CT肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)評(píng)價(jià)急性右心功能不全影響因素分析

孫海濤 王昭華 蘇慧 邢海昌

1 山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心 （山東 濟(jì)南 250013）

2 泰安市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心 （山東 泰安 271000）

3 山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院放射科 （山東 濟(jì)南 250011）

內(nèi)容提要：目的：探討影響CT肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)評(píng)價(jià)急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全的因素。方法：分析148例急性肺動(dòng)脈栓塞患者CT肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)、基于栓子分布的肺血流量分布和更精確記分矯正的肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)、患者基本臨床信息、超聲右心功能不全的測(cè)量結(jié)果等數(shù)據(jù)，應(yīng)用多因素Logistics回歸分析和受試者特征曲線方法評(píng)價(jià)CT肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)在評(píng)價(jià)急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全的影響因素。結(jié)果：肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)、矯正后的栓塞指數(shù)、患者基礎(chǔ)疾病是急性肺栓塞右心功能不全的影響因素（OR=2.83，3.13，4.07，P<0.05），聯(lián)合矯正后的肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)、患者基礎(chǔ)疾病對(duì)急性肺動(dòng)脈栓塞所致右心功能不全具有更好的評(píng)價(jià)能力（AUC 0.9 VS 0.8，P<0.05）。結(jié)論：肺動(dòng)脈栓子分布的血流量分布和更精確記分以及患者基礎(chǔ)疾病會(huì)不同程度影響肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)對(duì)右心功能不全的評(píng)價(jià)。

急性肺動(dòng)脈栓塞（Acute pulmonary embolism，APE）是一種常見(jiàn)的由各種內(nèi)源性或外源性栓子引起的肺動(dòng)脈栓塞，可導(dǎo)致一系列的潛在致死性的心血管紊亂綜合征。急性肺動(dòng)脈栓塞所致的右心功能不全（Right ventricular dysfunction，RVD）是常見(jiàn)且能影響患者預(yù)后的重要并發(fā)癥，CT 肺動(dòng)脈血管成像（Computed tomography pulmonary angiography，CTPA）是臨床診斷急性肺動(dòng)脈栓塞的一線影像學(xué)檢查，CT肺動(dòng)脈栓塞負(fù)荷評(píng)分即肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)（pulmonary artery obstruction index，PAOI）通過(guò)估算肺動(dòng)脈栓子占肺動(dòng)脈系統(tǒng)的百分比來(lái)描述急性肺栓塞的嚴(yán)重性，由此產(chǎn)生了多種肺栓子負(fù)荷的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，這些方法均能不同程度的反映患者右心功能不全和患者預(yù)后[1-3]，但近年來(lái)的研究提示肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)在預(yù)測(cè)患者總死亡率上表現(xiàn)不佳，薈萃分析顯示肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)的應(yīng)用價(jià)值受到限制，肺動(dòng)脈栓塞患者右心功能的下降除了單純的機(jī)械梗阻外，還受到患者心肺功能儲(chǔ)備等因素的綜合影響[4]。本研究試圖通過(guò)肺血流量分布和更準(zhǔn)確的記分方法來(lái)改善肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)計(jì)算方法，同時(shí)尋找影響急性肺栓塞所致右心功能不全的臨床因素，為后續(xù)提高CT肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)綜合評(píng)價(jià)急性肺動(dòng)脈栓塞的預(yù)后提供支持。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2019年6月～2021年7月急性肺動(dòng)脈栓塞患者193例，所有患者均在兩天內(nèi)接受急癥肺動(dòng)脈CTA及超聲心動(dòng)圖檢查，由于本研究的對(duì)象為急性肺動(dòng)脈栓塞相關(guān)的右心功能不全，為確保本研究的準(zhǔn)確性，排除慢性肺動(dòng)脈栓塞、原發(fā)肺動(dòng)脈高壓及先天性心臟病等患者，最終共收集148例急性肺動(dòng)脈栓塞患者，男64例，女84例，年齡17～94歲，平均（65±12）歲。具有慢性肺部疾?。ǚ螝饽[、慢阻肺）的患者25例，急性病或惡性腫瘤史、手術(shù)后患者44例，無(wú)明顯嚴(yán)重病變患者81例，有下肢深靜脈血栓者50例。

