雙源CT雙能量肺灌注成像評價急性肺栓塞嚴重程度及右心功能的臨床價值

孔維芳，蒲 紅，王 娜，陳光文，李迎春，陶客言

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院放射科，四川 成都 610072)

雙源CT雙能量肺灌注成像評價急性肺栓塞嚴重程度及右心功能的臨床價值

孔維芳，蒲 紅，王 娜，陳光文，李迎春，陶客言

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院放射科，四川 成都 610072)

目的 探討雙源CT雙能量肺灌注成像(dual energy perfusion imaging，DEPI)評價急性肺動脈栓塞(acute pulmonary embolism，APE)嚴重程度的可行性及臨床價值。方法 經雙源多層螺旋CT肺動脈成像(computered tomography pulmonary angiography，CTPA)確診的24例APE患者，觀察DEPI圖像肺灌注缺損的位置及形態，CTPA圖像上肺動脈栓塞(PE)的位置、類型，測量雙室短軸最大徑，分別計算灌注缺損分數、栓塞分數及雙室短軸最大徑比(RV/ LV)。根據臨床指標分為嚴重組和非嚴重組，比較兩組各指標的差異并進行相關性分析。結果 以肺段為單位DEPI及CTPA診斷PE的符合率為83.958%，KAPPA系數值為0.658。嚴重組中灌注缺損分數、栓塞分數及RV/ LV均顯著高于非嚴重組(P< 0.05)。灌注缺損分數與栓塞分數及RV/ LV均有顯著相關性(P< 0.05)。結論 肺灌注缺損分數評價APE的嚴重程度及右心功能有可行性及一定價值。

雙能量計算機斷層成像；肺灌注；肺動脈栓塞

急性肺動脈栓塞(acute pulmonary embolism，APE)是臨床常見的危急重癥之一，提高對APE危險程度分析，尤其是右心功能的評價對病情評價、治療及預后有重要的臨床意義[1]。多層螺旋CT肺動脈成像(computered tomography pulmonary angiography，CTPA)栓塞分數及右心室與左心室短軸最大徑比(RV/ LV)是評價APE嚴重程度的重要指標[2～4]。但栓塞分數不能直接顯示灌注情況，其價值有所爭議[5]。雙能量肺灌注成像(dual energy perfusion imaging，DEPI)通過碘對比劑的分布顯示PE所致的肺血流灌注缺損[1]，本研究探討DEPI評價APE嚴重程度及右心功能的可行性及臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2013年2～11月我院24例經雙源CTPA確診的APE患者，男8例，女16例，平均年齡48.13歲。臨床表現為下肢腫痛、腫脹8例，心悸2例，胸痛、胸悶、咳嗽5例，外科手術后下肢腫痛、暈厥、胸痛8例，腎病綜合征1例。其中18例超聲發現深靜脈血栓，11例行D-二聚體檢查且呈陽性。按是否符合嚴重肺動脈栓塞(PE)標準分為嚴重組和非嚴重組各12例。嚴重PE標準[6]：心率>100次/分；動脈收縮壓<90 mmHg或較基礎血壓下降超過40 mmHg以上；呼吸頻率>25次/分；血氧分壓(PaO2)<60 mmHg或血氧飽和度(SaO2)< 80%。

1.2 CT掃描技術 采用Siemens Somatom Definition雙源CT機行DEPI掃描。常規胸部平掃后行增強雙能量掃描，2個球管的管電壓、有效電流分別為80 kV、140 kV，113～228 mAs、25～48 mAs。準直器64×0.6 mm，掃描層厚5 mm，重建間隔0.75 mm。旋轉時間0.33 s，螺距0.5，視野260 mm。使用4D劑量實時控制系統降低輻射劑量。雙筒高壓注射器以5 ml/s經肘靜脈注射70～100 ml對比劑(優維顯，370 mg/ml)，隨后以5 ml/s注射生理鹽水40 ml。延遲時間應用人工智能觸發掃描系統確定，將感興趣區設在肺動脈主干，達到100 HU時再延遲5 s掃描自動開始。掃描方向為足頭方向，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。

