慢性血栓栓塞性肺動脈高壓的影像學研究進展

周帆 綜述　　張龍江 審校

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·肺栓塞影像學專題·

慢性血栓栓塞性肺動脈高壓的影像學研究進展

周帆 綜述張龍江 審校

慢性血栓栓塞性肺動脈高壓(CTEPH)是一種可危及生命的肺動脈栓塞并發癥，是唯一可通過手術治療達到痊愈效果的肺動脈高壓類型。影像學檢查對CTEPH的確診、疾病嚴重程度判斷以及指導治療均具有重要意義。核素肺通氣/灌注顯像和CT肺動脈成像是目前最常用的檢查方法。近年來，SPECT/CT融合顯像技術和雙能量CT的出現提高了周圍型肺栓塞的檢出率，在CTEPH的應用中具有廣闊前景。MRI對CTEPH的診斷具有重要價值，且在右心功能評估方面有獨特優勢。本文就CTEPH的發病機制、臨床特點及影像學研究進展進行綜述。

慢性血栓栓塞性肺動脈高壓； 肺動脈成像； SPECT/CT融合顯像； 體層攝影術，X線計算機； 磁共振成像

慢性血栓栓塞性肺動脈高壓(chronic thromboembolic pulmonary hypertension,CTEPH)是以肺動脈栓塞后血栓持續不溶、血栓機化以及炎癥反應等介導的肺血管重塑所致肺血管阻力持續升高為特征的臨床癥候群，其發病率尚不明確，這可能與部分患者并無肺栓塞病史有關。國外相關報道顯示，0.5%～3.8%的患者在急性肺栓塞后2～4年內會進展為有癥狀的CTEPH，有反復肺栓塞病史者發病率可增加至10%[1,2]，可見CTEPH并不罕見。CTEPH一旦發生，可進一步發展出現呼吸困難、右心衰竭，甚至死亡，若無及時的干預治療，中位2～3年的生存率低至10%～20%[3]，自然預后和原發性肺動脈高壓一樣差。但與其他類型肺動脈高壓不同的是，部分CTEPH患者可通過肺動脈內膜切除術達到治愈的效果，因此早期明確診斷非常重要。由于CTEPH患者癥狀和體征缺乏特異性，在疾病早期很容易漏診、誤診[4]，目前診斷和治療很大程度上依賴影像學檢查。本文就CTEPH的發病機制、臨床特點，尤其是近年來影像學研究的進展做一綜述。

發病機制

CTEPH的發病機制尚不完全明確，可能的病因主要分為兩個方面：一次或反復多次的肺動脈栓塞是最主要的病因，栓子以靜脈血栓為主，同時可伴有原位血栓的形成；栓塞后凝血及纖溶系統異常引起的血栓持續不溶或不完全溶解以及血栓的機化導致肺血管阻力持續升高、血流灌注異常、肺通氣/血流比失衡。另一方面，CETPH患者的肺動脈壓力改變常與其栓塞程度不一致，且部分患者行肺動脈內膜切除術后仍有肺動脈壓力持續升高，這可能與肺血管重塑有關，感染、免疫、炎癥反應等是促進血管重塑的重要機制[5,6]。

臨床特點

CTEPH病程早期臨床癥狀及體征缺乏特異性，容易導致診斷延遲。隨著病程的進展，典型的CTEPH患者可在一次或反復多次肺栓塞后出現進行性加重的勞累性呼吸困難、咯血、伴或不伴有疲勞、面色蒼白、心悸、暈厥、水腫等右心功能衰竭癥狀。但有63%的CTEPH患者并無急性肺栓塞病史，這類患者臨床表現與其他類型肺動脈高壓類似，不易區分，為進行性加重的勞累性呼吸困難、易疲勞等。CTEPH患者可出現的體征主要包括肺動脈瓣區S2亢進、三尖瓣反流所致的收縮期雜音以及右心功能衰竭引起的頸靜脈怒張、水腫、腹水、發紺等，這些體征常較輕且并無特異性，也可見于其他類型肺動脈高壓及各種心肺疾病。肺動脈阻塞區域血液湍流產生的血管雜音是CTEPH患者特有的體征，屏氣時可聞及，多見于肺外帶或肺下葉，此體征特異度較高，但僅見于10%的患者。因此查體結果雖有助于提示CTEPH，但并不能確診或排除CTEPH。

