表1
2. 潍坊市人民医院放射科，山东 潍坊 261041;
3. 潍坊市人民医院核医学科，山东 潍坊 261041
2. Radiology Department of Weifang People's Hospital, Weifang 261041 China;
3. The Nuclear Medicine Department of Weifang People's Hospital, Weifang 261041 China
分析表明[1]，早期检出急性肺栓塞，增加使用更有效的治疗方法和干预措施，并更好地遵守指南，可使急性肺栓塞（acute pulmonary thromboembolism，APE）的病死率下降。计算机断层血管造影（computed tomographic angiography，CTA）是目前诊断肺栓塞的首选方法[2]，可以为肺栓塞的检出提供多方面的信息。而双能CT（dual energy CT，DECT）血管造影无需额外造影剂及辐射剂量，在一次检查中既能提供标准的肺CT血管造影，又能提供肺实质的高分辨率形态和灌注信息，可以评估肺栓塞的临床相关性[3]。根据碘的光谱特性生成DECT灌注图，即双能CT肺灌注成像。研究显示，肺动脉栓塞指数（pulmonary artery obstruction index，PAOI）、肺灌注缺损指数（pulmonary perfusion defect index，PPDI）可作为反映肺动脉阻塞程度及肺组织血流情况的参考指标[4]。也有研究指出，PE可导致D-二聚体升高[5]。但临床上关于肺灌注缺损指数与血浆D-二聚体浓度相关性的相关研究尚少，故本次选取21例急性肺栓塞患者的临床资料进行回顾性分析，旨在发掘双能CT灌注成像在急性肺栓塞检出中的应用价值。
1 材料与方法 1.1 研究对象回顾性分析自2022年1月1日—2022年12月31日于潍坊市人民医院诊断为急性肺动脉栓塞患者共21例的临床资料。所有患者均接受了双能CT血管造影检查。其中男性10位，女性11位；年龄在35～81岁，平均年龄（57±11.67）岁。通过计算肺动脉栓塞段数和栓塞程度得出所有患者的PAOI；通过计算灌注稀疏或缺失肺段数和灌注程度得出所有患者的PPDI；通过实验室检查资料获取患者确诊PE前3日以及后3日内的血浆D-二聚体最高值（mg/L）。
根据最新的 2019 ESC指南[1]对患者进行分组，如表1 所示。仅有1名患者为高危组，不纳入分组，因此共20名患者纳入统计分析。其中8名患者被分为低危险组，12名患者被分为中危险组。
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表 1 2019 ESC指南 Table 1 The 2019 ESC Guidelines |
纳入标准：①影像学检查资料完整。②符合《肺动脉栓塞学》[6]中关于肺栓塞的诊断标准，肺动脉及其分支内存在充盈缺损征象。③患者或家属签署知情同意书。
排除标准：①充血性心力衰竭患者。②慢性阻塞性肺疾病患者。③恶性肿瘤患者。④急性脑血管疾病患者。
1.2 方 法（1）双能量CT肺灌注成像：在西门子第三代双源CT（Siemens Somatom Force CT）上采用双能（DE）技术获得肺CTA。扫描参数为管电压90 kV和150 kV，球管旋转时间0.25 s，螺距 0.55，准直64 mm × 0.6 mm，FOV为33 cm × 33 cm，层厚3 mm，管电流分别为150、80 mAs。采用Medtron双筒高压注射器以4.5 mL/s的流速将约35~45 mL的碘佛醇（350 mgI/mL）注射到右肘正中静脉，然后再以同样的速率注射50 mL生理盐水以减少上腔静脉的残留。扫描范围自胸廓入口至膈肌水平，监测位置设在肺动脉干，自动监测触发扫描，当CT值达到100 HU时，自动触发延迟3 s后扫描。
（2）图像重建与相关指数分析：通过工作站（Syngo.via Client）进行后处理，重建出肺灌注成像与肺动脉CT血管造影相融合的肺PBV图。首先进行肺动脉CT血管造影图像的分析，通过轴位、冠状位及矢状位增强扫描影像分析并统计肺动脉内血栓的部位及类型，不完全栓塞血栓需评估肺动脉阻塞程度[7]。肺动脉CT血管造影诊断肺栓塞标准：肺动脉及其分支内存在充盈缺损征象[6]。间隔2周后在后处理工作站中得到DEPI图形。肺PBV图中灌注图像中可见到呈暗沉黑色的异常灌注缺损区（如图1B图白色箭头）及呈明亮红黄色的正常区域（如图2B图白色箭头），与灌注缺损相对应的肺血管内栓子也可以观察到。
