第二代雙源CT雙能量成像對(duì)肺栓塞的診斷價(jià)值研究

吳 山，武志峰，鄂林寧，江小鵬

（山西醫(yī)學(xué)科學(xué)院，山西大醫(yī)院CT室，山西 太原 030006）

肺動(dòng)脈栓塞（Pulmonary embolism，PE）是臨床常見疾病，近年來多排螺旋CT的廣泛應(yīng)用，對(duì)PE的診斷率有明顯提高，由于其潛在的高死亡率，所以準(zhǔn)確、快速診斷成為臨床最重要的問題之一。許多研究表明多排螺旋CT能顯示亞段水平以上的肺動(dòng)脈充盈缺損，具有相當(dāng)于甚至優(yōu)于通氣/灌注顯像或DSA診斷效果[1]。第二代雙源CT（Somatom Definition Flash）雙能量掃描不僅可以得到常規(guī)肺動(dòng)脈成像圖，而且能夠通過雙能量肺灌注軟件（Lung PBV）計(jì)算肺組織碘分布圖，即肺血流灌注圖，反映肺組織灌注情況，輔助診斷軟件Lung Vessels（肺血管）可幫助快速定位栓塞部位[2]。本文旨在探討雙能量PE分析軟件對(duì)PE的診斷及臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

對(duì)臨床擬診為PE的42例患者行雙能量肺動(dòng)脈成像（DE-CTPA），其中男23例，女19例，年齡35～72歲，平均（53±7）歲。主要臨床表現(xiàn)為胸痛、咳嗽、咯血、呼吸困難、心悸等。掃描前均簽署知情同意書，對(duì)檢查資料進(jìn)行回顧性分析。

1.2 檢查方法及掃描參數(shù)

所有患者均使用第二代西門子雙源CT（Somatom Definition Flash）行雙能量掃描。掃描參數(shù)：采用DE-Thorax-Analysis掃描序列，A球管電壓Sn140 kV，參考管電流192 mAs，B球管電壓100 kV，球管電流比率 （高kV∶低kV）1∶1.2，Caredose 4D技術(shù)智能調(diào)整mAs，準(zhǔn)直0.6 mm，探測(cè)器組合128×0.6，螺距因子0.8，重建層厚0.6 mm，間隔0.4 mm。取仰臥位，足-頭方向掃描，范圍自胸廓入口至肋膈角水平。采用美國(guó)Medrad雙筒高壓注射器從右側(cè)肘靜脈注射，A管：非離子型對(duì)比劑碘海醇（350mgI/100mL），劑量為60～80 mL，流率為4.0～5.0 mL/s，B管：相同流率注入30 mL生理鹽水，從而減少上腔靜脈對(duì)比劑濃度。使用智能觸發(fā)掃描，感興趣區(qū)設(shè)定在肺動(dòng)脈干，閾值達(dá)60～80 HU再延遲3 s執(zhí)行掃描。

1.3 圖像處理

掃描后自動(dòng)重建3組橫軸面0.6 mm薄層圖像，即Sn140 kV、100 kV、融合圖像（融合系數(shù)0.6）各1組，數(shù)據(jù)傳至后處理工作站，融合數(shù)據(jù)用于常規(guī)診斷及三維后處理，高、低能量系列數(shù)據(jù)使用雙能量軟件（Syngo dual energy）Lung Vessels、Lung PBV進(jìn)行能量成像分析。選擇的灌注模板為正電子發(fā)射體層彩虹16 bit，窗寬為150 HU，窗位600 HU；Lung Vessels算法參數(shù)：最小值-500 HU，最大值3 071 HU，范圍4。

1.4 資料分析

由2名具有臨床經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師共同確定PE所致的灌注缺損，手工畫取感興趣區(qū)，然后測(cè)量并記錄PE區(qū)的CT值；非栓塞區(qū)強(qiáng)化值則在同一層面或鄰近層面的非栓塞區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。由2位有經(jīng)驗(yàn)的影像學(xué)專家對(duì)各重組圖像進(jìn)行診斷分析，并協(xié)商達(dá)到一致意見，所得數(shù)據(jù)使用SPSS 13.0軟件包行χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

