雙源CT雙能量肺灌注成像評價(jià)急性肺栓塞嚴(yán)重程度及右心功能的臨床價(jià)值

孔維芳，蒲 紅，王 娜，陳光文，李迎春，陶客言

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院放射科，四川 成都 610072)

雙源CT雙能量肺灌注成像評價(jià)急性肺栓塞嚴(yán)重程度及右心功能的臨床價(jià)值

孔維芳，蒲 紅，王 娜，陳光文，李迎春，陶客言

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)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(jià)急性肺動脈栓塞(acute pulmonary embolism，APE)嚴(yán)重程度的可行性及臨床價(jià)值。方法 經(jīng)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(tài)，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(jì)算灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)及雙室短軸最大徑比(RV/ LV)。根據(jù)臨床指標(biāo)分為嚴(yán)重組和非嚴(yán)重組，比較兩組各指標(biāo)的差異并進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果 以肺段為單位DEPI及CTPA診斷PE的符合率為83.958%，KAPPA系數(shù)值為0.658。嚴(yán)重組中灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)及RV/ LV均顯著高于非嚴(yán)重組(P< 0.05)。灌注缺損分?jǐn)?shù)與栓塞分?jǐn)?shù)及RV/ LV均有顯著相關(guān)性(P< 0.05)。結(jié)論 肺灌注缺損分?jǐn)?shù)評價(jià)APE的嚴(yán)重程度及右心功能有可行性及一定價(jià)值。

雙能量計(jì)算機(jī)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(xiǎn)程度分析，尤其是右心功能的評價(jià)對病情評價(jià)、治療及預(yù)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?jǐn)?shù)及右心室與左心室短軸最大徑比(RV/ LV)是評價(jià)APE嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)[2～4]。但栓塞分?jǐn)?shù)不能直接顯示灌注情況，其價(jià)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(jià)APE嚴(yán)重程度及右心功能的可行性及臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2013年2～11月我院24例經(jīng)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(xiàn)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(shù)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(fā)現(xiàn)深靜脈血栓，11例行D-二聚體檢查且呈陽性。按是否符合嚴(yán)重肺動脈栓塞(PE)標(biāo)準(zhǔn)分為嚴(yán)重組和非嚴(yán)重組各12例。嚴(yán)重PE標(biāo)準(zhǔn)[6]：心率>100次/分；動脈收縮壓<90 mmHg或較基礎(chǔ)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(shù) 采用Siemens Somatom Definition雙源CT機(jī)行DEPI掃描。常規(guī)胸部平掃后行增強(qiáng)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(zhǔn)直器64×0.6 mm，掃描層厚5 mm，重建間隔0.75 mm。旋轉(zhuǎn)時間0.33 s，螺距0.5，視野260 mm。使用4D劑量實(shí)時控制系統(tǒng)降低輻射劑量。雙筒高壓注射器以5 ml/s經(jīng)肘靜脈注射70～100 ml對比劑(優(yōu)維顯，370 mg/ml)，隨后以5 ml/s注射生理鹽水40 ml。延遲時間應(yīng)用人工智能觸發(fā)掃描系統(tǒng)確定，將感興趣區(qū)設(shè)在肺動脈主干，達(dá)到100 HU時再延遲5 s掃描自動開始。掃描方向?yàn)樽泐^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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進(jìn)行薄層三維重建得到CTPA圖像，CTPA診斷PE標(biāo)準(zhǔn)為肺動脈內(nèi)出現(xiàn)充盈缺損或動脈突然截?cái)嗷虿伙@示。以肺段為單位記錄栓子的部位、類型，亞段動脈栓子認(rèn)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(shù)計(jì)算。按照Qanadli等[2]的方法計(jì)算肺動脈阻塞分?jǐn)?shù)=Σ(n×d)/40×100%，n為肺動脈栓塞段數(shù)，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(cè)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(jì)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(tài)，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(fā)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(cè)或同側(cè)灌注正常區(qū)域?qū)φ眨怨嘧⑾∈杌蛉笔楫惓?。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(jìn)，計(jì)算灌注缺損分?jǐn)?shù)=Σ(n×d)/60×100%，n為灌注段數(shù)，d為灌注缺損程度(d=0：無缺損，d=1：點(diǎn)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(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 11.5版統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。采用診斷符合率及KAPPA分析評價(jià)DEPI與CTPA診斷PE的一致性；采用wilcoxcon秩和檢驗(yàn)比較組間灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)及RV/ LV的差異；采用直線相關(guān)分析灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)及RV/ LV的相關(guān)性。P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)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(yīng)關(guān)系見表1，兩者診斷PE的符合率為83.96%(403/480)，KAPPA系數(shù)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(diǎn)狀、斑片狀為主。

表1 CTPA栓塞類型與DEPI灌注缺損類型的對應(yīng)關(guān)系 (n)

2.2 APE嚴(yán)重組與非嚴(yán)重組灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)及RV/ LV比較 嚴(yán)重組灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)及RV/ LV均顯著高于非嚴(yán)重組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)，見表2，圖1、圖2。

