孔維芳，蒲紅，陶客言，王娜，印隆林，陳加源，趙源，尚蘭

雙源計算機斷層攝影術雙能量肺灌注成像與肺動脈造影診斷肺栓塞的對比研究

孔維芳，蒲紅，陶客言，王娜，印隆林，陳加源，趙源，尚蘭

目的：與計算機斷層攝影術肺動脈造影（CTPA）比較，探討雙源計算機斷層攝影術（CT）雙能量肺灌注成像（DEPI）對肺栓塞的診斷價值。

方法： 49例疑似肺栓塞患者進行DEPI掃描，最終19例CTPA確診肺栓塞的患者納入研究。以80 kV的數據得到CTPA圖像，采用肺灌注成像軟件（Lung PBV）后處理得到DEPI圖像，以肺段為單位觀察CTPA圖像上肺栓塞的位置、類型，DEPI圖像上肺灌注缺損的位置及形態(tài)，并對兩者的類型進行相關性分析，計算CTPA與DEPI診斷肺栓塞的一致性，并對不一致的原因進行分析。

結果： 380個肺段，CTPA檢出162個肺段有肺栓塞，DEPI檢出155個肺段有灌注缺損或降低，部分型肺栓塞主要為斑點狀、斑片狀灌注缺損或無缺損，完全型肺栓塞則以段或亞段分布的灌注缺損為主，兩者存在相關性（χ2=305.5，P=0.000）。CTPA與DEPI診斷肺栓塞的符合率為83.42%，KAPPA系數值為0.659。

結論： DEPI的表現與CTPA上肺栓塞的程度及類型有關，兩者聯合有助于肺栓塞的診斷。

雙能量斷層攝影術；肺灌注；肺栓塞

Methods: There were 49 patients with suspected PE received DEPI scanning and 19 with CTPA confirmed diagnosis were enrolled in this study. CTPA image was obtained by 80 kv data, and DEPI image was obtained by PBV software. The location, type of PE in CTPA image, and the location, shape of perfusion defect in DEPI were observed and compared by segment basis. The correlation and agreement of CTPA and DEPI for diagnosing PE were calculated and the un-agreement was analyzed.

Results: A total of 380 segments were included for analysis. CTPA detected 162 segments of PE and DEPI detected 155 segments of perfusion defect or reduction, partial PE were mainly presented by perfusion defects as speckles, patches or without perfusion defect, and complete PE were mainly showed segmental or sub-segmental perfusion defects. CTPA and DEPI were correlated for PE diagnosis (χ2=305.5, P=0.000), the diagnostic agreement was 83.42% and KAPPA value was 0.659.

Conclusion: The perfusion defect in DEPI is related to the degree and type of PE presented in CTPA, their combination is helpful for diagnosing PE.

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:552.)

肺栓塞是臨床常見的危急重癥之一，計算機斷層攝影術肺動脈造影（CTPA）診斷肺栓塞有較好的敏感度及特異度，已成為首選檢查，但難以提供功能信息[1]。單源計算機斷層攝影術（CT）肺灌注雖能提供一定的肺功能信息，但不能覆蓋全肺，且準確性低，輻射大。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[2]。初步研究顯示，雙能量肺灌注成像（DEPI）不僅可以了解肺栓塞的解剖信息，而且可通過顯示肺栓塞所致的灌注缺損評價肺功能，且不增加輻射量。但對其診斷價值的研究尚處于探索階段，且對肺栓塞充盈缺損類型與灌注缺損類型的關系報道較少。因此本研究將探討DEPI對肺栓塞的影像表現及診斷價值。

1 資料與方法

研究對象：2013-02-01至2013-06-05，對我院臨床懷疑肺栓塞的患者行DEPI檢查，共49例，21例CTPA檢出肺栓塞，其中2例合并中量胸腔積液被排除。最終納入19例，男7例，女12例，年齡平均 46.4歲。發(fā)病癥狀：11例為下肢腫痛，1例下肢水腫， 2例心悸、心慌，3例胸痛、胸悶、咳嗽，2例外科手術后暈厥、胸痛。

