝影機卻找不到。
• The "intermittent" nature of GI bleeds：下消化道出血出了名的會「停停走走 (stop-and-go)」。這就是為什麼 CTA 常常遇到 false negative（因為掃描那短短十幾秒鐘剛好血管收縮、血栓形成沒流血）；這也是為什麼 Tagged RBC scan 雖然解剖定位極差，但在 intermittent bleed 卻有不可取代的價值（因為放射性同位素留在血池內，可連續監測高達 24 小時）。
• Without non-contrast CT, CTA is crippled：判讀 CTA 尋找 active extravasation 時，Non-contrast phase 是絕對不可省略的 baseline 基礎。沒有它，你完全無法分辨腸道內閃亮的高密度影是真正的 active bleeding、還是 retained pills（藥丸）、barium、surgical clips 或是早已存在的 sentinel clots。
• Peristalsis is the absolute enemy of RBC scan localization：Tagged RBC scan 雖然對微量出血極度敏感，但其定位準確率極差（僅約 30-50%）。血液本身就是腸胃道的強烈刺激物，會引發強烈的 peristalsis，導致帶有放射性的血液在腸道內迅速 antegrade 或 retrograde 移動。在 right colon 看到的 tracer pooling，其真正的出血點可能遠在 transverse colon 甚至 small bowel。
• Time is IR's best friend and worst enemy：如果 CTA 上明確看到 active contrast extravasation，這是一個急診會診的警報。病人必須在 60 分鐘內送進 Angiography suite。時間拖越久，angiography 呈現 false negative（出血剛好暫時停止）的機率呈指數型飆升，導致徒勞無功的 invasive procedure。

01正常 anatomy / 常用 modality

Key anatomy to anchor

• Vascular territories：評估 GI bleed 時，腦中必須有一張清晰的腸道血流地圖。
  • Superior Mesenteric Artery (SMA)：供應 distal duodenum, jejunum, ileum, cecum, ascending colon, proximal 2/3 of transverse colon。主要分支包括 inferior pancreaticoduodenal, jejunal/ileal branches, ileocolic, right colic, middle colic arteries。
  • Inferior Mesenteric Artery (IMA)：供應 distal 1/3 of transverse colon, descending colon, sigmoid colon, superior rectum。主要分支包括 left colic, sigmoid branches, superior rectal artery。
  • Internal Iliac Artery branches：供應 middle and inferior rectum（經由 middle and inferior rectal arteries），這也是下段直腸出血的重要來源。
• Watershed areas：Griffith's point (splenic flexure) 與 Sudeck's point (rectosigmoid junction)。這些區域血管吻合較為薄弱，不僅容易發生 ischemic colitis（常以 hematochezia 表現），在尋找 obscure GI bleed 或是分析 bowel wall thickening 時也是重點審視區。

Core modalities

• CT Angiography (CTA) of the abdomen/pelvis：
  • Protocol：一個合格的 GI bleed CTA 必須包含三相：Non-contrast phase（用來找 calcifications, pills, high-density material, sentinel clots）、Arterial phase（約 25-35 秒，用來抓動脈性 extravasation 與 vascular lesions）、與 Venous / Delayed phase（約 60-90 秒，用來看較慢的靜脈滲漏與 contrast pooling 的擴散情況）。
  • Role：對於血流動力學相對穩定、但臨床上懷疑有 brisk active bleed 的首選檢查。它的速度極快，能提供極佳的 anatomic localization (>90% accuracy)，並且能一併診斷 non-vascular 的病灶（如 tumor, inflammation）。
• Tagged RBC Scan (Technetium-99m labeled RBC scintigraphy)：
  • Protocol：通常採用 in vitro 或 modified in vivo labeling 法，抽取病人的血液，將紅血球與 99mTc 結合後打回體內，隨後進行連續的 dynamic imaging。通常先密集掃描 60-90 分鐘，若無發現，可於 2 小時、6 小時、甚至 24 小時後再進行 delayed images。
  • Role：專門針對 hemodynamically stable 但出血速率極其緩慢 (slow bleed) 或高度間歇性出血 (intermittent bleed) 的病人。這是一個 functional screening test，不是 anatomic map。
• Catheter Angiography (DSA)：
  • Protocol：經由 common femoral artery 或 radial artery access，使用 selective catheters 依序插管至 SMA, IMA 或 celiac axis 進行 digital subtraction angiography (DSA)。一旦發現明確的 active contrast extravasation 或 vascular abnormality，可立即使用 microcatheter 深入病灶，施打 coils, gel foam, N-butyl cyanoacrylate (glue) 或 microparticles 進行止血。
  • Role：兼具 Diagnostic 與 therapeutic 雙重功能的終極武器。保留給 unstable patients，或是 CTA 已經明確定位、需要緊急 embolization intervention 的病人。
• Colonoscopy：
  • Role：當急性大出血已經停止，且病人生命徵象穩定、腸道有充分時間完成 bowel preparation 時的 definitive 檢查。對於正在發生急性大量出血 (massive acute bleed) 的患者，未經過 prep 的腸道充滿大量血塊與糞便，視野極差，不僅 diagnostic yield 極低，更伴隨高度的 perforation 風險，因此不適合在 active massive bleed 的第一線使用。