1.2 方法

采用西門(mén)子128層CT和飛利浦256層CT進(jìn)行肺動(dòng)脈CTA掃描，參數(shù)：管電壓120kV，有效毫安秒100mAs，準(zhǔn)直寬度0.625mm，矩陣512×512，經(jīng)周圍靜脈應(yīng)用雙桶高壓注射器注射60～80mL碘對(duì)比劑（370mgI/mL），速率5mL/s，注射完畢后以相同速率注射40mL生理鹽水。原始圖像經(jīng)多平面重建（multi-planner reformation，MPR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）獲取栓塞血管的標(biāo)準(zhǔn)橫軸位、矢狀位、冠狀位圖像，以此能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)肺栓子的分布、形狀等特征。

肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)基于Qanadli計(jì)算方法獲取，左右肺各10個(gè)肺段（右上肺5段：右肺上葉3段+右肺中葉2段；右下肺：右肺下葉5段；左上肺5段：左肺上葉3段+左肺舌葉2段；左下肺5段）。Qanadli法將肺動(dòng)脈栓子分為部分和完全栓塞兩種（分別記分為1和2），在實(shí)際圖像中由于栓子部分阻塞程度變化范圍較大，當(dāng)前CT圖像經(jīng)過(guò)多平面重建可以更精確的描述栓塞程度，因此本研究將栓子阻塞血管程度按5分法計(jì)算（1分：<25%；2分：25%～49%；3分：50%～74%；4分：75%～99%；5分：100%），通過(guò)原始圖像重建獲得栓塞血管標(biāo)準(zhǔn)的橫軸位、冠狀位或矢狀位圖像，以此評(píng)價(jià)肺栓塞程度（見(jiàn)圖1）。

圖1.37 歲急性肺動(dòng)脈栓塞患者（[注：標(biāo)準(zhǔn)冠狀位圖像（a）和MIP 圖像（b）可見(jiàn)右下肺動(dòng)脈（長(zhǎng)箭頭）和左下肺動(dòng)脈（短箭頭）充盈缺損，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)冠狀位或矢狀位獲得左下肺動(dòng)脈標(biāo)準(zhǔn)橫軸位圖像（c）能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)部分肺栓塞程度（4 分：75%～99%）]

肺作為一個(gè)特殊的器官，其血流分布存在梯度改變，肺血流的不均勻分布在以往的肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)計(jì)算中很少被考慮到，根據(jù)生理學(xué)和核醫(yī)學(xué)研究結(jié)果[5,6]，左肺和右肺血流量分別占全肺的48.2%和51.8%，其中右上肺占全肺的25.5%，右下肺占26.3%，左上肺占22.2%，左下肺占26.1%，本研究按照肺血流的真實(shí)占比對(duì)肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)進(jìn)行血流量矯正，分別獲得Qanadli法肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)和以肺動(dòng)脈栓子分布血流量改變和更精確記分方法的矯正肺栓塞指數(shù)。

患者于肺動(dòng)脈CTA檢查前后2d內(nèi)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查，采用GE Vivid I機(jī)型和飛利浦Vue 850機(jī)型，記錄右心室增大且肺動(dòng)脈收縮壓>40mmHg即為右心功能不全的假設(shè)成立[7,8]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 26.0軟件，計(jì)量資料以±s表示。采用方差分析比較不同肺部區(qū)域（右上肺、右下肺、左上肺和左下肺）栓塞指數(shù)差異，獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較肺栓塞指數(shù)和肺血流分布及記分矯正后的栓塞指數(shù)的差異。應(yīng)用多因素Logistic回歸分析CT肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)在評(píng)價(jià)急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全的影響因素，受試者操作特性曲線（ROC）比較多因素的綜合預(yù)測(cè)值與單獨(dú)肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)在評(píng)價(jià)急性肺栓塞后右心功能不全的差異性，P<0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 區(qū)域肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)

