3.0T MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)肺動(dòng)脈成像評(píng)估腎病綜合征患者肺栓塞

趙艷娥， 唐春香， 周長(zhǎng)圣， 張軍， 王鵬， 李延軍， 張龍江， 盧光明

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·肺栓塞影像學(xué)專題·

3.0T MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)肺動(dòng)脈成像評(píng)估腎病綜合征患者肺栓塞

趙艷娥， 唐春香， 周長(zhǎng)圣， 張軍， 王鵬， 李延軍， 張龍江， 盧光明

目的：以雙能量CT肺動(dòng)脈成像診斷肺栓塞的結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估3.0TMR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)肺動(dòng)脈成像對(duì)腎病綜合征患者肺栓塞的診斷效能。方法：31例可疑肺栓塞的腎病綜合征患者納入本研究。所有患者在1～3 d內(nèi)完成雙能量CT肺動(dòng)脈成像和3.0T MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像掃描。以雙能量CT肺動(dòng)脈和肺灌注融合圖像(DECT)診斷結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)，分別以肺葉和患者為基本研究單位，計(jì)算磁共振肺動(dòng)脈圖像(MRPA)、磁共振肺灌注圖像(MRPP)及兩者融合圖像(MRPA/MRPP)診斷肺栓塞的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、準(zhǔn)確度。采用Kappa檢驗(yàn)分析MRPA/MRPP與DECT圖像的診斷一致性。結(jié)果：8例患者因磁共振圖像質(zhì)量較差而被排除。23例患者和115個(gè)肺葉的影像數(shù)據(jù)納入研究。DECT圖像共發(fā)現(xiàn)14例患者和41個(gè)肺葉有肺栓塞。以DECT圖像的結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)，以肺葉為研究單位，MRPA、MRPP、MRPA/MRPP診斷肺栓塞的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、準(zhǔn)確度分別為(48.8%、94.6%、83.3%、76.9%、78.3%)、(65.9%、96%、90%、85.5%、85.2%)和(70.7%、94.6%、87.9%、85.4%、86.1%)；以患者為研究單位，MRPA、MRPP、MRPA/MRPP診斷肺栓塞的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、準(zhǔn)確度分別為(71.4%、66.7%、78.9%、60%、69.6%)、(78.6%、77.8%、84.6%、70%、78.3%)和(92.9%、66.7%、81.3%、85.7%、82.6%)。不管是以肺葉還是患者為研究單位，MRPA/MRPP與DECT圖像的診斷結(jié)果均有較好的一致性，Kappa值分別為 0.68、0.62。結(jié)論：3.0T MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)肺動(dòng)脈成像能夠?qū)δI病綜合征患者的肺栓塞進(jìn)行綜合評(píng)估，并具有較高的診斷效能。

肺灌注; 肺栓塞; 雙源CT; 體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī); 磁共振成像

血栓栓塞是腎病綜合征常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，腎病綜合征患者血栓最常發(fā)生的位置為肺動(dòng)脈和腎靜脈，肺動(dòng)脈血栓發(fā)生率為33%，腎靜脈血栓發(fā)生率為22%[1]。盡管腎病綜合征患者中大多數(shù)肺栓塞被認(rèn)為來(lái)自腎靜脈血栓或下肢深靜脈血栓，但仍有部分肺栓塞是獨(dú)立存在的。Zhang等[1]對(duì)458例腎病綜合征患者的分析顯示，約13%的患者存在獨(dú)立的肺動(dòng)脈栓塞。這些血栓栓塞事件是腎穿刺活檢的禁忌癥，使患者得不到明確的腎病組織類(lèi)型，及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性治療[2]；血栓栓塞事件還導(dǎo)致患者腎病病情加重、因肺栓塞引起致命風(fēng)險(xiǎn)以及發(fā)生慢性肺動(dòng)脈高壓并發(fā)癥的危險(xiǎn)。因此，對(duì)臨床懷疑血栓栓塞的腎病綜合征患者來(lái)說(shuō)，有必要進(jìn)行肺動(dòng)脈栓塞的評(píng)估。由于CT有電離輻射，不是腎病綜合征患者肺動(dòng)脈栓塞隨訪復(fù)查的最佳手段。MRI作為無(wú)輻射的檢查方法之一，目前其評(píng)估肺栓塞的研究主要是利用1.5T MR掃描儀，但1.5T MR掃描儀空間分辨力和時(shí)間分辨力較低，使得肺栓塞MRI臨床應(yīng)用受到限制[3-4]。3.0T MRI場(chǎng)強(qiáng)的提高，多通道線圈和高級(jí)序列的研發(fā)，大大提高了對(duì)比增強(qiáng)磁共振肺部成像的時(shí)間和空間分辨力。PIOPED Ⅲ的亞組分析研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與1.5T MR設(shè)備相比，3.0T肺動(dòng)脈成像具有較高的空間分辨力和信噪比 (≥13%,P=0.03)[5]。本研究以雙能量CT肺動(dòng)脈成像為參考標(biāo)準(zhǔn)，旨在評(píng)估3.0T MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像技術(shù)對(duì)腎病綜合征患者肺動(dòng)脈栓塞的診斷效能。

