孔維芳 蒲 紅 陶客言 王 娜 印隆林 陳加源 趙 源 尚 蘭

肺動(dòng)脈栓塞(pulmonary embolism，PE)是臨床常見(jiàn)的危急重癥之一，螺旋CT肺動(dòng)脈成像(CT pulmonary angiography，CTPA)診斷不僅有較好的敏感度及特異度，且無(wú)創(chuàng)、快速，已成為首選檢查，但難以提供功能信息[1]。單源CT肺灌注雖能提供一定的肺功能信息，但不能覆蓋全肺、輻射量明顯增加且呼吸運(yùn)動(dòng)等因素影響其準(zhǔn)確性。核素掃描也能提供功能信息，但不能提供解剖信息并且其特異度較低。初步研究顯示雙源CT雙能量掃描不僅可以了解PE的解剖信息，而且可通過(guò)顯示PE所致的灌注缺損評(píng)價(jià)肺功能，且不增加輻射量，但對(duì)PE的診斷價(jià)值尚處于探索階段，且對(duì)PE充盈缺損類(lèi)型與灌注缺損類(lèi)型的關(guān)系的報(bào)道較少。因此本文將探討雙能量肺灌注成像（dual energy lung perfusion imaging，DEPI)對(duì)PE的診斷價(jià)值及其相關(guān)影像表現(xiàn)。

方 法

1.臨床資料

2013年2月1日至9月10日間四川省人民醫(yī)院臨床懷疑PE的49例患者納入研究，其中4例合并中-大量胸腔積液、1例合并廣泛肺氣腫、2例合并肺內(nèi)多發(fā)炎變排除，最終納入42例，男13例，女29例，平均年齡50.9歲。發(fā)病癥狀：20例下肢腫痛、腫脹，3例心悸，4例胸痛、胸悶，1例咳嗽，5例手術(shù)后暈厥、胸痛，1例腎病綜合征，2例風(fēng)濕性心臟病，1例胸腔積液，5例其他檢查發(fā)現(xiàn)深靜脈血栓。其中29例伴有D-二聚體增高。CT掃描前所有患者簽署知情同意書(shū)。

2.CT檢查方法

采用Siemens公司Somatom Definition雙源螺旋CT機(jī)進(jìn)行DEPI掃描。常規(guī)胸部平掃后行增強(qiáng)雙能量掃描，2個(gè)球管的管電壓、參照管電流及有效管電流分別為80 kV、140 kV，51mAs、213mAs及113～228mAs、5～48mAs，增強(qiáng)雙能量掃描時(shí)間為8.23～11.85s。準(zhǔn)直器為64×0.6mm，掃描層厚5mm，重建間隔0.75mm。球管轉(zhuǎn)速0.33 s/r，螺距為0.5,視野260 mm。使用4D劑量實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)降低輻射劑量。對(duì)比劑為優(yōu)維顯(370mgI/ml)，用雙筒高壓注射器以5ml/s的流率經(jīng)肘靜脈注射70～100 ml，隨后以5ml/s的流率注射生理鹽水40ml。延遲時(shí)間應(yīng)用人工智能觸發(fā)掃描系統(tǒng)確定，將感興趣區(qū)設(shè)在肺動(dòng)脈主干，當(dāng)其密度達(dá)到100HU時(shí)延遲5s掃描自動(dòng)開(kāi)始。掃描方向?yàn)樽阒令^，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。

3.圖像分析

掃描結(jié)束后原始數(shù)據(jù)被重建為3組層厚為0.75 mm的數(shù)據(jù)，分別為80 kV、140 kV及兩者按3:7的比例融合圖像。在工作站上利用雙能量肺灌注成像軟件(Lung PBV)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。為了避免解剖圖像對(duì)DEPI結(jié)果分析的影響，僅選擇100%灌注模式用以顯示肺灌注狀態(tài)，在橫斷、冠狀及矢狀位觀察。選擇灌注的偽彩色為灰階16 bit和正電子發(fā)射斷層成像彩虹(PET Rain-bow)16 bit。選擇窗寬、窗位分別為-960HU、-400HU。采用80kV數(shù)據(jù)進(jìn)行薄層三維重建得到CTPA數(shù)據(jù)，對(duì)PE進(jìn)行診斷。首先閱讀DEPI影像，以對(duì)側(cè)或同側(cè)灌注正常區(qū)域?qū)φ眨怨嘧⑾∈杌蛉笔楫惓?，DEPI的灌注缺損分為4級(jí):無(wú)缺損，點(diǎn)狀缺損，片狀灌注缺損，亞段、段分布灌注缺損。CTPA以肺動(dòng)脈內(nèi)出現(xiàn)充盈缺損或突然截?cái)?、不顯示診斷PE，分別以肺葉及肺段為單位記錄PE；如果段以上肺動(dòng)脈有PE，無(wú)論段及以下肺動(dòng)脈是否有PE，則相應(yīng)的各個(gè)肺段均按照有PE記錄；如果段以上無(wú)PE、段及段以下肺動(dòng)脈有PE，按照一個(gè)肺段有PE；CTPA中PE分為完全型、部分型，單發(fā)、多發(fā)。

