Article Info

1.新疆医科大学第五附属医院影像中心，新疆乌鲁木齐 830011；2.哈密市第二人民医院 CT室，新疆乌鲁木齐830011

[摘要]目的探讨CT肺血管造影（CTPA）和肺血管灌注成像（DEPI）对肺栓塞的诊断价值。方法回顾性分析31例经临床确诊为肺动脉栓塞患者的临床资料。所有患者均在双能量模式下行肺动脉造影检查，同时获得两组数据，即CTPA图像数据和DEPI图像数据。将CTPA图像数据设为A1组，DEPI图像数据设为A2组，分析A1组图像显示的肺动脉内有无血栓及栓塞程度；分析A2组图像显示的肺灌注缺损及缺损程度，并分析CTPA和DEPI结果的相关性。结果A1组、A2组图像在显示肺动脉干（Ⅰ级）、肺叶肺动脉（Ⅱ级）的血栓及栓塞程度方面，差异无统计学意义（P＞0.05）；在显示肺段肺动脉（Ⅲ级）及亚段肺动脉（Ⅳ级）方面有显著差异（P＜0.05）。结论CTPA和DEPI关于肺栓塞的诊断指标有一定差异性，结合两种检查手段可提高肺栓塞的诊断准确性。

[关键词]肺栓塞；双能量技术；肺血管CT造影；肺血管灌注成像

肺动脉造影（Pulmonary Angiography，PAG）作为诊断肺动脉栓塞（Pulmonary Embolism，PE）的“金标准”，在显示血管腔内病变情况的同时还能进行栓塞的治疗，但是对肺动脉血管内栓子以及血管本身病变的评价能力有限[1-3]。本研究回顾性分析了在双源CT双能量（Dual Energy，DE）扫描模式下，CT肺血管造影（CT Pulmonary Angiography，CTPA）和双能量肺灌注成像（Dual Energy Perfusion Imaging，DEPI）对于诊断肺动脉栓塞及栓塞程度的临床价值。

1 材料与方法

收集2014年1月～2015年10月于新疆医科大学第五附属医院确诊的31例肺动脉栓塞患者，其中男15例，女16例；年龄30～70岁，平均54岁。所有患者在双源CT双能量扫描模式下行肺动脉造影检查，同时获得两组数据，即CTPA图像数据和DEPI图像数据。

检查前，患者或家属均签署碘对比剂使用知情同意书。病例纳入标准：① 临床确诊肺动脉栓塞者、复查者；② D-二聚体短期内增高，无哮喘，严重心、肝、肾功能不全者；③ 无碘对比剂过敏者。病例排除标准：① 图像质量不达标者；② 无法配合检查者。

采用Siemens Somato Definition Flash Dual Source双源CT及Medtron双筒高压注射器。先行常规胸部平扫，平扫完成后行双能量增强扫描。两个球管的管电压分别为80 kV、140 kV，有效管电流分别为220 mAs、55 mAs，球管旋转一周时间0.33 s，螺距0.7，准直64 mm×0.6 mm，视野33 cm×33 cm，扫描时间7～10 s，使用双源CT Care4D管电流，通过智能控制系统降低辐射剂量（2～3 mSv）。对比剂使用碘帕醇（370 mg(I)/mL），经肘正中静脉注射，扫描方向设定为头足方向，扫描范围设定自胸廓入口至膈肌水平，对比剂用量80～100 mL（1.5 mL/kg），注射速率为4.5 mL/s。以同样的速率注射生理盐水30 mL以减少上腔静脉的残留，感兴趣区设在肺动脉干，利用人工智能触发，当CT值达到100 HU时，延迟4 s后开始自动扫描。

原始数据设定为层厚1.0 mm、层间距0.75 mm、矩阵512×512，扫描完成后自动生成80 kV、140 kV及两者融合系数为0.3（140 kV：80 kV）的融合图像，重建滤波函数（Kernel）值定为30 f，显示窗宽、窗位分别为600、120。

在后处理工作站上利用DEPI软件Lung PBV进行灌注分析，在DEPI分析软件中，在3种不同颜色标注下，分析肺灌注缺损的部位、数目、形态。DEPI判定标准：以对侧或同侧正常的灌注区域为对照，按灌注的稀疏或者缺失分为灌注无缺损、部分灌注缺损、无灌注。

在CTPA（3D）软件下，通过薄层增强的冠、矢、轴位图像，分析肺动脉内有无血栓及其特征，并记录肺动脉内血栓的数目、形态、位置。CTPA判定PE的标准：肺动脉主干及其分支血管内是否看到低密度充盈缺损，根据严重程度分为无栓塞、完全型栓塞、不完全型栓塞。按栓塞部位分为肺动脉干（Ⅰ级）、肺叶肺动脉（Ⅱ级）、肺段肺动脉（Ⅲ级）、亚段肺动脉（Ⅳ级）4种类型。由3位副主任级别以上的医师分别独立阅片，先分析CTPA图像，再分析DEPI图像，当意见不一致时，共同阅片后协商达成一致。

