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肺栓塞患者MR肺动脉造影检查表现特点及与其右心功能、预后评估的相关性研究
王明甫 徐玮

Cite this article as: Wang MF, Xu W. MR pulmonary angiography in patients with pulmonary embolism and its correlation with right heart function and prognosis. Chin J Magn Reson Imaging, 2020, 11(12): 1178-1181.本文引用格式:王明甫,徐玮.肺栓塞患者MR肺动脉造影检查表现特点及与其右心功能、预后评估的相关性研究.磁共振成像, 2020, 11(12): 1178-1181. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2020.12.022.


[摘要] 目的 探究肺栓塞(pulmonary embolism,PE)患者MR肺动脉造影检查表现特点及与其右心功能、预后评估的相关性。材料与方法 回顾性分析90例PE患者,根据病情和预后分为轻症PE组、重症PE组和预后佳组、预后不佳组。所有患者经行MR肺动脉造影检查,计算栓塞分数、灌注缺损分数和右、左心室短轴最大径比值(right and left ventricular short axis maximum diameter ratio,RV/LV)、肺动脉直径。比较不同严重程度患者的MR肺动脉造影的表现特点,以及不同组的栓塞分数、灌注缺损分数和RV/LV、肺动脉直径之间的差异,并分析其相关性,通过ROC曲线分析其对于预后的判断价值。结果 轻症PE患者中,254段(69.0%)肺动脉分支的MR肺动脉造影表现为斑点状和斑片状充盈缺损,发生率显著高于重症PE组(P<0.05)。重症组MR肺动脉造影表现306段(95.6%)肺动脉分支为亚段或段充盈缺损,发生率显著高于轻症PE组(P<0.05)。重症PE组的栓塞分数和缺损分数、RV/LV、肺动脉直径均显著高于轻症PE组(P<0.05)。预后不佳组的栓塞分数和缺损分数均显著高于预后佳组(P<0.05)。栓塞分数和缺损分数、RV/LV、肺动脉直径之间呈现显著的正相关关系(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示缺损分数和栓塞分数对于PE预后的曲线下面积分别为0.911(95%可信区间为0.625~0.966)、0.796(95%可信区间为0.800~1.000)。结论 MR肺动脉造影可以评价PE的严重程度,并且其对于右心功能和预后具有一定的诊断价值。
[Abstract] Objective: To investigate the characteristics of MR pulmonary angiography in patients with pulmonary embolism (PE) and its correlation with right heart function and prognosis assessment.Materials and Methods: A retrospective analysis was performed on 90 PE patients, who were divided into mild PE group, severe PE group, group with good prognosis and the group with poor prognosis according to their condition and prognosis. All patients underwent MR pulmonary angiography to calculate embolization score, perfusion defect score, right and left ventricular short axis maximum diameter ratio (RV/LV), and pulmonary artery diameter. To compare the features of MR pulmonary angiography in patients with different degrees of severity, as well as the differences in embolization score, perfusion defect score, RV/LV, and pulmonary artery diameter among different groups, and analyze their correlation, and analyze their prognostic value through ROC curve.Results: In mild PE patients, 254 segments (69.0%) of pulmonary artery branches showed blotchy and patchy filling defects by MR pulmonary angiography, which was significantly higher than that in severe PE group (P<0.05). MR angiography showed 306 pulmonary artery branches (95.6%) as subsegmental or segmental filling defects in the severe group, with a significantly higher incidence than that in the mild group (P<0.05). The embolization score, defect score, RV/LV and pulmonary artery diameter of severe PE group were significantly higher than those of mild PE group (P<0.05). The embolization score and defect score of the group with poor prognosis were significantly higher than that of the group with good prognosis (P<0.05). There was a significant positive correlation between embolization score and defect score, RV/LV, and pulmonary artery diameter (P<0.05). ROC curve analysis showed that the area under the curve of defect score and embolization score for PE prognosis were 0.911 (95% CI: 0.625—0.966) and 0.796 (95% CI: 0.800—1.000), respectively.Conclusions: MR pulmonary angiography can be used to evaluate the severity of PE, and it has a certain diagnostic value for the function and prognosis of right heart.
[关键词] 肺栓塞;磁共振成像;右心功能;肺动脉造影
[Keywords] pulmonary embolism;magnetic resonance imaging;right ventricular function;pulmonary arteriography

