多层螺旋CT肺动脉造影对急性肺栓塞右心功能相关参数的可重复性研究

胡杰　李彩英　潘彤　于晨　郭福倩



·论著·

多层螺旋CT肺动脉造影对急性肺栓塞右心功能相关参数的可重复性研究

胡杰李彩英潘彤于晨郭福倩

目的评价不同观察者间及同一观察者在不同时间对肺栓塞患者CT相关右心功能参数定量测量的可重复性。方法回顾性分析行多层螺旋CT肺动脉成像且影像质量良好的肺栓塞患者50例，对肺动脉栓塞患者CT有关右心室的相关参数进行定量评价，包括：室间隔位置、腔静脉回流、轴位及四腔层面右、左心室内径比(RVD/LVD)、四腔心层面右、左心室截面积比(RVA/LVA)。统计分析使用kappa统计、Pearson等级相关系数和Bland-Altman分析。结果同一观察者前、后2次测量室间隔位置(κ=0.754)及腔静脉返流(κ=0.865)一致性较好。Pearson分析前、后2次测量RVD-ax/LVD-ax、RVD-4ch/LVD-4ch、RVA/LVA间相关系数分别为0.959、0.932、0.987(P=0.000)。不同观察者测量室间隔位置(κ=0.384)及腔静脉返流(κ= 0.503)一致性尚可。Pearson分析二人测量RVD-ax/LVD-ax、RVD-4ch/LVD-4ch、RVA/LVA间相关系数分别为0.556、0.652、0.793(P=0.000)。结论同一观察者对急性肺栓塞患者右心功能参数的重复测量一致性较好；而不同观察者间测量结果存在较大差异。采用左、右室截面积比是诊断肺动脉栓塞右心室功能较客观的指标。

急性肺栓塞；右心功能；CTPA；可重复性

急性肺栓塞(APE)是临床常见的心血管疾病，肺动脉栓塞可引起肺动脉高压及右心后负荷增高，进而继发急性右心功能不全，是严重肺栓塞患者产生呼吸、循环衰竭致死的主要原因[1]，该病3个月病死率高达17.4%，即使得到恰当的抗凝治疗，血流动力学稳定患者的病死率仍可达8.1%～15.1%[2]。因此，右心功能不全是急性肺栓塞患者产生不良临床后果的标志[3]。这些变量除了右心扩张，各心室内径的改变，还包括室间隔位置的改变及腔静脉的返流。CT肺动脉成像(CTPA)作为一线检查方式被越来越多人接受，是目前24 h内最有效的检查手段[4,5]。CTPA不仅可以直接观察栓子情况，亦可提供右心状态的相关信息[6]。研究提出将RV/LV比值作为诊断右心功能改变的主要征象[7]。也有研究提出室间隔移位、下腔静脉返流等征象亦可评价右心改变[8,9]。当前，国内尚无关于急性肺栓塞后右心功能重复性研究的文献，本文的目的是采用同一观察者不同时间、不同观察者同一时间两种实验方法，对相同病例的CT有关右心参数进行重复测量，观察CT相关右心室参数对肺动脉栓塞严重程度评价的客观性。

1　资料与方法

1.1一般资料收集2013年1月至2014年11月在河北医大二院怀疑肺栓塞且接受CTPA检查确诊为肺栓塞的患者50例，其中男26例，女24例；平均年龄(58±15)岁。

1.2检查方法CT检查应用Philips 256iCT。患者取仰卧位，扫描范围为胸廓入口至肋膈角以下。采用高压注射器注入对比剂，速度约为4 ml/s，剂量约50 ml(按照患者实际体重做调整)，对比剂类型为非离子型对比剂碘海醇，于单次呼气末屏气开始扫描，屏气时间4～7 s。采用非心电门控，自动触发扫描技术。扫描参数：管电流200～300 mAs/转，管电压120 kV，准直128×0.625，螺距0.16～0.2，旋转时间270～330 ms，矩阵512×512，显示野350 mm。

