对比能谱CT碘图与单能量图对微小肺动脉栓子的检出效能

闫玉昌，靳二虎，潘振宇，都雪朝，裴晓姣，蒋 涛*

(1.首都医科大学附属北京朝阳医院放射科，北京 100043；2.首都医科大学附属北京友谊医院放射科，北京 100050)

肺栓塞(pulmonary embolism, PE)是栓子阻塞肺动脉主干及其分支所致肺循环障碍综合征[1]。起病急，临床误诊率及病死率均较高[2]，及时、准确诊断对于降低PE相关死亡率具有重要意义[3]。螺旋CT肺动脉成像(CT pulmonary angiography, CTPA)是目前临床最常用的PE检查方法，可清晰显示位于段以上肺动脉内的栓子并作出准确诊断；但对于段以下肺动脉(5～7级肺动脉)内的微小栓子，CTPA敏感性有限[4]，导致部分微小栓子未能及时诊断而延误治疗甚至影响预后。双能CT能谱成像已广泛用于诊断PE[5-6]，不仅能获得单能量图，还可获得碘图，增加图像内含碘对比剂区与非含碘对比剂区的对比度，进而提高肺动脉小栓子检出率。本研究对比碘图与单能量图对微小肺动脉栓子的诊断效果，探讨碘图对段以下PE的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年3月—10月62例接受双能CT肺动脉造影的PE患者，其中男38例，女24例，年龄46～80岁，平均(60.3±5.1)岁。纳入标准：①临床确诊PE；②单能量图显示肺动脉主干CT值≥250 HU，肺动脉对比剂充盈良好；③治疗后随访过程中栓子消失或变小。排除标准：患者屏气不佳，图像呼吸运动伪影重而影响诊断。本研究获得院伦理委员会批准，检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery HD CT750 64层宝石能谱CT仪。嘱患者仰卧，行全肺扫描，管电压120 kV，自动毫安管电流，层厚及层间隔均为5 mm，螺距1.375∶1；之后采用双筒高压注射器经肘静脉以流率4～5 ml/s注射碘普罗胺370(370 mgI/ml)85～95 ml，以相同流率跟注20 ml生理盐水，以肺动脉内阈值监测扫描，于主肺动脉干内设置监测点，触发阈值为100 HU。采用自适应迭代重建算法进行标准重建，层厚及层间隔均为0.625 mm。

1.3 图像后处理及评价 采用GE AW4.6工作站进行能谱分析并获得碘图。由3名均有10年以上胸部影像学诊断经验的放射科医师(2名主治医师、1名副主任医师)阅片，判断有无PE；意见不一时经协商后达成共识。取窗宽(175±10)100 μg/cm3、窗位(75±10)100 μg/cm3观察碘图，选择窗宽(600±50)HU、窗位(50±10)HU观察单能量图(70 keV)，分别计数其发现不同级别肺动脉栓子数目，并测量栓子径线[(长+宽)/2]，每个栓子测量3次，取平均值。选取2组图像均可显示的1～4级肺动脉内栓子，以面积测量法[面积为(10±2)mm2]分别测量栓子及邻近肺动脉碘浓度或CT值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 16.0统计分析软件。以χ2检验比较碘图、单能量图检出1～4级、5～7级肺动脉栓子数目差异；计量资料以±s表示，采用配对样本t检验比较2种图像所测肺动脉栓子径线。对碘浓度与CT值(计量单位不一致)采用相对比方法去单位化进行统计学分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 碘图、单能量图检出能力比较 62例中，碘图共发现50个1～4级肺动脉栓子，单能量图发现48个，差异无统计学意义(P>0.05)；碘图共发现47个5～7级肺动脉栓子，多于单能量图的35个(P<0.05)。见表1、图1。

83个栓子碘图与单能量图均能明确显示。碘图显示栓子径线0.30～4.20 cm，平均(1.77±1.00)cm，95%CI(1.34,2.20)；单能量图显示栓子径线0.10～4.00 cm，平均(1.53±0.97)cm，95%CI(1.11，1.95)；前者大于后者(t=6.68，P<0.001)；见图2。