經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全者69例，無(wú)右心功能不全者81例。雙肺不同區(qū)域肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)存在差異，右肺栓塞程度顯著高于左肺，其中右下肺高于右上肺，左上肺栓塞程度最低；經(jīng)過(guò)血流分布差異和精確記分矯正后的肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)高于常規(guī)肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)（見(jiàn)表1），提示肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)對(duì)肺血流的真實(shí)影響存在低估。

表1.不同區(qū)域肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)(%)

2.2 右心功能不全影響因素

肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)、經(jīng)肺血流分布和記分矯正后的栓塞指數(shù)及患者基礎(chǔ)疾病史是急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全的影響因素（OR=2.83，3.13，4.07，P<0.05），見(jiàn)圖2，而下肢深靜脈血栓、年齡、性別均為非影響因素（P>0.05）。多因素的綜合預(yù)測(cè)急性肺動(dòng)脈栓塞所致右心功能不全的ROC曲線下面積（AUC）要高于單獨(dú)肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)的曲線下面積（0.9 vs 0.81，P<0.05），見(jiàn)圖3。

圖2.多因素Logistic 回歸右心功能不全影響因素森林圖

圖3.多因素綜合與肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)預(yù)測(cè)急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全的ROC 曲線，AUC=0.9 vs 0.81

3.討論

CTPA是臨床明確肺動(dòng)脈栓塞診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，CTA的肺動(dòng)脈栓塞程度可用于肺栓塞的嚴(yán)重性評(píng)價(jià)。目前評(píng)價(jià)栓子阻塞負(fù)荷程度的評(píng)價(jià)系統(tǒng)有Miller法、Walsh法，Qanadli法和Mastora法，其中最常用的方法是Qanadli等創(chuàng)建的肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)[9]。早先的研究已經(jīng)證實(shí)其與肺動(dòng)脈栓塞導(dǎo)致的心血管參數(shù)和臨床預(yù)后均有相關(guān)性，能簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)肺栓塞嚴(yán)重程度。右心功能不全是急性肺動(dòng)脈栓塞的并發(fā)癥，有研究顯示右心功能不全是導(dǎo)致患者死亡的重要原因。急性肺動(dòng)脈栓塞可導(dǎo)致患者右心功能不全、甚至死亡。本研究中應(yīng)用Qanadli法的肺栓塞指數(shù)是急性肺動(dòng)脈栓塞所致右心功能不全的影響因素，提示兩者間存在相關(guān)性，得到了與之前研究類似的結(jié)果。最新的研究提示肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)不能有效地預(yù)測(cè)患者死亡，這可能是患者心肺功能除了受到肺動(dòng)脈機(jī)械梗阻外，還受到其他眾多因素影響。早先研究發(fā)現(xiàn)肺動(dòng)脈栓子更多的分布在下肺葉和右肺葉，尤其是一些較大的栓子。肺作為一個(gè)特殊器官，肺血流受血管結(jié)構(gòu)、重力、呼吸的機(jī)械效應(yīng)以及神經(jīng)和體液等眾多因素的影響，下肺血流量明顯高于上肺，受心臟影響右肺高于左肺[10,11]。肺栓子的分布不均衡和肺血流分布的不均勻?qū)е聠渭冇?jì)算解剖學(xué)的肺栓塞指數(shù)缺乏準(zhǔn)確性，本研究中肺動(dòng)脈栓子分布存在區(qū)域差異，下肺栓塞程度要高于上肺，這與肺的解剖和肺動(dòng)脈分布特點(diǎn)相一致[12]。經(jīng)過(guò)實(shí)際肺血流即記分矯正的肺栓塞指數(shù)要大于肺血流等量的肺栓塞指數(shù)，提示常規(guī)肺栓塞指數(shù)可能會(huì)低估實(shí)際的肺缺血程度，其對(duì)急性肺栓塞右心功能不全的OR值低于矯正后的肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)，因此肺栓子發(fā)生的位置、大小以及相應(yīng)的肺血流量是不能忽視的因素。