1.3右心功能参数肺栓塞的诊断由两名有5～10年胸部影像诊断经验的医师来完成，调整窗宽、窗位优化图像，然后由不同观察者同一时间或同一观察者不同时间完成对相同病例右心参数的重复测量。室间隔形态分为三种，即：轻度右突、平直和左突，其中向右室突出属于正常形态，而严重的肺栓塞患者右室压力增高，会出现室间隔变平直，甚至左突。根据横轴位图像上返流入下腔静脉或肝静脉的程度，将下腔静脉功能情况分为6级[9]：Ⅰ无下腔静脉返流；Ⅱ仅存在回流到下腔的痕迹；Ⅲ回流到下腔静脉，但无肝静脉回流；Ⅳ回流入近端肝静脉；Ⅴ回流入中部的肝静脉；Ⅵ回流入末端肝静脉。RVD/LVD比值 在胸部常规横断面上，测量心室最大短径(RVD-ax、LVD-ax)；选择横断四腔心层面测量右、左心室内径(RVD-4ch、LVD-4ch)。RVA/LVA比值 在常规横断四腔心层面测量右、左心室的截面积(RVA、LVA)，沿心室内壁边缘勾画，后由计算机自动计算测量。见图1～6。

1.4观察指标回顾性对50例急性肺栓塞患者(中心型和周围型肺栓塞各占50%)影像资料进行定量评价，选取常规横断心脏层面，其中第一次观察结果即为观察员1所得结果。诊断标准为：出现症状14 d以内；且栓子位于肺动脉分支中央或与管壁呈锐角相交为急性肺栓塞。其间接征象：肺血减少或“马赛克”征象；右心房及右心室肥厚、扩张；心包积液。本试验采用同一观察者不同时间及不同观察者同一间对室间隔位置、下腔静脉返流及右心相关参数进行测量，并评估其相关性。

图1 正常室间隔位置,轻度突入右心

图2 室间隔移位,突入左心

图3CT图像显示造影剂返流为6级，即造影剂返流入下腔静脉及肝静脉末端

图4 常规四腔心层面右、左心室内径及截面积比值

图5 常规横断面右、左心室最大内径比值

图6　常规四腔心层面右、左心室内径及截面积比值

1.5统计学分析应用SPSS 17.0统计软件，腔静脉返流分级和室间隔位置采用Kappa检验，取值在0～1。Kappa≥0.75两者一致性较好；0.75>Kappa≥0.4两者一致性一般；Kappa<0.4两者一致性较差。采用Pearson等级相关系数和Bland-Altman分析来评价重复测得右心参数的相关性。

2　结果

2.1室间隔同一观察者不同时间观测，第一次观察显示室间隔正常20%(10例)，左突80%(40例)；第二次观察室间隔正常20%(10例)，左突80%(40例)，重复观察室间隔位置的描述一致性较好(κ= 0.754)。 不同观察者同一时间观测，观察员1测量结果即第一次观察结果，观察员2测得室间隔正常6%(3例)，左突94%(47例)，两观察员对室间隔可重复性研究具有较高的可变性(κ=0.384 )。见表1、2。

表1　同一观察者不同时间测得室间隔位置及下腔静脉返流的相关性　n=50,例

表2　不同观察者测得室间隔位置及下腔静脉返流的相关性　n=50,例

2.2腔静脉返流同一观察员第1次观察显示1级无返流占42%(21例)，2级返流占30%(15例)，3级返流占12%(6例)，4级返流占8%(4例)，5级返流占6%(3例)，6级返流占2%(1例)。第2次观察显示1级无返流占38%(19例)，2级返流占28%(14例)，3级返流占14%(7例)，4级返流占8%(4例)，5级返流占10%(5例)，6级返流占2%(1例)。我们根据腔静脉返流程度将其划分为：轻度返流(1～3级)、重度返流(4～6级)；重复观测来两种返流之间有较好一致性(κ= 0.865)。不同观察者同一时间观测，观察员1测量结果同第1次观察结果，观察员2测得1级无返流占26%(13例)，2级返流占42%(21例)，3级返流占22%(11例)，4级返流占6%(3例)，5级返流占2%(1例)，6级返流占2%(1例)，按上述返流程度划分三种返流之间一致性尚可(κ= 0.503)。

2.3右心参数Bland-Altman分析同一观察者两次测得RVD/LVD-ax差值的均值和标准差为-0.14±0.34；RVD/LVD-4ch差值的均值和标准差为-0.007、0.043； RVD/LVD-ax平均差为0.009、0.088。观察者1和2测得RVD/LVD-ax差值的均值和标准差为-0.11、0.33；RVD/LVD-4ch差值的均值和标准差为-0.25、0.37；RVD/LVD-ax平均差为-0.022±0.175。见表3、4，图1～3。

表3　同一观察者不同时间测得右心参数的相关性　±s

表4　不同观察者测得右心参数的相关性　±s

图1Bland-Altman分析同一观察者不同时间四腔心层面右、左心室内径比值(RVD-4ch/LVD-4ch)