1.3 圖像分析 原始數據被重組為80 kV、140 kV及兩者按3∶7的比例融合圖像。采用80 kV數據進行薄層三維重建得到CTPA圖像，CTPA診斷PE標準為肺動脈內出現充盈缺損或動脈突然截斷或不顯示。以肺段為單位記錄栓子的部位、類型，亞段動脈栓子認為是肺段部分型栓塞，段動脈近端栓子按所屬肺段動脈總數計算。按照Qanadli等[2]的方法計算肺動脈阻塞分數=Σ(n×d)/40×100%，n為肺動脈栓塞段數，d栓塞程度(d=0：無栓塞，d=1：部分栓塞，d=2：完全栓塞)。分別在三尖瓣、二尖瓣橫斷面水平測量雙側心室自由壁至室間隔的最大垂直距離為右心室短軸最大徑(right ventricular maximal short axis，RV)左心室短軸最大徑(left ventricular maximal short axis，LV)，計算右、左心室短軸最大徑比值(RV/ LV)。間隔2周后在工作站上利用Siemens雙能量肺灌注成像軟件(Lung PBV)得到DEPI圖像，選擇100%灌注模式用以顯示肺灌注狀態，在橫斷面、冠狀面和矢狀面綜合觀察。灌注的偽彩色為灰階16 bit和正電子發射斷層成像彩虹(PET Rain-bow)16 bit。窗寬-960 hU，窗位-400 hU。DEPI上以對側或同側灌注正常區域對照，以灌注稀疏或缺失為異常。以肺段為單位記錄灌注缺損的部位及程度，按照Chae等[7]的方法略加改進，計算灌注缺損分數=Σ(n×d)/60×100%，n為灌注段數，d為灌注缺損程度(d=0：無缺損，d=1：點狀缺損，d=2∶片狀灌注缺損，d=3∶亞段、段分布灌注缺損)。

1.4 統計學方法 采用SPSS 11.5版統計軟件進行數據處理。采用診斷符合率及KAPPA分析評價DEPI與CTPA診斷PE的一致性；采用wilcoxcon秩和檢驗比較組間灌注缺損分數、栓塞分數及RV/ LV的差異；采用直線相關分析灌注缺損分數、栓塞分數及RV/ LV的相關性。P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 DEPI與CTPA診斷APE的比較 24例APE患者共480個肺段納入分析，右肺動脈栓塞1處，左肺動脈1處，右肺中間段動脈3處，右肺基底段動脈7處，左肺基底段動脈3處，右肺上葉動脈1處，中葉動脈1處，段或亞段栓塞164處。以肺段為單位，CTPA栓塞類型與DEPI灌注缺損類型的對應關系見表1，兩者診斷PE的符合率為83.96%(403/480)，KAPPA系數值為0.658，P= 0.000。37個部分型肺栓塞肺段無灌注缺損；40個肺段未見肺栓塞而有灌注缺損，以斑點狀、斑片狀為主。

表1 CTPA栓塞類型與DEPI灌注缺損類型的對應關系 (n)

2.2 APE嚴重組與非嚴重組灌注缺損分數、栓塞分數及RV/ LV比較 嚴重組灌注缺損分數、栓塞分數及RV/ LV均顯著高于非嚴重組，差異均有統計學意義(P< 0.05)，見表2，圖1、圖2。

表2 兩組栓塞分數、灌注缺損分數及RV/ LV比較

2.3 APE灌注缺損分數、栓塞分數與RV/LV的相關性 肺灌注缺損分數與栓塞分數之間呈顯著正相關(r=0.823，P= 0.00)，與RV/ LV之間呈正相關(r=0.551，P= 0.005)；肺栓塞分數與RV/ LV之間呈正相關(r=0.529，P= 0.008)。

3 討論

本研究中DEPI與CTPA的診斷PE的符合率為83.958%，KAPPA系數值為0.658，一致性中等。無PE時DEPI表現多正常，但也存在誤診的情況，主要由胸部疾病、對比劑及運動偽影、體位原因等造成。部分型PE以斑點狀、斑片狀灌注缺損為主；35個肺段無灌注缺損，會造成PE的漏診，但也反映了這些部分型PE對肺血流影響相對較??；另有10個肺段表現為亞段、段灌注缺損，灌注缺損程度較栓塞程度嚴重，可能有CTPA顯示不清的遠端微小PE存在，還可能與患者基礎心肺功能、伴發胸部其它病變、發病時間、治療過程等有關系，尚需要進一步研究。完全型PE全部表現為灌注缺損，且以壓段、段分布為主，說明完全型PE對血流灌注影響較大；少部分為斑點狀及斑片狀為主，灌注缺損程度小于栓塞程度，可能是肺的雙重血供起到了代償作用。因此DEPI必須與CTPA相互結合，才有利于提高PE診斷的準確性，并對肺血流灌注進行評估。

