双源CT双能量肺灌注成像技术在诊断急性肺动脉栓塞中的价值

【摘要】 目的: 探讨双源CT 肺灌注成像(DEPI) 技术诊断急性肺动脉栓塞的价值。方法: 11 例急性肺动脉栓塞患者应用双源CT 进行肺动脉成像(CTPA) 扫描, 所得扫描图像经采用Lung PBV 软件处理得到CTPA、DEPI图像及两种能量成像的融合图像, 将CTPA 上所示肺动脉内栓子的数量、位置与相应肺叶、肺段、肺亚段组织灌注状态相对照。结果: CTPA 共检出16个肺叶、36肺段内有栓子存在。在肺叶基础上, DEPI 检出灌注缺损或降低14 个, 符合率为87.5.%; 在肺段基础上, DEPI 检出30 个, 符合率为83.3%。结论: DEPI 与CTPA诊断PE 具有较好的一致性。 两者联合起来有助于提高急性肺动脉栓塞诊断率。

【关键词】 双源CT; 肺灌注扫描; 血管造影术; 肺动脉栓塞

【Abstract】 Objective:puepose: to assess the diagnostic value of dual source CT dual energy per fusion imaging (DEPI) for pulmonary embolism. Methods: eleven consecutive patients with acute pulmonary embolism underwent dual energy imaging , the images were evaluated with lung PBV software on the workstation, after CT pulmonary angiography (CTPA) , DEPI and fusion image were obtained. The number and location of PE in DEP I and CTPA were recorded and analyzed. Results: sixteen branches and thirty-six subbranches were involved with pulmonary embolism . The 87.5.%,83.3% agreement between DEPI and CTPA were showed in the levels of lung and partial lung respectively. Conclusion:PE was diagnosis by t between the CTPA and DEPI is same.The combination of CTPA and DEPI will offer more information for diagnosis of the acute pulmonary embolism.

【Key words】 dual source CT; lung perfusion scan; angiography ; pulmonary embolism

【中图分类号】R445.9 【文献标识码】A 【文章编号】1005-0019(2014)03-0013-02

近年来, 肺动脉栓塞(pulmonary embolism,PE) 已经逐步成为常见的急危重症之一, CT 肺动脉成像(CT pulmonary angiography, CTPA) 由于准确度较高, 敏感度达87.0% ~90.0% , 特异度达94.0%~ 96.0%[1]。肺动脉栓塞简称肺栓塞(PE)是指内源性或外源性栓子堵塞肺动脉其分支引起的肺循环障碍的临床和病理生理综合征。肺动脉或其分支被栓子堵塞,导致堵塞部位以下肺组织血供障碍梗死,而出现咳嗽、咯血、胸痛及呼吸困难等临床表现。具有发病率高、误漏诊率高、病死率高等特点,寻找一种简便、快速、无创而有效的诊断方法一直医学界的奋斗目标DSCT纵幅窗血管增强图像能清晰显示各级肺动脉内的栓子[2]却无法评价栓塞后肺组织的血流改变,DSCT肺灌注图像中肺动脉干及叶肺动脉内的栓子不仅能清晰显示,还能评价栓子引起相应区域灌注缺损[3-5]。回时在同样噪声情况下,DSCT辐射剂量相对于单源CT并没有增加[6],给影像医师提供更多的诊断信息,给临床医生的治疗提供了更直观的影像资料。

1 对象与方法

1.1 对象:本组13 例患者中, 男9 例, 女4 例, 年龄21~74(54.12±13.14)岁。临床表现主要有胸闷、胸痛、咳嗽、呼吸困难或(和) 下肢水肿, 其中下肢静脉血栓形成6 例, 9例单下肢水肿; 羊水栓塞2 例, 发病当时采集深静脉血进行病理检查, 可见羊水成分; 脂肪栓塞1 例, 系长骨骨折患者。10例患者均合并血氧下降, D-二性, 7 例患者出现血压下降。