掃描方法及參數：采用Siemens Somatom Definition雙源CT機進行DEPI掃描。常規(guī)胸部平掃后行增強雙能量掃描，2個球管的管電壓、有效管電流分別為80 kV、140 kV，113～228 mAs、25～48 mAs，增強雙能量掃描時間為8.23～11.85 s。探測器準直器為64 mm×0.6 mm，掃描層厚5 mm，重建間隔0.75 mm。X線球管旋轉時間0.33 s，螺距0.5，視野260 mm。使用智能毫安調節(jié)控制技術4D care dose，DEPI檢查實際輻射劑量長度乘積（DLPs）為145～292 mGy×cm。采用雙筒高壓注射器以5 ml/s的流率經肘靜脈注射70～100 ml優(yōu)維顯（370 mgI/ml）對比劑，隨后以5 ml/s的流率注射生理鹽水40 ml，以盡量減少上腔靜脈內對比劑的殘留。延遲時間應用人工智能觸發(fā)掃描系統(tǒng)確定，將感興趣區(qū)設在肺動脈主干，當其密度達到100 HU時再延遲5 s掃描自動開始。掃描方向為足至頭方向，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。

圖像重組及分析：原始數據被重組為80 kV、140 kV及兩者按3:7的比例融合圖像。在Siemens工作站上利用雙能量肺灌注成像軟件（Lung PBV）對80 kV及140 kV數據分析得到DEPI圖像，選擇100 %灌注模式用以顯示肺灌注狀態(tài)，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，選擇窗寬為-960 HU,窗位為-400 HU。利用3D軟件對80 kV數據進行薄層三維重建得到CTPA圖像。CTPA及DEPI圖像均在橫斷面、冠狀面和矢狀面綜合觀察。采用小組閱片法（由兩位中級醫(yī)師及一位高級放射科醫(yī)師）。前兩位獨立閱片，首先閱讀DEPI影像，間隔2周后閱讀CTPA影像。意見不一致時請教高級醫(yī)師判定最終結果。

DEPI上肺栓塞的診斷以對側或同側灌注正常區(qū)域對照，以灌注稀疏或缺失為異常。以肺段為單位記錄肺栓塞，若段以上肺動脈有肺栓塞，不管段及段以下動脈是否有肺栓塞，則相應的各個肺段均按照有肺栓塞記錄；若段以上無肺栓塞、段及段以下肺動脈有肺栓塞，按照一個肺段有肺栓塞。記錄DEPI和CTPA診斷肺栓塞的數目、位置和類型。CTPA中肺栓塞分為完全型、部分型；單發(fā)、多發(fā)；DEPI的灌注缺損分為4級:無缺損，點狀缺損，片狀灌注缺損，亞段、段分布灌注缺損。

統(tǒng)計學方法：采用SPSS 11.5版本。計算CTPA與DEPI診斷肺栓塞的符合率，利用KAPPA分析計算兩者的一致性，KAPPA系數≥0.7表示吻合度較強，0.7～0.4吻合度一般，≤0.4吻合度較弱。采用Coohran-Mantel-Haenszel卡方檢驗，評價CTPA栓塞類型與DEPI灌注缺損類型有無相關性，采用卡方檢驗，比較漏診的肺栓塞與總體肺栓塞間肺栓塞的類型構成是否相同。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

共19例肺栓塞患者，95個肺葉、380個肺段納入分析。右肺動脈栓塞2處，左肺動脈栓塞1處，右肺中間段動脈栓塞3處，右肺基底段動脈栓塞7處，左肺基底段動脈栓塞4處，右肺上葉動脈栓塞1處，中葉動脈栓塞1處，段或亞段栓塞110處。CTPA檢出162個肺段有肺栓塞，DEPI檢出155個肺段有灌注缺損或降低，由此得出：DEPI與CTPA診斷肺栓塞的符合率為83.42%，KAPPA系數為0.659，P=0.000。CTPA栓塞類型與DEPI灌注缺損類型的對應關系見表1。DEPI灌注缺損類型與CTPA栓塞類型相關性分析結果：χ2=305.5，P=0.000。

