双源CT双能量肺灌注成像诊断肺栓塞的临床研究

双源CT双能量肺灌注成像诊断肺栓塞的临床研究

肖水明吴京兰谭四平张海钢杨新民

肖水明吴京兰谭四平张海钢杨新民（广东医学院附属南山医院广东深圳518052）

【摘要】目的研究双源CT双能量肺灌注成像（DEPI）技术诊断肺栓塞的临床意义。方法62例临床疑诊肺栓塞患者应用双源CT进行肺动脉成像（CTPA）扫描,所得扫描图像经采用LungPBV软件处理得到CTPA、DEPI图像及两种能量成像的融合图像,将CTPA上所示肺动脉内栓子的数量、位置与相应肺叶、肺段、亚段肺组织灌注状态相对照。结果共有300个肺叶和肺动脉,1080个肺段和肺段动脉纳入分析。其中30个肺叶、103个肺段内有栓子存在。以肺叶为评价单位,DEPI共检出灌注缺损或稀疏28个,符合率为93.3%;以肺段为评价单位,DEPI共检出95个肺段有灌注缺损或降低,符合率为92.2%。当段、亚段PE充盈缺损为完全型时,分别有82.8%、53.3%表现为相应的肺段或亚段灌注缺损。而当充盈缺损为部分时,DEPI以肺灌注稀疏为主,少数表现为无灌注缺损或稀疏。另有3例4个肺段DEPI显示灌注缺损,而CTPA未见受累血管。结论双源CT双能量肺灌注成像能敏感地显示肺栓塞所致的灌注缺损或稀疏，可弥补CTPA显示远段肺栓子的不足，且可同时提供功能和解剖信息，两者联合起来有助于提高诊断肺栓塞的准确性。

【关键词】双源CT肺灌注扫描血管造影术肺栓塞

【中图分类号】R446【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2012）32-0137-02

肺动脉栓塞(pulmonaryembolism,PE)简称肺栓塞,是指内源性或外源性栓子堵塞肺动脉或其分支引起的肺循环障碍的临床和病理生理综合征,临床上以肺血栓栓塞症为最常见类型。由于本病的发病率较高,且病情凶险,而且临床漏诊、误诊率又较高,因此肺栓塞的早期正确诊断及合理的治疗就显得十分重要，及时准确的诊断和治疗可显著降低病死率。肺栓塞的诊断问题一直是学术界关注的焦点,目前仍然没有一种简单而准确的方法来确认。肺动脉造影被认为是诊断PE的金标准,但有创、不能提供肺的功能信息，不作为首选。目前,双源CT肺血管造影术作为一种无创伤、诊断率高的检查方法,已为国内外学者所共识。随着CT技术的不断发展，利用双源CT双能量扫描技术，不仅兼顾了肺组织对比增强扫描，而且通过双能量灌注成像软件的处理，获得肺组织的灌注图像，同时得到解剖形态学以外的功能性信息和肺动脉的CTA图像。本研究对我院2009年10月～2012年5月间62例临床怀疑肺栓塞的患者行双源CT双能量肺灌注成像扫描,结果显示此检查方法诊断肺栓塞的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值均较高,诊断效能与CT肺动脉造影有较好的一致性,且有很好的可重复性,更能通过灌注减低的范围和程度更准确的评价病情的严重程度;而且可以将解剖信息和功能信息整合于一体,两者相互补充、相互验证,提高诊断的准确性和全面性,可作为一种“一站式”的检查手段，对于诊断肺栓塞具有很强的临床可行性和实用性。

1资料与方法

1.1一般资料62例患者均为2009年10月至2012年05月我院怀疑为肺栓塞的患者,其中男32例,女30例,23～81岁,平均(55.8±4.5)岁,主要临床表现为胸痛、胸闷、呼吸困难和（或）下肢浮肿（单侧或双侧），其中伴有低氧血症54例、下肢深静脉血栓史10例、血浆D-二聚体定量检查(测量值>500ng/ml)阳性45例，12例出现血压下降。所有患者均行DSCT扫描,患者或家属均签字同意参加本研究。