3　讨论

右心功能不全是急性肺栓塞患者产生不良临床后果的标志[3]。多项研究表明，肺动脉造影(CTPA)中右心功能的改变可以直接预测患者的临床预后[8-12]。虽然有许多不同的定量测量方法可以用来评估急性肺栓塞所致右心功能障碍患者其右心的复杂形状，但目前尚无统一认可的标准和测量方式来界定。右心功能不全的直接(间接)征象包括室间隔平直或左移、对比剂返流入下腔静脉及右心室的扩张[13]。有研究已发现CTPA预测不良结果的可变性[14]。右心功能相关参数的定量测量客观性如何，国内研究较少，本研究采用不同观察者及同一观察者不同时间对右心室相关参数进行定量测量的方法，验证其可重复性。本研究结果表明，CTPA右心功能定量的重复测量存在一定的个体和时间差异，这也许是直至目前尚无统一标准形成的原因。

图2B land-Altman分析同一观察者不同时间四腔心层面右、左心室面积比值(RVA/LVA)

图3B land-Altman分析同一观察者不同时间轴向右、左心室内径比值(RVD-ax/LVD-ax)

右心室相关参数-室间隔:严重肺栓塞可导致右心压力增大，正常的室间隔右移会转变为平直或左突。室间隔移位不仅在急性肺栓塞中出现，还可出现在慢性肺动脉高压者。Collomb等[8,12]研究指出急性肺栓塞患者室间隔移位可以预测病情严重程度。另一方面，Araoz等[12,15]发现室间隔移位可以用来预测急性肺栓塞患者死亡。在本研究中，同一观察者不同时间测得室间隔左移率均为80%，两次测量结果一致性较好(κ=0.754)。而不同观察者同一时间检测出的室间隔左移率明显高于Araoz[12]等的23%和 VanderMeer等[15]的21%，观测二者间具有高度可变性(κ=0.384)，由此可见，室间隔位置判定受主观意识和层面选择的影响较大。因此，利用CTPA室间隔移位预测肺栓塞患者不良愈后价值有限。

右心室相关参数-腔静脉返流:被作为预测严重急性肺栓塞患者死亡的重要指标[9,13]。Collomb等[8]相关性研究指出，下腔静脉返流发病率较低(12%)，并不能作为区分肺栓塞患者严重程度的指标。国内学者周欣等[16]的研究显示，下腔静脉返流率在重度PE组与非重度PE组间存在差异。在本研究中，同一观察者第一次和第二次观测腔静脉返流率分别为20%和16%，二者有较高一致性(κ= 0.865)，不受观察时间的影响。而不同观察者测得重度下腔静脉返流率分别为20%和12%，这与Aviram 等[9]描述的20%大致相同。且前、后两次观测腔静脉返流程度有较好一致性(κ=0.503)，认为该指标对评估肺栓塞患者严重程度有一定价值。

右心室相关参数-RVD/LVD及RVA/LVA:多项研究表明，RVD/ LVD比值增大可以作为预测肺栓塞患者短期死亡率的指标[13,17]；虽然这项指标一直备受争议[18]。Quiroz等[19,20]使用轴位最大层面RVD/LVD>1来评价右心室的扩大，提示患者病情严重程度及预测早期死亡；还有一些学者认为RVD/LVD>1.5才有诊断意义[8,15]。目前，国内、外尚无关于同一观察者不同时间对右心室相关参数的可重复性观测，其研究价值可观。本研究创新性的对同一观察者不同时间测得RVD/LVD比值的相关性进行分析，其中轴位层面为0.959，四腔心层面为0.932(P=0.000)，说明二者间均具有良好的相关性，左、右心室内径比受选择层面等因素影响较小，是反映右心功能较为客观的指标，同一观察者不同时间测量结果具有高度一致性。