表1 DEPI灌注缺損類型與CTPA栓塞類型的對應關系（單位：個肺段）

總樣本肺栓塞的肺段為162個，CTPA發(fā)現肺栓塞而DEPI表現正常的肺段有35個（圖1），兩樣本中部分型、完全型肺栓塞的肺段分別為130、32個，35、0個，卡方檢驗結果：χ2=8.254，P=0.04；兩樣本中單發(fā)、多發(fā)肺栓塞的肺段分別為110、52個，30、5個，卡方檢驗結果：χ2=3.099，P=0.078。

DEPI表現為灌注缺損而CTPA陰性的28個肺段的情況如下：3個為在CTPA圖像中重新發(fā)現了肺栓塞，即DEPI假誤診；10個CTPA表現為肺動脈遠端分支纖細、顯示欠清，診斷肺栓塞的證據不足（圖2）；2個胸腔積液所導致的肺含氣不良，2個肺部炎變表現為灌注缺損（圖3、4）；1個灌注缺損位于右肺中葉內段、1個位于左肺上葉下舌段；2個灌注缺損實際為右肺上葉尖段的對比劑偽影（圖5）；7個未找到確切原因。

圖1～5 DEPI與CTPA圖像對比示意圖

3 討論

雙源CT通過兩種能量（80kV和140kV）狀態(tài)下對肺組織內碘對比劑的分布情況進行分析，從而顯示肺組織的血流灌注狀態(tài)。肺栓塞時，栓子可以影響肺血流灌注，表現為灌注減低或缺損[3]。

本研究中無肺栓塞患者，DEPI大部分表現為正常（圖5）；部分型肺栓塞,DEPI以斑點狀及斑片狀灌注缺損為主（圖4）。完全性肺栓塞中，DEPI則全部表現為灌注缺損，以段及亞段分布的“楔形”灌注缺損為主，寬基底位于胸膜，尖端指向肺門（圖3）。灌注缺損的形態(tài)與肺栓塞的形態(tài)存在相關性（P=0.000），肺栓塞的程度越重，越容易出現灌注缺損，且灌注缺損的面積有所增加。典型的楔形灌注缺損高度提示完全型肺栓塞[4]。

本研究有DEPI正常而CTPA為肺栓塞的肺段，這些肺段全部為部分型肺栓塞，顯著高于全部肺栓塞樣本中部分型肺栓塞的比例（P=0.04）。單發(fā)性肺栓塞比例較高，但無統(tǒng)計學意義。部分型、單發(fā)肺栓塞，栓塞程度相對較輕，血流灌注減少程度相對較低，DEPI可表現正常，體現了DEPI的優(yōu)勢。DEPI反應的是肺灌注的情況，有助于評估肺栓塞所引起的病情的嚴重程度。

本研究有DEPI顯示灌注缺損而CTPA未見異常的病例，有以下情況：（1）CTPA漏診了肺動脈遠端的肺栓塞。CTPA診斷肺栓塞的敏感度87%～90%，特異度94%～96%[1]，但對遠端肺栓塞及微小栓塞容易漏診，而這些微小栓塞仍具有臨床意義[3]，而DEPI可以提示肺栓塞的可能，是其另一優(yōu)勢。（2）胸部病變包括肺血管疾病、非血管性疾病[5]以及肺實變、肺不張或胸腔積液等都可以導致肺灌注異常[6]，聯合CTPA可進行鑒別。（3）仰臥位時肺的下垂區(qū)較非下垂區(qū)血容量和血流量較高[7]，2個有灌注缺損的肺段位于非下垂區(qū)，可能是體位原因所致。（4）肺動脈遠端較細，顯示欠清。本研究是肺動脈主干達到100 HU時延遲5s掃描，對小部分患者延遲時間稍長導致4級以下的分支顯示欠清；小部分患者呼吸動度較大造成遠端血管壁模糊。（5）高濃度對比劑的線束硬化偽影?？赡苁且驗椴糠只颊咝姆喂δ苁軗p，肺動脈顯影延遲，血管內對比劑濃度過高。檢查前對心臟功能進行評估進行個體化的操作，同時降低對比劑的用量及濃度可能會減少對比劑偽影。（6）未發(fā)現確切原因，其DEPI均表現為斑點狀灌注缺損。不除外微小栓子處于遠端分支不能在CTPA上顯示但引起了血流變化的可能，或是主觀判斷誤差。采用量化指標有利于診斷的一致性、可重復性使準確性提高[4，8]。其它多個研究也有DEPI陽性，而CTPA陰性的病例[3，4，9，10]。