42例患者中，32例臨床表現(xiàn)及CT檢查均診斷為PE，10例最終排除PE。28例CTPA表現(xiàn)為肺葉、肺段或亞段肺動(dòng)脈內(nèi)充盈缺損。以上栓塞在Lung Vessels成像圖上均表現(xiàn)為紅色標(biāo)記的未灌注區(qū)，正常灌注的肺動(dòng)脈標(biāo)記為淺藍(lán)色（圖1）。在Lung PBV上呈現(xiàn)典型的以肺葉或肺段分布的灌注缺損或低灌注區(qū)域（圖2）。但其中2例患者的CTPA非閉塞性亞段PE區(qū)域未見明顯灌注減低。4例CTPA未見確切栓子，Lung PBV和（或）Lung Vessels顯示明確的亞段或以下水平灌注和（或）充盈缺損影像。

DE-CTPA定量分析，PE組患者（n=32）48個(gè)栓塞肺區(qū)的平均CT強(qiáng)化值（（35.6±12.1）HU）低于非肺栓塞區(qū)（（44.5±10.6）HU），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-2.336，P=0.027）。

3 討論

圖1 a，1b 肺灌注圖，顯示雙側(cè)肺動(dòng)脈多發(fā)血栓，雙肺多發(fā)藍(lán)色低灌注區(qū)。 圖1c 灌注VRT圖，直觀顯示雙上肺灌注減低。 圖2a，2b Lung Vessls示左肺上葉前段肺動(dòng)脈內(nèi)小栓子。 圖2c 同位置Lung PBV示左肺上葉前段楔形灌注減低區(qū)。Figure 1a,1b. Lung PBV images showed bilateral multiple pulmonary thrombi,with multiple blue hypoperfusion areas in the lungs.Figure 1c.Perfusion VRT Figure showed reduced perfusion of bilateral lungs derectly. Figure 2a, 2b.Lung Vessls showed emboli in the anterior pulmonary artery of the left upper lung. Figure 2c.Lung PBV perfusion on the same level showed wedge area of reduced perfusion in the anterior segment of the left upper lobe.

目前能量CT的臨床應(yīng)用研究是本學(xué)科熱點(diǎn)之一。雙源CT兩個(gè)X線球管分別以不同能量發(fā)出射線，同步螺旋掃描，在不同的射線能譜下，組織成分具有不同的光電效應(yīng)，特別是原子序數(shù)較大的物質(zhì)，如80 kV時(shí)碘的衰減明顯大于140 kV，通過計(jì)算即可獲得碘的成分。分析肺組織內(nèi)碘對(duì)比劑的分布情況，得到肺灌注圖像，反映肺血流灌注量及提示可能的肺血管栓塞。西門子公司第二代雙源CT（Somatom Definition Flash）的2個(gè)X線管夾角從第一代的90°擴(kuò)大到94°，使B球管的重建視野（FOV）增加到33 cm×33 cm[3]，解決部分患者肺邊緣部分超過FOV而不能分析的問題，適用范圍更廣[4]。本組僅6例（18.7%）存在下肺外基底段最邊緣區(qū)域部分視野缺失，較張龍江等[5]以第一代雙源CT研究的59.62%病例存在超出視野的情況明顯減小。而且，在第二代雙源CT上管電壓選項(xiàng)增加了100 kV：Sn140 kV能量組合，較80 kV：140 kV組合，這種射線能譜組合提高了低能組射線對(duì)人體的穿透力和射線的利用率，提高圖像質(zhì)量。同時(shí)新雙源CT設(shè)置了選擇性光子屏蔽，能更好分離高、低能譜，可實(shí)現(xiàn)使用較低劑量保持高對(duì)比度-噪聲比。第二代雙源CT準(zhǔn)直層厚使用128×0.6，使重組圖像的最薄層厚降低，能顯示較小的病灶[4，6]。

