双源CT双能量肺灌注成像评价急性肺栓塞严重程度及右心功能的临床价值

孔维芳，蒲 红，王 娜，陈光文，李迎春，陶客言

(四川省医学科学院·四川省人民医院放射科，四川 成都 610072)

双源CT双能量肺灌注成像评价急性肺栓塞严重程度及右心功能的临床价值

孔维芳，蒲 红，王 娜，陈光文，李迎春，陶客言

(四川省医学科学院·四川省人民医院放射科，四川 成都 610072)

目的 探讨双源CT双能量肺灌注成像(dual energy perfusion imaging，DEPI)评价急性肺动脉栓塞(acute pulmonary embolism，APE)严重程度的可行性及临床价值。方法 经双源多层螺旋CT肺动脉成像(computered tomography pulmonary angiography，CTPA)确诊的24例APE患者，观察DEPI图像肺灌注缺损的位置及形态，CTPA图像上肺动脉栓塞(PE)的位置、类型，测量双室短轴最大径，分别计算灌注缺损分数、栓塞分数及双室短轴最大径比(RV/ LV)。根据临床指标分为严重组和非严重组，比较两组各指标的差异并进行相关性分析。结果 以肺段为单位DEPI及CTPA诊断PE的符合率为83.958%，KAPPA系数值为0.658。严重组中灌注缺损分数、栓塞分数及RV/ LV均显著高于非严重组(P< 0.05)。灌注缺损分数与栓塞分数及RV/ LV均有显著相关性(P< 0.05)。结论 肺灌注缺损分数评价APE的严重程度及右心功能有可行性及一定价值。

双能量计算机断层成像；肺灌注；肺动脉栓塞

急性肺动脉栓塞(acute pulmonary embolism，APE)是临床常见的危急重症之一，提高对APE危险程度分析，尤其是右心功能的评价对病情评价、治疗及预后有重要的临床意义[1]。多层螺旋CT肺动脉成像(computered tomography pulmonary angiography，CTPA)栓塞分数及右心室与左心室短轴最大径比(RV/ LV)是评价APE严重程度的重要指标[2～4]。但栓塞分数不能直接显示灌注情况，其价值有所争议[5]。双能量肺灌注成像(dual energy perfusion imaging，DEPI)通过碘对比剂的分布显示PE所致的肺血流灌注缺损[1]，本研究探讨DEPI评价APE严重程度及右心功能的可行性及临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2013年2～11月我院24例经双源CTPA确诊的APE患者，男8例，女16例，平均年龄48.13岁。临床表现为下肢肿痛、肿胀8例，心悸2例，胸痛、胸闷、咳嗽5例，外科手术后下肢肿痛、晕厥、胸痛8例，肾病综合征1例。其中18例超声发现深静脉血栓，11例行D-二聚体检查且呈阳性。按是否符合严重肺动脉栓塞(PE)标准分为严重组和非严重组各12例。严重PE标准[6]：心率>100次/分；动脉收缩压<90 mmHg或较基础血压下降超过40 mmHg以上；呼吸频率>25次/分；血氧分压(PaO2)<60 mmHg或血氧饱和度(SaO2)< 80%。

1.2 CT扫描技术 采用Siemens Somatom Definition双源CT机行DEPI扫描。常规胸部平扫后行增强双能量扫描，2个球管的管电压、有效电流分别为80 kV、140 kV，113～228 mAs、25～48 mAs。准直器64×0.6 mm，扫描层厚5 mm，重建间隔0.75 mm。旋转时间0.33 s，螺距0.5，视野260 mm。使用4D剂量实时控制系统降低辐射剂量。双筒高压注射器以5 ml/s经肘静脉注射70～100 ml对比剂(优维显，370 mg/ml)，随后以5 ml/s注射生理盐水40 ml。延迟时间应用人工智能触发扫描系统确定，将感兴趣区设在肺动脉主干，达到100 HU时再延迟5 s扫描自动开始。扫描方向为足头方向，扫描范围自胸廓入口至膈肌水平。

