非肺栓塞灌注缺损的双能量CT肺灌注成像表现及病因分析

马延贺，张洪，杨雅朋，张悦东，徐乃勋

非肺栓塞灌注缺损的双能量CT肺灌注成像表现及病因分析

马延贺，张洪，杨雅朋，张悦东，徐乃勋

目的：分析无肺栓塞双能量CT（DECT）肺灌注图像中灌注缺损的特征及其原因。方法：搜集行DECT肺灌注扫描而无肺栓塞的60例受检者的影像学资料。由两位影像科医生分析灌注缺损的原因，如线束硬化伪影、运动伪影、肺内实质病变、气肿、气体潴留等，记录灌注缺损数和占各肺段的比例；统计灌注缺损的形状、大小、边缘及原因。分析各种原因引起的灌注缺损的影像特征。结果：60例无肺栓塞受检者DECT肺灌注图像上共345个肺段发现灌注缺损，其原因为：线束硬化伪影（170个肺段）、心脏或膈肌运动伪影（140个肺段）及肺内病变等（35个肺段）。线束硬化伪影引起的灌注缺损主要分布在双肺上叶尖段和前段，多呈条带状灌注缺损；心脏运动伪影引起的灌注缺损主要位于右肺中叶内侧段和左肺舌叶上段，多呈新月形灌注缺损。结论：认识非肺栓塞引起的灌注缺损的影像特征有助于提高DECT肺灌注成像诊断肺栓塞的准确性。

肺栓塞；体层摄影技术，X线计算机；血管造影术；肺灌注成像

双源CT（dual source CT，DSCT）在双能量（dual energy CT，DECT）扫描模式下可实现肺灌注成像，同时可以重建出近似120kV管电压的常规CT肺动脉造影（CT pulmonary angiography，CTPA）图像。显示肺动脉的解剖信息的同时，也能获得肺动脉的血流灌注状态信息，提高了肺栓塞的检出率，在临床中有巨大的应用价值［1］。但在DECT肺灌注成像中，多种原因可以引起肺灌注缺损，如肺栓塞、肺实变、不张、肿瘤性病变、气肿、气体潴留等［2］。因此，笔者探讨肺内非肺栓塞引起的灌注缺损的表现特点，旨在提高对DECT肺灌注成像诊断肺栓塞的准确性。

材料与方法

1．受检者选择

搜集2013年12月－2014年6月临床疑似肺栓塞并接受DECT肺灌注成像检查的受检者，选取无肺栓塞的60例，年龄范围35～82岁，平均（59±11）岁，男20例，女40例。

2．CT检查方法

采用Siemens Somatom Definition DSCT扫采集图像，在工作站Syngo Dual Energy软件下分析图像。DSCT在双能模式下扫描。球管A：管电压140kV，管电流55mA，FOV为550mm×550mm；球管B：管电压80kV，管电流210mA，FOV 260mm×260mm。准直器宽度为64×1．2mm；螺距为0．5；球管转速0．33s／r，层厚0．75mm。对比剂采用碘帕醇（370mg I／mL）。扫描方向为足向头侧，扫描范围为自膈肌向上至胸廓入口处。采用双期注射方案，注射40～50mL对比剂后再注射40mL生理盐水，注射流率均为4～4．5mL／s；采用阈值触发法，兴趣区设定在主肺动脉，CT值达100HU时触发，延迟4s扫描。

3．图像重建

将扫描数据传至工作站中，应用Syngo Dual Energy软件，应用LPBV计算出彩色碘分布图，即肺灌注图像，CT值设置：在80kV及140kV均视－1000HU为气体；80kV和140kV分别以60HU和54HU视为软组织；窗宽窗位分别为100HU、50HU。同时，球管A和B的数据以3：7的权重重建出近似120kV的常规CTPA图像。

4．图像分析

在灌注图像上，肺实质内灌注减低区或无灌注区被标示为暗桔色或黑色。由两名影像诊断医师记录灌注缺损区的形状、边缘和大小，灌注缺损的形状分类：点状或圆形缺损、新月形或条带状缺损、楔形缺损和不规则缺损等几个表现类型。同时基于肺段记录其位置。肺段采用18段分法：左肺上叶尖后段、前段、上舌段及下舌段、下叶背段、前内基底段、外基底段和后基底段；右肺上叶尖段、后段、前段、中叶外侧段、中叶内侧段、下叶背段及内、前、外、后四个基底段。两名影像科医生评价灌注图像并记录灌注缺损后，共同阅读加权重建出的CTPA图像，分析两组灌注缺损的原因。