材料與方法

1.研究對(duì)象

該研究獲得倫理委員會(huì)同意?；颊呒{入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床懷疑肺栓塞的腎病綜合征患者;②同意行雙能量CT肺動(dòng)脈成像和MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像，并且兩種檢查的間隔時(shí)間≤3 d；③簽署知情同意書(shū)?；颊吲懦龢?biāo)準(zhǔn)：①碘對(duì)比劑過(guò)敏史；②孕婦；③兒童；④患有幽閉恐懼癥者；⑤心臟起搏器置入患者；⑥呼吸困難不能配合檢查者；⑦嚴(yán)重腎功能不全患者(4期或5期患者)。滿足以上任何一個(gè)條件者均被排除。2014年1月-2015年3月總共31例患者納入本研究，男26例，女5例，平均年齡(37.8±15.9)歲。

2.雙能量CT肺動(dòng)脈成像

檢查設(shè)備采用德國(guó)Siemens Somatom Definition CT機(jī)，采用對(duì)比增強(qiáng)雙能量模式。掃描參數(shù)：探測(cè)器準(zhǔn)直64×0.6 mm(或128×0.6 mm)，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.33 s(或0.28 s)，螺距為0.5(或1.0)，2個(gè)X線球管的管電壓分別為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)。經(jīng)肘前靜脈注射50～70 mL對(duì)比劑(德國(guó)拜耳先靈藥業(yè)，濃度300 mg I/mL)，注射流率3～4 mL/s，隨后以相同流率注入20～30 mL生理鹽水，以減少上腔靜脈內(nèi)殘留的對(duì)比劑。延遲時(shí)間應(yīng)用人工智能觸發(fā)掃描系統(tǒng)確定，興趣區(qū)設(shè)于肺動(dòng)脈主干，當(dāng)其密度達(dá)到100 HU時(shí)，再延遲4 s自動(dòng)開(kāi)始掃描。掃描方向?yàn)轭^足方向，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。為了降低輻射劑量，雙能量掃描時(shí)開(kāi)啟Care Dose 4D模式。

3.MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像

MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像檢查設(shè)備型號(hào)為GE Discovery MR750，3.0T MR掃描儀，采用三維快速擾相梯度回波序列，線圈通道為32，最大梯度場(chǎng)強(qiáng)為40 mT/m，轉(zhuǎn)換速率為200 T/m/s。掃描參數(shù)：TR 2 ms,TE 0.8 ms，翻轉(zhuǎn)角18°～20°，矩陣160×224 mm，掃描視野為40 cm×50 cm，帶寬為142.9 kHz，激勵(lì)次數(shù)為0.75，掃描層厚約5.4 mm，層間隔為3.2 mm，冠狀面掃描，掃描視野包括全肺。在注射對(duì)比劑之前先進(jìn)行蒙片掃描，隨后以3～4 mL/s流率(劑量0.2 mmol/kg)注射釓對(duì)比劑(馬根維顯)和生理鹽水，連續(xù)掃描7期，每期掃描時(shí)間約3 s，總時(shí)間約21 s。掃描過(guò)程患者需屏氣。