Araoz等[17]曾指出，两观察员间测得RVD/VD比值有一定可变性(r=0.51)。然而大多数的研究报道认为，RVD/LVD比值间有较高一致性。Quiroz等[19]利用Spearman’s rank分析得出两观察者间RVD/LVD比值相关系数为0.74。Ghuysen等[21]指出不同观察者测量高度一致(Spearman分析相关性r=0.65～0.97)。Ghaye等[22]表示Spearman分析相关性范围为0.726～0.973。本研究显示，两观察员间横断面及四腔心层面相关系数分别为0.556、0.652，研究表明不同观察者间重复性测量存在一定可变性，主要是由于不同观察者选择层面不同所致。此外，相关研究指出，不同观察者对重建四腔心层面的径线测量受个体操作影响较大；同时由于日常工作中具备后处理功能的工作站并不普及，且后处理过程费时费力，不能广泛应用；因此，观察常规横断层面心室径线能否反映右心室变化十分必要[23]。本研究针对以上问题，四腔层面未沿心室长轴行MPR重建，而是取自垂直于人体长轴的常规横断面，结果显示常规四腔心层面径线测量亦能较好的反映右心改变，且不同观察者间四腔心层面RVD/LVD比值较轴位层面一致性高，与Quiroz等[19]研究结论一致。

肺栓塞后右心功能的改变致使心室形态复杂，右心室/左心室最大截面积比(RVA/LVA)对诊断右心功能敏感性和特异性较高[19]。在本实验中，同一观察者及不同观察者重复测量RVA/LVA比值均具有良好的相关性，两者的相关系数分别为0.987和0.793；说明采用截面积比测量右心结果相对客观。此外，RVD-ax/LVD-ax、RVD-4ch/LVD-4ch、RVA/LVA三者比较，同一观察员不同时间及不同观察员间重复测量左、右截面积比值较单一径线测量更客观，一致性更好，准确性更高。

当然，本试验还存在诸多限制因素：(1)本研究未采用回顾性心电门控，仅采用常规胸部扫描及胸部重建来观察心室径线及面积比值，测量精准程度受到一定影响；(2)因为本研究样本量较小，研究结果是否具有代表性尚需扩大样本研究。

研究表明相同观察者不同时间的重复测量相关性较好，但仍存在一定可变性，需要在实际工作中注意和克服。而不同观察者间下腔静脉返流及室间隔移位的判定受主观意识和层面选择影响较大；且心室径线的测量更具有可重复性，其中左、右心截面积比在重复测量中一致性较高。因此建议采用左、右心截面积比研究和评估急性肺栓塞患者右心功能。

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Study on the repeatability of multislice CT pulmonary artery angiography in diagnosis of related right ventricular parameters in patients with acute pulmonary embolism

HUJie,LICaiying,PANTong,etal.

DepartmentofRadiology,TheSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050000,China

ObjectiveTo evaluate the repeatability of multislice CT pulmonary artery angiography (MSCTPA) in diagnosis of related right ventricular parameters in patients with acute pulmonary embolism (PE) by different observers or in different time points.MethodsThe clinical data about 50 patients with PE who underwent MSCTPA in our hospital from January 2013 to November 2014 were retrospectively analyzed.The CT-related right ventricular parameters were quantitatively analyzed,including interventricular septum location, inferior vena cava (IVC) reflux, ratio of RV diameter (RVD)/left ventricular diameter (LVD) on axial sections and four-chamber (4-CH) views, and ratio of right and left ventricular area (RVA/LVA) on four-chamber section.The results were statistically analyzed by using kappa statistics, Pearson coefficient of rank correlation and Bland-Altman analysis.ResultsThe consistency was better in septal position (κ=0.754) and the vena cava reflux (κ=0.865) detected by the same observer in two-time detections. Pearson analysis showed that the correlation coefficient of RVD-ax/LVD-ax, RVD-4ch/LVD-4ch and RVA/LVA in two time points was 0.959, 0.932 and 0.987, respectively (P<0.01). The consistency was acceptable in septal position (κ=0.384) and vena cava reflux (κ=0.503) detected by different observers. Pearson analysis also showed that the correlation coefficient of RVD-ax/LVD-ax,RVD-4ch/LVD-4ch and RVA/LVA detected by two testers was 0.556,0.652,0.793 (P<0.01).ConclusionThe consistency is better in repeat measure of CT-related right ventricular parameters in patients with PE detected by the same observer, however, the measure results detected by different observers are quite different. The ratio of RVA/LVA is relatively objective index to evaluate right ventricular function of patients with PE.

acute pulmonary embolism; right ventricular function; multislice CT pulmonary artery angiography; repeatability

10.3969/j.issn.1002-7386.2016.20.005

050000石家庄市，河北医科大学第二医院放射科(胡杰现工作单位为河北省石家庄市第三医院CT室)

李彩英，050000石家庄市，河北医科大学第二医院放射科；

E-mail：licaiying63@163.com

R 814.43

A

1002-7386(2016)20-3063-05

2016-03-11)