4.統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理均采用SPSS 11.5版本。以CTPA為金標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)DEPI診斷PE的效率（敏感度、特異度等）。利用KAPPA分析，評(píng)價(jià)DEPI與CTPA結(jié)果的一致性，KAPPA系數(shù)≥0.7表示吻合度較強(qiáng)，0.7～0.4吻合度一般，≤0.4吻合度較弱。采用列聯(lián)表卡方檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)CTPA栓塞類(lèi)型與DEPI灌注缺損類(lèi)型有無(wú)相關(guān)性，采用卡方檢驗(yàn)，比較漏診的PE與總體PE間PE的類(lèi)型構(gòu)成是否相同。P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.影像表現(xiàn)及診斷效率

右肺動(dòng)脈栓塞2處，左肺動(dòng)脈1處，右肺中間段動(dòng)脈4處，右肺基底段動(dòng)脈7處，左肺基底段動(dòng)脈5處，右肺上葉動(dòng)脈1處，中葉動(dòng)脈1處，段或亞段178處。以肺段為單位，CTPA栓塞類(lèi)型與DEPI灌注缺損類(lèi)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系及相關(guān)性見(jiàn)表1：CTPA 662個(gè)肺段無(wú)PE，其中DEPI表現(xiàn)正常618個(gè)（93.35%）；部分型PE146個(gè)，其中DEPI斑點(diǎn)狀及斑片狀灌注缺損101個(gè)（69.18%）（圖1），表現(xiàn)正常36個(gè)（24.66%）（圖2）；完全型PE32個(gè)，DEPI中全部有灌注缺損，且段或亞段分布的灌注缺損23個(gè)(71.88%)（圖3，4）。

由表1得出，以肺段為單位，DEPI診斷PE的敏感度79.77%，特異度93.35%，漏診率20.33%，誤診率6.65%，準(zhǔn)確度90.48%，KAPPA系數(shù)值0.719，P=0.000。以肺葉為單位，DEPI診斷PE的四格表見(jiàn)表2，診斷敏感度89.06%，特異度73.97%，漏診率10.94%，誤診率26.03%，準(zhǔn)確度78.57%，KAPPA系數(shù)值0.555，P=0.000。

2.診斷不一致肺段情況

36個(gè)肺段CTPA發(fā)現(xiàn)PE而DEPI表現(xiàn)正常，對(duì)其PE的類(lèi)型與總PE的類(lèi)型構(gòu)成分析，見(jiàn)表3。

DEPI表現(xiàn)為灌注缺損而CTPA陰性的44個(gè)肺段的情況如下：4個(gè)在CTPA圖像中重新發(fā)現(xiàn)PE；11個(gè)CTPA表現(xiàn)為肺動(dòng)脈遠(yuǎn)端分支纖細(xì)，顯示欠清，診斷PE的證據(jù)不足；1個(gè)鄰近葉間裂區(qū)域、肺血管稀疏所致（圖5）。2個(gè)局限性氣腫，2個(gè)肺間質(zhì)纖維化，4個(gè)有肺炎改變（圖6），4個(gè)胸腔積液導(dǎo)致的肺含氣不良，均表現(xiàn)為灌注缺損；1個(gè)灌注缺損位于右肺中葉內(nèi)段、1個(gè)灌注缺損位于左肺上葉下舌段；4個(gè)灌注缺損實(shí)際為對(duì)比劑偽影；10個(gè)灌注缺損未找到確切原因。