王明甫* 湖北省第三人民医院,武汉 430033

徐玮 湖北省第三人民医院,武汉 430033

通信作者:王明甫,E-mail:wangmingfu825@sina.com

利益冲突:无。


收稿日期:2020-08-25
接受日期:2020-11-15
中图分类号:R445.2; R563.5 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2020.12.022
本文引用格式:王明甫,徐玮.肺栓塞患者MR肺动脉造影检查表现特点及与其右心功能、预后评估的相关性研究.磁共振成像, 2020, 11(12): 1178-1181. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2020.12.022.

       肺栓塞(pulmonary embolism,PE)是指由于内源性或外源性的栓子堵塞住了肺动脉血管而引起的肺循环障碍[1,2]。重症PE是临床常见的危急症之一,若得不到及时有效的救治会引起呼吸功能不全甚至右心衰竭,不同严重程度的PE治疗方法以及预后具有较大的差异[2,3]。三维动态增强磁共振肺动脉血管成像(3D dynamic contrast enhanced MR pulmonary angiography,3D DCE MR-PA)是一种MR新技术,不仅可以清晰直观地显示肺血管,还可以进行肺灌注扫描,为肺栓塞的诊断提供了一种较好的检查方法。此外,也有研究发现通过MR肺动脉造影检查可反映PE患者治疗的预后[4]。因此,本文通过回顾性分析不同严重程度的肺栓塞患者MR肺动脉造影检查表现特点及与其右心功和预后的关系,为临床更好地使用MR肺动脉造影诊断PE提供依据。

1 材料与方法

1.1 基本资料

       回顾性选择2017年5月至2018年5月的PE患者90例作为研究组,男48例,女42例,年龄51~75岁。其中重症PE患者40例,男22例,女18例,平均年龄(61.39±4.04)岁;轻症PE患者50例,男26例,女24例,平均年龄(60.67±3.85)岁。同时根据患者治疗后的预后将90例样本分为预后佳组和预后不佳组,其中预后佳组58例,男31例,女27例,平均年龄(60.35±3.92)岁;预后不佳组32例,男17例,女15例,平均年龄(61.15±4.05)岁。各组间的一般资料比较无显著差异(P>0.05),具有可比性。本研究已经获得医院伦理委员会批准。

1.2 纳入和排除标准

       纳入标准:(1)符合急性肺动脉栓塞临床诊断标准。(2)患者均为首诊,未经过任何治疗;(3)临床资料完整;(4)签署知情同意书。排除标准:(1)合并心力衰竭和急性心肌梗死;(2)合并慢性阻塞性肺病或其他严重肺部疾病;(3)合并其他部位感染或恶性肿瘤;(4)无法进行随访或中途退出。

1.3 重症PE标准

       重症PE诊断标准[5]:(1)患者心率>100次/min;(2)动脉收缩压<90 mmHg或较基础血压下降超过40 mmHg以上;(3)呼吸频率>25次/min;(4)血氧分压(PaO2)<60 mmHg或血氧饱和度(SaO2)<80%。以上4条均符合者为重症。

1.4 预后不佳标准

       在接受治疗后30 d内出现以下任意一条即为预后不佳[6]:(1)死亡;(2) PE加重;(3)需要接受紧急溶栓术。

1.5 DSCT检查方法及观察指标

       磁共振扫描仪应用Toshiba Visart 3.0 T,采用体部线圈,加心电门控。3D DCE MRPA检查:冠状面扫描应用3D快速梯度回波(3D fast field echo,3D-FFE)序列,扫描参数设置:TR=9 ms,TE=3 ms,反转角20º,TI=100 ms,层厚=3.5~4.5 mm,层数=20,FOV=400 mm×400 mm,激励次数1次,矩阵128×256。患者于仰卧位平躺于检查床上,先期行横断位T1WI、T2WI扫描,寻找兴趣区,3D-FFE行冠状面扫描,扫描时间为18~22 s,重复4次扫描。对比剂为钆喷替酸葡甲胺,按0.2 mmol/kg体重注入,速率设置为2 mL/s,随后同等速率注入20 mL生理盐水。

