鄭亮

肺動(dòng)脈高壓（pulmonary hypertension，PH）是肺動(dòng)脈壓力升高超過一定界值的一種血流動(dòng)力學(xué)和病理生理狀態(tài)，是一種獨(dú)立疾病，也可以是并發(fā)癥或綜合征。其血流動(dòng)力學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)為：海平面靜息狀態(tài)下，右心導(dǎo)管造影（right heart catheterization，RHC）檢測(cè)肺動(dòng)脈平均壓大于等于25 mmHg［1］。PH可主要發(fā)生或由多種疾病引起，包括先天性心臟病、左心疾病、結(jié)締組織病和慢性血栓栓塞性疾病［2］。如不及時(shí)治療，PH 預(yù)后不良，肺動(dòng)脈壓持續(xù)升高，導(dǎo)致肺血管系統(tǒng)不可逆轉(zhuǎn)的重塑，最終導(dǎo)致右心衰竭［3］。因此，早期診斷和治療干預(yù)對(duì)于肺動(dòng)脈高壓預(yù)后至關(guān)重要。然而，PH 的臨床癥狀如呼吸困難、疲勞和心悸是非特異性癥狀，通常不會(huì)立即提示PH 的診斷［1］。此外，心導(dǎo)管造影作為有創(chuàng)性檢查，存在潛在風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥［4］。筆者通過回顧性分析患者CT 肺動(dòng)脈成像（CT pulmonary angiography，CTPA）表現(xiàn)，旨在探討通過CTPA 三維容積測(cè)量對(duì)肺動(dòng)脈高壓患者的診斷價(jià)值。

資料與方法

1.一般資料

回顧性分析2018 年8 月～2020 年6 月期間我院所有接受RHC 和CTPA 檢查的疑似肺動(dòng)脈高壓患者的初步診斷檢查記錄（194 例）。排除標(biāo)準(zhǔn)為肺栓塞性疾?。?13 例），CTPA 與RHC 間隔超過30 d（3 例），非診斷性CTPA（3 例），RHC 測(cè)量缺失（1 例），獲得最終研究人群70 例（表1）。選擇CTPA 上的慢性血栓栓塞性疾病作為排除標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榍粌?nèi)血栓會(huì)減少肺動(dòng)脈血管對(duì)比度，從而影響血管容量測(cè)量。從記錄中獲取患者特征（性別、年齡、身高、體重）；根據(jù)Du Bois 公式將獲得的身高和體重值計(jì)算每位患者的體表面積（body surface area，BSA）。參照紐約心臟病學(xué)會(huì)（New York Heart Association，NYHA）WHO 心功能分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將肺動(dòng)脈高壓患者分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)。

表1 兩組患者的臨床資料比較（）

表1 兩組患者的臨床資料比較（）

2.成像技術(shù)和參數(shù)

采用Canon Aquilion One 320 排CT。所有患者均仰臥位進(jìn)行掃描。使用雙筒高壓注射器，靜脈注射非離子型對(duì)比劑（碘普羅胺，370 mg I/ml）。碘對(duì)比劑注射方案：第一期以5 ml/s 流率注射0.7 ml/kg的對(duì)比劑用量，第二期以5.0 ml/s 流率注射30 ml生理鹽水。成像參數(shù)：管電壓120 kV，管電流300～500 mA，掃描方式160 層螺旋掃描，螺距0.15～0.22，轉(zhuǎn)速0.35 s/r。使用對(duì)比劑跟蹤自動(dòng)觸發(fā)掃描，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)主肺動(dòng)脈CT 值，觸發(fā)閾值為110 HU，吸氣屏氣后以頭向足方向從肺尖掃描至膈頂部。