影像學檢查

1.肺通氣/灌注顯像

在肺通氣/灌注顯像(ventilation/perfusion scintigraphy,V/Q)圖像上，CTEPH的典型表現為雙側多肺段或肺葉的灌注缺損以及與之不匹配的通氣像，而其他類型肺動脈高壓通常表現為正常或呈斑片狀的亞段灌注缺損。肺通氣/灌注顯像檢測CTEPH的敏感度較高，可作為排除CTEPH的初篩試驗，正常的肺灌注顯像圖像基本可以排除CTEPH[7]；但對于肺通氣成像配合困難以及合并慢性阻塞性肺疾病患者的應用受限，且其特異度不如CT肺動脈成像(CT pulmonary angiography,CTPA),任何可引起肺血流灌注障礙的疾病都可呈現類似的灌注缺損，如靜脈閉塞性疾病、肺血管炎、肺肉瘤、先天性肺動脈狹窄、縱隔纖維化等。近年來，肺灌注SPECT/CT融合顯像技術逐步應用于診斷肺栓塞，該技術將肺灌注平面圖像與CT斷層掃描所得的解剖學圖像相融合，可有效解決肺段影像疊加的問題，能夠對灌注異常區域進行準確定位，發現更多亞肺段及外周型肺栓塞，且輻射劑量低于CTPA[8]。有前瞻性研究顯示，呼吸門控技術應用于PET/CT可減少呼吸所致的運動偽影，相較于常規PET/CT以及SPECT/CT分辨力更高，對于基底部肺栓塞的檢出更有優勢[9]。

2.CT肺動脈成像

CTPA是目前臨床首選的CTEPH檢查方法，能夠多角度顯示肺血管的結構，直接觀察栓子的大小、形態、位置，同時可排除其他病因所致的肺動脈狹窄，如肺部腫瘤等。CTPA在CTEPH的確診、病情嚴重程度判斷、肺動脈內膜切除術可行性評估及預后判斷中具有重要意義。

CTEPH的CTPA表現分為直接征象和間接征象。直接征象包括肺動脈管腔內充盈缺損(可為束狀、網狀或帶狀改變)和完全阻塞，部分可見血栓鈣化。間接征象包括：①馬賽克征。肺密度增高區與肺密度減低區夾雜相間，呈不規則的補丁狀或地圖狀；②梗死灶。以胸膜為基底的楔形灶，可伴有胸膜增厚；③肺動脈高壓征象。主要表現為肺動脈以及右心房、右心室擴張，室壁增厚，肺動脈主干擴張程度可評估肺動脈高壓嚴重程度；④側支循環形成。可見支氣管動脈、膈下動脈、肋間動脈等側支循環形成。

常規CTPA空間分辨力較低，對于肺動脈遠端分支血管栓塞檢出能力有限，尤其是慢性機化的栓子。近年來出現的雙能量CT(dual energy CT, DECT)解決了外周性肺栓塞檢出率低的難題，提高了CTPA診斷CTEPH的能力。DECT通過采集兩種不同管電壓的CT掃描數據，利用碘在兩種能譜下的線性衰減系數的差異，獲得碘在血管內的分布狀況，從而評估肺的灌注信息。雙能量肺灌注血容量軟件(prefused blood volume,PBV)可提供3個系列圖像，即解剖圖像、碘圖和兩者的融合圖像，能夠在單次檢查期間同時提供全肺的解剖形態和灌注功能信息，提高了肺栓塞尤其是亞段及更遠端肺動脈分支血管栓塞的檢出率。Tang等[10]的動物實驗證實DECT診斷CTEPH的符合率(62.4%～100.0%)高于核素掃描(42.7%～82.0%)。

