雙能量CT評估急性肺栓塞治療療效

楊靜， 張龍江， 唐春香， 李勰， 盧光明

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·肺栓塞影像學專題·

雙能量CT評估急性肺栓塞治療療效

楊靜， 張龍江， 唐春香， 李勰， 盧光明

目的：探討雙能量CT在急性肺栓塞治療療效評估中的價值。方法：30例急性肺栓塞患者納入本研究，所有患者在治療前后均進行了雙能量CT檢查。比較治療前后肺動脈栓子數(shù)目、肺動脈阻塞指數(shù)、右心室/左心室直徑比值、肺動脈主干/升主動脈直徑比值、雙能量CT肺灌注缺損積分、全肺及左右肺的強化值和相對強化率。結果：30例患者中29例在治療后肺動脈內(nèi)栓子完全(n=18)或部分緩解(n=11)，1例患者肺栓塞加重。雙能量CT肺灌注成像顯示治療后5例患者無灌注缺損，25例患者有不同程度灌注缺損。30例患者治療前后肺栓塞的位置、數(shù)目、肺動脈阻塞積分和雙能量CT肺灌注缺損評分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而肺動脈主干/同層面升主動脈直徑比值、右心室/左心室直徑比值、全肺及左右肺的強化值和相對強化率差異無統(tǒng)計學差別(P>0.05)。結論：雙能量CT可用于急性肺栓塞治療療效的評估，可為臨床治療方案的制定及調(diào)整提供重要信息。

急性肺栓塞； 雙能量CT； 治療療效; 體層攝影術，X線計算機

肺栓塞是嚴重危害人類健康的常見病、危重病。影像學檢查在肺栓塞的檢測和預后評估以及治療效果監(jiān)測中均起到非常重要的作用，尤其是近年來推出的雙能量CT新技術能在一次檢查期間同時提供全肺的解剖和功能信息，成為肺栓塞評估的一站式檢查技術[1,2]。利用雙能量CT評估肺栓塞的研究多集中于急慢性肺栓塞的檢測和嚴重性評估方面[3,4]，對肺栓塞治療效果進行評估的研究并不多見[5]。本研究旨在分析雙能量CT在急性肺栓塞治療效果評估中的價值。

材料與方法

1.病例資料

2013年3月-2015年9月共30例急性肺栓塞患者在治療前后分別進行了肺部雙能量CT檢查，這些患者被納入本研究。30例患者中男24例，女6例，年齡13～69歲，平均年齡(39.7±19.8)歲。27例為慢性腎病合并肺栓塞，2例為腦出血合并肺栓塞，1例為卵巢高級別漿液性乳頭狀癌合并肺栓塞。肺栓塞治療前后CT檢查的平均間隔時間為(71.3±56.0)d。所有患者或其家屬在CT檢查前均簽署了知情同意書。

2.檢查方法

所有病例在德國Siemens Somatom Definition和Definition FLASH CT掃描儀上完成雙能量CT檢查。首先進行常規(guī)胸部CT平掃，掃描范圍為胸廓入口到膈肌水平，平掃完成后進行增強CT雙能量模式的掃描。掃描參數(shù)：準直器寬度64×0.6 mm 或128×0.6 mm，機架旋轉時間0.33 s或0.28 s，螺距為0.5或1.0，2個X線管的管電壓分別為80/140 kV或100/140 kV，有效管電流分別為50/213 mAs或38/89 mAs，雙能量成分選擇為0.3或0.6。對比劑采用德國先靈公司生產(chǎn)的碘普胺(300 mg I/mL)，采用雙筒高壓注射器以3.5 mL/s流率(總量50～70 mL)經(jīng)肘前靜脈注射，隨后以3.5 mL/s流率注射生理鹽水20 mL，以減少腔靜脈內(nèi)殘留對比劑造成的線束硬化偽影。延遲時間應用人工智能觸發(fā)掃描系統(tǒng)確定，將興趣區(qū)設于肺動脈主干，當其密度達到100 HU時，延遲4 s后掃描自動開始。掃描方向為頭足方向，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。

3.圖像重建和分析

CT掃描完成后，原始數(shù)據(jù)被自動重建為3組層厚為0.75 mm的數(shù)據(jù)：80、140 kV(或100、 140 kV)及平均加權圖像，平均加權圖像的雙能量成分選擇為0.3(第一代雙源CT)或0.6(第二代雙源CT)，即30%(60%)的圖像信息來自80 kV，70%(40%)的圖像信息來自140 kV。所有圖像均被傳至后處理工作站(Syngo MMWP VE40A，Siemens)進行圖像后處理。

