李 冠 ，鄒明宇 ，劉文源 ，王金寶 ，王 楠 ，祁光澤 ，王子文

肺動(dòng)脈栓塞（pulmonary embolism，PE）是指內(nèi)源性或外源性栓子堵塞肺動(dòng)脈主干及其分支所引起的急性肺循環(huán)障礙綜合征，是急診胸痛三聯(lián)征的主要成員之一，病死率高達(dá)20%～30%[1]。PE具有高病死率、高致殘率的特點(diǎn)，并且其發(fā)病率在我國呈逐年上升趨勢(shì)。由于PE缺乏特異性臨床癥狀與體征，臨床將常規(guī)計(jì)算機(jī)斷層攝影肺血管造影術(shù)（computed tomographic pulmonary angiography，CTPA）作為診斷PE的主要影像學(xué)檢查方法[2]。但在平時(shí)的影像診斷工作中，外周肺動(dòng)脈（即肺動(dòng)脈亞段、亞段以下更小肺動(dòng)脈）不典型栓塞（即附壁環(huán)型、偏心型栓塞）的陽性診斷率卻很低。外周肺動(dòng)脈栓塞（peripheral pulmonary embolism，PPE）常發(fā)生在肺動(dòng)脈主干栓塞之前，是肺動(dòng)脈主干栓塞的先兆，外周動(dòng)脈栓塞由于栓子較小，CTPA常缺乏特異性影像征象，表現(xiàn)為不典型肺栓塞，容易錯(cuò)診、漏診[3]。本研究應(yīng)用寶石能譜CT的多參數(shù)分析，探討其在早期診斷PPE發(fā)生中的價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 資料來源 回顧性分析沈陽軍區(qū)總醫(yī)院急診“中國胸痛中心”2017-01至2017-12確診的25例PE患者的臨床資料，其中男13例，女12例，年齡32～65歲。所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床首診主要癥狀表現(xiàn)為胸痛、呼吸困難、咯血、暈厥；（2）病理結(jié)果確診為PE。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）常規(guī)CT增強(qiáng)檢查禁忌證者；（2）碘對(duì)比劑過敏者。

1.3 方法 采用美國 GE Discovery CT750 HD（GE Health care，Milwaukee，USA）能譜成像（gemstone spectral imaging，GSI）掃描儀，對(duì)25例患者分別行CTPA檢查。GSI掃描參數(shù)為螺旋掃描，球管旋轉(zhuǎn)1周0.5 s，探測器覆蓋范圍40 mm，螺距因子0.985∶1，層厚1.25 mm，層間距1.25 mm。應(yīng)用非離子型對(duì)比劑碘海醇（350 mgI/ml），總量 80～100 ml，注射速率 4 ml/s，采用雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入，注完對(duì)比劑后以同等速率注射生理鹽水30 ml。肺動(dòng)脈掃描時(shí)間采用人工智能觸發(fā)掃描（Bolus Tracking）模式，感興趣區(qū)（region of interest，ROI）選在肺動(dòng)脈主干處，設(shè)閾值為100 HU，達(dá)峰后延遲掃描5 s，屏氣下掃描。掃描范圍：從胸廓入口至肋膈角水平。掃描方向：從頭側(cè)向足側(cè)。

圖1 ROI的選取與圖像重建結(jié)果

1.4 觀察指標(biāo) 將獲取的CT圖像載入GE AW4.5工作站，采用寶石能譜成像瀏覽器軟件通過后處理重建技術(shù)，多角度、多層面顯示可疑病灶，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測量。ROI設(shè)定為待測物的中心，選取面積盡可能大，同時(shí)避開周圍不相關(guān)物質(zhì)，分別選取“外周肺動(dòng)脈栓子、肺動(dòng)脈主干栓子、肺血管壁及肺血管腔”四處ROI，并標(biāo)記為“ROI1、ROI2、ROI3及 ROI4”，見圖 1。獲取四處ROI相應(yīng)區(qū)域的CT值衰減曲線，并計(jì)算曲線斜率，公式為：曲線斜率=（a－b）/ 60 keV（a為單能量在40 keV時(shí)對(duì)應(yīng)的CT值，b為單能量在100 keV時(shí)對(duì)應(yīng)的CT值）。分析四處ROI的曲線走形、碘基物質(zhì)圖分布，該項(xiàng)工作由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師共同判別完成。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以x ±s表示，多組間均數(shù)的比較采用單因素方差分析，進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 診斷結(jié)果 25例患者中，9例為肺動(dòng)脈主干栓塞，10例肺動(dòng)脈主干及外周肺動(dòng)脈同時(shí)栓塞，6例PPE。