CTPA有助于評估CTEPH的嚴重程度以及判斷預后。CTPA圖像上右心室與左心室內徑之比(RV/LV)>1.0可提示右心室功能障礙，提示患者短期預后差[11]。CTPA圖像上還可測定肺動脈栓塞指數以及脊柱室間隔角(科布角)，但肺動脈栓塞指數與右心室功能呈弱相關，并不能反映CTEPH嚴重程度[12]。科布角是胸骨中點與椎體棘突的連線與室間隔的夾角，該角可反映CTEPH患者的肺血管阻力,且不受年齡、身高、體重等的影響，但與右房壓相關性較弱。Sugiura等[13]的研究顯示，320排CT可評估CTEPH患者的血流動力學異常，其檢測肺葉動脈以及肺段動脈血流動力學改變的敏感度和特異度分別為97.0%、97.1%和85.8%、94.6%，并且可依據室間隔曲度判斷肺動脈壓力，顯示疾病嚴重程度。此外，Meinel等[14]的研究表明雙能量CT的肺灌注血容量與平均肺動脈壓、患者需入住重癥病房等呈負相關，可用來評估CTEPH患者的病情嚴重程度。

CETPH是唯一可通過肺動脈內膜切除術達到痊愈效果的肺動脈高壓類型，但并非所有CETPH患者都適合進行手術治療。CTPA圖像所示的栓子阻塞的位置及程度是評估手術可行性的重要依據，位于肺段以上的栓塞可手術處理，而周圍性栓塞以及廣泛的小動脈栓塞多無法行手術治療。Grgic等[15]的研究指出，利用CTPA所測得的中央肺動脈栓塞指數>29%提示可采用肺動脈內膜切除術進行治療(敏感度和特異度分別為86.2%、79.0%)，而肺動脈楔壓、平均肺動脈壓以及肺血管阻力均無法有效評估手術是否可行。最近的研究還顯示利用雙能量CT能提供肺動脈閉塞區域局部肺灌注的有用信息，包括側支循環的情況，從而能夠容易且有效地選擇最佳的病變位置以進行肺動脈內膜切除術[16]。

3.MRI

MRI以高對比度分辨力、無電離輻射、多序列成像為特點，可顯示心肺形態及功能改變，對于CTEPH的確診以及右心功能的評估具有重要價值，但因掃描時間長、價格昂貴以及掃描條件高等缺陷，目前臨床上并不作為CEPH的首選檢查方法，只作為診斷CTEPH的一種替代性無創檢查方法。

相比于CTPA，磁共振肺動脈成像無碘對比劑過敏風險，主要采用平掃和對比增強MR肺動脈成像。前者無需對比劑即可顯示CTEPH患者肺動脈管腔內的充盈缺損以及完全阻塞等征象，但對于遠端及小的栓子檢出能力有限；對比增強MR肺動脈成像能夠更加清晰地顯示血管病變，區分血栓和腫瘤。有研究表明，三維對比增強MR肺動脈成像診斷CTEPH的敏感度為97%，與核素掃描的敏感度(96%)相當，高于CTPA(94%)[17]。

此外，MRI可顯示房室、瓣膜形態以及右心室功能異常。右心室功能與CTEPH患者病情嚴重程度、生存狀況以及預后密切相關。心臟MRI是目前測量右心室容積和評估右心室功能最準確的方法，其測量右室容積采用的是基于Simpson原則的圓盤總和法，利用穩態自由進動序列圖像手動描繪右室心內膜輪廓[18]。Rolf等[19]提出右心導管插管術與心臟MRI相結合，可以量化分析右心室收縮功能與右心室后負荷，能夠評估患者肺動脈內膜切除術后右心室功能恢復程度。

利用MRI還有助于檢測肺動脈內膜切除術后的血流動力學變化。Han等[20]發現在肺動脈內膜切除術后CTEPH患者的血流量明顯改善；Schoenfeld等[21]的研究顯示肺動脈內膜切除術后肺血流量的改善主要發生在兩肺下葉，且兩肺下葉肺血流量改善的程度與患者運動能力改善相關，可反映手術成功與否。