02常見 pattern 分類

03Top common diagnoses

• Diverticular disease (憩室症)：下消化道大出血最常見的原因，佔所有 lower GI bleed 約 30-50%。病理機轉為 vasa recta 在 diverticular dome 處受到長期機械性摩擦而破裂。出血特性多為動脈性（arterial），量大、無痛，但有高達 70-80% 的機率會自行停止（self-limiting）。特別要注意的是，雖然 diverticula 絕大多數發生在左側大腸（sigmoid），但 右側大腸的 diverticula 一旦發生，其出血的機率卻比左側高出許多。
• Angiodysplasia (Vascular ectasia, 血管發育不良)：約佔下消化道出血的 10-20%。極度常見於 60 歲以上的年長者、患有慢性腎衰竭 (ESRD) 或是合併 aortic stenosis 的病人 (即著名的 Heyde's syndrome)。病灶多發於右側大腸（cecum, ascending colon）。由於是靜脈或微血管層級的擴張與出血，其出血速率較慢，臨床上常以反覆的間歇性出血 (intermittent bleed) 表現。
• Colorectal malignancy / Polyps (大腸直腸惡性腫瘤/息肉)：約佔 10%。通常呈現慢性、隱隱作痛或無痛的微量出血，常導致長期的缺鐵性貧血（iron deficiency anemia）與 occult blood positive。較少以 hemodynamically unstable 的 massive active bleed 表現，除非腫瘤表面發生大範圍壞死或侵蝕大血管。
• Ischemic colitis (缺血性腸炎)：好發於老年人與有心血管疾病史的患者，特別是發生在 watershed areas (splenic flexure, rectosigmoid junction)。典型臨床表現為突發性的急性下腹痛，隨後伴隨 hematochezia。影像上在 CTA 可見 bowel wall thickening, submucosal edema (呈現 "target sign" 或 "halo sign")。
• Anorectal causes (Hemorrhoids 痔瘡, Anal fissures 肛裂)：極度常見，通常表現為排便時的 bright red blood per rectum (BRBPR)，鮮血常滴在馬桶裡或擦拭於衛生紙上。通常不需要高階影像 workup 就能由理學檢查確診，但在排除較高位的嚴重病灶前不可掉以輕心。
• Post-polypectomy bleeding (息肉切除後出血)：在近期（過去兩週內）有大腸鏡息肉切除史的病人中，是非常明確的 iatrogenic (醫源性) 原因。早期出血可在術後立即發生，而延遲性出血常發生在術後幾天到兩三週內，機轉多為 eschar (焦痂) 脫落導致血管裸露。

04Cannot-miss diagnosis / emergency

05高頻 mimics 與 discriminators

06Next step / protocol / appropriateness

The Triage Algorithm for Active Lower GI Bleed

面對 acute lower GI bleeding，影像與臨床的處置邏輯必須高度依賴血行動力學的狀態，這是一個典型的 algorithmic approach：

1. Unstable Patient (Shock state, massive persistent hematochezia)：

• Appropriate next step：Aggressive Resuscitation (IV fluids, blood transfusions) $\rightarrow$ 直接推往 Catheter Angiography (IR)。
• Rationale：這種病人沒有時間承受大腸鏡所需的 bowel prep（通常需要數小時）；RBC scan 的準備與掃描時間太長也完全不適用。若急診動線極佳，可在前往 IR 途中順路安排 Flash CTA 抓取 roadmap，但這有個大前提：絕不可因為等待 CTA 掃描或等報告而 Delay IR therapy。若懷疑有 aortoenteric fistula 則必須聯絡急診外科。

