基于定量CT的肺血栓体积评估中高危急性肺栓塞的诊断价值.pdf
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1、第 卷第期年月西 安 交 通 大 学 学 报(医 学 版)J o u r n a l o fX ia nJ i a o t o ngU n i v e r s i ty(M e d i c a l S c i e n c e s)V o l N o J a n 本刊网址:h t t p:/y x x b x j t u e d u c n微信公众号:西安交通大学学报医学版临床研究收稿日期:修回日期:基金项目:陕西省自然科学基础研究计划资助项目(N o J C QN )S u p p o r t e db yS h a a n x iP r o v i n c i a lN a t u r a
2、lS c i e n c eB a s i cR e s e a r c hP r o g r a m(N o J C QN )通信作者:沈聪,博士 E m a i l:q q c o m网络出版地址:h t t p s:/l i n k c n k i n e t/u r l i d/R ()基于定量C T的肺血栓体积评估中高危急性肺栓塞的诊断价值姚彦娥,李岩松,王雄慧,黄晓旗,任涛,冯筠,郭佑民,沈聪(延安大学附属医院影像科,陕西延安 ;西安国际医学中心医院核医学科,陕西西安 ;西北大学计算机学院,陕西西安 ;西安交通大学第一附属医院影像科,陕西西安 )摘要:目的探讨基于计算机辅助定量的肺
3、血栓体积(p u l m o n a r ye m b o l i s mv o l u m e,P E V)在识别中高危急性肺栓塞(a c u t ep u l m o n a r ye m b o l i s m,A P E)中的诊断价值.方法回顾性收集 年月至 年 月延安大学附属医院可疑A P E并经计算机断层肺动脉成像(C T P A)确诊的患者共 例,按 中国 肺血栓栓塞症诊治与预防指南分为低危组(n)和中高危组(n),收集患者的基本人口学资料、临床表现及血清中的N末端 B型钠尿肽前体(N T p r o B N P)、D 二聚体水平.根据C T P A图像人工评价肺血栓栓塞程度,得
4、到肺动脉阻塞指数(p u l m o n a r ya r t e r yo b s t r u c t i o n i n d e x,P AO I).采用“数字肺”肺血栓检测工具分割血栓,计算P E V.比较低危组与中高危组之间临床指标、实验室指标及P AO I、P E V的差异,采用受试者工作特征(R O C)曲线分析P AO I、P E V在识别中高危A P E中的诊断价值,采用L o g i s t i c回归分析筛选中高危A P E的独立危险因素,并建立不同的模型.结果中高危A P E组较低危组年龄大、舒张压低(P ),D 二聚体和N T p r o B N P水平高(P),血小板
5、计数、动脉血氧分压和动脉血二氧化碳分压低(P ),P AO I和P E V高(P ).R O C曲线分析显示,P E V、P AO I识别中高危A P E的曲线下面积分别为 (C I:)、(C I:).L o g i s t i c回归分析显示,P E V、N T p r o B N P是中高危A P E的独立危险因素(P ).结论P E V、N T p r o B N P是预测中高危A P E的独立危险因素.关键词:急性肺栓塞;危险分层;肺血栓体积;计算机辅助定量中图分类号:R 文献标志码:AD O I:/j d y x b D i a g n o s t i cv a l u eo fp
6、u l m o n a r ye m b o l i s mv o l u m e i n i d e n t i f y i n gm i l d t o h i g h r i s ka c u t ep u l m o n a r ye m b o l i s mb a s e do nq u a n t i t a t i v eC TYAOY a ne,L IY a n s o n g,WANGX i o n g h u i,HUANGX i a o q i,R E NT a o,F E NGJ u n,GUOY o u m i n,S HE NC o n g(D e p a r t
7、 m e n to f I m a g i n g,Y a na nU n i v e r s i t yA f f i l i a t e dH o s p i t a l,Y a na n ;D e p a r t m e n to fN u c l e a rM e d i c i n e,X ia nI n t e r n a t i o n a lM e d i c a lC e n t e rH o s p i t a l,X ia n ;S c h o o l o fC o m p u t e rS c i e n c e,N o r t h w e s t e r nU n i
8、 v e r s i t y,X ia n ;I m a g i n gD e p a r t m e n to fT h eF i r s tA f f i l i a t e dH o s p i t a l o fX ia nJ i a o t o n gU n i v e r s i t y,X ia n ,C h i n a)A B S T R A C T:O b j e c t i v eT oi n v e s t iga t et h ev a l u eo fc o mpu t e r a s s i s t e dqu a n t i f i c a t i o no fp