4.圖像分析

CT原始數(shù)據(jù)利用Siemens雙能量肺灌注成像軟件進(jìn)行分析，得到CT肺動(dòng)脈圖像和CT肺灌注圖像融合圖像(dual energy CT，DECT)。由1位有7年CT工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師在不知道MRI結(jié)果的情況下分析CT圖像，判斷有無(wú)肺栓塞。肺栓塞的判斷標(biāo)準(zhǔn)為肺動(dòng)脈管腔充盈缺損和/或肺灌注稀疏，符合此標(biāo)準(zhǔn)則認(rèn)定為陽(yáng)性[3-5]。為了方便統(tǒng)計(jì)，肺動(dòng)脈栓塞以患者和肺葉為研究單位。CT肺動(dòng)脈聯(lián)合肺灌注圖像觀察結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)，可結(jié)合CT后處理技術(shù)觀察、分析，如多平面重組、最大密度投影、血管曲面重組等對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)估。

MRI檢查結(jié)束后，將掃描得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入磁共振高級(jí)后處理軟件進(jìn)行分析，可獲得不同圖像類(lèi)型：第2或第3期的圖像為磁共振肺動(dòng)脈圖像(magnetic resonance pulmonary artery，MRPA)，第3或第4期的圖像為磁共振肺灌注圖像(magnetic resonance pulmonary perfusion images，MRPP)。為了方便觀察，MRPP采用偽彩圖顯示。由2位有3年以上MRI工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師在不知道CT結(jié)果的情況下共同觀察、分析MRI圖像并確定有無(wú)栓塞，結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)經(jīng)討論達(dá)成一致。MRPA和MRPP判斷肺栓塞的標(biāo)準(zhǔn)和圖像質(zhì)量評(píng)估參考Revel等[6]的研究結(jié)果。兩者聯(lián)合圖像(MRPA/MRPP)判斷肺栓塞的標(biāo)準(zhǔn)為MRPA和/或MRPP為陽(yáng)性。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

表2　磁共振圖像對(duì)肺栓塞的診斷效能(以肺葉為研究單位)

表3　磁共振圖像對(duì)肺動(dòng)脈栓塞的診斷效能(以患者為研究單位)

注：TP=true-positive,真陽(yáng)性; TN = true-negative，真陰性; FP = false-positive，假陽(yáng)性; FN = false-negative，假陰性; CI=confidence interval,可信區(qū)間。

結(jié)　果

1.臨床資料

8例患者的MRPA或MRPP不符合臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)被排除，其中1例患者因掃描過(guò)程中不能屏氣導(dǎo)致MRPP呼吸偽影較重，1例患者肺實(shí)質(zhì)強(qiáng)化弱，3例患者因MRPP對(duì)比劑強(qiáng)化程度低或不均勻造成主干及遠(yuǎn)側(cè)分支顯示不清晰，3例患者M(jìn)RPP和MRPA均不能滿足臨床診斷要求。MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像技術(shù)的成功率為74.2%(23/31)。最終納入數(shù)據(jù)評(píng)估的患者為23例，男19例，女4例，平均年齡為(37.8±14.6)歲。納入數(shù)據(jù)評(píng)估的肺葉總數(shù)為115個(gè)。MRI和CT掃描平均間隔時(shí)間為(1.63±0.66)d，間隔時(shí)間均小于3 d。

2.影像分析結(jié)果

23例患者中，DECT檢出14例患者和41個(gè)肺葉有肺栓塞(圖1～3)，9例患者無(wú)肺動(dòng)脈栓塞。DECT圖像診斷肺栓塞的肺葉分布情況見(jiàn)表1。MRPA、MRPP和MRPA/MRPP診斷肺栓塞的情況見(jiàn)表2、3。以患者為研究單位，MRPA/MRPP與DECT圖像的診斷結(jié)果一致性檢驗(yàn)Kappa值= 0.62 (CI:28.9～95.0)，P<0.001；以肺葉為研究單位，MRPA/MRPP與DECT圖像的診斷結(jié)果一致性檢驗(yàn)Kappa值=0.68 (CI:49.5～79.2)，P<0.001。

表1　不同圖像類(lèi)型診斷肺栓塞的肺葉分布情況結(jié)果　(個(gè))

