不同CT成像技术对气虚血瘀证肺栓塞的对照观察

刘琳，刘新爱，代向党，王同明，王赢，乔继红，黎明，周园园

1.驻马店市中心医院，河南 驻马店 463000；2.河南中医药大学第二附属医院/河南省中医院，河南 郑州 450002

肺栓塞(pulmonary embolism，PE)是一种常见的、潜在的致命疾病，在临床上的发病率相对较高，未经治疗的PE会导致显著的死亡率[1]。CT肺动脉造影(CT pulmonary arteriograph，CTPA)是诊断PE至关重要的成像方法，部分研究认为CTPA已经可以作为临床诊断PE的金标准[2]。目前，CTPA的成像技术已由常规的增强扫描向多参数成像发展，典型的如双源CT的多参数成像[3]和宝石CT的多参数成像[4]。但在实际工作中，对每位患者均使用多参数成像是不现实的，这不仅需要耗费更多的检查时间、增加患者的经济负担，同时对设备的损耗也相对较大。因此，寻求对PE准确诊断与经济实用的平衡点对放射科日常工作的开展显得尤为必要。本研究分别采用小剂量对比剂团注测试CTPA成像、双源双能量CT成像和能谱CT成像等方法对疑似气滞血瘀证PE患者进行检查，探讨3种不同成像技术在PE诊断效能的差异，为临床诊疗PE时成像技术的选择提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018年1月至2020年12月期间共130例首发疑似气滞血瘀证PE的患者进行回顾性分析，其中：58例患者以双源CT进行扫描，72例患者以宝石CT进行扫描。随后对患者数据进行筛选，纳入研究的标准为：完整的CTPA扫描且图像无伪影干扰；CTPA提示存在段及段以上的肺动脉栓子；排除扫描前30 min内体循环收缩压持续<90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPA)的患者；不包含严重肺部病变(肺气肿、肺结核、肿瘤等)、胸腔积液。

最终，本研究共入选84例患者，其中38例接受双源CT扫描(20例进行双源双能成像，18例进行小剂量对比团注测试法成像)，46例接受宝石CT扫描(24例进行宝石能谱成像，22例进行小剂量对比测试法成像)。患者包含男51例和女33例，年龄为36～62岁，中位年龄为55.4岁。

1.2 研究组扫描及后处理方法所有患者在进行检查时均采用仰卧位以头先进的方式进行扫描，扫描区间自胸廓入口至肋膈角下缘。

双源双能量扫描及后处理方法：采用双能量扫描模式，参考管电压80 kV/Sn140 kV，准直器宽度为128.0 mm×0.6 mm，层厚/层距5 mm，螺距0.551。采用大螺距Flash Embolism模式，选定气管隆嵴突水平肺动脉主干为监测感兴趣区(region of interest，ROI)，检测阈值为60 Hu，触发后延迟4 s启动扫描。对比剂浓度为350 g·L-1，剂量为40 mL，随后继续注射40 mL生理盐水，注射速率4.5 mL·s-1。所获原始数据被重建为80 kV及140 kV的单能量图像，以及融合系数为0.6的平均加权120 kV线性融合图。之后，将所有图像调入Siemens MMWP后处理工作站，利用Lung Analysis软件中的Lung Vessels和Lung PBV功能对80 Kv和Sn 140 Kv图像进行后处理，获得红蓝伪彩编码的肺血管图及伪彩肺血容量灌注图。

宝石能谱扫描及后处理方法：采用自动mA技术，噪声指数为15～17，准直器宽度0.625 mm×64.000 mm，层厚/层距5 mm，螺距0.9841.000。采用GSI模式扫描，以Smart Prep技术动态监测肺动脉主干，监测阈值为50～80 Hu，监测开始时间为2～5 s，达到监测阈值后6 s开始CTA扫描。对比剂浓度为 370 mg·m-1，剂量为25 mL，其后继续注射 25 mL 生理盐水，注射速率4 mL·s-1。原始数据被重建为0.625 mm层厚的数据，调入GE AW4.6工作站进行后处理操作。启动GSI后处理软件，处理后获得混合能量CT增强图像和GSI功能图像(包括碘基物质图、40～140 keV任意单能量图像)。