1.2 DSCT 双能量扫描:扫描设备为Siemens Somatom Definition 双源CT 机。15 例患者均用双源CT双能模式进行扫描, 所有患者均取仰卧位, 用高压注射器经肘前静脉注射碘海醇75~90 m ,l 浓度300 mg/m l, 注射速率为3~4 ml/s, 范围为胸廓入口至肺底。使用人工智能触发扫描技术, 触发点设定在肺动脉干, 阈值为100 HU, 从胸廓入口至肺底采用双能肺血容积灌注扫描。扫描参数如下: 两个球管的管电压分别为80 kV、140 kV; 管电流分别为213 mAs 和51 mAs; 旋转时间为0.33s; 探测器准直器为32×0.6mm; 扫描螺距为0.5,层厚为0.75 mm; 重建间隔为0.5 mm, FOV: 260 mm。

1.3 图像后处理:双能量扫描后共重建出3 组图像, 分别为140、80 kV 扫描的图像及两者融合的图像。打开Dual Energy 软件,将140 或80 kV 的图像调入软件内, 则出现两者融合图像, 点击灌注血容量(perfusion blood volume, PBV) , 则出现彩色编码的DEPI, 通过冠状位、矢状位、轴位观察灌注缺损, 并与CTPA 对照。

1.4 观察指标:PE 直接征象: 观察肺动脉干、左/ 右肺动脉、叶肺动脉、段肺动脉及亚段肺动脉对比剂充盈情况。CT PA 诊断PE 的标准: 增强肺动脉的一支或者多支出现完全或者不完全性充盈缺损、管腔狭窄或梗阻即诊断为PE; DEPI 诊断PE 的标准: 与对侧或者相邻肺组织相比, 该区域灌注稀疏和(或) 缺损认为阳性。由2名高年资放射科医师共同读片, 如果2人出现不同观点, 另请1 名放射科高年资放射科医师协商读片, 使结果达到统一。评价指标包括各级肺动脉血管显示能力、栓子显示能力、图像整体观。

1.5 统计学处理:用x2统计方法统计肺段栓子的情况,x2=4.17,P<0.05,两种方法具有统计学意义。

2 结果

11例肺动脉栓塞的患者DSCT双能量肺动脉血管肺动脉成像图像显示有区别, 肺动脉、栓子、图像整体观都显示不同, 均显示具有一定的差异。经Lung PBV 软件分析发现, CTPA 共检出16个肺叶CT,在肺叶基础上, DEPI 检出灌注缺损或降低14 个,CTPA 共检出36个肺段内有栓子存在,图1-2。 在肺段基础上, DEPI 检出30 个,而2个DEPI 灌注缺损,CTPA未发现栓子。 5例患者经治疗后,灌注较治疗前恢复。

3 讨论

3.1 DSCT 双能量成像的基本原理:DSCT 的2 套数据采集系统呈90b排列, 装在旋转轴上。1套球管及其探测器可覆盖整个扫描野, 直径为50cm, 探测器弧度约为60度; 而另外1 套球管及其探测器仅能覆盖直径为26cm 的扫描野, 探测器弧度约为32度。两组探测器分别为准直宽度为0. 6 mm 的32 排中间探测器和准直宽度为1. 2 mm 的8排外围探测器, 探测器纵向覆盖的等中心宽度为28. 8 mm, 实际应用中的组合为32 mm x0. 6 mm 和24 mm x 1. 2 mm, 机架旋转的最短时间为0. 33 s, 每个球管的最大峰值输出为80kW[7-8]。

在临床应用中, 如果单独使用最大扫描野为直径50 cm 的采集系统, 则该系统为标准的64 层螺旋CT 。如果同时使用2套采集系统, 当2 个球管的管电压和电流完全相同时, 进行单独重建可以提高时间分辨率, 也可以将2 套球管和探测器组合获得高质量的CT 扫描图像; 当2 个球管的管电压和电流不同时(即2 套球管处于不同的能级) , 2 个球管输出的X 线能量也不一样, 因为X 线的能量决定X 线的衰减程度, 当用两种不同能量级的X 射线对同一组织进行扫描时, X 线衰减度不同, 另外, 不同组织的X 线衰减度也不同, 此时2 套采集系统进行同步螺旋扫描, 通过探测器接收不同能量状态下所采集的不同密度物质的X 线衰减信息, 并对其进行分析即为DSCT 的双能量成像方法[9]。