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图 1 右肺中叶闭塞性肺栓塞患者。 Figure 1 Occlusive pulmonary embolism in the right middle lobe 注：虚拟平扫右肺中叶肺动脉内见充盈缺损征象（A图白色箭头），相应肺组织内示暗沉黑色的异常灌注缺损区（B图白色箭头）。 |
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图 2 右肺下叶非闭塞性肺栓塞患者。 Figure 2 Non-occlusive pulmonary embolism in the right inferior lobe 注：虚拟平扫右肺下叶肺动脉内见充盈缺损征象（A图白色箭头），相应肺组织内呈明亮红黄色的正常区域（B图白色箭头）。 |
肺PBV图像的分析由多名经验丰富的放射科医师独立阅片，所有参与的放射科医师均不知晓患者的相关信息。
肺动脉阻塞指数 = ∑（n × d）/40 × 100%，n为肺动脉栓塞段数，d为栓塞程度（d = 0表示无栓塞，d = 1表示部分栓塞，d=2表示完全栓塞）。间隔2周后在工作站利用双能量肺灌注成像软件得到DEPI图像，选择100%灌注模式，在横断面、冠状面、矢状面观察，以灌注稀疏或缺失为异常；肺灌注缺损指数 = ∑（n × d）/60 × 100%，n为灌注稀疏或缺失段数，d为灌注缺损程度（d = 0表示无灌注稀疏或缺失，d = 1表示点状灌注稀疏或缺失，d = 2表示片状灌注稀疏或缺失，d = 3表示亚段、段分布灌注稀疏或缺失）。
1.3 观察指标评估低危组与中危组之间PPDI、PAOI及D-Dimer。分析PPDI、PAOI及D-Dimer三者间的相关性。
1.4 统计学方法采用 SPSS 26.0 软件进行数据分析。对计量资料进行正态性检验和方差齐性分析，符合正态分布，采用
仅有1名患者为高危组，不纳入分组，因此共20名患者纳入统计分析。其中8名患者被分为低危险组，12名患者被分为中危险组。低危组与中危组之间PPDI、PAOI及D-Dimer具有明显的差异性（如表2所示）。PPDI、PAOI均可用于急性肺栓塞患者的临床检出，可用于区分低危与中危患者，评估患者危险度。
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表 2 PPDI与PAOI组间比较 Table 2 Comparison of PPDI and PAOI between groups |
所有患者均纳入统计。21名患者的肺灌注缺损指数与肺动脉阻塞指数具有相关性，呈正相关关系（rs = 0.869，P < 0.05），如 图3所示。
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图 3 PPDI与PAOI相关性的散点图 Figure 3 Scatter plot of the correlation between PPDI and PAOI |
所有患者均纳入统计。21名患者的肺动脉阻塞指数与血浆D-二聚体浓度具有相关性，呈正相关关系（rs = 0.909，P < 0.05），如 图4所示。
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图 4 PAOI与D-Dimer相关性的散点图 Figure 4 Scatter plot of the correlation between PAOI and D-dimer |
所有患者均纳入统计。21名患者的肺灌注缺损指数与血浆D-二聚体浓度具有相关性，呈正相关关系（rs = 0.918，P < 0.05），如 图5所示。
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图 5 PPDI与D-Dimer相关性的散点图 Figure 5 Scatter plot of the correlation between PPDI and D-dimer |