本研究顯示，CTPA與DEPI診斷肺栓塞的符合率為83.42%，KAPPA系數值為0.659，一致性中等。兔模型中以病理為金標準，CTPA與DEPI診斷肺栓塞的敏感度及特異度分別為：98%、100%，100%、95%[9]，核素肺灌注顯像與DEPI診斷肺栓塞的敏感度、特異度分別為：100%，97.50%，67.50%，81.25%[11]，提示在動物實驗中DEPI與CTPA的診斷效率相當，遠高于核素肺灌注顯像。對31例疑似肺栓塞者研究顯示，與CTPA比較DEPI診斷肺栓塞的符合率為94.18%[10]，本研究的KAPPA值較其他文獻報道略低，可能是因為本研究納入的為CTPA確診肺栓塞者19例，肺栓塞陽性肺段比例較高而肺栓塞陰性比例較前者低，樣本含量以及診斷經驗不足也是造成結果有一定差異的原因。

DEPI有以下優(yōu)勢：時間、空間分辨率較高，重要的是可以同時提供形態(tài)及功能學信息?？朔藛卧碈T及核素肺灌注的缺陷。而且與單源CT相比，在不影響圖像質量的情況下，輻射劑量并無增加、甚至有所降低。本研究中DLPs為145～292 mGy×cm，比傳統(tǒng)CTPA的劑量（約900 mGy×cm）及常規(guī)胸部CT平掃（約400 mGy×cm）低[12]。主要是因為采用了4D care dose技術，可以通過患者的體厚大小，掃描時球管的角度，掃描參數和不同密度的器官來自動調節(jié)管電流的大小，來降低輻射劑量。但DEPI仍有以下局限：對比劑偽影干擾判斷；技術依賴性較強；對比劑過敏者、射線敏感者、腎臟功能衰竭者不宜使用。

本研究尚有一些不足，如部分肥胖者其外周肺組織未能包入掃描范圍內，但第二代雙源CT已經彌補了線圈較小的缺陷。本研究中未包含肺栓塞治療前后的病例。并且需要大樣本且定量的研究來探討DEPI的價值?？傊?，DEPI的表現與CTPA栓塞的類型有關，兩者的一致性中等。其優(yōu)勢在于一次掃描可以同時得到解剖和功能信息，因此DEPI有望成為診斷肺栓塞的有效方法,但其臨床應用尚需要更大樣本多方面的證實。

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Comparative Study for Diagnostic Value Between Dual Energy CT Lung Perfusion Imaging and CT Pulmonary Angiography in Patients With Pulmonary Embolism

KONG Wei-fang, PU Hong, TAO Ke-yan, WANG Na, YIN Long-lin, CHEN Jia-yuan, ZHAO Yuan, SHANG Lan.
Department of Radiology, Sichuan Provincial Hospital, Chengdu (610072), Sichuan, China

Objective: To explore the value of dual energy CT lung perfusion imaging (DEPI) for diagnosing pulmonary embolism (PE) in comparison with CT pulmonary angiography (CTPA).

Dual energy CT; Lung perfusion; Pulmonary embolism

2014-10-21）

（編輯：汪碧蓉）

610072 四川省成都市，四川省醫(yī)學科學院 四川省人民醫(yī)院 放射科

孔維芳 主治醫(yī)師 碩士 主要研究領域為胸部及腹部CT影像診斷 Email：13936034@qq.com

孔維芳

R54

A

1000-3614（ 2015 ）06-0552-04

10.3969/ j. issn. 1000-3614. 2015.06.010