       MRPP检查:冠状面扫描应用反转恢复小角度激发快速梯度回波序列,扫描参数设置:TR=171 ms,TE=0.9 ms,反转角25º,单相位时间0.7 s,层厚=10 mm,层距=15 mm,FOV=400 mm×400 mm,矩阵256×256。首过法灌注成像:对比剂为钆喷替酸葡甲胺,按0.2 mmol/kg体重注入,流速5 mL/s,随即同样流速注入20 mL生理盐水,即刻连续采集,1次屏气20 s完成检查。

       MRPA诊断PE标准:肺动脉内出现充盈缺损或动脉突然截断或不显示。以肺段为单位记录栓子的部位、类型,亚段动脉栓子认为是肺段部分型栓塞,段动脉近端栓子按所属肺段动脉总数计算。MRPP以区域性肺灌注信号缺损或低灌注。由3名高年资诊断医师采用双盲法对MRPA及MRPP图像进行分析,遇到不同意见通过讨论达成一致。根据Qanadli法[6]计算栓塞分数,肺动脉栓塞分数=Σ(n×d)/40×100%,n为肺动脉栓塞段数,d为栓塞程度(d=0:无栓塞,d=1:部分栓塞,d=2:完全栓塞)。通过Chae法[7]计算灌注缺损分数,计算灌注缺损分数=Σ(n×d)/60×100%,n为灌注段数,d为灌注缺损程度(d=0:无缺损,d=1:点状缺损,d=2:片状灌注缺损,d=3:亚段、段分布灌注缺损)。于三尖瓣、二尖瓣横断面水平测量双侧心室自由壁至室间隔的最大垂直距离为右心室短轴最大径(right ventricular short axis maximum diameter,RV),左心室短轴最大径(left ventricular short axis maximum diameter,LV),计算右、左心室短轴最大径比值(RV/LV),同时于肺动脉主干测量肺动脉直径。

1.6 统计学处理

       本研究的数据分析采用SPSS 23.0进行,计数资料(%)采用χ2检验比较,计量资料(±s)使用两个独立样本的t检验,采用Pearson进行相关性分析,均以P<0.05表示差异显著。通过ROC曲线分析栓塞分数和缺损分数对预后和PE不同严重程度的判断价值。

2 结果

2.1 不同严重程度PE患者MR肺动脉造影的表现特点

       轻症组和重症组各有368个和320个肺段样本纳入研究,轻症PE患者中,254段(69.0%)肺动脉分支的MR肺动脉造影表现为斑点状和斑片状充盈缺损,发生率显著高于重症PE组(P<0.05)。重症组MR肺动脉造影表现306段(95.6%)肺动脉分支为亚段或段充盈缺损(见图1),发生率显著高于轻症PE组(P<0.05)。见表1

图1  患者男,57岁,重度肺栓塞。A:True FISP右肺动脉干可见低信号充盈缺损;B:冠状位增强图像,右肺动脉干可见充盈缺损
图2  栓塞分数和缺损分数对预后判断的ROC曲线
图3  栓塞分数和缺损分数对于PE严重程度判断的ROC曲线
表1  不同严重程度PE患者MR肺动脉造影的表现特点

2.2 不同组别栓塞分数和缺损分数以及RV/LV比较

       重症PE组的栓塞分数和缺损分数、RV/LV、肺动脉直径均显著高于轻症PE组(P<0.05),见表2。预后不佳组的栓塞分数和缺损分数、RV/LV、肺动脉直径均显著高于预后佳组(P<0.05),见表3

表2  不同严重程度PE患者栓塞分数和缺损分数以及RV/LV、肺动脉直径比较(±s)
表3  不同预后PE患者栓塞分数和缺损分数以及RV/LV、肺动脉直径比较(±s)