注：#假陽(yáng)性的肺葉個(gè)數(shù),*假陰性的肺葉個(gè)數(shù)。

討　論

肺栓塞的評(píng)估不應(yīng)僅局限于管腔內(nèi)栓子，因管腔狹窄所致的遠(yuǎn)端肺組織血流動(dòng)力學(xué)的改變對(duì)于臨床治療也至關(guān)重要。雙能量CT的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了單次成像同時(shí)評(píng)估肺栓子和肺實(shí)質(zhì)，并且CT肺動(dòng)脈圖像與CT肺灌注圖像在診斷肺栓塞上可以起到互補(bǔ)作用，兩者聯(lián)合可以提高對(duì)外周小栓子的診斷準(zhǔn)確度。所以雙能量CT肺動(dòng)脈成像為肺栓塞的評(píng)估、治療方法的選擇、術(shù)后隨訪提供了更多的可靠依據(jù)[7-9]，成為肺栓塞的一站式評(píng)估方法。

多項(xiàng)研究已經(jīng)證實(shí)MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像評(píng)估肺動(dòng)脈栓塞的可行性[10-13]。由于1.5T MR時(shí)間和空間分辨力有限，對(duì)肺栓塞的研究?jī)H僅局限于肺實(shí)質(zhì)灌注情況，肺血管圖像質(zhì)量不足以用于肺動(dòng)脈栓子的評(píng)估。隨著3.0T MR時(shí)間和空間分辨力的提高，有望改善磁共振肺動(dòng)脈圖像質(zhì)量。本研究發(fā)現(xiàn)80%(25/31)的患者的肺動(dòng)脈圖像和93.5%(29/31)的患者的肺灌注圖像能夠用于肺栓塞的診斷。所以3.0T MR動(dòng)態(tài)增強(qiáng)肺動(dòng)脈成像可以通過(guò)1次掃描獲得2個(gè)診斷肺栓塞的指標(biāo)，即肺血管和肺灌注情況。

本研究中磁共振灌注圖像共正確診斷18例患者和98個(gè)肺葉，診斷敏感度分別為78.6%(以患者為研究單位)和65.9%(以肺葉為研究單位)，與Revel等[6]的研究結(jié)果相似。本研究的假陽(yáng)性肺灌注異常主要分布在肺的邊緣，比如心臟旁，估計(jì)是檢查過(guò)程中心臟搏動(dòng)偽影所致；分布在肺底、近膈肌處的假陽(yáng)性肺灌注異常原因是在檢查過(guò)程中患者屏氣不全，導(dǎo)致肺底出現(xiàn)線狀的灌注異常。結(jié)合雙能量CT肺灌注圖像回顧性分析假陰性結(jié)果的原因，發(fā)現(xiàn)主要是由于磁共振肺灌注成像的前后掃描視野不夠大，造成部分肺組織灌注情況未能在磁共振圖像中顯示。另外，靠近前胸壁的肺組織受心臟和呼吸影響較大，圖像質(zhì)量不佳。除此之外，腎臟病患者并發(fā)的血栓較小[14]，未能造成肺灌注異常?；仡櫺苑治霰窘M患者的肺部CT圖像，發(fā)現(xiàn)本組患者肺實(shí)質(zhì)內(nèi)無(wú)肺結(jié)節(jié)、肺不張等造成灌注異常的疾病，這是導(dǎo)致本研究磁共振灌注圖像特異度較高(96%)的重要原因。

本研究還采用磁共振肺動(dòng)脈圖像聯(lián)合肺灌注圖像共同評(píng)估肺栓塞。無(wú)論是以患者還是肺葉為研究單位，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合兩種圖像診斷肺栓塞的敏感度和準(zhǔn)確度均高于單一圖像。以患者為研究單位，聯(lián)合兩種圖像診斷肺栓塞的敏感度遠(yuǎn)高于相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的單一磁共振肺灌注圖像(71.8%)[6]，聯(lián)合兩種圖像提高了MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像對(duì)肺栓塞的診斷能力，這主要是因?yàn)镸R肺動(dòng)脈圖像和肺灌注圖像可起到互補(bǔ)作用。磁共振肺灌注圖像出現(xiàn)典型的肺灌注缺損，而肺動(dòng)脈圖像未見(jiàn)血栓，或因栓子體積較小未能導(dǎo)致該肺動(dòng)脈供血區(qū)域灌注異常，兩者綜合評(píng)估亦可作出肺栓塞的診斷。本研究顯示MRPA/MRPP與DECT在評(píng)估肺動(dòng)脈栓塞方面一致性較好，與Yilmaz等[15]的研究結(jié)果相仿。3.0T MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像可以作為單次掃描即可同時(shí)評(píng)估肺栓子和肺灌注的另一種檢查方法。