1.2方法所有病例均在SiemensSomatomDefinition双源CT机（深圳市首台）上进行。首先进行常规胸部平扫,扫描范围为胸廓入口到膈肌水平,包括整个肺野。平扫完成后直接进行双能量扫描:用高压注射器经肘前静脉或中心静脉注射碘海醇75～90ml,浓度300mg/ml,注射速率为3～4ml/s,应用人工智能触发扫描系统延迟时间确定,将感兴趣区设在肺动脉主干,当其密度达到100HU时,再延迟4s后扫描自动开始，扫描方向为头足方向,扫描范围自胸廓入口膈肌水平,平均扫描时间为10s。平扫及增强均采用实时曝光剂量调节；扫描参数如下:两个球管的管电压分别为80kV、140kV;管电流分别为213mAs和51mAs;旋转时间为0.133s;探测器准直器为32×0.16mm;扫描螺距为0.15,层厚为0.175mm;重建间隔为0.15mm,FOV:260mm。扫描结束后,原始数据被重建为3组层厚为0.175mm、层间距110mm的数据,即140kV、80kV和140kV与80kV融合图像各1组,将140kV与80kV融合薄层图像数据传至后处理工作站三维界面获得CTPA图像;利用随机双能量软件(LungPBV)进行数据的处理及分析,得到肺双能量灌注图像(DEPI)。由2名高年资放射科医师共同读片,如果2人出现不同观点,另请1名高年资放射科医师协商读片判定最终结果。

1.3判断标准：PE直接征象:观察肺动脉干、左/右肺动脉、叶肺动脉、段肺动脉及亚段肺动脉对比剂充盈情况。CTPA诊断PE的标准:增强肺动脉的一支或者多支出现完全或者不完全性充盈缺损、管腔狭窄或梗阻即诊断为PE；DEPI诊断PE的标准:与对侧或者相邻肺组织相比,该区域灌注稀疏和(或)缺损认为阳性。

1.4统计学处理

所有统计学处理均利用SPSS11.5版本进行。计量资料均以±s表示,计数资料以百分比或频率表示。以最终确定的CTPA诊断为金标准,评价两位医师利用DEPI诊断PE的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值。计算Kappa系数值，分别评价2种图像分析结果与临床结果的一致性:Kappa系数=0.81～1.0,表示吻合度非常强;Kappa系数=0.61～0.8,表示吻合度较强;Kappa系数=0.41～0.6,表示吻合度一般,Kappa系数<0.4表示吻合度差。

2结果

62例患者共进行70次双源CT扫描,确诊肺栓塞的为52例，其中8例为PE抗凝治疗后随访。2例为阻塞性肺疾病合并肺间质纤维化、双侧大量胸腔积液,双肺均表现为弥漫灌注稀疏未纳入统计;其余共有300个肺叶和肺动脉,1080个肺段和肺段动脉纳入分析。其中30个肺叶、103个肺段内有栓子存在。以肺叶为评价单位,DEPI共检出灌注缺损或稀疏28个,CTPA检出相应的血管栓塞30个,符合率为93.3%;以肺段为评价单位,DEPI共检出95个肺段有灌注缺损或降低,与CTPA检出103个栓子的符合率为92.2%。30个肺叶动脉栓子中,完全栓塞型9个,部分栓塞型21个。103个肺段栓子中,完全栓塞29个,部分栓塞74个。详见表1。

表1CTPA与DEPI比较%(个/个)

DEPI敏感性特异性阴性预测值阳性预测值

CTPA肺灌注缺损肺灌注稀疏无灌注缺损或稀疏

叶动脉93.381.093.088.0

部分栓塞(21个)090.5(19/21)9.5(2/21)

完全栓塞(9个)86.3(7/9)14.5(2/9)0

段动脉

部分栓塞(74个)4.1(3/74)87.8(65/74)8.1(6/74)

完全栓塞(29个)82.8(24/29)10.3(3/29)6.9(2/29)

亚段动脉

部分栓塞(38个)067.5(14/38)33.8(24/38)

完全栓塞(15个)53.3(8/15)26.7(4/15)20.0(3/15)

当段、亚段PE充盈缺损为完全型时,分别有82.8%、53.3%表现为相应的肺段或亚段灌注缺损。而当肺段动脉充盈缺损为部分时,DEPI87.8%表现为肺灌注稀疏,约8.1%表现为无灌注缺损或稀疏,亚段肺动脉部分充盈缺损时DEPI67.5%表现为灌注稀疏,但33.8%表现为无灌注缺损或稀疏，详见表1。另有3例4个肺段DEPI显示灌注缺损,而CTPA未见受累血管。2例患者治疗2周后重复进行双源CT双能量扫描,CTPA上未见确切栓子,DEPI上原来的灌注稀疏区域已经变得均匀,提示在栓子溶解消失后,肺灌注状态恢复正常；其中1例肺叶动脉完全栓塞患者治疗1周后随访可见已经转变成部分栓塞,DEPI可见相应的肺组织呈灌注稀疏状态,面积较前明显缩小(如图1所示)。DEPI中肺动脉干、叶动脉及部分段肺动脉内栓子均引起明显低灌注区,其余段及亚段肺动脉内栓子未见明显灌注改变,DEPI评价段及亚段肺动脉栓子有疑问时,结合CTPA对肺动脉内有无栓子进一步观察,以确定是否有栓子存在。