3.圖像分析

選擇清晰顯示血管的源圖象傳至Vitrea FX后處理工作站以標(biāo)準(zhǔn)化方式對(duì)肺動(dòng)脈進(jìn)行分割。首先，通過標(biāo)記肺動(dòng)脈瓣水平、主肺動(dòng)脈分叉以及右上葉和左上葉肺動(dòng)脈的分支分界點(diǎn)手動(dòng)定義每個(gè)血管段。然后利用軟件計(jì)算獲得主肺動(dòng)脈容積（main pulmonary artery volume，MPAV）、左肺動(dòng)脈容積（left pulmonary artery volume，LPAV）、右肺動(dòng)脈容積（right pulmonary artery volume，RPAV）以及三者測(cè)量的總和肺動(dòng)脈容積（pulmonary artery volume，PAV）（圖1、2）并根據(jù)受試者的體表面積進(jìn)行校正。為與常用測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行比較，主肺動(dòng)脈（main pulmonary artery，MPA）、左肺動(dòng)脈（left pulmonary artery，LPA）、右肺動(dòng)脈（right pulmonary artery，RPA）和升主動(dòng)脈（ascending aorta，AA）的軸向直徑在標(biāo)準(zhǔn)化位置手動(dòng)測(cè)量［5］：主肺動(dòng)脈直徑（main pulmonary artery diameter，MPAD）和升主動(dòng)脈直徑（ascending aorta diameter，AAD）在右肺動(dòng)脈水平獲得［6］。左肺動(dòng)脈直徑（left pulmonary artery diameter，LPAD）和右肺動(dòng)脈直徑（right pulmonary artery diameter，RPAD）分別在MPA 分叉處遠(yuǎn)端1.5 cm 處測(cè)量（圖3）。計(jì)算MPAD 與AAD 的比值（rPA）。測(cè)量均以隨機(jī)順序進(jìn)行，并且對(duì)診斷和3D分割結(jié)果不知情。所有圖像分析由3 名從事胸部影像診斷的醫(yī)師（工作經(jīng)驗(yàn)5 年以上）對(duì)掃描圖像進(jìn)行分析，在影像工作站上分析圖像及測(cè)量心血管管徑。心血管管徑的各個(gè)有效數(shù)據(jù)取3 人測(cè)量的平均值。

圖1 PH 患者，女，58 歲，胸悶、乏力，心功能Ⅲ組。a)胸部CTPA 軸面圖像示意圖；b)3D PAV 測(cè)量示意圖測(cè)量所得MPAV 為62.64 ml，LPAV 為17.45 ml，RPAV 為21.36 ml，PAV 為101.45 ml圖2 男，41 歲，無肺部疾病史，行CTPA 排除肺栓塞。a)胸部CTPA軸面圖像示意圖；b)3D PAV 測(cè)量示意圖測(cè)量所得MPAV 為15.75 ml，LPAV 為11.02 ml，RPAV 為12.86 ml，PAV 為39.63 ml圖3 PH 患者，男，39歲，頭暈、胸悶，心功能Ⅲ組。a)CTPA 示MPA、AA、RPA 測(cè)量方法，MPAD 為4.28 cm，AAD 為2.80 cm，RPAD 為2.76 cm；b)CTPA 示LPA測(cè)量方法，LPAD 為2.91 cm

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示；使用雙側(cè)t 檢驗(yàn)比較PH 患者和對(duì)照組之間肺動(dòng)脈參數(shù)的差異；使用ROC 曲線評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈參數(shù)診斷肺動(dòng)脈高壓準(zhǔn)確度，確定最佳診斷界值、敏感度和特異度，計(jì)算和比較ROC曲線下面積（area under curve，AUC）；使用Pearson等級(jí)相關(guān)系數(shù)分析肺動(dòng)脈體積、肺動(dòng)脈直徑和平均肺動(dòng)脈壓之間的相關(guān)性。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

PH 患者組與對(duì)照組相比所有肺動(dòng)脈直徑測(cè)量值均顯著升高。兩組各測(cè)量值之間差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）（表2）。各測(cè)量參數(shù)中MPAD的AUC 值0.933 高于其他指標(biāo)，提示MPAD 對(duì)于PH 具有較高診斷價(jià)值。MPAD 敏感度和特異度為85%和80%，診斷界值2.86 cm。RPA 為82.5%和72.5%，診斷界值0.887。這些測(cè)量值與之前的研究結(jié)果相當(dāng)，在調(diào)整BSA 后無顯著差異［7,8］。

表2 所有患者的二維和三維肺動(dòng)脈測(cè)量

經(jīng)過BSA 調(diào)整的MPA、LPA 和RPA 的體積測(cè)量在敏感度和特異度方面與直徑相當(dāng)（表3）。調(diào)整后的MPA 和rPA 的曲線下面積分別為0.915和0.787。PAV 經(jīng)BSA 調(diào)整，顯示AUC 為0.923，敏感度和特異度分別為92.5%和80%，診斷界值為28.63 ml/m2，均優(yōu)于其他指標(biāo)。

表3 所有患者經(jīng)BSA 調(diào)整后的二維和三維肺動(dòng)脈測(cè)量結(jié)果

與其他心血管參數(shù)相比較，MPAV、PAV 與RHC 有很強(qiáng)的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)r=0.734 和r=0.788（P＜0.001，表4）。

表4 肺動(dòng)脈高壓組與測(cè)量參數(shù)之間的相關(guān)性分析

討論

1.明確診斷患者PH 的重要性

肺動(dòng)脈高壓是一種嚴(yán)重的致命性疾病，其可能是特發(fā)性的，也可能是先天性心臟病、自身免疫病、感染等疾病的最終結(jié)果［9］，引發(fā)肺血管重構(gòu)，隨后右心室重構(gòu)，如果無有效治療措施，最終可致右心衰竭和死亡［10］。據(jù)估計(jì)，全球目前約1%人口患有肺動(dòng)脈高壓，在65 歲以上的人群中，這一比例高達(dá)10%［11］，女性中較常見，男女比例約為1∶4［12］。隨著規(guī)范的臨床診療，患者5 年生存率已提高到50%～60%［13］。