5．统计分析

结 果

60例无肺栓塞受检者中可分析肺段共1074段（表1），其中因扫描野、扫描上限范围的限制，右肺尖段未完全显示4例；左肺尖段未完全显示1例；右肺中叶外侧段未完全显示1例。灌注缺损肺段共345个（32%），灌注缺损形状、大小等特征及灌注缺损原因见表2，图1～5。

右肺上叶尖段的灌注缺损区域45个，表现为多发的条带状（40／45）、多边形（3／45）和卵圆形（2／45）。位于右肺上叶尖段的灌注缺损区的边缘多锐利、清晰（42／45），通过分析横轴面图像，引起灌注缺损的原因有：对比剂混合不均导致的线束硬化伪影（35／45）；右肺尖段的纤维索条（8／45）；胸膜下肺大泡（2／45）。

右肺上叶前段的肺灌注缺损共50个，多表现为条带状（26／50）、多边形（15／50）、新月形（6／50）、卵圆形（3／50）。分析轴位图像，肺灌注缺损的主要原因仍为线束硬化伪影（30／50），其次为纤维索条（10／50）、实变（5／50）、气体潴留（5／50）。

右肺上叶后段的灌注缺损共7个，同样以条带状为主（5／7），卵圆形与多边形各1个。其原因主要是右肺上叶后段胸膜下的条带状实变、结节及气体潴留。

右肺中叶外侧段因FOV有限，除外1例，在可分析的59段中灌注缺损共7个，同样以条带状为主（5／7），卵圆形与多边形各1个。其原因与右肺上叶后段相似，依次为条带状实变或索条及气体潴留。

表1 DECT肺灌注成像中无肺栓塞受检者肺段中灌注缺损

表2 DECT肺灌注成像中无肺栓塞受检者灌注缺损的特点

图1 a）DECT肺灌注图像示左肺舌段完全灌注缺损（箭）、下叶的灌注减低；b）CT血管成像示左肺舌段肺动脉起始处管腔内完全栓塞（长箭）及下叶肺动脉部分栓塞（短箭）。 图2 a）DECT肺灌注图像示肺尖部的条带状灌注缺损（箭）；b）CT血管成像示右锁骨下静脉（长箭）及上腔静脉（短箭）内高浓度对比剂引起的线束硬化伪影。 图3 a）DECT肺灌注图像示心缘旁的新月形灌注缺损；b）CT肺窗图像示心脏搏动致心缘旁模糊影（箭）。

图4 a）DECT肺灌注图像示肺内实变样灌注缺损（箭）；b）CT肺窗图像示肺内实变、索条引起的灌注缺损（箭）。 图5 a）DECT肺灌注图像示右肺下叶的灌注缺损（箭）；b）CT肺窗图像示右肺下叶的肺气肿及气体潴留（长箭），右肺上叶后段肺动脉充盈良好（短箭）；c）CT血管成像示右肺上叶后段肺动脉充盈良好（箭）。

右肺中叶内侧段主要受心脏搏动伪影的影响。右肺中叶内侧段共60例，灌注缺损共49个，多表现为新月形（26／49）、条带状（15／49）、多边形（6／49）、卵圆形（2／49）。分析横轴面图像，肺灌注缺损的主要原因为心脏搏动伪影（26／49），其次为纤维索条（9／49）、线束硬化（6／49）、实变（6／49）、气体潴留（2／49）。

右肺下叶背段灌注缺损共8个，同样以条带状为主（5／8），其次是多边形（2／8），卵圆形（1／8）。其原因主要是右肺下叶背段胸膜下的条带状实变或索条以及气体潴留。

右肺下叶内基底段的灌注缺损共22个，其形状为新月形（11／22）、条带状（7／22）、多边形（2／22）、卵圆形（2／22）。分析轴位图像，其原因为心脏搏动伪影（7／22）、膈肌运动（7／22）、条带状实变或索条（6／22）、气体潴留（2／22）。