由1位有經(jīng)驗的放射科醫(yī)師在平均加權對比增強CT圖像上評價或測量所有30例患者治療前后(共60次檢查)所顯示的肺栓塞的位置、數(shù)目、肺動脈阻塞積分、肺動脈主干直徑、同層面升主動脈直徑、右心室和左心室直徑。肺栓塞的位置被分為中央和外周型，葉動脈及以上肺動脈的栓子為中央型肺栓塞，段動脈以下為外周型肺栓塞。肺栓塞的數(shù)目被計為每一個充盈缺損的數(shù)目，當一個充盈缺損連續(xù)延伸到下一級肺動脈分支時被視為1個栓子。肺動脈阻塞評分采用Qanadli評分法[6]，為阻塞肺段與阻塞程度的乘積，總的肺段數(shù)為20段(左、右肺共20個肺段，其中兩肺上葉分別有3段，兩肺下葉分別有5段，右肺中葉、左肺舌葉各2段)。將肺動脈栓塞程度分為3級：無栓塞為0分，部分栓塞為1分，完全栓塞為2分；因此最高肺動脈阻塞評分為40分。當亞段肺動脈發(fā)生完全栓塞時為該肺段部分栓塞，評分為1分，該肺段總分不超過2分。在橫軸面圖像上(房室瓣水平)測量室間隔到左、右心室游離壁內(nèi)側最大距離即左、右心室最大短軸直徑，計算右心室/左心室直徑比。當房室瓣不在同一層面時，則分別在左、右房室瓣水平測量左、右心室最大短軸直徑，再計算右心室/左心室直徑比。

雙能量CT肺灌注圖像的分析采用肺血容量灌注成像(Lung perfused blood volume,Lung PBV)軟件，選擇肺灌注圖像的偽彩色為灰階16比特和正電子發(fā)射體層成像彩虹16比特，用不同的偽彩色代表不同的肺灌注狀態(tài)，紅色為高灌注，藍色為低灌注，黑色為灌注缺損。正常的雙能量CT肺灌注圖像是重力基礎上的兩肺對稱且分布均勻一致的紅或黃綠色。重力、線束硬化偽影及呼吸、心臟運動所致灌注異常均視為真陰性。采用Chae等[7]提出的雙能量CT肺灌注缺損積分法，該算法將兩肺各分為10段，每個肺段的灌注缺損程度分為3級：正常灌注、灌注輕度減少、灌注明顯減少或灌注缺損，分別賦予0、1、2分，最高評分為40分。肺強化值和相對強化率的計算也采用Lung PBV軟件，在該軟件中點擊按鈕“start/stop”，在肺動脈主干選擇興趣區(qū)的CT值作為基線，最后點擊“l(fā)ung isolation”，軟件會自動計算出全肺實質(zhì)強化值與基線的相對強化值[7]。肺動脈主干興趣區(qū)的位置和大小盡量保持一致。

4.統(tǒng)計學分析

結　果

30例患者中29例治療后肺動脈內(nèi)栓子得到完全(n=18)或部分緩解(n=11)(圖1)，1例患者在治療4個月后肺栓塞加重。雙能量CT肺灌注評分顯示治療前29例肺栓塞患者均有不同程度的灌注缺損，1例患者無肺灌注缺損；治療后5例患者無肺灌注缺損，25例患者有不同程度的肺灌注缺損。30例患者治療前后肺栓塞的位置、數(shù)目、肺動脈阻塞積分、肺動脈主干直徑、同層面升主動脈直徑、右心室和左心室直徑比值、雙能量CT肺灌注缺損評分、全肺、左右肺的強化值和相對強化率的變化見表1，統(tǒng)計學分析顯示治療前后肺動脈栓子的位置、數(shù)目、肺動脈阻塞評分和灌注缺損數(shù)目的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而其他參數(shù)治療前后差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

討　論

雙能量CT肺動脈成像能在一次對比增強檢查期間同時提供肺動脈栓子和全肺的靜態(tài)灌注狀態(tài)，已成為目前診斷肺栓塞的首選影像學檢查方法。本研究結果提示利用雙能量CT提供的多個參數(shù)能夠很好地評價肺栓塞的治療效果。