2.PH 主要評(píng)估方法

目前評(píng)估肺動(dòng)脈壓力的主要方法有RHC 和多普勒超聲心動(dòng)圖。RHC 是公認(rèn)的診斷PH 的金標(biāo)準(zhǔn)，但由于其具有一定的創(chuàng)傷性，且操作復(fù)雜、費(fèi)用昂貴，限制了其在臨床上的推廣應(yīng)用。多普勒超聲心動(dòng)圖是臨床篩查PH 最常用的檢查方法，具有無創(chuàng)、便捷的優(yōu)點(diǎn)，并且與根據(jù)三尖瓣反流速度估測(cè)的肺動(dòng)脈收縮壓與RHC 測(cè)量結(jié)果有很好的相關(guān)性［5］，但該方法受檢查者經(jīng)驗(yàn)、受試部位聲窗限制的影響較大。

CTPA 具有快速、有效、無創(chuàng)的優(yōu)點(diǎn)，隨著多層螺旋CT 技術(shù)的發(fā)展，其在診斷PH 上的應(yīng)用也逐漸增多。可以通過測(cè)量主肺動(dòng)脈和右心室等徑線來發(fā)現(xiàn)和評(píng)估PH，具有簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，已成為PH 診斷和治療前評(píng)價(jià)的重要方法［14］。

CT 三維容積測(cè)量已用于包括全肺容量測(cè)量、肺氣腫嚴(yán)重程度評(píng)估和腫瘤體積測(cè)量在內(nèi)的適應(yīng)證［15-17］，相對(duì)較少的研究探索使用CT 進(jìn)行肺動(dòng)脈體積評(píng)估。隨著測(cè)量軟件技術(shù)的不斷發(fā)展肺動(dòng)脈體積測(cè)量速度、準(zhǔn)確性及可重復(fù)性越來越高［18］。本研究使用的三維容積分析系統(tǒng)（FUIJFLIM Corporation SYNAPSE 3D）是一種新型多功能分析軟件，該軟件用識(shí)別引擎（image intelligence）技術(shù)自動(dòng)識(shí)別和提取目標(biāo)血管，通過判斷肺動(dòng)脈的CT閾值（HU），確定提取范圍，進(jìn)一步識(shí)別這個(gè)閾值范圍內(nèi)肺動(dòng)脈形狀以及血管之間的距離。通過CT閾值以及血管形狀和距離的雙重識(shí)別進(jìn)行提取，既提高了分離提取的精度，并縮短了提取時(shí)間［19］。

肺動(dòng)脈三維容積測(cè)量相對(duì)于直徑測(cè)量具有較大優(yōu)勢(shì)［5］。一項(xiàng)基于MRI 的41 例參與者的病例對(duì)照研究表明，通過三維容積測(cè)量與中央肺動(dòng)脈的直徑測(cè)量相比較對(duì)肺動(dòng)脈高壓患者的識(shí)別得到了改善，但缺少針對(duì)金標(biāo)準(zhǔn)RHC 的診斷準(zhǔn)確性的探討［5］。另一項(xiàng)針對(duì)16 例慢性睡眠呼吸暫停綜合征患者的病例對(duì)照研究報(bào)道，通過RHC 測(cè)量的肺內(nèi)血管容積與mPAP 之間存在高度相關(guān)性，但受研究設(shè)計(jì)限制，缺乏與肺動(dòng)脈直徑測(cè)量的比較結(jié)果［20］。腹主動(dòng)脈瘤及其他血管系統(tǒng)的研究［21］也描述了三維容積測(cè)量的潛力。三維容積測(cè)量能更準(zhǔn)確地檢測(cè)所有三個(gè)維度的形態(tài)變化以及提供相對(duì)于直徑測(cè)量更高的可靠性［5］。肺動(dòng)脈因動(dòng)脈內(nèi)壓升高而發(fā)生的三維幾何變化，與僅在單個(gè)位置測(cè)量肺動(dòng)脈直徑相比，量化整個(gè)血管的三維幾何變化更能提高診斷PH 的可靠性。在臨床環(huán)境中肺動(dòng)脈直徑的測(cè)量更容易進(jìn)行，測(cè)量的預(yù)測(cè)值可能足以滿足臨床常規(guī)需求。

3.結(jié)果分析及總結(jié)