肺栓塞（PE）是由于栓子阻塞肺动脉或其分支，从而导致某一组疾病或临床综合征发生，主要包括肺血栓栓塞症（PTE）、脂肪栓塞综合征、羊水栓塞等，其中PTE为肺栓塞最常见类型，而急性肺栓塞（APE）是其最凶险的类型。D-Dimer是肺栓塞重要相关指标之一，对于肺栓塞检出具有重大临床意义。VTE、PE、肿瘤、感染、自身免疫性疾病等均可导致D-二聚体升高[5,8-9]。急性肺栓塞时，D-二聚体水平会早期并明显增高，并且栓塞的栓子数量及大小与D-二聚体水平显著相关。因此，血浆D-二聚体的数值成为临床诊断肺栓塞的首要观察指标之一。
CT下肺动脉造影检查（CTPA）为临床诊断急性肺栓塞首选方法，不仅可以显示肺动脉内栓子，还能通过PAOI、PPDI 反映肺动脉阻塞程度及肺组织灌注情况。其中，PAOI由Qanadli等[10]学者提出，通过计算肺动脉栓塞段数和栓塞程度得出。而PPDI由Chae等[11]学者提出，通过计算灌注肺段数和灌注程度得出。据报道显示，PPDI与PAOI为因果关系，因肺动脉内栓子能对肺动脉产生不同程度的机械性堵塞，而动脉的堵塞又会相应减少肺组织内的血流量，臂如中央型肺动脉栓塞的栓子通常位于肺动脉中央，属于非完全性栓塞，肺组织内血流可通过血栓周围的间隙对肺组织予以相应的供应[12]。
传统CT肺动脉造影作为目前主要的临床检查诊断手段，其相关的研究已经十分成熟，而双能CT血管造影的研究较少，关于双能CT成像提供的肺灌注成像与血浆D-二聚体浓度相关性的研究十分稀缺。本文通过对PPDI、PAOI及D-Dimer三者进行统计学分析，探讨双能CT灌注成像在急性肺栓塞患者检查中的临床应用价值。
本研究结果初步表明从双能CT肺灌注成像所获取的相关参数，与用于诊断急性肺动脉栓塞的传统CT参数、实验室指标相关，这也与一些研究结果[13-14]相符合。PPDI、PAOI、D-Dimer均可用于早期诊断急性肺动脉栓塞。PPDI与PAOI具有相关性，两者均可以用于肺栓塞患者的检查及分组。PPDI略优于PAOI，是更好的临床指标；双能CT肺灌注成像更有利于急性肺栓塞的检出。
与传统CT肺动脉造影相比，双能CT成像不仅可以显示血管内的栓子，还可以反映肺局部灌注情况。研究已经证明[3,15]，双能CT成像提供的肺灌注情况，与单光子发射计算机断层扫描（SPECT）上的肺灌注相对应。肺灌注成像可以用光谱区分显示肺实质碘分布，使肺灌注可视化[16]，能够提供急性肺栓塞情况下肺组织的灌注信息。肺实质由肺动脉和肺支气管动脉双重供血，其中肺动脉供血为最主要的供血方式。在肺栓塞中，不完全栓塞的肺实质内仍可以由肺动脉和（或）肺支气管动脉提供少量血供。栓塞肺动脉所支配的肺实质仍然可能保存部分功能。研究证明肺实质灌注的损害可能与患者生理功能的衰退更密切相关[11]。肺灌注成像可以反映APE引起的区域灌注状态的变化，利用此技术可以为临床提供栓子对应区域内肺组织的灌注信息，便于临床更加精准的治疗。双能CT （DECT）血管造影碘图提高了闭塞性段和亚段级肺血管内血栓的检出率[17]，可靠地描述了栓塞血管阻塞对应位置碘分布的节段性缺陷，并且这种双能量方案可以很容易地集成在双源扫描仪上，以取代标准的肺部CTA，无需额外的扫描时间、辐射暴露或造影剂[17]。越来越多的流行病学研究支持低剂量电离辐射会带来额外的癌症风险[18]，另有研究证实射线可导致基因突变，进而引起肿瘤性疾病并最终形成癌症[19]，所以双能CT具有更少的辐射剂量这一优势十分符合患者需求。综上所述，双能CT肺灌注成像可以有效替代传统CT肺血管造影。
在本次研究中，PPDI与D-Dimer浓度改变具有良好的相关性。可能的解释是D-Dimer浓度的异常变化即反映了机体内凝血机制的变化，提示血栓的形成，当血栓到达肺动脉时，引起血管的异常栓塞，导致血流动力学的变化，使肺部相应血管对应的血液供养区域发生血液供应不足等异常改变，导致肺灌注情况发生异常改变。
本研究收集可靠数据、使用可靠统计学方法将双能CT（DECT）血管造影与传统CT肺动脉造影进行比较，为临床提供更可靠的诊断急性肺栓塞的方法，并且本次研究对双能CT成像提供的肺灌注成像与血浆D-二聚体浓度变化的相关性进行了研究，弥补了血浆D-二聚体浓度这一实验室指标在双能CT（DECT）血管造影相关研究中的欠缺。本研究有两处潜在的局限性：其一，该研究是小样本量回顾性研究，分组讨论没有纳入高危险分组进行分析。其二，由于本研究没有将DEPI和CTA的诊断结果与灌注闪烁造影进行比较，因此缺乏一个外部参考标准。
综上所述，低危组与中危组之间PPDI、PAOI及D-Dimer具有明显的差异性。PPDI、PAO均可用于急性肺栓塞患者的临床检出，并有助于评估病情的严重程度。PPDI、PAOI与D-Dimer三者间具有良好相关性，并且双能CT肺灌注成像表现略优于传统CT肺动脉造影，是急性肺动脉栓塞临床检出更有效的手段，能为临床诊断、治疗提供有力指导。