小剂量对比剂团注测试CTPA扫描方法：选定气管隆嵴突水平为监测层，注射10ml对比剂后延迟 3 s 开始监测，在DynEva显示的TDC曲线上观察肺动脉的达峰时间，随后根据峰值时间加1～3 s的经验值设置为扫描延迟时间，对比剂浓度为350/370 g·L-1，剂量为40/25 mL，注射速率4.5/4.0 mL·s-1，之后继续注射40/25 mL生理盐水，注射速率4 mL·s-1。

1.3 气虚血瘀证及CTPA的主、客观评价气虚血瘀证：症见患者精神良好、精神疲倦、咳嗽、胸痛、胸闷、痛有定处、下肢水肿、局部压痛、脉弦、活动气促、皮肤瘀黑、咯血、少量咯痰、舌暗淡、苔薄白、脉细。

CTPA图像质量的主观评价：主观评价指的是阅片医师对整体图像的主观印象，以评分方式进行。5分：图像质量好，无伪影，出色的CTPA对比度，能清晰显示亚段及以下肺动脉分支；4分：图像质量良好，轻微的伪影，CTPA对比度高，能清晰显示亚段肺动脉分支；3分：图像质量一般，伪影较小，CTPA对比度充足，能清晰显示段肺动脉分支，但对于段以下肺动脉不能完全清晰显示；2分：整体图像质量较差，伪影较大，CTPA对比度小；1分：存在严重的伪影，无诊断图像质量，CTPA对比度不理想，需重新扫描。

CTPA图像质量的客观评价：客观评价主要是通过计算图像的对比噪声比(contrast to noise ratio，CNR)获得。CT值的测量区域包括肺动脉干、左右肺动脉、升主动脉、约气管隆嵴水平的竖脊肌及临近的皮下脂肪，其中皮下脂肪的CT值定义为图像噪声(image noise)。计算公式如下：

1.4 图像分析由4名经验丰富的CT诊断医师两两一组对图像质量分别进行评价。主观评价时，每位医师观察并记录栓塞的部位和栓子的数量，在对双能量和宝石能谱图像进行观察时，医师可借助Lung Analysis、肺灌注成原技术、单能量及碘基图等多参数图像辅助诊断。客观评价时，通过圈定ROI进行肺动脉、肌肉及脂肪CT值的测量，测量过程中避开动脉壁的钙化及存在放射伪影的区域，每位医师对每个解剖区域均进行三次重复测量并取平均值，以保证数据的准确性。

1.5 统计学方法应用SPSS 27.0统计学软件进行分析。医师对CTPA图像质量的主观评分以数值和百分比表示；医师间对图像质量评估的一致性使用Kappa检验进行分析，其中：当κ<0.4时，表示一致性差；位于0.41～0.60时，表示一致性一般；位于0.61～0.80时，表示一致性较好；当κ>0.8时，表示一致性极佳。客观图像质量的评价分两组进行，组内以两独立样本t检验进行分析，当P<0.05时具有统计学意义。

2 结果

2.1 双源双能量成像与小剂量对比剂团注测试成像的主观评价两组中CTPA图像的PE诊断效能相近。在双源双能量成像所获的图像中，均有85% CTPA的图像质量被医师1和医师2分别评为优秀(n=5)或良好(n=4)。在小剂量对比剂团注测试成像所获的图像中，均有88.9%CTPA的图像质量被医师1和医师2分别评为优秀(n=5)或良好(n=4)。在整体图像质量方面，未发现双源双能量成像与小剂量对比剂团注测试成像之间存在统计学上的显著差异。

就一致性而言，对两种成像方式进行评估的医师间具有极强的一致性(κ=0.933，P<0.001，95%可信区间0.799-1.068；κ=1，P<0.001)。见表1。

表1 双源双能量成像与小剂量对比团注测试成像的主观评价

2.2 3种不同CTPA成像技术图像质量的客观评价小剂量对比剂团注测试成像所获的肺动脉内CT值的均值及CNR虽然均高于双源双能量成像、宝石能谱成像，但两种成像方式之间的差异没有统计学意义。两种成像方式所获的升主动脉内CT值及CNR的差异具有统计学意义(见表3，表4，表5，表6)。

表3 双源双能量成像/小剂量对比剂团注测试CTPA成像相关血管结构内CT值的对比

表4 双源双能量成像/小剂量对比剂团注测试成像CTPA图像质量的客观评价(CNR)