表1 碘图、单能量图像检出各级肺动脉栓子比较(个)

2.2 不同组织碘浓度或CT值 48个段及段以上肺动脉栓子(1～4级)碘图与单能量图均可显示，碘图所示栓子密度与肺动脉密度相对比(相对比=肺动脉密度/栓子密度)小于单能量图(t=3.60，P<0.01)。见表2。

图1 患者男，66岁，PE A.CTPA轴位单能量图示小肺动脉内密度不均(箭)，难以明确有无栓子； B.CTPA轴位碘图清晰显示小肺动脉内低密度栓子(箭)

图2 患者女，75岁 A.CTPA轴位单能量图示肺动脉内栓子(箭)； B.CTPA轴位碘图清晰显示肺动脉内栓子(箭)及右肺下叶片状低灌注区(箭头)

表2 碘图、单能量图所示1～4级肺动脉栓子及其邻近肺动脉碘浓度或CT值(n=48)

3 讨论

近年来PE发病率有逐年增高趋势，老年、创伤(如下肢骨折、大面积烧伤卧床等)及手术均为其危险因素[2]。多层螺旋CT具有较高的软组织分辨率及空间分辨率，已成为诊断PE的首选影像学方法[7]，甚至有学者建议将CTPA作为诊断PE的金标准[8]。CTPA可清晰显示位于段以上肺动脉内栓子，但对段以下肺动脉(5～7级肺动脉)内小栓子的敏感性有限[4]。RUIZ等[9]报道，外周肺动脉内微小栓子是PE复发的诱因之一，并增加患者罹患慢性肺动脉高压风险。提高外周微小肺动脉栓子诊断准确性十分必要。目前能谱CT成像已被广泛用于诊断PE[5-6]，并取得了良好的诊断效果。

本研究结果显示，碘图与单能量图对1～4级肺动脉栓子的检出能力差异无统计学意义，但碘图对5～7级肺动脉栓子检出能力优于单能量图。分析可能原因：①碘图对碘对比剂更加敏感，其碘-水分离技术更有利于区分含碘对比剂的血液和不含碘对比剂的栓子；②单能量CTPA检出栓子有赖于含碘对比剂的血液与栓子的密度差，含碘对比剂的血液CT值约为257～577 HU，栓子CT值约为16～54 HU，其间存在较大的密度差，导致部分容积效应和周围间隙现象产生；而5～7级肺动脉管腔纤细，其内栓子体积亦很小，受伪影干扰，栓子很难被发现。既往研究[3,10]对段以下肺动脉栓塞主要利用碘图检测，以发现碘含量减低区作为栓塞的间接证据，并结合CTPA检查以提高诊断效能。

本研究利用碘图进行观察，适度调整窗宽、窗位[11]，以提高肺动脉内小栓子的显示率，为PE诊断提供更为直观的影像学依据，发现碘图所示栓子径线大于单能量图，考虑与周围间隙现象相关。既往研究[12]表明，栓子栓塞程度与肺内灌注减低程度呈正相关，亦与预后呈正相关[13-14]。栓子径线与局部肺动脉管径比值是评价PE严重程度的重要指标，如影像学显示栓子径线小于实际，可导致临床误判肺动脉狭窄严重程度而延误治疗。利用碘图可更准确地评价PE严重程度，改善患者预后。

本研究的不足之处：①碘浓度与CT值的计量单位不一致，目前的技术手段尚无法加以统一，故采用相对比方法进行统计学分析，可能导致结果偏倚；②未进行肺动脉DSA，仅通过临床综合判断进行诊断，而随访变化可间接证实肺动脉小栓子的存在。

总之，碘图更有利于检出5～7级微小肺动脉栓子，对早期诊断段以下PE有重要指导意义。遇血氧分压降低、D二聚体明显升高，临床高度疑诊PE患者，如传统CTPA结果呈阴性，建议行能谱CTPA。