疑诊肺动脉栓塞患者CT动脉成像肺动脉达峰时间的相关个体因素*

李其根 梁旭倩 刘曦 张德川 刘翠芳 梁仁容 陈玉洪

(成都中医药大学附属重庆市中医院·重庆市中医院放射科，重庆 400021)

肺栓塞(Pulmonary embolism，PE)是指以各种栓子阻塞肺动脉或其分支为发病原因的一组疾病或临床综合征的总称[1-2]，其发病率在心血管疾病中仅次于冠心病和高血压病，严重威胁患者生命安全[3]；同时，随着我国进入老龄化社会，PE发病率逐年上升[4]。PE早期诊断和干预对改善预后极为关键，多层螺旋CT，尤其64排以上CT因其无创、快速、可靠等特点，肺动脉CT血管成像(CT pulmonary angiography，CTPA)已成为诊断PE的首选影像检查方法[5-6]。为了提高CTPA图像的质量和扫描成功率，需要在扫描过程中使对比剂在肺动脉血管内保持较高的峰值。本研究利用小剂量团注法在疑诊肺动脉栓塞患者的肺动脉主干获取肺动脉达峰时间(Pulmonary Artery Peak Time，PAPT)，采用多元回归的数学方法分析患者个体因素对PAPT的影响，探寻影响疑诊肺动脉栓塞患者PAPT的主要个体因素，为建立新的肺动脉CTA扫描方法探寻理论基础。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院2016年8月～2020年12月采用小剂量团注法行肺动脉CTA检查的被检者153例。纳入标准：①年龄≥18岁。②根据临床体征和症状(呼吸困难、急性胸痛、胸闷等)，且血浆D-二聚体水平异常或下肢深静脉血栓形成进而怀疑PE者。③肾小球滤过率>60 mL/(min·1.73 m2)。④能够配合完成检查者。排除标准：①碘对比剂过敏，或既往过敏病史。②严重心、肝、肾及呼吸功能不全。③妊娠期妇女。④哺乳期妇女。所有疑诊肺动脉栓塞患者检查前均签署对比剂增强同意书，本研究经过本单位医学伦理委员会批准(批准文号：2020-ky-ks-ZDC)，免除受试者知情同意。

1.2 疑诊肺动脉栓塞患者个体数据的采集 行CTPA检查前10～30 min内详细记录患者的性别、年龄、身高、体重，待患者静息10～15 min后采用欧姆龙腕式血压计(OMRON，HEM-6111)测量并记录心率、收缩压和舒张压。

1.3 肺动脉达峰时间测定 小剂量团注法检查前向患者解释CTPA全过程，消除紧张情绪，进行吸气、憋气配合训练，于肘正中静脉建立静脉通道。采用GE Optima CT660扫描仪，双手上举置于头顶，头先进，将气管隆突下2 cm设为同层动态监测扫描层面，扫描参数：扫描延迟时间5 s，扫描时间1 s，扫描间隔时间1s，预设扫描20次，管电压120kV，管电流40 mA。经肘静脉注入浓度为320～370 mgI/mL的对比剂，注射速率3～4.0 mL/s，注射总量为15 mL，生理盐水20 mL同流速跟注。待升主动脉造影剂浓度开始下降后停止监测。运用时间密度曲线软件测得肺动脉干的时间-密度曲线，计算肺动脉的达峰时间PAPT：PAPT=nPA×2+5，其中nPA表示测得的时间密度曲线上，对比剂在肺动脉主干内达到峰值时的点数，5表示延迟扫描时间[7]。CTPA正式扫描使用双筒高压注射器，经肘正中静脉注射对比剂碘海醇320～370 mgI/mL(注射速率同小剂量团注法，注射总量40 mL)，以相同速率跟注生理盐水30 mL。曝光前5 s提示患者吸气后屏气。扫描参数：管电压120 kV，管电流自动调制150～400 mA，螺距0.984：1，准直器宽度40 mm，扫描层厚5 mm、层间距5 mm，同步重建层厚0.625 mm、层间隔0.5 mm。

2 结果

2.1 临床资料 共纳入疑诊肺动脉栓塞患者153例，其中男性98例，女性55例，平均61(52，67)岁，其他临床资料见表1。

表1 153例CTPA被检者临床资料Table 1 Clinical data of 153 patient with CTPA

2.2 肺动脉达峰时间 采用小剂量团注法在肺动脉主干测量肺动脉的达峰时间，见图1。

图1 肺动脉达峰时间测定Figure 1 Pulmonary artery time to peak注：A.在气管分叉层面行肺动脉主干同层动态扫描，测得肺动脉主干的对比剂峰值时的CT值为229.12 Hu；B.利用时间密度曲线测定肺动脉达峰时间，曲线1为同层面内降主动脉的时间密度曲线，曲线2为肺动脉时间密度曲线，达到波峰时的点数为3个，其达峰时间PAPT=2×3+5=11 s，波峰的CT值超过200 Hu

2.3 肺动脉达峰时间分布 疑诊肺动脉栓塞患者的肺动脉达峰时间不符合正态分布，采用中位数箱式图表示肺动脉达峰时间，153例被检者中，肺动脉最快达峰时间为5 s，最晚为15 s，其的1/4分位为7 s，3/4分位为11 s，中位数为9.07 s。见图2。

图2 达峰时间的箱式图Figure 2 Box plot of peak time

2.4 疑诊肺动脉栓塞患者个体因素与肺动脉达峰时间的线性关系 通过散点图判断肺动脉达峰时间与患者个体因素中的年龄、身高、体重、心率、舒张压和收缩压存在近似线性关系，见图3。