表1 CTPA栓塞類(lèi)型與DEPI灌注缺損類(lèi)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系（單位：個(gè).肺段）

圖1 PE。DEPI橫斷位見(jiàn)右肺上葉尖段肺部分型（約80%）充盈缺損（箭頭），周?chē)拾咂瑺罟嘧⑷睋p。圖2 PE。DEPI聯(lián)合CTPA矢狀位見(jiàn)右肺下葉后基底段動(dòng)脈起始部部分型（約25%）充盈缺損（箭頭），相應(yīng)肺組織未見(jiàn)灌注缺損。圖3 PE。DEPI聯(lián)合CTPA矢狀位見(jiàn)左肺下葉基底動(dòng)脈主干完全型充盈缺損，相應(yīng)肺組織完全型灌注缺失。圖4 PE。DEPI聯(lián)合CTPA冠狀位見(jiàn)左肺上葉后亞段動(dòng)脈完全型充盈缺損，相應(yīng)肺組織“楔形”灌注缺損。

圖5 PE。A.DEPI橫斷位見(jiàn)右肺上葉后段斑片狀灌注缺損，左肺上葉后亞段斑點(diǎn)狀灌注缺損。B.CTPA MIP橫斷位見(jiàn)肺動(dòng)脈未見(jiàn)充盈缺損，灌注缺損對(duì)應(yīng)區(qū)域肺動(dòng)脈稀疏（箭）。

圖6 PE伴雙肺感染。A.DEPI橫斷位見(jiàn)左肺上葉后亞段（長(zhǎng)箭）、右肺上葉后段斑片狀灌注缺損（短箭）。B.CTPA橫斷位見(jiàn)左肺上葉后段炎變伴葉間裂積液（長(zhǎng)箭），右肺上葉后段炎變（短箭）。

表2 DEPI與CTPA診斷PE的四格表（單位：個(gè).肺葉）

表3 DEPI漏診的PE與總PE樣本類(lèi)型構(gòu)成分析（單位：個(gè).肺段）

討 論

DEPI是通過(guò)對(duì)兩種能量狀態(tài)下（80kV和140kV）肺組織內(nèi)碘對(duì)比劑的分布情況進(jìn)行分析，對(duì)比劑通過(guò)期間局部對(duì)比增強(qiáng)即可代表局部的血流量，間接顯示肺血流灌注情況。PE時(shí)，栓子堵塞了肺動(dòng)脈，造成栓子遠(yuǎn)端肺組織的血流灌注減少，碘對(duì)比劑的分布亦相應(yīng)減少，在灌注圖像上，與正常肺組織相比栓塞區(qū)表現(xiàn)為灌注減低或缺損，這也就是利用DEPI診斷PE 的原理所在[2]。

無(wú)PE者絕大部分表現(xiàn)正常，部分型PE大部分表現(xiàn)為斑點(diǎn)狀及斑片狀灌注缺損，完全型PE全部有灌注缺損，且大部分為段或亞段分布的灌注缺損，或全肺葉的灌注缺失，呈典型的“楔形”，寬基底位于胸膜、尖端指向肺門(mén)。灌注缺損的類(lèi)型與PE的栓塞類(lèi)型有關(guān)（P=0.000＜0.05），提示栓塞的肺動(dòng)脈越大，血流減少相對(duì)明顯，越容易出現(xiàn)灌注缺損，且灌注缺損的面積也相應(yīng)較大。典型的楔形灌注缺損高度提示完全性肺栓塞，與以往研究結(jié)果一致[3]。當(dāng)然本研究也出現(xiàn)了少許栓塞與灌注缺損程度不相符合的情況，完全型PE呈現(xiàn)斑點(diǎn)狀缺損，部分型PE表現(xiàn)為段或亞段分布的缺損。提示灌注缺損的程度不僅與PE的面積有關(guān)，還可能與患者基礎(chǔ)心肺功能、是否伴發(fā)胸部其他病變、發(fā)病時(shí)間、治療過(guò)程等有關(guān),尚需要進(jìn)一步研究。