與對(duì)照組相比，使用CTPA 對(duì)肺動(dòng)脈進(jìn)行三維容積測(cè)量顯示MPA、LPA 和RPA 的體積以及這些體積的總和顯著增大。經(jīng)BSA 調(diào)整后，各肺動(dòng)脈容積AUC 值略升高，顯示出與常用主肺動(dòng)脈血管直徑相當(dāng)?shù)腁UC，PAV 顯示出最高的AUC 值和更高的敏感度和特異度。肺動(dòng)脈血管直徑除LPA外AUC 值略下降。有研究報(bào)道隨著體重、BMI 及BSA 的增加，肺動(dòng)脈CT 值呈遞減趨勢(shì)，且與上述指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)［22］。

與先前發(fā)表的數(shù)據(jù)相似，本研究PH 患者隊(duì)列中顯示中央肺動(dòng)脈直徑大小顯著增加，平均MPAD為33.8 mm，明顯高于使用Framingham 心臟研究確定的男性29 mm 和女性27 mm 的臨界值，并且顯著高于其他研究的診斷界值［7］。對(duì)照組顯示平均MPAD 為25.7 mm。

超過20 項(xiàng)研究通過CTPA 測(cè)量肺動(dòng)脈評(píng)估PH，最常見的指標(biāo)是MPA 的直徑以及MPA 和AA 的直徑比［23］。盡管先前的研究已經(jīng)證明PH 患者的肺動(dòng)脈直徑通常增加，但這些測(cè)量的敏感度和特異度是可變的，因此限制其用作診斷工具。本研究中肺動(dòng)脈直徑測(cè)量的敏感度和特異度略高于2014 年用于檢測(cè)PH［13］的測(cè)量分析報(bào)告。盡管通過觀察周圍肺血管，PH 與肺動(dòng)脈直徑增加相關(guān)，但單個(gè)使用肺動(dòng)脈直徑可能不足以準(zhǔn)確評(píng)估血管的幾何變化［24］。建立肺動(dòng)脈橫截面積參考值而進(jìn)行的分析表明血管橫徑很少是完美的圓形［25］。利用體積分析可解決血管形狀的不對(duì)稱性，并對(duì)中央肺動(dòng)脈解剖結(jié)構(gòu)變化更好地評(píng)估，而單次MPAD測(cè)量可能會(huì)忽略這些變化。Froelich 等［21］探討了使用肺動(dòng)脈三維容積診斷PH，但這項(xiàng)研究對(duì)象較少（16 例）以及受測(cè)量肺動(dòng)脈最近端部分的技術(shù)限制。Rengier 等［5］使用磁共振血管造影方案，使用指數(shù)肺動(dòng)脈容積測(cè)量檢測(cè)PH，證實(shí)其高特異性和敏感性。Melzig 等［27］使用CTPA 的自動(dòng)化方案，該方案通過MPA 體積驗(yàn)證肺動(dòng)脈高壓AUC 為0.90，用于診斷RHC 證實(shí)的PH。本研究測(cè)量結(jié)果與這些數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，另外還發(fā)現(xiàn)通過使用肺動(dòng)脈容積的總和增加了AUC 值。

筆者的研究試圖包括一組異質(zhì)性PH 患者，擴(kuò)大無創(chuàng)測(cè)量PH 的范例。這些患者通常不包括在過去的研究中，較少用于RHC，但當(dāng)PH存在時(shí)仍有較高的發(fā)病率和病死率［27,28］。測(cè)量肺動(dòng)脈血管直徑是手動(dòng)進(jìn)行的，準(zhǔn)確度低于3D 自動(dòng)分割測(cè)量算法。隨著3D 自動(dòng)分割測(cè)量變得越來越普遍，可通過更高的一致性和準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高該技術(shù)作為診斷工具的潛力。

本研究不足之處：（1）研究為回顧性隊(duì)列研究，可能存在選擇偏倚。（2）排除了慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓患者，因?yàn)閾?dān)心殘余栓塞性疾病或肺動(dòng)脈充盈缺損可能干擾肺動(dòng)脈容積的測(cè)量。由于本研究顯示MPAD 作為與肺動(dòng)脈相關(guān)性較強(qiáng)的指標(biāo)，慢性血栓栓塞很少影響MPA，因此未來的研究應(yīng)包括慢性血栓栓塞性疾病。（3）對(duì)照組與肺動(dòng)脈高壓組相比平均年齡較低，較年輕的受試者傾向于具有較大的肺動(dòng)脈體積［6］。（4）使用碘化對(duì)比劑，這將限制患有腎病或?qū)Ρ葎┻^敏的患者群體使用該方法評(píng)估。

綜上所述，使用CTPA 對(duì)肺動(dòng)脈進(jìn)行三維容積分析相對(duì)于通常使用的肺動(dòng)脈直徑的測(cè)量更有助于診斷肺動(dòng)脈高壓。