图3 个体因素的点散图Figure 3 Scatter diagram of individual factor注：通过散点图可以观察患者个体因素与达峰时间的线性关系。A.肺动脉与年龄存在近似线性关系；B.肺动脉与身高存在近似线性关系；C.肺动脉与体重存在近似线性关系；D.肺动脉与心率存在近似线性关系；E.肺动脉与收缩压存在近似线性关系；F.肺动脉与舒张压存在近似线性关系

2.5 肺动脉达峰时间与患者个体因素的相关性分析 采用Spearman分析肺动脉达峰时间与个体因素的相关性，采用Kendall’s tau-b分析肺动脉达峰时间与分类变量性别的相关性，结果显示，肺动脉达峰时间与患者性别、身高和体重均有相关性(均P<0.05)；与年龄、心率、舒张压和收缩压均无相关性(均P<0.05)。见表2。

表2 肺动脉达峰时间与各因素的相关性Table 2 Correlation between peak time of pulmonary artery and individual factors

3 讨论

肺栓塞作为临床常见心血管疾病，具有起病急、病情发展快、病死率高等特点，因此，及时准确的诊断非常有必要[8]。肺动脉CTA可以明确诊断PE，但对亚段及外周肺动脉的栓子其敏感性有限[9]。有研究[10]显示肺动脉CTA对于PE诊断的敏感性为53%～100%，特异性为78%～100%；也有研究[11-13]报道64层螺旋CTA可对PE进行准确诊断和评估。因此，提高图像质量，提高病灶检出率显得尤为重要。

有学者认为，对比剂在血管内的CT值达到200 Hu以上，即可满足图像后处理及临床诊断的需要[14]。由于血液在肺动脉中流速快，峰值持续时间短，因此，对于肺动脉扫描的阈值触发、延迟时间的扫描技术有较高要求。如果扫描时间窗把控不佳，将导致肺动脉CTA成像往往不太理想，扫描延迟时间过早，肺动脉显影不好；扫描延迟时间过晚，容易形成静脉污染。欲使对比剂在整个肺动脉CTA扫描周期内保持较高稳定的浓度值，精准测定肺动脉的达峰时间显得尤为重要。小剂量团注(Test-Bolus)技术是在目标血管层面进行持续监测，抓取对比剂由肘正中静脉→上腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺静脉→左心房→左心室→主动脉→目标动脉血管的首过循环时间，从而得到准确的时间密度曲线。有研究者[15]采用4D-CTA技术抓取肺动脉显影的最佳期相，也有研究者[16]认为，肺动脉循环时间不容易控制，实施小剂量测试技术，可以获得更高质量的肺动脉CTA图像。

本研究以疑诊肺动脉栓塞患者的个体因素为研究对象，共纳入153例患者，结果显示本研究组中肺动脉达峰时间的中位数为9.07 s。本研究的相关性分析结果显示，肺动脉PAPT与身高、性别和体重均有相关性(P<0.05)。由于身高增加，对比剂流经的血管通路将延长，Bae[17]认为，这是由于对比剂通过体循环到达目标动脉的路径延长而被稀释较多有关。性别的差异主要体现在身高差异上，有研究[18]表明女性患者的身高通常比男性矮小，在注射相同总量、浓度和流速的对比剂时，对比剂团到达目标血管的路线女性比男性短。相同条件下，体重越重就需要接受更多剂量的对比剂[19]，体重对对比剂血管强化效果的影响与血容量有关，即患者体重越大，血容量越多，致对比剂浓度被稀释越多，血管碘含量减低，肺动脉PAPT相应延长[20-22]；也有研究者认为体重与肺动脉达峰时间呈0.04倍正相关[23]。

右心室将静脉血液泵入肺动脉，然后在肺泡毛细小血管内进行氧气和养份交换，右心室短轴最大径(Right ventricular short axis maximum diameter，RV)与左心室短轴最大径(Left ventricular short axis maximum diameter，LV)的比值，即RV/LV是反映右心室心功能的最常见指标[24]。有研究[25]认为右心功能会影响肺动脉血液流速，进而影响对比剂在肺动脉内的达峰时间。有研究者[26]利用CT肺动脉成像发现年龄与右心室功能障碍无显著关系，也有研究表明PE患者常伴有右心功能不全[27]和RV/LV显著升高[28]。心率、血压是测量的动脉搏动时的律动和动脉血管的压力，与左心功能密切相关，可反映动脉的血液动力学，不能敏感地反映肺动脉的血流动力学。因此，心率、血压可能会影响对比剂在动脉血管内的达峰时间，而对肺动脉内的对比剂达峰时间无显著影响。本研究发现疑诊肺动脉栓塞患者的肺动脉PAPT与其余个体因素(年龄、心率、收缩压、舒张压)均无相关性(P>0.05)。

本研究只分析了被检者的个体因素，而影响肺动脉的达峰时间是多种因素叠加的结果，包括患者个体因素(性别、年龄、身高、体重、血压和心率)，血液的实验室结果因素和对比剂注射因素(碘浓度、注射总量、流速)，全要素分析影响疑诊肺动脉栓塞患者的肺动脉达峰时间将是下一步研究的重点。

4 结论

影响疑诊肺动脉栓塞患者肺动脉达峰时间的主要个体因素是性别、身高和体重，在临床扫描实践中应综合应用上述主要因素，调整扫描技术参数和对比剂注射方案，将有利于指导临床实现精准化、个性化扫描。