以肺段及肺葉為單位，DEPI診斷PE的敏感度、特異度及KAPPA系數(shù)值分別為79.77%、93.35%、0.719，89.06%、73.97%、0.555。以肺葉為單位，相對(duì)容易發(fā)現(xiàn)病變，但誤診相對(duì)較多，且診斷一致性一般。以肺段為單位更加符合肺動(dòng)脈的解剖情況，也更加精細(xì)、準(zhǔn)確，診斷特異度及一致性均顯著提高。以往報(bào)道，以CTPA為標(biāo)準(zhǔn)，DEPI診斷的敏感度、特異度分別為76%、98%[4]，另一研究為179/217(82.49%)、330/343(96.21%)[5]，本研究結(jié)果與之類(lèi)似。在兔模型研究中，與病理比較，DEPI診斷PE的敏感度及特異度分別為100%、95%[6]，也證實(shí)了DEPI的價(jià)值。DEPI反映肺灌注情況，CTPA是單純肺動(dòng)脈管腔內(nèi)的變化，兩者并不完全一致。

研究中仍出現(xiàn)了CTPA陽(yáng)性，而DEPI表現(xiàn)正常的肺段，這些肺段的PE中部分型的比例顯著高于全部PE中部分性的比例（P=0.006＜0.05），單發(fā)PE較高但與總體PE無(wú)顯著差異（P=0.05）。肺組織為雙重供血器官，部分型、單發(fā)PE，尤其是前者更有利于代償機(jī)制的建立，對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響及心肺功能改變相對(duì)較小，血流灌注減少程度相對(duì)較低，DEPI可表現(xiàn)為正常，也正反映了這些PE所導(dǎo)致的肺血流灌注降低不顯著，體現(xiàn)了DEPI的優(yōu)勢(shì)所在。DEPI正是通過(guò)觀察肺灌注缺損的情況，反映PE患者的肺血流動(dòng)力學(xué)及血流灌注的變化。

研究中也有CTPA陰性，DEPI表現(xiàn)為灌注缺損的肺段。對(duì)照CTPA圖像分析，主要有以下幾種情況：①CTPA漏診了原本存在的較遠(yuǎn)端的PE。CTPA診斷PE的準(zhǔn)確性雖然較高[1]，但對(duì)遠(yuǎn)端肺動(dòng)脈栓塞及微小栓塞容易漏診[2]。DEPI可以通過(guò)灌注缺損來(lái)顯示肺內(nèi)血流情況，可以提高外周性肺栓塞的檢出率[7-8]。②遠(yuǎn)端肺動(dòng)脈顯示欠清，邊緣模糊，診斷PE證據(jù)不足。研究顯示多層螺旋CT對(duì)段、亞段肺動(dòng)脈的顯示率分別為99.67%、98%，未顯示的主要原因是呼吸偽影[9]；掃描時(shí)間延遲導(dǎo)致肺動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑消退也可導(dǎo)致遠(yuǎn)端肺動(dòng)脈顯示不清。進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，縮短掃描時(shí)間，根據(jù)心肺功能進(jìn)行個(gè)體化的掃描有助于提高肺動(dòng)脈的顯示。③胸部各種病變均可造成灌注缺損[10-11]，本研究中主要為肺實(shí)變、胸腔積液所致肺含氣不良、肺氣腫及肺間質(zhì)性改變、胸膜增厚。PE患者常導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓，其遠(yuǎn)端肺血流量相對(duì)減少，也可導(dǎo)致灌注缺損。含氣不良主要表現(xiàn)為肺野背側(cè)弧形缺損，實(shí)變主要是斑片狀完全缺損。聯(lián)合CTPA進(jìn)行鑒別診斷是最快速有效的方法。④Clough發(fā)現(xiàn)正常人仰臥位時(shí)肺的下垂區(qū)較非下垂區(qū)血容量和血流量較高[12]，這種現(xiàn)象在DEPI圖像上也能顯示，下肺野由于距肺門(mén)較遠(yuǎn)其灌注低于中上肺野[13]，本研究中2個(gè)肺段均位于非下垂區(qū)及下肺野，可能是由體位原因所致。肺葉及肺段之間的區(qū)域肺血流量相對(duì)稀疏，也會(huì)形成灌注稀疏。⑤較大范圍的高濃度對(duì)比劑的線束硬化偽影會(huì)干擾圖像觀察。主要位于鎖骨下靜脈、上腔靜脈、無(wú)名靜脈及右心腔周?chē)噪p肺尖、右肺內(nèi)帶較多，表現(xiàn)為假高灌注及相對(duì)低灌注[14]。足至頭方向掃描、注射生理鹽水、降低對(duì)比劑的用量及濃度、建立右側(cè)上肢靜脈通道均是減少對(duì)比劑偽影的方法，但仍不能完全消除。⑥尚有部分未找到確切原因，其DEPI均表現(xiàn)為斑點(diǎn)狀灌注缺損，提示對(duì)斑點(diǎn)狀灌注缺損容易出現(xiàn)誤判，若采用量化指標(biāo)如測(cè)定感興趣區(qū)的CT值有利于提高診斷的準(zhǔn)確性及一致性[3,15]。其他多個(gè)研究也有DEPI陽(yáng)性，而CTPA陰性的病例[2-6]。