2.2 能譜曲線走形及斜率的比較 由表1和圖2可知，ROI1能譜曲線的走形、斜率與ROI3、ROI4存在明顯不同，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；而ROI1與ROI2的能譜曲線走形、斜率幾乎平行、一致，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ROI1與ROI3的能譜曲線走形存在相交叉的區(qū)域。同時(shí)，觀察ROI1、ROI3與ROI4的能譜曲線走形，發(fā)現(xiàn)單能量keV值越低，能譜曲線間的離散性越明顯。

圖2 ROI能譜曲線走形分析

表1 不同靶點(diǎn)ROI的能譜CT特征性參數(shù)（±s）

表1 不同靶點(diǎn)ROI的能譜CT特征性參數(shù)（±s）

注：ROI，感興趣區(qū)；CT，計(jì)算機(jī)X線斷層掃描；與ROI1相比，①P＜0.05

ROI 例數(shù) 性別 能量（keV） 斜率男 女 40 100 ROI1 16 12 4 110.20± 13.11 40.05±18.73 1.37±0.92 ROI2 19 11 8 75.15±8.46 －30.00±5.47 1.75±0.51 ROI3 25 13 12 190.05±22.14 10.50±3.36 2.99±0.46①ROI4 25 13 12 940.50±168.81 52.00±7.40 14.81±2.36①

2.3 碘基物質(zhì)圖結(jié)果 由圖3可知，ROI1、ROI2在碘基物質(zhì)圖上存在明顯異常灌注，且肺動(dòng)脈主干栓塞要比PPE異常灌注區(qū)域更加明顯，而ROI3、ROI4在碘基物質(zhì)圖上的結(jié)果為陰性。

圖3 肺動(dòng)脈主干栓塞及外周肺動(dòng)脈栓塞的碘基物質(zhì)圖

3 討 論

PE是常見的心血管疾病，發(fā)病率僅次于冠心病、高血壓，是造成住院患者死亡的重要原因之一[4]，給患者家屬帶來一定精神負(fù)擔(dān)。因此，早期診斷外周肺動(dòng)脈不典型栓塞對(duì)改善患者預(yù)后具有重要臨床意義。PE栓子多數(shù)來源于下肢和盆腔深靜脈，成分通常為脂肪、細(xì)菌、羊水及腫瘤等[5,6]。創(chuàng)傷、長期臥床、手術(shù)等導(dǎo)致患者下肢靜脈血流回流通路受阻、速度減慢，靜脈血液瘀滯，以及靜脈系統(tǒng)內(nèi)皮損傷和血液高凝狀態(tài)是導(dǎo)致深靜脈血栓發(fā)生的主要原因[7]。PE常發(fā)生于其他疾病愈后初期，患者因下床活動(dòng)、翻身、排便及情緒激動(dòng)，深靜脈中的栓子脫落進(jìn)入肺循環(huán)，阻塞肺動(dòng)脈，致肺動(dòng)脈高壓，右心室后負(fù)荷迅速增加，從而引起急性肺源性心臟病。同時(shí)，PE亦可刺激迷走神經(jīng)，反射性引起冠脈、支氣管動(dòng)脈和支氣管平滑肌的痙攣，造成肺組織缺血、缺氧；而冠脈的低灌注亦可導(dǎo)致急性心力衰竭[8]。因此，早期發(fā)現(xiàn)、診斷及治療是降低PE致死率的關(guān)鍵。

目前，臨床對(duì)外周肺動(dòng)脈不典型栓塞的早期診斷仍缺乏有效的影像依據(jù)，這對(duì)影像科醫(yī)師的正確診斷提出了挑戰(zhàn)。近年來，寶石能譜CT的問世和發(fā)展為PE診斷提供了新的思路和方法。寶石能譜CT可將傳統(tǒng)的X線混合能量分解為101個(gè)單能量級(jí)（40～140 keV），通過瞬間切換高低壓X線球管及寶石探測器，使其X線穿透速度達(dá)到傳統(tǒng)CT的100倍，較傳統(tǒng)CT機(jī)的空間分辨率更高、圖像噪聲更小，同時(shí)可提供更多的參數(shù)，為原始數(shù)據(jù)的能譜分析提供了依據(jù)[9]。通過高、低兩種電壓掃描的X射線衰減圖像可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離，進(jìn)而完成對(duì)物質(zhì)的定量、定性。

