应用能谱CT肺灌注缺损指数评估急性肺栓塞危险分层的可行性▲

杨秀娟 陈 垚 管川江 蒲 波

(重庆大学附属三峡医院1 放射科,2 呼吸与危重症医学科，重庆市 404000，电子邮箱：272512017@qq.com)

急性肺栓塞(acute pulmonary embolism，APE)是潜在致死性疾病，及时诊断、合理治疗可显著降低APE患者的死亡率，而APE病情严重程度及危险分层的评估是制订治疗策略的重要环节[1]。CT肺动脉成像(CT pulmonary arteriography，CTPA)是临床确诊APE的首选检查，通过对肺动脉阻塞部位和范围的量化，可评估APE严重程度及危险分层[2-3]。能谱CT肺灌注成像在CTPA的基础上，可获得肺组织血流灌注图像，是诊断APE的新方法[4]。大量研究致力于分析能谱CT肺灌注成像诊断APE的准确性及其与传统CTPA诊断APE的相关性、一致性的分析[5]。而能谱CT肺灌注成像评估APE严重程度及危险分层的研究较少。本研究旨在分析能谱CT肺灌注缺损指数(pulmonary perfusion defect index，PPDI)与APE危险分层的相关性，探讨能谱CT PPDI评估APE危险分层的可行性。

1 资料与方法

1.1 临床资料 回顾性分析2017年11月至2019年12月期间重庆大学附属三峡医院收治的102例APE患者(共2 040个肺段)的临床资料。纳入标准：(1)参照《APE诊断与治疗中国专家共识(2015)》[6]，确诊为APE的患者；(2)均行能谱CT扫描，图像质量满足诊断要求；(3)CT检查前均未行溶栓或抗凝等肺栓塞相关治疗。排除标准：(1)存在先天性心脏病、心包疾病、慢性阻塞性肺疾病、肺肿瘤等严重心肺疾病者；(2)有CT增强检查禁忌证者；(3)临床或影像等资料不全。其中男性53例，女性49例，年龄23～84(59.3±13.3)岁。本研究已获得重庆大学附属三峡医院医学伦理委员会批准，并获得所有患者或家属知情同意。

1.2 CT检查方法 采用美国GE公司Revolution能谱CT机进行能谱CT肺灌注成像扫描。扫描范围为胸廓入口至肋膈角，由头侧向足侧扫描。常规胸部平扫后，采用MEDRAD双筒高压注射器将碘海醇经肘前静脉注入，进行肺灌注成像，注射速率4.0～5.0 mL/s，总量 50～60 mL，再以同样流速注射生理盐水60 mL，延迟时间12～20 s，采用对比剂团注智能跟踪触发技术，自动触发获得图像，监测点放置于主肺动脉干，触发阈值设为300 HU。扫描参数为管电压80 kV与140 kV，管电流100～200 mA(自动调整)，扫描层厚5.0 mm，扫描间距5.0 mm，视野35 cm，矩阵512×512，图像重建厚度0.625 mm。将所有原始数据上传至后处理工作站进行数据处理与分析，得到肺灌注图像，采用伪彩显示，采用120 kV数据进行薄层三维重建得到CTPA图像。

1.3 图像分析及诊断标准 由两位具有5年以上胸部影像诊断工作经验的医生采用双盲法共同完成图像分析，意见不一致时协商决定。CTPA诊断APE的标准：肺动脉内可见部分性或完全性充盈缺损[7]；能谱CT肺灌注成像诊断APE的标准：以对侧或同侧灌注正常区为参照，灌注稀疏或缺损为异常[8]。均以肺段为单位对APE进行记录，肺段远侧肺动脉栓塞则记录为所属肺段，肺段近侧肺动脉栓塞则记录为包含的所有肺段。PPDI[8]=∑(n×d)/40×100 %，其中n代表灌注稀疏成缺损的肺段数，d代表灌注异常程度。灌注异常程度通过观察图像进行判定，如肺组织灌注正常则记为0分，灌注部分缺损则记为1分，灌注完全缺损则记为2分。见图1。

图1 能谱CT肺灌注图像

1.4 APE危险分层 以2014年版欧洲心脏病学会急性肺血栓栓塞症诊断治疗指南为依据，将APE分为高危组、中危组和低危组[9]。出现休克或持续性低血压为高危；肺栓塞严重指数(pulmonary embolism severity index，PESI)Ⅲ～Ⅴ级或简化PESI≥1，伴右心功能不全和(或)心肌损伤标志物阳性为中危；PESI Ⅰ～Ⅱ级或简化PESI=0，伴右心功能不全或心肌损伤标志物阴性为低危。

2 结 果

2.1 能谱CT肺灌注成像与CTPA诊断APE的一致性 以肺段为单位，能谱CT肺灌注成像与CTPA对1 696个肺段的诊断一致，诊断符合率为83.1%(1 696/2 040)，对344个肺段的诊断不一致，其中116个肺段在CTPA图像上无肺栓塞而在能谱CT肺灌注成像上呈灌注部分缺损(81个)或灌注完全缺损(35个)；141个肺段在CTPA图像上呈部分性充盈缺损而在能谱CT肺灌注成像上呈灌注正常(116个)或灌注完全缺损(25个)；87个肺段在CTPA图像上呈完全性充盈缺损而在能谱CT肺灌注成像上呈灌注正常(69个)或灌注部分缺损(18个)。见表1。

表1 能谱CT肺灌注成像与CTPA诊断APE的结果(n)

2.2 不同APE危险分层组间能谱CT PPDI的比较 102例APE患者中，低危组48例，中危组30例，高危组24例。低危组、中危组、高危组的PPDI依次升高(均P<0.05)，但3组患者的年龄差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 不同危险分层组间能谱CT PPDI和年龄的比较(±s)