2.3 栓塞分数和缺损分数、RV/LV、肺动脉直径的相关性分析

       栓塞分数和缺损分数、RV/LV、肺动脉直径之间呈现显著的正相关关系(P<0.05),见表4

表4  栓塞分数和缺损分数、RV/LV、肺动脉直径的相关性

2.4 栓塞分数和缺损分数对预后的判断价值

       ROC曲线分析结果显示缺损分数对于PE预后的曲线下面积(0.911)高于栓塞分数(0.796),见图2表5

表5  栓塞分数和缺损分数对预后的ROC曲线分析结果

2.5 栓塞分数和缺损分数对于PE严重程度的判断价值

       ROC曲线分析结果显示缺损分数对于PE严重程度的曲线下面积(0.907)高于栓塞分数(0.813),见图3表6

表6  栓塞分数和缺损分数对于PE严重程度的ROC曲线分析结果

3 讨论

       PE的发病率呈现逐年升高趋势,我国PE的发病率占所有肺血管类疾病的第一位,PE患者若得不到及时的救治极易发展为肺动脉高压等疾病,严重威胁患者的生命。有研究发现急性PE的病死率高达20%~30%。及时溶解肺部血栓,恢复肺血管血流的畅通是治疗的要点,目前治疗PE的方法主要为抗凝治疗,主要以低分子肝素和华法林为主[8]。掌握PE患者MR肺动脉造影的特点,对PE患者病情的严重程度、右心功能以及预后进行缺损的判断对于选择治疗方法提高临床疗效具有重要的意义。

       3D DCE MRPA所获得的肺动脉血管图像与数字减影血管造影相似,可以清晰地显示肺动脉主干段及亚段血管分支。但若患者屏气不好,则影响主干段及亚段以下血管分支的显示。过往研究中主要以肺部动脉充盈程度作为诊断标准,重症PE患者的诊断特点发现栓子大多位于动脉中央引起周边的对比剂绕流,图像表现为"漂浮征",并且栓子蓬松向血管内侧凸起,而轻症主要表现为等信号的充盈缺损影[9]。为具体地比较这种差异,本研究分别对比轻症PE和重症PE患者的518个肺段的MR肺动脉造影的特点,结果显示轻症PE患者中,绝大多数的MR肺动脉造影表现为斑点状和斑片状充盈缺损影,在重症组MR肺动脉造影表现大多数为亚段或段状充盈缺损影。MR肺动脉造影可以通过计算右心功能参数及肺栓塞分数来评估PE的严重程度及预后。RV/LV是最常用的右心功能参数,可以作为评估PE右心室功能不全、病情的严重程度以及预后的重要指标。肺的栓塞分数是判断PE严重程度的主要指标,但是栓塞分数主要是分析栓子对于血管阻力的作用,不能反映血管阻力与神经或体液对其的调节,也不能较好地反映出外周肺动脉栓子的影响[10,11]。本研究结果也显示重症PE组的栓塞分数和缺损分数以及均显著高于轻症PE组,并且预后不佳组的栓塞分数和缺损分数均显著高于预后佳组。国外相关文献[12,13]的研究结果显示肺部灌注的缺损评分可以较好地反映灌注状态。

       研究显示肺部动脉的高压会显著增加右心室的负荷,从而诱发右心衰竭,因此判断右心功能对于判断预后也具有较大的意义,RV/LV是反映右心室心功能的最常见指标,研究认为PE患者的RV/LV会显著升高[14]。本研究结果也显示栓塞分数和缺损分数以及RV/LV之间呈现显著的正相关关系。此外,进一步的ROC曲线分析发现缺损分数对于PE预后的曲线下面积(0.911)高于栓塞分数(0.796)。Qanadli等[13]的研究显示通过栓塞分数和缺损分数来判断PE患者的右心功能具有一定的可行性。此外,也有研究显示两种分数可用于评估预后[15,16,17,18,19,20]。本研究显示肺部的灌注缺损分数对于预后具有更高的诊断价值,这可能是由于缺损分数可以反映血管栓塞、机体对于肺动脉的调节以及外周栓塞情况对于肺部整体灌注情况,具有更高的诊断价值。

       综上所述,MR肺动脉造影可以评价PE的严重程度,并且其对于右心功能和预后具有一定的诊断价值。但是本次研究中的入组患者较少,关于MR肺动脉造影中栓塞分数和灌注分数对于PE的右心功能以及预后的判断还需要进一步的研究。

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