4.超聲心動圖

超聲心動圖(ultrasonic cardiogram,UCG)不能直接診斷CTEPH，常通過顯示擴張的主肺動脈、右心房和右心室形態以及室壁運動狀況等，提示早期肺動脈高壓，并且能夠定量評估右心室功能，有助于患者預后判斷；該檢查方法簡單、無創、無電離輻射，可作為肺動脈內膜切除術后隨訪的首選檢查方法。超聲心動圖的測量參數包括三尖瓣環收縮期峰值速度、右心室面積變化分數、右心室心肌做功指數以及三尖瓣環收縮期位移。相關研究證實三尖瓣環收縮期峰值速度、右心室面積變化分數以及右心室心肌做功指數與心臟MRI所測得的右心室射血分數之間呈正相關，可用于評估CTEPH患者右心室功能，但三尖瓣收縮期位移與右心室射血分數之間的關系仍存在爭議，有待進一步研究[22,23]。另有研究指出超聲心動圖測得的右心室收縮壓聯合CTPA測得的主肺動脈內徑與主動脈內經比值，與右心導管檢查術測得的肺動脈壓力相關度較高(相關系數為0.74)，可以更好地反映肺動脈高壓的預后情況[24]。

5.有創檢查

應用于CTEPH的有創檢查方法包括肺動脈造影、右心導管插管術及纖維血管鏡等，前兩者常同時進行。肺動脈造影是傳統確診CTEPH的“金標準”，且可以評估手術的可行性及術后恢復狀況。CTEPH肺動脈造影可表現為葉、段肺動脈及其以下分支血管的完全阻塞、杯口狀充盈缺損、突然狹窄、血管內膜不規則等。因肺動脈造影為有創性檢查，目前僅用于CTPA及V/Q顯像均無法明確診斷CTEPH或需要手術治療時與右心導管插管術聯合進行，可排除肺靜脈高壓。右心導管插管術可準確測量肺動脈壓，靜息狀態下平均肺動脈壓≥25 mmHg或運動后≥30 mmHg，肺動脈楔壓≤15 mmHg，肺血管阻力>2 WU，對CTEPH有確診意義[25]。纖維血管鏡是一種微創檢查方法，可獲得血管內膜及血流情況的立體實時彩色圖像，CTEPH鏡下可見血管內壁粗糙、內膜斑塊、管腔內條索或網狀纖維、隧道樣改變或部分再通，目前主要用于CTEPH患者的術前評估。

綜上所述，CTEPH發病機制復雜，臨床癥狀及體征無特異性，極易漏診。核素肺通氣/灌注顯像可作為初篩方法，SPECT/CT融合技術提高了傳統核素顯像診斷CETPH的特異度。CTPA是目前CTEPH的首選檢查手段，雙能量CT的應用提高了CTEPH的檢出率，在CTEPH的應用中有很好的前景。MRI因其無創、無輻射、多序列成像等優點，對CTEPH的診斷也有重要價值。超聲心動圖可提示早期肺動脈高壓，評估右心室功能，有助于預后判斷及術后隨訪。合理應用這些技術對于CTEPH的診斷、病情評估以及術后隨訪具有非常重要的價值。

[1]Berghaus TM,Barac M,von Scheidt W,et al.Echocardiographic evaluation for pulmonary hypertension after recurrent pulmonary embolism[J].Thromb Res,2011,128(6):e144-147.

[2]Klok FA,van Kralingen KW,van Dijk AP,et al.Prospective cardiopulmonary screening program to detect chronic thromboembolic pulmonary hypertension in patients after acute pulmonary embolism[J].Haematologica,2010,95(6):970-975.

[3]Mehta S,Helmersen D,Provencher S,et al.Diagnostic evaluation and management of chronic thromboembolic pulmonary hypertension:a clinical practice guideline[J].Can Respir J,2010,17(6):301-334.

[4]Lang IM,Madani M.Update on chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J].Circulation,2014,130(6):508-518.

[5]Witkin AS,Channick RN.Chronic thromboembolic pulmonary hypertension:the end result of pulmonary embolism[J].Curr Cardiol Rep,2015,17(8):63.

[6]Lang IM,Pesavento R,Bonderman D,et al.Risk factors and basic mechanisms of chronic thromboembolic pulmonary hypertension:a current understanding[J].Eur Respir J,2013,41(2):462-468.

[7]Somarouthu B,Abbara S,Kalva SP.Diagnosing deep vein thrombosis[J].Postgrad Med,2010,122(2):66-73.

[8]Mazurek A,Dziuk M,Witkowska-Patena E,et al.The utility of hybrid SPECT/CT lung perfusion scintigraphy in pulmonary embolism diagnosis[J].Respiration,2015,90(5):393-401.