以CTPA为参照标准,以肺叶为评价单位,利用DEPI诊断PE的敏感性、特异性、阴性预测值(NPV)和阳性预测值(PPV)分别为93.3%、81%、93%和88%；kappa值为0.68，表明DEPI与CTPA诊断肺栓塞具有较好的一致性；

图1男性，52岁，肺栓塞。A图CTPA示：右下叶肺动脉栓塞；B图示：经过治疗后右下叶肺动脉血栓明显减小，血管部分再通；C图DEPI示：与A图相对应右肺下叶片状灌注缺损；D图示：右下叶肺动脉部分再通后灌注缺损明显改善；

3讨论

随着我国社会老龄化和人们生活水平的提高,社会应酬的增加,特别是吸烟人数的增加,肺动脉栓塞成为仅次于冠心病和高血压的第三大心血管疾病。肺动脉栓塞常表现为呼吸困难、胸痛、咯血、晕厥等,部分可造成严重的并发症,严重影响着人们正常的学习、工作和生活。所以肺动脉栓塞的早期诊断就显得尤为重要,可以为后期的治疗和预后提供基础和保障,提高人们的生活质量。随着影像学技术及临床诊治技术的提高，国内对肺栓塞的漏诊及误诊大大减少，有研究证明诊断明确并经过积极治疗可使肺动脉栓塞患者死亡率明显下降至7%左右。本院2009年引进深圳市首台双源CT，对于肺栓塞的早期诊治起到关键性作用，大大降低了PE的漏诊率及误诊率。双源双能量CT(dualenergyCT，DECT)是利用DECT互相垂直的两个X线管发出的两种不同能量的射线进行同步螺旋扫描，通过探测器接收后，对不同能量下所采集的各种密度物质的衰减信息进行分析的一种新的CT成像方法。DECT双能量肺灌注成像就是通过两种能量状态下对肺组织内碘对比剂的分布情况进行分析，从而显示肺组织的血流灌注状态，通过双能量灌注成像软件的处理，获得肺组织的灌注图像，同时得到解剖形态学以外的功能性信息和肺动脉的CTA图像，从而保证了双源CT双能量肺灌注成像诊断PE的准确性[3-5]。当然,双源CT肺动脉成像也会存在一些假阳性情况,常见原因为:呼吸伪影；心脏运动伪影；肺门周围淋巴结的干扰；肺静脉的干扰；肺动脉走形方向(斜行或横行)干扰；本研究出现呼吸伪影及肺门周围淋巴结的干扰各一例，在实际工作中结合临床及影像综合资料,充分利用各种后处理技术,可以减少假阳性诊断。KrissakR研究显示，在患者基础上，DECT诊断肺栓塞的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为93.8%、50%、65.2%、88.9%，而在肺段基础上，分别为70.5%、84.6%、45.3%、94.1%。DECT可以在一次检查中完成一次标准的CTPA检查、获得高分辨率的肺实质的图像及肺的灌注信息。若发现远段肺灌注缺损，同时相应区域内肺动脉管内见栓子，可增加诊断的准确性。急性肺栓塞动物的实验研究也支持DECT在肺栓塞检测中的意义,Zhang等在家兔肺栓寒模型的研究中发现，CTA诊断肺栓塞的敏感性和特异性分别为67.0%、100%；而DECT碘图诊断肺栓塞的敏感性、特异性分别为89.0%、92.0%；随后他们以组织病理学检查为金标准，比较了DECT与核素平面肺灌注显像诊断家兔肺栓塞的准确性，发现DECT诊断肺栓塞的敏感性、特异性高于核素肺灌注显像[9,10]。本研究结果提示，双源CT双能量肺灌注成像在肺段基础上诊断肺栓塞的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为93.3%、81%、88%、93%，我们注意到，肺动脉阻塞的程度影响碘图上肺内碘的分布，即使小的闭塞性栓子也可产生明显的灌注缺失，而非闭塞性栓子有可能灌注正常。这提示解剖图像和功能图像的联合对于肺栓塞诊断的重要性。双能量肺灌注成像能敏感地显示肺栓塞所致的灌注缺损或稀疏，可弥补CTPA显示远段肺栓子的不足。并且DECT肺灌注成像可同时提供功能和解剖信息，提高了诊断肺栓塞的准确性。

综上所述，DECT以其无创、快捷、敏感、且“一站式检查”，已逐步成为肺栓塞诊断的首选方法。但因肺栓塞的临床表现缺乏特征性，各级医师对该病认识差距大，各种影像学手段诊断肺栓塞各有利弊，应根据不同方法的优势和互补性，结合临床合理选择、联合应用检查手段综合分析，同时不断提高临床医师对肺栓塞的诊断意识和水平，切实提高肺栓塞的临床诊断率，减少漏诊及误诊率，切实有效改善肺栓塞患者的预后，降低肺栓塞的发生率和病死率。

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