2.3 PPDI与APE危险分层的相关性 Spearman相关分析结果显示，PPDI与APE危险分层呈高度正相关(rs=0.846，P<0.001)。

2.4 能谱CT PPDI评估中高危APE患者的效能 ROC曲线分析结果显示，能谱CT PPDI评估中高危APE的最佳截断值为45.0%，其诊断中高危APE患者的灵敏度和特异度分别为79.6%、95.8%，ROC曲线下面积为0.948。见图2。

图2 能谱CT PPDI评估中高危APE患者的ROC曲线

3 讨 论

肺栓塞指各种栓子阻塞各级肺动脉，以循环和呼吸功能障碍为主要表现的病理生理综合征。肺栓塞发病率高且近年来呈上升趋势，30 d全因死亡率为9%～11%，是心血管系统疾病最常见的死亡原因之一；肺栓塞的临床表现缺乏特异性，易被误诊、漏诊，轻者可无任何症状，重者可猝死，因此，尽早明确诊断并评估病情至关重要[6]。2008年欧洲心脏病学会指出，APE的严重程度应依据APE相关的早期死亡风险进行个体化评估[10]，此后于2014年强化危险分层概率并加入PESI评分细化危险分层标准[9]。2015年APE诊断与治疗中国专家共识指出，必须快速、准确地对患者进行危险分层，并制定与之相应的治疗策略[6]。评估危险分层的依据包括PESI、超声心动图、CT和生物标志物等众多指标，部分检查耗时长，且危险分层的评估过程烦琐，导致临床医生难以及时、快速、准确地对APE患者进行危险分层。

CTPA风险小、无创，诊断肺栓塞的灵敏度及特异度高，是临床首选的检查方法[6，11]，CTPA肺动脉栓塞指数(pulmonary artery obstruction index，PAOI)可评估APE的严重程度[12-16]。随着CT技术的发展，双能量CT逐渐应用于临床，相对于传统CT，双能量CT成像速度快，图像分辨率高，并可获得肺组织血流灌注情况。本研究采用的Revolution能谱CT可通过单CT球管瞬间切换实现高低能量切换，避免因2个球管的视野大小不同而在特定条件下出现视野丢失的可能，其扫描时间分辨率可达29 ms，且采用的16 cm宽体探测器，在患者无须屏气的情况下即可获得超大范围高质量的CTPA图及灌注图像，可提高APE的诊断准确率。本研究结果显示，能谱CT肺灌注成像与CTPA诊断APE的符合率较高，但两者诊断不一致的肺段中，出现能谱CT肺灌注成像诊断栓塞程度较CTPA重或轻，前者可能是因为CTPA诊断亚段以下肺动脉内微小栓子的灵敏度较低，而由于神经、体液因素，栓塞肺动脉供血区血流灌注改变会被放大，故肺灌注成像易于显示病变；后者是因为肺组织的双重供血对肺栓塞具有一定代偿作用，此外，血流可通过栓子周围的缝隙到达相应肺组织，因此能谱CT肺灌注成像更能反映APE的本质，提高APE诊断的准确率。

临床上，评估APE危险分层的意义在于制定相应的治疗策略，低危患者可早期出院，只需要在门诊进行监护和抗凝治疗；中危患者需住院治疗，特别是中高危患者需密切监测，以便及时进行补救性再灌注治疗；而高危患者则需及时进行灌注治疗。因此，预测中高危APE具有重要的价值。Chae等[8]分析30例APE患者的PPDI、PAOI，发现以患者为单位，PPDI与PAOI呈高度正相关，以肺段为单位，PPDI与PAOI呈中度正相关，间接证实PPDI有利于评估APE的严重程度。弥龙等[17]将24例APE患者根据病情严重程度分为严重APE组(n=9)和非严重APE组(n=15)，并计算PPDI、PAOI及右心室与左心室短轴最大径比(right ventricle to left ventricle maximal short axes ratio,RV/LV)，发现严重APE组PPDI、PAOI和RV/LV的中位数高于非严重APE组，由此认为PPDI可直接评估APE的严重程度。本研究中相关分析结果显示，PPDI与APE危险分层存在高度相关(P<0.05)，危险分层级别越高，PPDI值越大，低危组、中危组及高危组患者的PPDI依次升高(P<0.05)。本研究结果与既往研究结果相似，但分组方法不同。孔维芳等[18]研究双源CT双能量肺灌注成像评价APE严重程度及右心功能的临床价值，根据心率、动脉收缩压、呼吸频率、血氧分压或血氧饱和度等临床指标将24例APE患者分为严重组和非严重组，发现严重组PPDI、PAOI及RV/LV均高于非严重组。蒲艳军[19]根据CT重建四腔心层面RV/LV值将57例APE患者分为 RV/LV>1组与RV/LV<1组，发现RV/LV>1组的PPDI大于RV/LV<1组。在Kong等[20]的研究中，分组依据与本研究相同，即根据危险分层[8]将55名APE患者分为低危组、中危组及高危组，结果显示低危组、中危组及高危组患者的PPDI依次升高，与本研究结果相似。本研究ROC曲线分析结果还显示，PPDI对中高危APE具有较高的预测效能。以上结果提示可采用PPDI对APE危险分层进行评估。

综上所述，能谱CT PPDI与APE危险分层高度相关，可应用其对APE危险分层进行评估。但本研究也存在不足之处，如能谱CT PPDI诊断具有一定主观性，且容易受到患者自身心肺疾病、呼吸运动伪影等影响，因此其结论有待进一步深入研究证实。