能譜曲線分析是指對(duì)不同病變和人體組織隨X射線能量水平（keV）變化而變化的X射線衰減系數(shù)（HU）進(jìn)行分析，從而產(chǎn)生反映不同病變和人體組織特性的曲線，可用于一定物質(zhì)成分的特異性鑒別[10]。本研究分析外周肺動(dòng)脈栓子、肺動(dòng)脈主干栓子、肺血管壁及肺血管腔4個(gè)ROI的能譜曲線，發(fā)現(xiàn)ROI1與ROI3、ROI4的能譜曲線走形、斜率差異顯著，說明ROI1與ROI3、ROI4為不同種物質(zhì)來源；而ROI1與ROI2的能譜曲線走形、斜率幾乎平行、一致，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明ROI1與ROI2為同一種物質(zhì)來源，即栓子成分相同。

碘基物質(zhì)圖是以碘為基物質(zhì)的CT能譜圖像，能較好顯示肺組織內(nèi)含碘的部位及其分布情況，可有效反映組織血流動(dòng)力學(xué)變化，在提供解剖和功能信息的同時(shí)，更能敏感地檢出PE所致的灌注減低，起到補(bǔ)充判定作用[11]。當(dāng)發(fā)生外周肺動(dòng)脈不典型栓塞時(shí)，相應(yīng)責(zé)任血管供應(yīng)區(qū)的肺組織灌注降低，與正常肺組織灌注區(qū)在圖像上存在明顯差異。文獻(xiàn)[12]報(bào)道，對(duì)于PE的能譜CT研究多集中在肺血流的功能成像，通過能譜CT的碘基物質(zhì)圖、散點(diǎn)圖來反映肺血流灌注的情況，根據(jù)檢測血液中碘含量的多少來間接判定PE的發(fā)生?；诖死碚?，本研究發(fā)現(xiàn)碘基物質(zhì)圖上，ROI1與ROI2均出現(xiàn)明顯的異常灌注區(qū)域，進(jìn)一步驗(yàn)證了PE、PPE的存在。但此方法存在一定的假陽性，當(dāng)機(jī)體發(fā)生肺炎、肺梗死、肺氣腫及肺膨脹不全時(shí)，圖像上亦可表現(xiàn)為相應(yīng)區(qū)域肺灌注的減少和缺失[13]。為避免上述假陽性情況的影響，本研究結(jié)合能譜曲線分析，通過ROI的真實(shí)選取，進(jìn)一步做到雙重驗(yàn)證外周肺動(dòng)脈不典型栓塞的發(fā)生，大幅度提高了陽性診斷率，同時(shí)具有一定的特異性。

此外，本研究ROI的選取，利用了CT的多層面重建（mutiplanar reconstruction，MPR）、曲面重建（curved planar reconstruction，CPR）后處理技術(shù)，使得ROI對(duì)靶點(diǎn)的選取保持最大程度的準(zhǔn)確性，并且相同面積的ROI為保證評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性提供了有效保障。MPR技術(shù)是利用螺旋CT容積掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行多方位、多角度、多平面重建，從而做到對(duì)栓子的位置、范圍、分型及對(duì)管腔的狹窄程度進(jìn)行直觀的顯示[14]。CPR技術(shù)可清晰顯示肺動(dòng)脈分支的形態(tài)、走行、異常變化和血管壁的情況[15]。采用后處理技術(shù)，不僅有利于ROI的精確選取，同時(shí)也有利于發(fā)現(xiàn)外周肺動(dòng)脈不典型栓塞。

總之，本研究認(rèn)為通過寶石能譜CT多參數(shù)分析（能譜曲線、碘基物質(zhì)圖），結(jié)合CT圖像后處理技術(shù)，可早期、特異性的診斷外周肺動(dòng)脈不典型栓塞，具有很好的實(shí)效性。但因經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的數(shù)目有限，本研究入組數(shù)目較少，今后仍需擴(kuò)大患者的入組數(shù)量進(jìn)行研究。