| [1] |
Konstantinides SV, Meyer G, Becattini C, et al. 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of acute pulmonary embolism developed in collaboration with the European Respiratory Society (ERS)[J]. Eur Heart J, 2020, 41(4): 543-603. DOI:10.1093/eurheartj/ehz405 |
| [2] |
Stein PD, Fowler SE, Goodman LR, et al. Multidetector computed tomography for acute pulmonary embolism[J]. N Engl J Med, 2006, 354(22): 2317-2327. DOI:10.1056/NEJMoa052367 |
| [3] |
Thieme SF, Becker CR, Hacker M, et al. Dual energy CT for the assessment of lung perfusion—correlation to scintigraphy[J]. Eur J Radiol, 2008, 68(3): 369-374. DOI:10.1016/j.ejrad.2008.07.031 |
| [4] |
王浩然, 肖新广. CT肺血管造影联合双能量肺灌注成像对老年性肺栓塞治疗疗效的评估[J]. 中国临床医学影像杂志, 2019, 30(10): 685-689. Wang HR, Xiao XG. Therapeutic effect evaluation of senile pulmonary embolism by CT pulmonary angiography combined with dual-energy perfusion imaging[J]. J China Clin Med Imaging, 2019, 30(10): 685-689. DOI:10.12117/jccmi.2019.10.001 |
| [5] |
Olson JD. D-dimer: an overview of hemostasis and fibrinolysis, assays, and clinical applications[J]. Adv Clin Chem, 2015, 69: 1-46. DOI:10.1016/bs.acc.2014.12.001 |
| [6] |
甘辉立. 肺动脉栓塞学[M]. 北京: 人民军医出版社, 2015: 310. Gan HL. Pulmonary embolism[M]. Beijing: People's Military Medical Press, 2015: 310. |
| [7] |
安彩霞, 刘建中, 杨丽娟. 64层螺旋CT肺血管造影在肺栓塞诊疗中的应用价值[J]. 国际放射医学核医学杂志, 2010, 34(6): 367-369. An CX, Liu JZ, Yang LJ. Assessment of 64-slice spiral CT pulmonary angiography in diagnosing of pulmonary embolism[J]. Int J Radiat Med Nucl Med, 2010, 34(6): 367-369. DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4114,2010.06.013 |
| [8] |
Iwuji K, Almekdash H, Nugent KM, et al. Age-adjusted D-dimer in the prediction of pulmonary embolism: systematic review and meta-analysis[J]. J Prim Care Commun Health, 2021, 12: 21501327211054996. DOI: 10.1177/21501327211054996.