注：*治療后18例患者肺動脈內(nèi)栓子消失；#為配對卡方檢驗。

雙能量CT提供的肺動脈和肺實質(zhì)等信息對肺栓塞治療療效的評估非常重要。利用雙能量CT提供的肺動脈信息對于肺栓塞療效的評估仍是最重要的方法，本研究結果顯示無論是肺動脈栓子數(shù)目還是肺動脈阻塞評分治療前后差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。應該注意的是，治療后是否殘留肺動脈栓子應密切觀察，這些殘留的栓子若不溶解的話很可能機化成為慢性肺栓塞或者進一步發(fā)展成為慢性血栓栓塞性肺動脈高壓。本研究顯示，治療后18例患者肺動脈內(nèi)栓子完全消失，11例患者肺動脈栓子部分消失，1例肺栓塞加重，在對側肺動脈出現(xiàn)了新的栓子，提示治療無效。以往研究已經(jīng)證實，雙能量CT所提供的肺灌注信息對于急慢性肺栓塞的檢出有重要價值[1-2,8-11]。本研究結果顯示，利用肺灌注缺損評分能夠較好地評估治療療效，但是利用肺灌注缺損評分評估治療療效與利用肺動脈內(nèi)栓子評估治療療效并不一致，在利用肺動脈栓子評估治療效果時發(fā)現(xiàn)18例患者肺動脈栓子完全緩解，而利用肺灌注圖像評估時僅有5例患者肺灌注完全正常，可能的原因是：①肺灌注圖像對微小的外周性肺栓塞的顯示要優(yōu)于常規(guī)CT肺動脈成像[1,2]；②肺灌注狀態(tài)受到一些因素，例如重力、呼吸和心臟運動、線束硬花偽影以及閾值調(diào)節(jié)等的影響，有可能造成觀察者的誤判。本研究利用定量的雙能量CT肺灌注成像參數(shù)，如全肺、左右肺強化值和相對強化率顯示肺栓塞治療前后的差異，結果顯示在治療前后這些參數(shù)的差異均無統(tǒng)計學意義。Nagayama等[5]的研究顯示肺栓塞治療后全肺平均強化值明顯降低，但同時也發(fā)現(xiàn)2例患者的全肺強化值在治療前后未見明顯變化；造成這種差異的原因主要在于肺栓塞的嚴重程度不同，肺動脈阻塞程度輕者不會影響到全肺強化值。本組患者中13例為外周性肺栓塞，肺栓塞患者的肺動脈阻塞指數(shù)僅為8.2±5.9，這可能是造成肺栓塞治療前后全肺平均強化值和相對強化率差異不明顯的主要原因。

本研究有以下不足：①納入的樣本量較少且多為慢性腎病患者，慢性腎病合并的肺栓塞多為無癥狀的低危肺栓塞，這可能會影響對全肺強化值和相對強化率的分析，納入更多高危肺栓塞患者進一步分析其價值是有必要的；②本研究使用了不同的雙源CT設備而非同一種CT設備進行掃描，掃描條件不一致可能造成肺強化值測量上的誤差；③本研究中肺栓塞治療后的觀察時間也不相同，在治療后不同時間點進行觀察有助于分析肺栓塞治療后肺動脈栓子和肺灌注的動態(tài)變化過程。

綜上所述，本研究結果提示雙能量CT提供的多個參數(shù)，尤其是肺動脈栓子數(shù)目、肺動脈阻塞評分以及肺灌注缺損評分能夠很好地評價急性肺栓塞的治療效果。

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Dual-energy CT evaluation of therapeutic efficacy in acute pulmonary embolism

YANG Jing,ZHANG Long-jiang,TANG Chun-xiang,et al.

Department of Medical Imaging,Xi'an 141 Hospital,Xi'an 710089,China

Objective:The purpose of this study was to analyze the value of dual-energy CT in evaluating the treatment efficacy in patients with acute pulmonary embolism.Methods:30 patients with acute pulmonary embolism were included in this study.All patients underwent dual-energy CT examinations before and after treatment.We analyzed the location and number of the clots,pulmonary artery obstruction index,right ventricle/left ventricle ratio,pulmonary trunk/ascending aorta ratio,dual-energy CT perfusion defect score,whole and right/left lung enhancement and relative enhancement ratio before and after treatment.Pairedt-test or chi-square test was used to analyze the differences of the indexes.Results:Of 30 patients with pulmonary embolism,29 patients had complete (n=18) or partial (n=11) resolution of clots,one patient had recurrent pulmonary embolism 4 months after treatment.Dual-energy CT lung perfusion imaging showed that 25 patients had different degrees of perfusion defects and 5 patients were negative of perfusion defects.The differences were found between the location and number of clots,pulmonary artery obstruction index,and dual-energy CT perfusion defect score before and after treatment (P<0.05),while no differences were observed for other indexes (P>0.05).Conclusion:Dual-energy CT can be used to evaluate the treatment effectiveness of acute pulmonary embolism,which is helpful for the adjustment of clinical treatment plan.

Acute pulmonary embolism; Dual-energy CT; Therapeutic efficacy； Tomography,X-ray computed

710089西安，西安一四一醫(yī)院醫(yī)學影像科(楊靜)；210002南京，南京軍區(qū)南京總醫(yī)院/南京大學醫(yī)學院附屬金陵醫(yī)院醫(yī)學影像科(張龍江、唐春香、李勰、盧光明)

楊靜(1974-)，女，陜西富平人，主治醫(yī)師，主要從事心血管影像學研究工作。

，張龍江，E-mail: kevinzhlj@163.com

R563.5; R814.42

A

1000-0313(2016)09-0817-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.09.005

2016-07-06)