9、u l m o n a rye m b o l i s mv o l u m e(P E V)i ni d e n t i fyi ngm i l d t o h igh r i s ka c u t epu l m o n a rye m b o l i s m(A P E)M e t h o d sW er e t r o spe c t i v e lye n r o l l e d pa t i e n t sw i t hs u spe c t e dA P Ec o n f i r m e dbyc o mpu t e dt o m ogr aphypu l m o n a rya
10、 ngi ogr aphy(C T P A)a tY a na n U n i v e r s i tyA f f i l i a t e d H o spi t a lf r o m J a n u a ry t o D e c e m b e r A c c o r d i ngt ot h e C h i n e s eG u i d e l i n e s f o rD i agn o s i s,T r e a t m e n ta n dP r e v e n t i o nofP u l m o n a ryT h r o m b o e m b o l i s m,a l l
11、t h epa t i e n t sw e r ed i v i d e di n t o l o w r i s kgr o up(n)a n dm i l d t o h igh r i s kgr o up(n)W ec o l l e c t e dt h epa t i e n t sb a s i cd e m ogr aph i cd a t a,c l i n i c a lm a n i f e s t a t i o n s,a n ds e r u ml e v e l so fN t e r m i n a l Bty pen a t r i u r e t i cp
12、ept i d epr e c u r s o r(N T pr o B N P)a n dD d i m e r B a s e do nC T P Ai m age s,t h ed egr e eo fpu l m o n a ryt h r o m b o e m b o l i s mw a s a r t i f i c i a l lye v a l u a t e dt oo b t a i nt h epu l m o n a rya r t e ryo c c l u s i o ni n d e x(P AO I)T h et h r o m b u sw a ss eg
13、m e n t e du s i ngt h epu l m o n a rye m b o l i s md e t e c t i o n期姚彦娥,李岩松,王雄慧,等基于定量C T的肺血栓体积评估中高危急性肺栓塞的诊断价值本刊网址:h t t p:/y x x b x j t u e d u c n微信公众号:西安交通大学学报医学版t o o lb a s e do nd igi t a ll u ng,a n d P E V w a sc a l c u l a t e d W ec o mpa r e dt h ed i f f e r e n c e si nc l i n i c
14、a la n dl a b o r a t o ryi n d i c a t o r sa n dP AO Ia n dP E Vb e t w e e nt h et w or i s kgr o ups W ea n a lyz e dt h ev a l u eo fP AO Ia n dP E Vi n i d e n t i fyi ngm i l d t o h igh r i s kA P Eu s i ngr e c e i v e rope r a t i ngc h a r a c t e r i s t i c(RO C)c u r v e s,a n du s e d
15、L ogi s t i cr egr e s s i o na n a lys i s t oi d e n t i fyi n d epe n d e n t r i s kf a c t o r s i npr e d i c t i ngm i l d t o h igh r i s kA P E D i f f e r e n tm o d e l sw e r ee s t a b l i s h e d R e s u l t s C o mpa r e dw i t ht h e l o w r i s kgr o up,A P Epa t i e n t s i nt h em
16、 i l d t o h igh r i s kgr o upw e r eo l d e r(P),h a dl o w e rd i a s t o l i cb l o o dpr e s s u r e(P),h igh e rl e v e l so fD d i m e ra n dN T pr o B N P(P),l o w e rl e v e l so fpl a t e l e tc o u n t,a r t e r i a lo xy ge npa r t i a lpr e s s u r ea n da r t e r i a l c a r b o nd i o
17、 x i d epa r t i a lpr e s s u r e(P),a n dh igh e r l e v e l so fP AO Ia n dP E V(P )RO Cc u r v ea n a lys i s s h o w e dt h a t t h ea r e au n d e r t h ec u r v ef o rP E Vi ni d e n t i fyi ngm i l d t o h igh r i s kA P Ew a s (C I:),w h i l et h a tf o rP AO Iw a s (C I:)L ogi s t i cr egr