1.3 图像分析 原始数据被重组为80 kV、140 kV及两者按3∶7的比例融合图像。采用80 kV数据进行薄层三维重建得到CTPA图像，CTPA诊断PE标准为肺动脉内出现充盈缺损或动脉突然截断或不显示。以肺段为单位记录栓子的部位、类型，亚段动脉栓子认为是肺段部分型栓塞，段动脉近端栓子按所属肺段动脉总数计算。按照Qanadli等[2]的方法计算肺动脉阻塞分数=Σ(n×d)/40×100%，n为肺动脉栓塞段数，d栓塞程度(d=0：无栓塞，d=1：部分栓塞，d=2：完全栓塞)。分别在三尖瓣、二尖瓣横断面水平测量双侧心室自由壁至室间隔的最大垂直距离为右心室短轴最大径(right ventricular maximal short axis，RV)左心室短轴最大径(left ventricular maximal short axis，LV)，计算右、左心室短轴最大径比值(RV/ LV)。间隔2周后在工作站上利用Siemens双能量肺灌注成像软件(Lung PBV)得到DEPI图像，选择100%灌注模式用以显示肺灌注状态，在横断面、冠状面和矢状面综合观察。灌注的伪彩色为灰阶16 bit和正电子发射断层成像彩虹(PET Rain-bow)16 bit。窗宽-960 hU，窗位-400 hU。DEPI上以对侧或同侧灌注正常区域对照，以灌注稀疏或缺失为异常。以肺段为单位记录灌注缺损的部位及程度，按照Chae等[7]的方法略加改进，计算灌注缺损分数=Σ(n×d)/60×100%，n为灌注段数，d为灌注缺损程度(d=0：无缺损，d=1：点状缺损，d=2∶片状灌注缺损，d=3∶亚段、段分布灌注缺损)。

1.4 统计学方法 采用SPSS 11.5版统计软件进行数据处理。采用诊断符合率及KAPPA分析评价DEPI与CTPA诊断PE的一致性；采用wilcoxcon秩和检验比较组间灌注缺损分数、栓塞分数及RV/ LV的差异；采用直线相关分析灌注缺损分数、栓塞分数及RV/ LV的相关性。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 DEPI与CTPA诊断APE的比较 24例APE患者共480个肺段纳入分析，右肺动脉栓塞1处，左肺动脉1处，右肺中间段动脉3处，右肺基底段动脉7处，左肺基底段动脉3处，右肺上叶动脉1处，中叶动脉1处，段或亚段栓塞164处。以肺段为单位，CTPA栓塞类型与DEPI灌注缺损类型的对应关系见表1，两者诊断PE的符合率为83.96%(403/480)，KAPPA系数值为0.658，P= 0.000。37个部分型肺栓塞肺段无灌注缺损；40个肺段未见肺栓塞而有灌注缺损，以斑点状、斑片状为主。

表1 CTPA栓塞类型与DEPI灌注缺损类型的对应关系 (n)

2.2 APE严重组与非严重组灌注缺损分数、栓塞分数及RV/ LV比较 严重组灌注缺损分数、栓塞分数及RV/ LV均显著高于非严重组，差异均有统计学意义(P< 0.05)，见表2，图1、图2。

表2 两组栓塞分数、灌注缺损分数及RV/ LV比较

2.3 APE灌注缺损分数、栓塞分数与RV/LV的相关性 肺灌注缺损分数与栓塞分数之间呈显著正相关(r=0.823，P= 0.00)，与RV/ LV之间呈正相关(r=0.551，P= 0.005)；肺栓塞分数与RV/ LV之间呈正相关(r=0.529，P= 0.008)。

3 讨论

本研究中DEPI与CTPA的诊断PE的符合率为83.958%，KAPPA系数值为0.658，一致性中等。无PE时DEPI表现多正常，但也存在误诊的情况，主要由胸部疾病、对比剂及运动伪影、体位原因等造成。部分型PE以斑点状、斑片状灌注缺损为主；35个肺段无灌注缺损，会造成PE的漏诊，但也反映了这些部分型PE对肺血流影响相对较小；另有10个肺段表现为亚段、段灌注缺损，灌注缺损程度较栓塞程度严重，可能有CTPA显示不清的远端微小PE存在，还可能与患者基础心肺功能、伴发胸部其它病变、发病时间、治疗过程等有关系，尚需要进一步研究。完全型PE全部表现为灌注缺损，且以压段、段分布为主，说明完全型PE对血流灌注影响较大；少部分为斑点状及斑片状为主，灌注缺损程度小于栓塞程度，可能是肺的双重血供起到了代偿作用。因此DEPI必须与CTPA相互结合，才有利于提高PE诊断的准确性，并对肺血流灌注进行评估。