将CTPA图像数据设为A1组，DEPI图像数据设为A2组，分析CTPA和DEPI结果的相关性。

采用SPSS 17.0软件进行统计学处理。组间比较采用两样本独立t检验，频数资料采用卡方检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

每例病例每侧共10支肺段动脉（Ⅳ级动脉），31例患者共620段肺动脉。CTPA图像与DEPI图像示例，见图1。比较CTPA与DEPI的诊断结果。

图1 男性，67岁，双能量扫描模式下得到的轴、冠、矢状位的CTPA图像与DEPI图像，示右肺中叶内侧段及左肺下叶背段肺动脉栓塞。图a～d为CTPA图像，图e～g为DEPI图像。

注：a.右肺中叶内侧段栓塞（轴位）；b.左肺下叶背段栓塞（轴位）；c.右肺中叶内侧段栓塞（冠状位）及（矢状位）；d.左肺下叶背段栓塞（矢状位）；e.右肺中叶内侧段灌注缺损；f.左肺下叶背段灌注缺损；g.右肺中叶内侧段灌注缺损。

CTPA和DEPI对545个肺段的肺动脉栓塞诊断结果一致，其余不一致，其中DPEI较CTPA诊断程度重的有18个，CTPA较DEPI诊断程度重的有57个（表1）。

表1 CTPA栓塞与DEPI灌注缺损程度间的关系（段）

以CTPA作为参考标准，DEPI诊断肺动脉栓塞（PE）的敏感度为93.93%、特异度为56.41%、阴性预测值为91.67%、阳性预测值为64.58%。

CTPA与DEPI对于肺动脉干（Ⅰ级）及肺叶肺动脉（Ⅱ级）内肺栓塞的显示能力无显著差异（P＞0.05），对于肺段肺动脉（Ⅲ级）及亚段肺动脉（Ⅳ级）内肺栓塞的显示能力差异显著（P＜0.05），具体结果见表2。

3 讨论

肺动脉栓塞（PE）的发病率仅次于冠心病、高血压[4]，且近年来导致猝死的比率呈上升趋势。因此，如何有效提高肺动脉栓塞的检出率，降低PE的误诊和漏诊率，为临床早期诊断和治疗提供依据尤为重要。

本研究使用双源CT双能量技术，通过一次扫描获得了两种能量状态下的肺动脉栓塞图像数据，并对两种图像进行了对比分析。研究结果显示，31例肺动脉栓塞患者共有62段肺动脉干、155段肺叶动脉、620段肺段动脉。由表1可知，DPEI较CTPA诊断程度重的有18个，分析原因如下：① 患者检查采用仰卧位，因坠积效应造成血流灌注缺损；② 临近上腔静脉处有造影剂残留，导致相对灌注缺损区出现；③ 患者存在基础病变如炎症、气肿、不张、纤维化等，导致无灌注区出现。所以，为了避免误诊，需结合血管实际情况加以分析，可以提高肺动脉栓塞的诊断准确率。CTPA较DEPI诊断程度重的有57个，分析原因可能为肺血管损伤后，由于长期慢性代偿，相应肺叶形成侧支循环，造成血流灌注无明显改变。

表2 CTPA与DEPI肺栓塞显示能力比较（n）

本研究中DEPI的诊断敏感度较高，主要原因是CTPA测得肺动脉完全或不完全栓塞后均可引起肺灌注的改变；特异度较低的原因可能为慢性不全性肺动脉栓塞患者血管内含少量附壁的血栓，肺灌注未显示异常，导致两例假阴性结果；假阳性的原因为其他病变包括慢阻肺、肺动脉高压、不张、肺癌及淋巴结肿大压迫肺血管引起灌注缺损[5-6]。

CTPA与DEPI对于肺动脉干及肺叶肺动脉内肺栓塞的显示能力无显著差异（P＞0.05），对于肺段肺动脉及亚段肺动脉内肺栓塞的显示能力差异显著（P＜0.05）。研究表明[7]，CTPA对Ⅰ、Ⅱ级肺动脉的显示率约92%，且栓塞的检出率较高，但是对于Ⅲ、Ⅳ级肺动脉或者更细小分支栓塞的诊断较为困难。研究表明[8]，CTPA对于肺动脉干、叶、段及部分亚段肺动脉的显示率约91%，且对5、6级肺动脉栓塞有较好的检出率，但是对于亚段及末梢或者更细小分支栓塞的诊断较为困难。DEPI反映的是血流灌注的功能改变情况，与CTPA诊断栓塞的范围不一定一致，分析原因可能是：部分长期卧床或者具有慢性基础肺疾病的患者，即使其肺动脉栓塞范围很大，但是由于长期代偿侧支循环的建立，可以不发生血流动力学的改变，故肺动脉内血栓栓塞与肺灌注缺损可能不一致。