18、 e s s i o na n a lys i ss h o w e dt h a tP E Va n dN T pr o B N Pw e r ei n d epe n d e n tr i s kf a c t o r sf o rm i l d t o h igh r i s kA P E(P)C o n c l u s i o n P E Va n dN T pr o B N Pa r e i n d epe n d e n t r i s kf a c t o r s f o rm i l d t o h igh r i s kA P EK E Y WO R D S:a c u t
19、epu l m o n a rye m b o l i s m;r i s ks t r a t i f i c a t i o n;pu l m o n a ryt h r o m b o t i cv o l u m e;c o mpu t e r a s s i s t e dqu a n t i f i c a t i o n急性肺栓塞(a c u t ep u l m o n a r ye m b o l i s m,A P E)是致死的急性心血管事件,死亡率仅次于急性心肌梗死和中风 .A P E可导致美国每年约 万至 万人死亡,其中,中高危A P E患者早期(住院或 d)的死亡风险
20、更高,可达.因此,A P E患者的准确风险 分 层 对 于 制 定 治 疗 和 管 理 策 略 具 有 重 要意义.计算机断层肺动脉造影(c o m p u t e dt o m o g r a p h i cp u l m o n a r ya n g i o g r a p h y,C T P A)近年来已成为诊断A P E的首选检查技术.基于C T P A图像,对血栓负荷进行人工评价,得到的肺动脉阻塞指数(p u l m o n a r ya r t e r yo b s t r u c t i o n i n d e x,P AO I),有助于A P E的危险分层 .但P AO I评价
21、血栓负荷费时费力,只能纳入肺段以上较大分支,且不同观察者间具有不一致性.随着计算机的图像后处理技术发展,笔者研究团队采用深度学习算法对肺血管内血栓自动检测、分割,并测 量 得 到 肺 血 栓 体 积(p u l m o n a r ye m b o l i s mv o l u m e,P E V).前期研究发现,P E V有助于进行A P E风险分层.临床上多种指标均有助于进行A P E危险分层.N末端 B型钠尿肽前体(N t e r m i n a l Bt y p en a t r i u r e t i cp e p t i d ep r e c u r s o r,NT p r o
22、B N P)作为心力衰竭的标志物,已被纳入A P E标准诊断分层程序.在 版中国 肺血栓栓塞 症诊 治 与 预 防 指 南中,血压也与A P E的分层直接相关.D 二聚体被认为是继发性纤维溶解水平和静脉血栓存在的指标.研究表明D 二聚体在A P E危险分层 中的价值 有限.在以上多种指标中,基于计算机定量评价血栓负荷的P E V,是否优于人工评价指标P A O I,并在A P E危险分层中是否为独立预测因素,仍然存在争议.因此,本研究旨在研究P E V在A P E风险分层中的价值.资料与方法研究对象回顾性纳入 年月至 年 月在延安大学附属医院因可疑A P E而接受C T P A检查的患者,根据
23、 版中国 肺血栓栓塞症诊治与预防指南 将A P E患者分为高危、中危和低危.纳入标准:经C T P A检查确诊A P E;未经溶栓治疗;C T P A图像完整,且存储为D I C OM格式;临床资料完整.排除标准:既往诊断肺栓塞(p u l m o n a r ye m b o l i s m,P E)或慢性血栓栓塞性的患者;C T P A检查图像质量差或有运动伪影;严重的肝、肾功能不全患者;双侧大量胸腔积液或大范围的肺内病变,影响肺动脉血栓的自动分割.最终纳入 例A P E患者.本研究通过延安大学附属医院伦理委员会审核 伦审科字第()号 ,所有方法按指南和相关规定执行.临床指标的资料收集通过
24、电子病历途径收集患者的年龄、性别及舒张压、胸痛、气短、胸闷、下肢肿胀等临床表现情况,以及动脉 血 氧 分 压(P a O)、动 脉 血 二 氧 化 碳 分 压(P C O)、心脏生物标志物NT p r o B N P、凝血功能标志物(D 二聚体)和血小板计数(P L T)等血液学指标.影像学检查方法应用 层螺旋C T(u C T ,联影,上海)机.对比剂使用碘克沙醇(m g I/m L),流率 m L/s,经前臂静脉注射,总量为 m L,随后以相同流率追注生理盐水 m L,患者仰卧位,双臂上举并抱头,扫描时体位采取头先进舱,进行深吸气后屏气时进行扫描;扫描范围自胸廓入口至肋膈角水平,定位扫描完
25、成后进行增强扫描,管电压 K e V,自适应西 安 交 通 大 学 学 报(医 学 版)第 卷本刊网址:h t t p:/y x x b x j t u e d u c n微信公众号:西安交通大学学报医学版管电流.对比剂使用碘克沙醇(m g I/m L),流率m L/s,经前臂静脉注射,总量为 m L,随后以相同流率追注生理盐水 m L.使用人工智能触发技术,将感兴趣区设置在肺动脉,触发阈值为肺动脉主干所测得值 HU,延迟s后,屏气条件下自动触发扫描.图像分析在C T P A图像上测量右心室与左心室直径比值(R V/L V),定义为室间隔内侧面与心室游离壁之间的最大距离(图).先采用QANA
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