本研究具有以下不足之處：①本研究納入的病例數(shù)偏少，但本研究以肺葉為研究單位時(shí)共115個(gè)肺葉納入分析，可以滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)要求；②由于兩種檢查不是同時(shí)進(jìn)行的，而是間隔了1～3 d，在這期間患者已經(jīng)進(jìn)行了抗凝治療，這樣會(huì)影響到MRI診斷結(jié)果；③為了保證肺動(dòng)脈和肺灌注同時(shí)顯示，本研究的MR肺動(dòng)脈成像采用的層厚為5.4 mm，可能造成未引起肺灌注異常的小栓子漏診；④磁共振肺動(dòng)脈圖像診斷肺栓塞的敏感度較低，需通過(guò)調(diào)整對(duì)比劑注射方式等技術(shù)提高肺動(dòng)脈成像的圖像質(zhì)量。

綜上所述，3.0T MR動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)肺動(dòng)脈成像可同時(shí)評(píng)估肺栓塞的栓子和肺實(shí)質(zhì)灌注情況，對(duì)肺栓塞還具有較高的診斷效能，有望成為腎病綜合征患者肺栓塞評(píng)估的主要方法，但需要更多病例的研究進(jìn)一步證實(shí)本研究結(jié)論。

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Evaluation of dynamic contrast enhanced imaging at 3.0T MRI for detection of acute pulmonary embolism in patients with nephrotic syndrome

ZHAO Yan'e,TANG Chun-xiang,ZHOU Chang-sheng,et al.

General Hospital,Nanjing Military Command,Nanjing 210002，China

Objective:The purpose of this study was to evaluate the detection accuracy of dynamic contrast enhanced MR imaging (DCE-MR) at 3.0T for acute pulmonary embolism (PE) with dual-source and dual-energy CT pulmonary angiography as the reference diagnostic standard.Methods:Thirty-one patients with nephrotic syndrome suspected with pulmonary embolism underwent both MR and CT scan within 3 days (range,0～3 days) for PE evaluation.With dual-energy CT (DECT) fusion imaging as

tandard,MR images were independently analyzed by two radiologists on pulmonary lobe basis or patient basis.Sensitivity,specificity,positive predictive value (PPV),negative predictive value (NPV),and accuracy (Acc) for PE detection were calculated.Weighted κ values were calculated to evaluate agreement between MRPA/MRPP and DECT.Results:8 patients with poor image quality were excluded.The success rate of DCE MR imaging was 74.2% (23/31).The image data of 23 patients and 115 pulmonary lobes were analyzed and a total of 14 patients and 41 lobes with pulmonary embolism were found.With the result of DECT fusion imaging as the reference standard,the SE,SP,PPV,NPV,Acc for MRPA,MRPP and MRPA/MRP were 48.8%,94.6%,83.3%,76.9%,78.3%;65.9%,96%,90%,85.5%,85.2% and 70.7%,94.6%,87.9%,85.4%,86.1%,respectively on lobe basis.The SE,SP,PPV,NPV,Acc for MRPA,MRPP and MRPA/MRP were 71.4%,66.7%,78.9%,60%,69.6%;78.6%,77.8%,84.6%,70%,78.3% and 92.9%,66.7%,81.3%,85.7%,82.6%,respectively on patient basis.There was good agreement for detecting PE on lobe analysis between the DECT and MRPA/MRPP.Conclusion:The dynamic contrast enhanced MR pulmonary angiogram with a 3.0T MR system is a suitable alternative modality to DECT for detecting PE in this small cohort study of patients with nephrotic syndrome.

Pulmonary perfusion; Pulmonary embolism; Dual-source CT; Tomography,X-ray computed; Magnetic resonance imaging

210002南京軍區(qū)南京總醫(yī)院/南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金陵醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科

趙艷娥(1981-)，女，山東德州人，博士研究生，主治醫(yī)師，主要從事心血管疾病影像診斷工作。

盧光明，E-mail: cjr.1uguangming@VIP.163.com

R563.5; R445.2; R814.42

A

1000-0313(2016)09-0833-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.09.008

2016-07-04

2016-07-22)