右肺下叶前、外、后基底段共灌注缺损14个，多表现为条带状（10／14）、多边形（2／14）及卵圆形（2／14）。分析横轴面图像，其原因为实变或索条（12／14）、气体潴留（2／14）。

左肺上叶尖后段的灌注缺损与右肺上叶尖段基本相似，其灌注缺损的形状主要为条带状，边缘清晰。原因为线束硬化伪影，主要由对比剂引起。左肺舌上段的灌注缺损主要表现为新月形，其原因与右肺中叶内侧段相似，主要由心脏搏动伪影引起。左肺余各肺段表现与右肺相似。

讨 论

近几年来DECT肺灌注成像广泛的应用于肺栓塞诊断中，但DECT肺灌注图像与真实的肺灌注并不完全一致［3］。正常肺内，注射对比剂后，全肺灌注应呈均匀、一致性分布。当发生肺栓塞时，被栓塞的肺动脉血流减少或阻断，灌注图像上表现为与肺动脉供血区域一致的灌注缺损［3］。而接受DECT肺灌注成像的受检者常有其他肺内疾病，如气肿、肺炎等。当肺内病变影响肺血流状态或肺血分布时，可表现有灌注缺损。对比剂注射、受检者屏气、心脏运动等原因均可引起灌注缺损［2］。本研究表明除肺栓塞外，引起灌注缺损最常见原因有：线束硬化伪影、心脏搏动伪影、膈肌运动伪影、肺实质内的纤维索条或实变、气体潴留。

本研究中，60例无肺栓塞受检者中，约95%可以看到灌注缺损；1074个肺段中，近32%的肺段（345个）有灌注缺损的表现。灌注缺损最常见的部位是右肺上叶尖段和左肺上叶尖后段，其次是右肺上叶前段、右肺中叶内侧段、左肺舌叶上段及右肺下叶内基底段和左肺下叶前内基底段。引起灌注缺损最常见的原因是线束硬化伪影和运动伪影。

线束硬化伪影引起的灌注缺损共170段（49．3%），多位于双肺上叶尖段和右肺上叶前段，主要由上腔静脉、无名静脉或右心房内的高浓度对比剂引起。灌注缺损多表现为条带状或多边形，边缘多清晰、锐利。在原始图上可以看到高浓度对比剂流经血管周围的放射状条带影。通过降低对比剂流经血管或心腔内的浓度可以明显减少线束硬化伪影。目前，国内外文献常用的方法有降低对比剂浓度，如采用300或270mg I／mL的对比剂；减少注射剂量，如根据注射30mL，甚至更低剂量的对比剂；提高注射流率及减少扫描时间等都有助于线束硬化伪影［4－5］。

运动伪影产生的灌注缺损肺段共140段（40．6%），多位于心脏或膈肌旁，主要是心脏搏动伪影。心脏搏动引起的灌注缺损主要位于右肺中叶内侧段及左肺上舌段及下舌段。在原始肺窗、纵隔窗横轴面图像上可看到心缘旁的双边影或模糊影。膈肌运动伪影是另一运动伪影，主要位于双肺下叶基底段近膈肌处；主动脉搏动也可产生搏动伪影，多位于升主动脉旁右肺上叶前段和左肺上叶尖后段。运动伪影在灌注图像上引起的灌注缺损多表现为新月形及多边形。扫描前对受检者进行呼吸训练有助于减少运动伪影［6］。

肺实质病变，如实变、纤维索条、气肿（气体潴留）等引起灌注缺损共35段（10．1%），多与病变形态、部位相一致［7－8］。实变或纤维索条引起的灌注缺损多以双肺上叶为著，以纤维索条多见（如陈旧性结核引起）；双肺下叶及上叶后段胸膜下的轻度实变或坠积效应引起的灌注缺损多呈条状。气体潴留多呈圆形或卵圆形，其内无肺组织，无血流，表现为相应形状的灌注缺损。

此外，由线束硬化伪影、运动伪影及肺实质病变引起的灌注缺损其大小与伪影及病变大小相关，多以2～4cm为主。这主要是由于非肺栓塞引起的灌注缺损较多为伪影，伪影通常较小，而肺内病变也较局限，而肺动脉栓塞时呈段性分布。通过对非肺栓塞受检者灌注图像的分析，总结由非肺栓塞引起的灌注缺损的部位、形态大小等特征，对影像诊断医师鉴别肺栓塞引起的灌注缺损具有十分重要的参考价值。