图1 严重组患者CTPA及DEPI图像 a：CTPA与DEPI混合冠状位图像示双肺多叶多段肺动脉内充盈缺损(粗箭)及多叶多段斑片状、楔形灌注缺损区(细箭)；b：CTPA横断位图像示RV及LV测值，室间隔变平直(细箭)

图2 非严重组患者CTPA及DEPI图像 a：CTPA与DEPI混合冠状位图像示右肺中叶肺动脉完全型充盈缺损及下叶肺动脉部分型充盈缺损(粗箭)，右肺中叶楔形灌注缺损(细箭)；b：CTPA横断位图像示RV及LV测值，室间隔向右偏(细箭)

当阻塞的肺血管占总肺循环的30%时就会产生明显的肺动脉高压，从而导致右心室后负荷增加甚至右心衰竭。CTPA作为诊断 PE的首选方法，可以通过计算右心功能参数及肺栓塞分数来评估PE的严重程度及预后。RV/ LV是最常用的右心功能参数，可以作为评估PE右心室功能不全、病情的严重程度以及预后的重要指标[4]。肺栓塞分数是CTPA定量分析PE肺动脉阻塞程度的一种方法，普遍采用Qanadli[2]及Mastora[3]评分方法。栓子阻塞程度是影响肺动脉血流灌注的主要因素，可以作为评价PE右心室功能、严重程度及预后的指标[2，3]。但该方法仅考虑了肺动脉内栓子对血管阻力产生的机械作用，但肺血管阻力还受神经体液机制的调节，另外各栓塞分数均没有计算外周肺动脉的栓子，而且也没有考虑到并发的其它增加肺动脉压力的疾病的影响，因此部分研究对其价值存在一定争议[5]。

DEPI是通过对两种能量状态下80 kV和140 kV肺组织内碘对比剂的分布情况进行分析，对比剂受过期间局部对比剂增强即可代表局部的血流量，间接显示肺血流灌注情况[1]，包括基础疾病、栓子、神经及体液因素所致的肺血流受阻情况，而且反应的是全肺的整体微循环状况。肺灌注缺损分数由Chae等[7]提出，基于肺段及灌注缺损程度计算得出。本研究在此基础上对灌注缺损程度又进行了细分。

本研究发现，严重组灌注缺损分数、栓塞分数及RV/ LV均高于非严重组。Apfaltrer等采用肺灌注缺损容量(PDV)也可以区别严重和非严重PE[8]。三个指标在栓塞组及非栓塞组也有显著差异[9]。肺灌注缺损分数与肺栓塞分数及RV/ LV均有相关性，肺灌注缺损分数与栓塞分数高度相关，与RV/LV显著相关。与Chae、Zhou及张秀丽等[7，9，10]的研究结果类似。因此我们可以得出初步结论：灌注缺损分数用来提示APE的严重程度及右心功能有一定的可行性及价。但有研究采用PDV显示APE时，灌注缺损与栓塞分数无相关性，作者认为可能与部分型PE未影响肺血流量有关[9]。

在严重组与非严重组之间，灌注缺损分数、栓塞分数差别相对较大，而RV/LV的差别相对较小；灌注缺损分数与栓塞分数之间的相关性较灌注缺损分数与RV/LV更强烈。上述结果可能是因为，APE时，RV/LV作为右心功能指标，受肺血流灌注的影响，心肌尚处于代偿期，其变化相对较缓慢；而灌注缺损分数直接反应血管灌注状态，受肺动脉栓子的影响相对较大，变化相对较迅速。在APE，灌注缺损分数及RV/LV有显著相关性，但前者对肺动脉栓塞的反映更加及时、迅速。在慢性PE中，灌注缺损分数与栓塞分数无显著相关性，因为慢性PE时肺的双重血供的代偿机制已经发挥作用，血流灌注有所恢复[11]。灌注缺损分数有一定的缺陷，需要主观判断、算法相对复杂。运动伪影、高浓度对比剂的伪影对结果产生一些不可以避免的影响。因此对于灌注缺损对急性肺栓塞严重程度评估的价值尚需要大样本的研究。

总之，双源CTDEPI可以同时反应肺动脉解剖结构及肺血管灌注状态，肺灌注缺损分数作为一个新指标，评价APE的严重程度及右心功能有一定的可行性及价值，尚需要进一步的研究。

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R814.42

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1672-6170(2016)02-0110-04

2015-10-26；

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