1. Stable Patient, but with Brisk / Ongoing Active Bleeding：

• Appropriate next step：CT Angiography (CTA) 做為 first-line 影像檢查。
• Rationale：只要出血速率 > 0.3 mL/min，CTA 有極高機率能精確抓到出血點，且能給出 90% 以上準確的 anatomic map 與 vascular source。
• If CTA is Positive $\rightarrow$ 病人必須在 60 分鐘內（golden hour）火速送往 IR 進行 Angiography 與 embolization。
• If CTA is Negative $\rightarrow$ 代表當下出血已停止，或速率低於 0.3 mL/min。此時處置轉向保守，可開始進行大腸鏡 prep，或是若懷疑間歇性微量出血，改安排 RBC scan。

1. Stable Patient, with Slow or Intermittent Bleeding (Obscure GI Bleed)：

• Appropriate next step：Tagged RBC Scan。
• Rationale：利用其高達 24 小時的 monitoring window 來捕捉不知何時會發生的間歇性出血，因為它的偵測極限極低 (0.1 mL/min)。
• If RBC Scan is Positive $\rightarrow$ 證明確實有 active bleeding。此時若 activity 強且呈現早期 uptake，可立刻推去做 CTA 抓確切血管，或直接請 IR 上台。
• If RBC Scan is Negative $\rightarrow$ 代表 24 小時內無明顯出血，可轉往大腸鏡、或對於懷疑小腸出血者安排膠囊內視鏡 (Capsule endoscopy) 追蹤。

1. Stable Patient, and Bleeding has Clearly Stopped：

• Appropriate next step：Bowel preparation $\rightarrow$ Colonoscopy。
• Rationale：在乾淨的腸道視野下，大腸鏡不僅是 diagnostic 也是 therapeutic（可夾 clipping 血管、打 epinephrin 止血、或進行 thermal coagulation），並且能執行 biopsy 排除 malignancy。千萬不要在急性大出血且未 prep 的情況下硬做大腸鏡，那只是徒增併發症。

07Pitfalls / normal variants

• The deadly "Wait and See" after a positive CTA：這是急診與病房臨床決策上最大的 pitfall。GI bleeds 本質上就是間歇性的。如果你在 CTA 上清楚看到 active extravasation，卻把病人推回急診留觀區等待「看他下一包尿布會不會再解血便」，幾小時後再慢吞吞地送去 IR，那時 catheter angiography 幾乎肯定會變成陰性（因為血管收縮、血栓形成，血停了），導致錯失 embolization 的黃金窗口。看到 active bleeding CTA，就是立刻 off to IR suite。
• Misinterpreting fixed activities on RBC scan：髂動脈瘤 (Iliac aneurysms)、巨大子宮肌瘤 (Uterine fibroids)、異位腎 (Ectopic kidney)，甚至是一個滿脹的膀胱，都會在 RBC scan 上形成高活性區。如果讀片時忘記檢查這些亮點是否會「隨時間移動」，極易報出 false positive，導致病人接受不必要的手術。
• Bypassing the Non-contrast CTA phase：再次強調，沒有 Non-contrast phase，你無法為腸腔內的高密度影背書。若病人前幾天剛吞了高單位鐵劑，你在 Arterial phase 看到的「劇烈出血點」其實只是一顆正在發光的消化中藥丸。
• Blind trust in RBC scan localization：外科醫師常常期望 RBC scan 能像 GPS 一樣告訴他們要切哪一段腸子。身為放射科醫師，你必須在報告中明確 warning：RBC scan 的強項是確認「有沒有血」，而不是「血確切在哪裡」。它的 anatomic resolution 遠遠不及 CTA，因為血液會隨著蠕動四處亂竄。過度信任其落點，會導致錯誤的 bowel resection 範圍。
• Assuming all lower GI bleeding comes from the lower GI tract：這是一個經典的臨床陷阱。約有 10-15% 的 massive upper GI bleed (例如 severe peptic ulcer bleed 或食道靜脈曲張破裂 variceal rupture)，因為出血量極大、血液快速通過腸道，其臨床表現會是 hematochezia (解鮮血便) 而非典型的 melena (解黑便) 或 hematemesis (吐血)。如果下消化道的 imaging workup 找不到原因，務必考慮插 NG tube 洗胃看是否有鮮血，或盡速安排 EGD (胃鏡) 排除 upper GI source。