既往臨床研究發(fā)現(xiàn)不同疾病基礎(chǔ)或年齡段的肺動(dòng)脈栓塞患者均有不同的風(fēng)險(xiǎn)因素，研究顯示惡性腫瘤患者肺栓塞的嚴(yán)重性要高于良性腫瘤患者，慢性肺部疾病患者發(fā)生肺栓塞時(shí)會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的不良后果[13,14]。本研究中發(fā)現(xiàn)患者基礎(chǔ)疾病史是急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全的影響因素，風(fēng)險(xiǎn)因素要高于兩類肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)，提示慢性肺部疾病史或腫瘤、術(shù)后等基礎(chǔ)疾病患者發(fā)生肺動(dòng)脈栓塞能更易導(dǎo)致右心功能不全，增加了預(yù)后危險(xiǎn)程度，這或許也是肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)預(yù)測(cè)患者總死亡率效果不佳的重要原因之一。年齡、性別及下肢深靜脈血栓雖然會(huì)是肺動(dòng)脈栓塞的患病風(fēng)險(xiǎn)因素，但本研究中這些因素不會(huì)對(duì)肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)評(píng)價(jià)右心功能不全產(chǎn)生影響。

既往研究肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)等CT參數(shù)可以評(píng)價(jià)急性肺栓塞的右心功能不全，但未涉及臨床資料和肺血流不均勻所致的影響[15]，本研究中，綜合矯正后的肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)和患者基礎(chǔ)疾病史對(duì)急性肺動(dòng)脈栓塞右心功能不全的ROC曲線下面積要高于單獨(dú)肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)，表明在利用肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈栓塞嚴(yán)重性時(shí)納入臨床資料和完善肺栓塞指數(shù)本身具有更好的臨床價(jià)值，對(duì)未來(lái)應(yīng)用肺動(dòng)脈栓塞指數(shù)預(yù)測(cè)患者急性肺動(dòng)脈栓塞死亡率提供支持，使其未來(lái)可作為一種更有價(jià)值的影像學(xué)評(píng)價(jià)方法。

本研究存在一些不足之處，首先本研究是基于正常肺組織血流分布差異對(duì)栓塞指數(shù)進(jìn)行矯正，并非真正的栓塞后灌注血流改變，研究顯示肺栓塞后正常肺組織會(huì)代償性的增加肺血流量，但肺部疾病患者代償減低[16]，不同基礎(chǔ)疾病患者肺動(dòng)脈栓塞后全肺定量灌注血流改變是未來(lái)研究的方向。其次本研究對(duì)象中基礎(chǔ)疾病沒(méi)有進(jìn)行更精細(xì)的區(qū)分，研究資料的不均衡可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。最后由于右心室獨(dú)特的解剖學(xué)特點(diǎn)，右心功能不全的評(píng)價(jià)需要多個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)估，本研究?jī)H對(duì)超聲結(jié)果的右心功能不全進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)照研究，缺乏更詳細(xì)的CT和超聲等右心功能不全的參數(shù)，CT和MR在右心功能評(píng)價(jià)中具有很多優(yōu)勢(shì)[17]，未來(lái)需要納入更精確和可靠的右心功能指標(biāo)進(jìn)行研究。隨著各種影像學(xué)新智能軟件和設(shè)備的使用，未來(lái)一站式肺動(dòng)脈CTA能全面評(píng)價(jià)患者的心臟、肺部灌注和肺動(dòng)脈血管，影像學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用結(jié)合患者臨床資料信息可以更好地實(shí)現(xiàn)智能化急性肺動(dòng)脈栓塞的預(yù)后評(píng)分。