圖1 嚴重組患者CTPA及DEPI圖像 a：CTPA與DEPI混合冠狀位圖像示雙肺多葉多段肺動脈內充盈缺損(粗箭)及多葉多段斑片狀、楔形灌注缺損區(細箭)；b：CTPA橫斷位圖像示RV及LV測值，室間隔變平直(細箭)

圖2 非嚴重組患者CTPA及DEPI圖像 a：CTPA與DEPI混合冠狀位圖像示右肺中葉肺動脈完全型充盈缺損及下葉肺動脈部分型充盈缺損(粗箭)，右肺中葉楔形灌注缺損(細箭)；b：CTPA橫斷位圖像示RV及LV測值，室間隔向右偏(細箭)

當阻塞的肺血管占總肺循環的30%時就會產生明顯的肺動脈高壓，從而導致右心室后負荷增加甚至右心衰竭。CTPA作為診斷 PE的首選方法，可以通過計算右心功能參數及肺栓塞分數來評估PE的嚴重程度及預后。RV/ LV是最常用的右心功能參數，可以作為評估PE右心室功能不全、病情的嚴重程度以及預后的重要指標[4]。肺栓塞分數是CTPA定量分析PE肺動脈阻塞程度的一種方法，普遍采用Qanadli[2]及Mastora[3]評分方法。栓子阻塞程度是影響肺動脈血流灌注的主要因素，可以作為評價PE右心室功能、嚴重程度及預后的指標[2，3]。但該方法僅考慮了肺動脈內栓子對血管阻力產生的機械作用，但肺血管阻力還受神經體液機制的調節，另外各栓塞分數均沒有計算外周肺動脈的栓子，而且也沒有考慮到并發的其它增加肺動脈壓力的疾病的影響，因此部分研究對其價值存在一定爭議[5]。

DEPI是通過對兩種能量狀態下80 kV和140 kV肺組織內碘對比劑的分布情況進行分析，對比劑受過期間局部對比劑增強即可代表局部的血流量，間接顯示肺血流灌注情況[1]，包括基礎疾病、栓子、神經及體液因素所致的肺血流受阻情況，而且反應的是全肺的整體微循環狀況。肺灌注缺損分數由Chae等[7]提出，基于肺段及灌注缺損程度計算得出。本研究在此基礎上對灌注缺損程度又進行了細分。

本研究發現，嚴重組灌注缺損分數、栓塞分數及RV/ LV均高于非嚴重組。Apfaltrer等采用肺灌注缺損容量(PDV)也可以區別嚴重和非嚴重PE[8]。三個指標在栓塞組及非栓塞組也有顯著差異[9]。肺灌注缺損分數與肺栓塞分數及RV/ LV均有相關性，肺灌注缺損分數與栓塞分數高度相關，與RV/LV顯著相關。與Chae、Zhou及張秀麗等[7，9，10]的研究結果類似。因此我們可以得出初步結論：灌注缺損分數用來提示APE的嚴重程度及右心功能有一定的可行性及價。但有研究采用PDV顯示APE時，灌注缺損與栓塞分數無相關性，作者認為可能與部分型PE未影響肺血流量有關[9]。

在嚴重組與非嚴重組之間，灌注缺損分數、栓塞分數差別相對較大，而RV/LV的差別相對較??；灌注缺損分數與栓塞分數之間的相關性較灌注缺損分數與RV/LV更強烈。上述結果可能是因為，APE時，RV/LV作為右心功能指標，受肺血流灌注的影響，心肌尚處于代償期，其變化相對較緩慢；而灌注缺損分數直接反應血管灌注狀態，受肺動脈栓子的影響相對較大，變化相對較迅速。在APE，灌注缺損分數及RV/LV有顯著相關性，但前者對肺動脈栓塞的反映更加及時、迅速。在慢性PE中，灌注缺損分數與栓塞分數無顯著相關性，因為慢性PE時肺的雙重血供的代償機制已經發揮作用，血流灌注有所恢復[11]。灌注缺損分數有一定的缺陷，需要主觀判斷、算法相對復雜。運動偽影、高濃度對比劑的偽影對結果產生一些不可以避免的影響。因此對于灌注缺損對急性肺栓塞嚴重程度評估的價值尚需要大樣本的研究。

總之，雙源CTDEPI可以同時反應肺動脈解剖結構及肺血管灌注狀態，肺灌注缺損分數作為一個新指標，評價APE的嚴重程度及右心功能有一定的可行性及價值，尚需要進一步的研究。

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R814.42

A

1672-6170(2016)02-0110-04

2015-10-26；

2015-12-10)