[9]Callahan J,Hofman MS,Siva S,et al.High-resolution imaging of pulmonary ventilation and perfusion with 68Ga-VQ respiratory gated (4-D) PET/CT[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2014,41(2):343-349.

[10]Tang CX,Yang GF,Schoepf UJ,et al.Chronic thromboembolic pulmonary hypertension:comparison of dual-energy computed tomography and single photon emission computed tomography in canines[J].Eur J Radiol,2016,85(2):498-506.

[11]Dogan H,de Roos A,Geleijins J,et al.The role of computed tomography in the diagnosis of acute and chronic pulmonary embolism[J].Diagn Interv Radiol,2015,21(4):307-316.

[12]Vedovati MC,Germini F,Agnelli G,et al.Prognostic role of embolic burden assessed at computed tomography angiography in patients with acute pulmonary embolism:systematic review and meta-analysis[J].J Thromb Haemost,2013,11(12):2092-2102.

[13]Sugiura T,Tanabe N,Matsuura Y,et al.Role of 320-slice CT imaging in the diagnostic workup of patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J].Chest,2013,143(4):1070-1077.

[14]Meinel FG,Graef A,Thierfelder KM,et al.Automated quantification of pulmonary perfused blood volume by dual-energy CTPA in chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J].Rofo,2014,186(2):151-156.

[15]Grgic A,Miodek F,Schafers HJ,et al.Assessment of operability by means of CTPA and perfusion SPECT in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J].Acta Radiol,2016,57(1):33-40.

[16]Shimokawahara H,Ijuuin S,Sonoda K,et al.The value of lung perfused blood volume computed tomography in selecting the target lesions for the effective treatment of chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J].Circulation,2014,130(5):448-449.

[17]Rajaram S,Swift AJ,Telfer A,et al.3D contrast-enhanced lung perfusion MRI is an effective screening tool for chronic thromboembolic pulmonary hypertension:results from the ASPIRE Registry[J].Thorax,2013,68(7):677-678.

[18]Krishnamurthy R,Pednekar A,Cheong B,et al.High temporal resolution SSFP cine MRI for estimation of left ventricular diastolic parameters[J].J Magn Reson Imaging,2010,31(4):872-880.

[19]Rolf A,Rixe J,Kim WK,et al.Right ventricular adaptation to pulmonary pressure load in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension before and after successful pulmonary endarterectomy——a cardiovascular magnetic resonance study[J].J Cardiovasc Magn Reson,2014,16(5):96.

[20]Han QJ,Contijoch F,Forfia PR,et al.Four-dimensional flow magnetic resonance imaging visualizes drastic changes in the blood flow in a patient with chronic thromboembolic pulmonary hypertension after pulmonary thromboendarterectomy[J].Eur Heart J,2016.Feb 27.pii:ehwo64.[Epub ahead sf print]

[21]Schoenfeld C,Cebotari S,Hinrichs J,et al.MR Imaging-derived regional pulmonary parenchymal perfusion and cardiac function for monitoring patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension before and after pulmonary endarterectomy[J].Radiology,2016,279(3):925-934.

[22]Li YD,Wang YD,Zhai ZG,et al.Relationship between echocardiographic and cardiac magnetic resonance imaging-derived measures of right ventricular function in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J].Thromb Res,2015,135(4):602-606.

[23]Yang T,Liang Y,Zhang Y,et al.Echocardiographic parameters in patients with pulmonary arterial hypertension:correlations with right ventricular ejection fraction derived from cardiac magnetic resonance and hemodynamics[J].PLoS One,2013,8(8):e71276.

[24]Devaraj A,Wells AU,Meister MG,et al.Detection of pulmonary hypertension with multidetector CT and echocardiography alone and in combination[J].Radiology,2010,254(2):609-616.

[25]Piazza G,Goldhaber SZ.Chronic thromboembolic pulmonary hypertension[J].N Engl J Med,2011,364(4):351-360.

210002南京軍區南京總醫院/南京大學醫學院附屬金陵醫院醫學影像科

周帆(1992-)女，河南南陽人，碩士研究生，主要從事心血管影像學研究工作。

張龍江，E-mail：kevinzhlj@163.com

R563.5; R814.42; R445.2

A

1000-0313(2016)09-0850-03

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.09.012

2016-06-23)