表5 宝石能谱成像/小剂量对比剂团注测试CTPA成像相关血管结构内CT值的对比

表6 宝石能谱成像/小剂量对比剂团注测试成像CTPA图像质量的客观评价(CNR)

3 讨论

肺栓塞是一种常见的、潜在的致命疾病，临床上发病率相对较高。PE病情的严重程度与栓塞的位置、栓子的数量及患者的肺部基础情况有关，因此在研究时保证纳入患者数据的同质性是探讨不同成像方法对PE诊断效能的关键。中医依据临床表现不同将PE分为气虚痰瘀阻络证、气虚痰热瘀阻证、气虚血瘀证、阳气暴脱证4种证候，其中气虚血瘀证患者往往具有典型的PE症状[4-5]。本研究结合中医理论，将气滞血瘀证作为纳入标准的其中一项，在研究过程中我们也确切发现，此做法能够相当程度的减少纳入患者数据的异质性，保障了研究结果的可靠性。以中医证型作为纳入标准的一项来解决纳入患者的同、异质性问题是本研究的创新点之一。

对比有创性肺血管造影，CTPA的侵入性更小、辐射剂量更低、图像采集速度更快[6]，同时其诊断PE的特异性和敏感性与有创性肺血管造影相似[7]。目前，在放射科日常工作中存在多种CTPA成像方法，典型的如小剂量对比剂团注测试成像、多参数CTPA成像等。相比而言，多参数成像较常规增强扫描有着极大的优势，例如将基于双源CT和宝石CT多参数扫描获得的多参数图像(包括单能量图、碘基图、肺灌注成像技术图和Lung Vessels图等)与CTPA联用，不仅可以提高PE诊断的准确率[8]、准确评估相应肺组织缺血代偿情况[4]，同时还可以通过观察治疗前后肺组织含碘量的不同，对治疗效果进行评定[9]。但在实际工作中对每位患者均使用多参数成像是不现实的，这不仅需要耗费更多的检查时间、增加患者的经济负担，同时对设备的损耗也相对较大。为了寻求对PE准确诊断与经济实用的平衡点，本项研究分别从主观、客观两方面来评价3种不同CTPA成像方式的差异。

主观方面，在记录和分析阅片医师对3种不同CTPA成像方式所获图像的主观评分后我们发现，3种不同CTPA成像方式所获得的图像具有近乎相同的PE诊断效能，这3种不同的成像方式在PE诊断的敏感性方面似乎没有差异。不同点在于多参数成像可以获得更多信息，碘基图和肺灌注成像技术图可以反映栓塞肺组织的缺血程度，可以此来推断肺动脉发生的是急性或是慢性栓塞，并且可以评估PE的治疗效果；同时，受到多参数成像后处理软件的加持(如Lung vessels图)，医师对规避漏诊、误诊PE的信心更高，这在一定程度上提高了诊断速度。尽管多参数成像的优点是显见的，但小剂量对比剂团注测试成像的便捷、经济、成像质量优良等优点也是较为突出的，虽然无法像多参数成像为我们提供更多信息，但我们认为以小剂量对比剂团注测试CTPA成像作为一种筛查手段，完全能够满足临床对PE诊断的需要。

既往有部分文献报道小剂量对比剂团注测试CTPA成像能够明显降低肺静脉内对比剂的浓度，使肺动脉更容易辨认，同时还可以明显减少上腔静脉内对比剂硬化伪影的产生[10-13]。在本次研究中，我们观察到3种不同成像方式所获肺动脉血管内CT值及CNR的差异没有统计学意义，这从客观上证实了3种不同成像方式对肺动脉成像具有较高的同质性。而3种不同成像方式所获升主动脉血管内CT值及CNR的差异，则说明了小剂量对比剂团注测试成像能够相对准确地把控扫描的最佳时间，在扫描时对比剂更多的存留于肺循环内，印证了先前的部分研究结果。

综上所述，我们认为在快速筛查可疑PE患者时，小剂量对比剂团注测试成像所获得的CTPA图像完全能够胜任临床的诊疗需求，可以将其作为临床筛查PE的首选方法，在必要时可以加用多参数成像以获得更多数据来辅助诊断，这种做法我们认为是实现PE准确诊断与经济实用的平衡点的最优解。