本研究搜集的资料有限，60例无肺栓塞受检者不能包括所有肺内病变，其他肺内病变也可引起灌注缺损，因此在分析肺实质病变引起的灌注缺损特征时，仍需要较大样本的分析。另外，本研究采用的DSCT在双能扫描模式下，由于其硬件原因，低kV管电压的FOV仅为26mm×26mm，对于部分受检者周围部的肺组织不能完全覆盖，尤其是对于胸围较大的受检者，在临床应用中有一定的局限性，但通过重建图像亦能做出诊断，而最新的CT设备已经解决这一问题［9］。另外，由影像诊断医师分析灌注图像的灌注缺损原因，带有一定的主观性。

在DECT肺灌注图像中，非肺栓塞引起的灌注缺损的原因主要有线束硬化伪影、心脏运动伪影、膈肌运动伪影及肺内实质病变，其特点有：一是特定部位，如双肺尖、前段及心缘旁；二是特定大小，多为2～4cm；三是特定形状，新月形多为运动伪影所致；四是肺内病变引起的灌注缺损形状、位置与非灌注图像所示病变基本一致。认识非肺栓塞引起的灌注缺损的影像特征有助于提高DECT肺灌注成像诊断肺栓塞的准确性。结合DECT的CTPA重组图像，可以对肺灌注缺损病因进行鉴别诊断。

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·书讯·

《儿科影像病例点评200例》 由武汉市儿童医院邵剑波教授和深圳市人民医院杨敏洁教授主译，上海交通大学附属上海儿童医学中心朱铭教授审校的《儿科影像病例点评200例》一书，于2013年5月由北京大学医学出版社出版。该书是《Pediatric Imaging－Case Review Series》）第2版，原著主编Thierry A．G．M．Huisman。

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The manifestations and causes of pulmonary perfusion defects on double energy CT in patients with no pulmonary embolism

MA Yan－he，ZHANG Hong，YANG Ya－peng，et al．Department of Radiology，Tianjin Chest Hospital，Tianjin 300222，P．R．China

Objective：To analyze the features and the causes of perfusion defects on dual energy CT（DECT）pulmonary perfusion images in patients without pulmonary embolism．Methods：The imaging materials of 60patients without pulmonary embolism underwent DECT pulmonary perfusion scanning were recruited．The causes of perfusion defect such as beam hardening artifact，motion artifacts，pulmonary parenchymal disease，emphysema，gas retention etc．were analyzed by 2 radiologists，the number of lung perfusion defects and the proportion accounted for the pulmonary segments were recorded．The shape，size，margin，and causes of perfusion defects were counted and the imaging characteristics of various causes of perfusion defects were analyzed．Results：Totally，there were 345pulmonary segments showing perfusion defects in these 60 patients without pulmonary embolism．The causes included beam hardening artifacts（170pulmonary segments），artifacts caused by heart beat or diaphragmatic movement（140pulmonary segments）and intra－pulmonary lesions（35pulmonary segments）．Perfusion defect caused by beam hardening artifacts were mainly distributed in the apical and anterior segments of bilateral upper lobes，mostly showed as multi－stripe perfusion defects．Perfusion defects caused by cardiac motion artifacts were mainly located in the medial segment of the right middle lobe and upper segment of left lingular lobe，mostly showed as crescent shaped perfusion defects．Conclusion：Understanding of the features and causes of pulmonary perfusion defects in patients with no pulmonary embolism can improve the diagnosis accuracy of pulmonary embolism on DECT lung perfusion imaging．

Pulmonary embolism；Tomography，X－ray computed；Angiography；Lung perfusion imaging

R814．42；R816．4

A

1000－0313（2015）03－0240－05

10．13609／j．cnki．1000－0313．2015．03．008

2014－11－13

2014－12－26）

300222 天津，天津市胸科医院放射科

马延贺（1984－），男，山东泗水人，博士，主治医师，主要从事心胸部影像诊断工作。

天津市卫生局自然科学基金资助项目（2012KZ055）