表2 兩組栓塞分?jǐn)?shù)、灌注缺損分?jǐn)?shù)及RV/ LV比較

2.3 APE灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)與RV/LV的相關(guān)性 肺灌注缺損分?jǐn)?shù)與栓塞分?jǐn)?shù)之間呈顯著正相關(guān)(r=0.823，P= 0.00)，與RV/ LV之間呈正相關(guān)(r=0.551，P= 0.005)；肺栓塞分?jǐn)?shù)與RV/ LV之間呈正相關(guān)(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(shù)值為0.658，一致性中等。無PE時DEPI表現(xiàn)多正常，但也存在誤診的情況，主要由胸部疾病、對比劑及運(yùn)動偽影、體位原因等造成。部分型PE以斑點(diǎn)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(xiàn)為亞段、段灌注缺損，灌注缺損程度較栓塞程度嚴(yán)重，可能有CTPA顯示不清的遠(yuǎn)端微小PE存在，還可能與患者基礎(chǔ)心肺功能、伴發(fā)胸部其它病變、發(fā)病時間、治療過程等有關(guān)系，尚需要進(jìn)一步研究。完全型PE全部表現(xiàn)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(diǎn)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(jié)合，才有利于提高PE診斷的準(zhǔn)確性，并對肺血流灌注進(jìn)行評估。

圖1 嚴(yán)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(nèi)充盈缺損(粗箭)及多葉多段斑片狀、楔形灌注缺損區(qū)(細(xì)箭)；b：CTPA橫斷位圖像示RV及LV測值，室間隔變平直(細(xì)箭)

圖2 非嚴(yán)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(xì)箭)；b：CTPA橫斷位圖像示RV及LV測值，室間隔向右偏(細(xì)箭)

當(dāng)阻塞的肺血管占總肺循環(huán)的30%時就會產(chǎn)生明顯的肺動脈高壓，從而導(dǎo)致右心室后負(fù)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(jì)算右心功能參數(shù)及肺栓塞分?jǐn)?shù)來評估PE的嚴(yán)重程度及預(yù)后。RV/ LV是最常用的右心功能參數(shù)，可以作為評估PE右心室功能不全、病情的嚴(yán)重程度以及預(yù)后的重要指標(biāo)[4]。肺栓塞分?jǐn)?shù)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(jià)PE右心室功能、嚴(yán)重程度及預(yù)后的指標(biāo)[2，3]。但該方法僅考慮了肺動脈內(nèi)栓子對血管阻力產(chǎn)生的機(jī)械作用，但肺血管阻力還受神經(jīng)體液機(jī)制的調(diào)節(jié)，另外各栓塞分?jǐn)?shù)均沒有計(jì)算外周肺動脈的栓子，而且也沒有考慮到并發(fā)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(jià)值存在一定爭議[5]。

DEPI是通過對兩種能量狀態(tài)下80 kV和140 kV肺組織內(nèi)碘對比劑的分布情況進(jìn)行分析，對比劑受過期間局部對比劑增強(qiáng)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(chǔ)疾病、栓子、神經(jīng)及體液因素所致的肺血流受阻情況，而且反應(yīng)的是全肺的整體微循環(huán)狀況。肺灌注缺損分?jǐn)?shù)由Chae等[7]提出，基于肺段及灌注缺損程度計(jì)算得出。本研究在此基礎(chǔ)上對灌注缺損程度又進(jìn)行了細(xì)分。

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

在嚴(yán)重組與非嚴(yán)重組之間，灌注缺損分?jǐn)?shù)、栓塞分?jǐn)?shù)差別相對較大，而RV/LV的差別相對較??；灌注缺損分?jǐn)?shù)與栓塞分?jǐn)?shù)之間的相關(guān)性較灌注缺損分?jǐn)?shù)與RV/LV更強(qiáng)烈。上述結(jié)果可能是因?yàn)?，APE時，RV/LV作為右心功能指標(biāo)，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?jǐn)?shù)直接反應(yīng)血管灌注狀態(tài)，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?jǐn)?shù)及RV/LV有顯著相關(guān)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?jǐn)?shù)與栓塞分?jǐn)?shù)無顯著相關(guān)性，因?yàn)槁訮E時肺的雙重血供的代償機(jī)制已經(jīng)發(fā)揮作用，血流灌注有所恢復(fù)[11]。灌注缺損分?jǐn)?shù)有一定的缺陷，需要主觀判斷、算法相對復(fù)雜。運(yùn)動偽影、高濃度對比劑的偽影對結(jié)果產(chǎn)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(yán)重程度評估的價(jià)值尚需要大樣本的研究。

總之，雙源CTDEPI可以同時反應(yīng)肺動脈解剖結(jié)構(gòu)及肺血管灌注狀態(tài)，肺灌注缺損分?jǐn)?shù)作為一個新指標(biāo)，評價(jià)APE的嚴(yán)重程度及右心功能有一定的可行性及價(jià)值，尚需要進(jìn)一步的研究。

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R814.42

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1672-6170(2016)02-0110-04

2015-10-26；

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