多層螺旋CT肺動(dòng)脈成像已經(jīng)基本代替了常規(guī)的數(shù)字減影血管造影（DSA）和核素肺通氣-灌注顯像，成為成人PE的首選檢查方法。然而常規(guī)CTPA僅能提供全肺和肺動(dòng)脈等的解剖學(xué)信息，對(duì)外周性PE的診斷仍存在較大不足。Lung PBV量化肺的灌注情況，提供了靶器官碘對(duì)比劑分布的信息，同時(shí)顯示靶器官碘的分布和相應(yīng)的解剖信息[2]，區(qū)分栓塞區(qū)和非栓塞區(qū)的CT強(qiáng)化值的差異。Lung Vessels專門設(shè)計(jì)用于顯示正確的肺血管中的碘，灌注和未灌注的肺動(dòng)脈通過自動(dòng)的不同顏色來區(qū)分，在執(zhí)行計(jì)算后，初始顯示為融合的CT覆蓋圖像，其中灌注肺動(dòng)脈為淺藍(lán)色，未灌注組織為紅色。從而起到提高外周肺動(dòng)脈小分支顯示率及快速定位栓子的目的。本次研究顯示，應(yīng)用雙能量PE分析軟件能總體提高PE的診斷敏感性。許多臨床研究評(píng)估了雙能分析軟件對(duì)PE的診斷價(jià)值及臨床應(yīng)用價(jià)值，Schoepf等[8]、Maizlin等[9]、Buhman等[10]報(bào)道其對(duì)PE的診斷敏感性，在總體水平、中央型PE、周圍型PE的診斷敏感性分別為31%～92%、21%～87%及34%～92%。與閱片者相比，軟件輔助能提高外周PE的診斷敏感性。而人工閱片對(duì)近端PE的診斷敏感性高于軟件診斷結(jié)果。軟件輔助診斷在總體提高診斷率的同時(shí)，也提高了閱片者之間結(jié)果的一致性。

雙能量成像與傳統(tǒng)單能量灌注相比優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間分辨率較高，極大克服了呼吸運(yùn)動(dòng)的偽影；造影劑用量相對(duì)較少，降低了不良反應(yīng)的發(fā)生率；使肺功能信息的評(píng)價(jià)不僅僅局限于核素顯像[7]。

本研究不足之處，首先，X線B管的視野范圍雖然有了很大程度的提高，但對(duì)于特別肥胖的患者還存在視野過小的問題[6]。第二，因重力作用腹側(cè)肺組織有可能出現(xiàn)灌注稀疏或缺損，受腔靜脈、心腔內(nèi)高濃度對(duì)比劑及心臟運(yùn)動(dòng)的影響，其相鄰區(qū)域可以表現(xiàn)為假高灌注狀態(tài)，鄰近區(qū)域相對(duì)低灌注，必須結(jié)合原始圖像加以鑒別。第三，本組未能同時(shí)對(duì)比單能量與雙能量輻射量。據(jù)Hoey等[11]研究認(rèn)為，DE-CTPA和多層螺旋CT肺動(dòng)脈成像患者所接受的輻射劑量大致相同。

隨著CT設(shè)備的迅速進(jìn)展，近年來DE-CTPA逐漸應(yīng)用于臨床檢測(cè)急慢性PE[12]。普通多層螺旋CT肺動(dòng)脈成像主要提供CTA圖像供醫(yī)師判讀，其對(duì)中央性PE診斷率比較高，對(duì)外周肺動(dòng)脈小分支內(nèi)的栓子顯示率較低。本研究運(yùn)用雙能量軟件Lung PBV、Lung Vessels，能總體提高PE診斷的敏感性，特別是對(duì)亞段及以下水平的栓塞檢出率有所提高。

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