本研究结果显示，在DEPI显示的9个灌注缺损病例中，CTPA并未发现明确的肺动脉内栓子，分析原因可能是由于栓塞的位置位于细小的肺动脉，CTPA不能识别其内的血栓，也可能是由于检查时的仰卧位姿势导致的坠积效应使血流分布不均匀，同时当患者出现呼吸或者心脏搏动伪影时，也可能造成CTPA细小肺动脉血栓难以被发现。因此CTPA图像上未见明确的肺动脉血栓，并不能完全否定PE的存在[9]。本研究中，对于CTPA显示存在肺动脉内血栓栓塞的部分患者，DEPI显示其无明显灌注缺损，说明DEPI与CTPA在诊断肺动脉血栓程度方面也可能不一致。这与文献报道结果[10-11]相吻合。

本研究结果表明，CTPA和DEPI诊断结果相互补充，可以诊断出常规CTPA发现不了的部分外周Ⅲ及Ⅳ级的栓子。CTPA可以较准确地发现Ⅰ级及Ⅱ级血管的栓子，DEPI可以较准确地发现Ⅲ级和Ⅳ级血管的栓子。因此在分析图像后处理结果时，当发现患者灌注异常缺损或稀疏时，应在对应的CTPA图像上仔细寻找栓子。

总得来说，DEPI能发现CTPA不能发现的部分外周亚段栓子，CTPA可发现较大动脉内的血栓，二者互补可提高肺动脉栓塞的诊断准确率。本研究所涉及的样本量较少，今后需通过大样本量研究进一步证实研究的结果。

[1] Safriel Y,Zinn H.CT pulmonary angiography in the detection of pulmonary emboli:a meta-analysis of sensitivities and specificities[J].AJR Am J Roentgenol,2013,200(3):522-528.

[2] Stein PD,Fowler SE,Goodman LR,et al.Multidetector computed tomography for acute pulmonary embolism[J].N Engl J Med,2009, 354(22):2317-2327.

[4] Mcis G,Salcuni M,Cotroneo AR,et al.Pulmonary thromboembolism and diagnostic imagine:integration of techniques and methods[J].Radio Med Torino,2006,92(1):63-71.

[5] 张龙江,吴新生,赵艳娥,等.双源CT双能量肺灌注成像在可疑肺栓塞患者的初步应用[J].临床放射学杂志,2009,28(4):474-478.

[6] 靳秀丽,靳瑞娟.肺动脉栓塞影像学诊断及进展[J].西部医学,2013,25(10):1596-1598.

[7] 蒋捍东,赵京明.肺动脉栓塞的诊断[J].山东医药,2010,50(3):108-109.

[8] Lee CW,Seo JB,Song JW,et al.Evaluation of computer-aided detection and dual energy software in detection of peripheral pulmonary embolism on dual-energy pulmonary CT angiography[J].Eur Radiol,2011,211(1):54-62.

[9] Cvitanic O,Marino PI.Improved use of arterial blood gas analysia in suspected pulmonary embolism[J].Chest,2007,95(1):48-51.

[10] Lee CW,Seo JB,Song JW,et a1.Evaluation of computer aided detection and dual energy software in detection of peripheral pulmonary embolism on dual energy pulmonary CT angiography[J].Eur Radiol,2011,21(1):54-62．

[11] Bauer RW,Kerl JM,Weber E,et a1.Lung perfusion analysis with dual energy CT in patients with suspected pulmonary embolism influence of window settings on the diagnosis of underlying pathologies of perfusion defects[J].Eur J Radiol,2011,8(3):476-482．

Effectiveness of Application of CT Pulmonary Angiography and Dual Energy Perfusion Imaging in the Diagnosis of Pulmonary Embolism

BAN Yun-qing1, LI Yuan-yuan2, HUI Ting1, LIU Yan1
1. Imaging Center, the Fifth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi Xinjiang 830011, China; 2. CT Room, the Second People’s Hospital of Hami, Urumqi Xinjiang 830011, China

Abstract：ObjectiveTo discuss the effectiveness of application of CTPA (CT Pulmonary Angiography) and DEPI (Dual Energy Perfusion Imaging) in the diagnosis of pulmonary embolism.MethodsA retrospective analysis of clinical data of 31 clinically-diagnosed patients with pulmonary embolism was made. All patients underwent pulmonary artery angiography under the mode of dual energy so as to obtain two groups of data (CTPA data and DEPI data). CTPA data and DEPI data were taken as Group A1 and Group A2 respectively. Analysis of A1 Group could display whether the pulmonary artery thrombus existed and the degree of embolization; while, analysis of Group A2 could determine the pulmonary perfusion defects, and the degree of defects. The correlation between CTPA and DEPI was analyzed.ResultsImages of A1 and A2 Group had no statistically significant difference in displaying of embolus and thrombotic degree of pulmonary stem (Grade I) and lobar artery (Grade II) (P＞0.05). While, statistically significant difference was seen in displaying of pulmonary segmental artery (Grade III) and pulmonary sub-segment artery (Grade IV) (P＜0.05).ConclusionCTPA and DEPI showed different indicators in diagnosis of pulmonary embolism, combination of these two methods could improve the accuracy in diagnosis of the disease.

Key words：pulmonary embolism; dual energy; computerized tomography pulmonary angiography; dual energy perfusion imaging

CT肺血管造影和双能量肺灌注成像对肺栓塞的诊断价值

1 材料与方法

2 结果

3 讨论