3.2 肺灌注成像与螺旋CT肺动脉造影的对比:肺灌注显像的实质就是反映肺组织血流的情况,其表现异常只能间接推测血管腔内可能有堵塞,无法直接观察到血管壁的厚薄,管腔的大小,栓子的形状以及其与血管壁的关系等,因此对于一些附壁血栓没有造成肺栓塞患者肺血管完全阻塞的,仍有部分血液可以通过未完全阻塞的血管到达远端,且肺灌注显像为血流平衡期显像,无法检测到血流速度,因此会造成漏诊误诊。但是肺通气/灌注显像不受血管粗细的影响,对于诊断亚段以下的肺动脉血栓有特殊意义。螺旋CT肺动脉造影可以直接显示肺动脉的栓子,以观察到肺动脉内的栓子为主要的诊断依据,但是螺旋CT肺动脉造影对段以下肺动脉显示较差,灵敏度较低。RuiZ等研究表明[10],螺旋CT血管造影对检出主干、叶、段的栓子的灵敏度分别为98%、92%、79%,但对于亚段肺血管栓子检出的灵敏度仅为590k,说明螺旋CT肺

血管造影对于亚段肺栓塞的检出有一定限度,尚不足以指导临床。因此,对于不同部位不同程度的肺栓塞,以上两种检查方法各有优缺点。螺旋CT肺动脉造影对于检出段以上肺栓塞有明显优势,可以直接观察到栓子的形态以及与管壁的关系,螺旋 CT 肺动脉造影(CTPA)是使用螺旋 CT一次完成胸部扫描的一种无创性血管成像技术,依靠其检查简便快捷、诊断可靠等优势已逐渐成为确诊 PE 的首选检查方法,并且还可用于 PE 预期治疗效果及疗效的动态观察[11-13]。

肺通气/灌注显像对于检出亚段以上肺栓塞有明显优势,两者均为无创性检查,因此对于高度怀疑肺栓塞患者,两者应相互结合,优势互补。

4 双源CT双能量肺灌注成像的不足之处

与其他影像学检查方法相比,双源 CT 双能量肺灌注成像具有无创、快速、一次扫描即可获得全肺解剖和功能信息,诊断准确性高等优点,但是仍有不足之处:1、目前应用的 Lung PBV 软件无法对肺灌注状态进行定量评价,缺乏客观定量参数指标,仅能通过视觉主观评价灌注情况。2、80kV管球的扫描视野较小,对于体型较大者难以覆盖整个肺野,有可能出现部分外周肺组织扫描不到的情况,此时要求在扫描时尽量将患者置于扫描野正中间。3、双能量增强肺灌注扫描也是技术依赖性较强的检查方法,造影剂浓度、剂量、注射速率及扫描延迟时间等均影响到图像质量。如本研究采用的头足方向扫描,尽管在对比剂后注射了生理盐水,但大部分病例上腔静脉、心缘旁仍可见高密度对比剂产生的伪影,因此尚需对最佳扫描方式作进一步探讨。4、多种因素可引起灌注减低和管腔内充盈缺损不匹配情况,因此需要结合两种图像综合分析以提高诊断的准确性。

综上所述,DECT一次屏气下行双能肺动脉成像,不仅能清晰显示肺动脉内的栓子,且与64层螺旋CT图像质量无差别,还能同时对栓塞后肺组织的血流变化进行评价。今后,随着DECT技术及其后处理软件的发展,以及对双能CT肺灌注技术的认识不断加深,和DECT肺灌注扫描方法及扫描参数的改进,DECT将在肺动脉栓塞诊断、功能评估以及疗效评价等方面发挥重要作用。

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