總之，以肺段為單位，CTPA與單獨(dú)DEPI診斷PE的一致性較好，DEPI最大優(yōu)勢(shì)是可以顯示肺灌注的情況，彌補(bǔ)了CTPA的不足。聯(lián)合兩者應(yīng)用使一次檢查不僅可以了解PE的情況，而且直觀顯示PE對(duì)肺血流灌注的影響范圍及程度，不僅可以減少漏診，而且對(duì)肺功能進(jìn)行評(píng)估。因此，雙能量CT肺灌注成像有望成為評(píng)估PE的有效方法。

[1]Remy-Jardin M,Pistolesi M,Goodman LR,et al.Management of suspected acute pulmonary embolism in the era of CT angiography:a statement from the Fleischner society.Radiol,2007,245:315-329

[2]Pontana F,Faivre JB,Remy-Jardin M,et al.Lung perfusion with dual-energy multidetector row CT(MDCT)feasibility for the evaluation of acute pulmonary embolism in 117 consecutive patients.Acad Radiol,2008,15:1494-504

[3]沈起鈞,彭志毅,單嫣娜,等.雙源CT雙能量肺動(dòng)脈成像結(jié)合灌注血池容積技術(shù)評(píng)價(jià)急性肺栓塞的初步研究.臨床放射學(xué)雜志,2014,33:34-38

[4]Zhang LJ,Yang GF,Zhao YE,et al.Detection of pulmonary embolism using dual-energy computed tomography and correlation with cardiovascular measurements:a preliminary study.Acad Radiol,2009,50:892-901

[5]張秀莉,李紹東，李江山,等.CT雙能量成像評(píng)價(jià)急性肺栓塞嚴(yán)重程度及右心功能，中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2014,20:29-32

[6]Chai X,Zhang LJ,Yeh BM,et al.Acute and sub-acute dual energy CT findings of pulmonary embolism in rabbits：correlation with histopathology.BJR,2012,85:613-622

[7]Lu GM,Zhao Y,Zhang LJ,et al,Dual-energy CT of the lung.AJR,2012,199:S40-53

[8]馬智軍,馮強(qiáng),張素娟,等.雙源CT雙能量肺灌注成像對(duì)肺栓塞的初步研究.中華放射學(xué)雜志，2011,45：116-119

[9]于芬,木合拜提.買(mǎi)合蘇提,劉文亞,等.多層螺旋CT在肺動(dòng)脈栓塞診斷中的應(yīng)用價(jià)值，中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2009,15:243-247

[10]Kim BH,Seo JB,Chae EJ,et al.Analysis of perfusion defects by causes other than acute pulmonary thromboembolism on contrastenhanced dual-energy CT in consecutive 537 patients.EJR,2012,81:647-652

[11]Kang MJ,Park CM,Lee CH,et al.Dual-energy CT:clinical application in various pulmonary diseases.Radiographic,2010,30:685-698

[12]Clough AV,Haworth ST,Roerig DL,et al.Influence of gravity on radiographic contrast material-based measurement of regional blood flow distribution.Acad Radiol,2003,10:128-138

[13]周汝明,何磊,張淑倩,等.能譜CT碘基物質(zhì)分離技術(shù)定量評(píng)價(jià)肺灌注.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2013,29,289-292

[14]Kang MJ,Park CM,Lee CH,et al.Focal iodine defects on colorcoded iodine perfusion maps of dual-energy pulmonary CT angiography images:a potential diagnostic pitfall.AJR,2010,195:325-330

[15]Sueyoshi E,Tsutsui S,Hayashida T,et al.Quantification of lung perfusion blood volume(lung PBV)by dual-energy CT in patients with and without pulmonary embolism:Preliminary results.EJR,2013,37:493-497