|
| [9] |
An J, Sun B, Ji YQ, et al. D‐dimer is a predictor of clot resolution in patients with pulmonary thromboembolism: a retrospective cohort study[J]. Clin Respir J, 2020, 14(6): 549-556. DOI:10.1111/crj.13167 |
| [10] |
Qanadli SD, El Hajjam M, Vieillard-Baron A, et al. New CT index to quantify arterial obstruction in pulmonary embolism: comparison with angiographic index and echocardiography[J]. Am J Roentgenol, 2001, 176(6): 1415-1420. DOI:10.2214/ajr.176.6.1761415 |
| [11] |
Chae EJ, Seo JB, Jang YM, et al. Dual-energy CT for assessment of the severity of acute pulmonary embolism: pulmonary perfusion defect score compared with CT angiographic obstruction score and right ventricular/left ventricular diameter ratio[J]. Am J Roentgenol, 2010, 194(3): 604-610. DOI:10.2214/AJR.09.2681 |
| [12] |
梁田, 刘会, 谢晟, 等. 肺动脉CTA漏诊亚段肺栓塞原因分析[J]. 中国医学影像技术, 2018, 34(8): 1220-1223. Liang T, Liu H, Xie S, et al. Analysis of missed diagnosis of sub-segmental pulmonary embolism with pulmonary CTA[J]. Chin J Med Imaging Technol, 2018, 34(8): 1220-1223. DOI:10.13929/j.1003-3289.201712033 |
| [13] |
Thieme SF, Ashoori N, Bamberg F, et al. Severity assessment of pulmonary embolism using dual energy CT–correlation of a pulmonary perfusion defect score with clinical and morphological parameters of blood oxygenation and right ventricular failure[J]. Eur Radiol, 2012, 22(2): 269-278. DOI:10.1007/s00330-011-2267-3 |
| [14] |
Perez-Johnston R, Plodkowski AJ, Halpenny DF, et al. Perfusion defects on dual-energy CTA in patients with suspected pulmonary embolism correlate with right heart strain and lower survival[J]. Eur Radiol, 2021, 31(4): 2013-2021. DOI:10.1007/s00330-020-07333-3 |
| [15] |
Thieme SF, Graute V, Nikolaou K, et al. Dual energy CT lung perfusion imaging—correlation with SPECT/CT[J]. Eur J Radiol, 2012, 81(2): 360-365. DOI:10.1016/j.ejrad.2010.11.037 |
| [16] |
Thieme SF, Johnson TRC, Lee C, et al. Dual-energy CT for the assessment of contrast material distribution in the pulmonary parenchyma[J]. Am J Roentgenol, 2009, 193(1): 144-149. DOI:10.2214/AJR.08.1653 |
| [17] |
Weidman EK, Plodkowski AJ, Halpenny DF, et al. Dual-energy CT angiography for detection of pulmonary emboli: incremental benefit of iodine maps[J]. Radiology, 2018, 289(2): 546-553. DOI:10.1148/radiol.2018180594 |
| [18] |
王楚胭, 卓维海, 林鑫, 等. CT所致受检者个体化器官剂量的研究进展[J]. 中国辐射卫生, 2022, 31(6): 756-762. Wang CY, Zhuo WH, Lin X, et al. Research progress of patient-specific organ doses from CT[J]. Chin J Radiol Health, 2022, 31(6): 756-762. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2022.06.021 |
| [19] |
王凤, 宋虎, 李瑞东, 等. 基于CT的三维数字化导航技术在肺癌介入微波消融治疗中的应用价值[J]. 中国辐射卫生, 2022, 31(4): 477-481,493. Wang F, Song H, Li RD, et al. Application value of CT- based three-dimensional digital navigation technology in interventional microwave ablation of lung cancer[J]. Chin J Radiol Health, 2022, 31(4): 477-481,493. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2022.04.018 |