关于《iqon光谱ct肺动脉成像参数评估肺动脉栓塞临床分级的应用》的学术研究报告
一、 研究作者、机构及发表信息
本项研究由南通大学杏林学院附属如东医院影像科的徐伟兴、李晶晶、王晓刚、沈茜樱、吴苏蒙以及通信作者符建明共同完成。研究论文《iqon光谱ct肺动脉成像参数评估肺动脉栓塞临床分级的应用》发表于《中国医学影像学杂志》2026年第34卷第2期。
二、 研究的学术背景
本研究属于胸部影像学与心血管疾病诊断的交叉领域，聚焦于急性肺动脉栓塞（Pulmonary Embolism， PE）的临床风险分层。肺动脉栓塞是仅次于心肌梗死和脑卒中的第三大心血管死亡原因，早期准确评估其严重程度对于指导治疗（如抗凝、溶栓或介入取栓）和改善预后至关重要。
目前，计算机断层扫描肺动脉成像（Computed Tomographic Pulmonary Angiography， CTPA）是确诊PE的首选影像学方法，而血浆D-二聚体（D-dimer， D-d）是常用的实验室筛查指标。然而，传统的CTPA主要显示肺动脉内栓子的解剖位置和阻塞程度，通过计算肺动脉阻塞指数（Pulmonary Artery Obstruction Index， PAOI）来量化，但它不能直接评估栓子远端肺组织的血流灌注情况。肺组织的灌注状态对于理解PE的病理生理影响（如通气/血流比例失调、右心后负荷）至关重要。
近年来，能谱CT技术的发展为同时评估解剖阻塞和功能灌注提供了可能。本研究采用的IQon光谱CT是一种基于双层探测器的新一代能谱CT，其优势在于能够同时、同源、同向采集数据，并基于原始光谱基数据回顾性重建出多种能谱图像，其中包括能有效反映组织成分的有效原子序数（effective atomic number， Zeff）图。Zeff图可用于评估肺组织的灌注状态，通过计算肺灌注缺损指数（Pulmonary Perfusion Defect Index， PPDI）来量化灌注异常的范围。
尽管PAOI和PPDI在评估PE严重程度方面各有价值，但关于两者联合应用，特别是基于IQon光谱CT的PPDI与血浆D-二聚体水平相关性的研究尚不充分。因此，本研究旨在探讨利用IQon光谱CTPA获得的PAOI、PPDI以及右心室/左心室直径比（RV/LV）在预测PE临床风险分级中的价值，并分析这些影像学参数与血浆D-二聚体浓度的相关性，以期寻找更全面、精准的PE风险评估指标组合。
三、 研究的详细工作流程
本研究是一项单中心回顾性分析，工作流程严谨，可分为以下几个核心步骤：
1. 研究对象筛选与分组： * 数据来源与时间范围： 回顾性收集了2021年11月至2025年1月期间，在南通大学杏林学院附属如东医院因临床怀疑PE而接受IQon光谱CTPA检查的患者资料。 * 纳入与排除标准： * 纳入标准： ① 符合2019年欧洲心脏病学会与欧洲呼吸学会指南的急性PE诊断标准（基于CTPA表现）；② 完成了IQon光谱CTPA检查，并成功重建出Zeff图；③ 临床及影像资料完整。 * 排除标准： ① 存在影响图像分析的肺血管疾病（如血管畸形、动脉炎）；② 患有严重肺间质性疾病或肺气肿等影响灌注评估的基础肺病；③ 图像存在严重伪影，无法进行准确分析。 * 最终样本： 经过筛选，共纳入82例经临床证实的急性PE患者，其中女性52例，男性30例，平均年龄74.50±7.99岁。 * 危险分层与分组： 依据2019年ESC/ERS指南，将患者分为低危组（包括指南中的低危和中低危患者）和高危组（包括中高危和高危患者）。最终，低危组48例，高危组34例。
2. 影像数据采集与后处理： * 检查设备与参数： 使用Philips IQon光谱CT扫描仪。扫描参数：管电压120 kVp，管电流自动调节，转速0.27 s/r。采用对比剂跟踪触发技术，在肺动脉干CT值达120 HU时自动触发扫描。 * 图像重建： 对所有患者的数据同时重建出常规混合能量CTPA图像和光谱基数据。将光谱基数据上传至专用后处理工作站（ISP， Philips），重建出用于分析的常规CTPA图像和Zeff图，层厚与层间距均为1.0 mm。
3. 影像学参数测量与计算： * 测量人员与流程： 由两名具有5年以上经验的放射科主治医师独立进行影像分析。测量不一致时，由第三名副主任医师协商裁定。计算前对测量者间的一致性进行了检验。 * 参数定义与计算方法： * 肺动脉阻塞指数（PAOI）： 采用Qanadli等人提出的方法。将左右肺共分为20个肺段。对每个肺段动脉的栓塞程度评分（d）：0=无栓塞，1=部分栓塞，2=完全栓塞。PAOI = [Σ (n × d) / 40] × 100%，其中n为栓塞的肺段动脉数量。PAOI值范围0-100%，值越高代表肺动脉系统阻塞越严重。 * 肺灌注缺损指数（PPDI）： 采用Chae等人的方法，基于Zeff图进行评估。在Zeff图（通常以蓝色背景显示正常灌注）上，识别出表现为其他颜色（如红、黄）且局部Zeff值较正常区域降低的区域，定义为灌注缺损。对每个肺段的灌注缺损程度评分（d1）：0=无缺损，1=部分缺损，2=完全缺损。PPDI = [Σ (n1 × d1) / 40] × 100%，其中n1为存在灌注缺损的肺段数量。PPDI值越高，代表肺组织灌注受损范围越广。 * 右心室/左心室直径比（RV/LV）： 在轴位CTPA图像上测量右心室和左心室的最大短轴直径，并计算其比值。该比值是反映右心室功能不全和压力负荷的常用指标。
4. 实验室数据收集： * 收集所有患者在CTPA检查前后4天内的血浆D-二聚体最高浓度值。
5. 统计学分析： * 使用SPSS 25.0软件。 * 组间比较： 计量资料根据正态性检验结果，采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较低危组与高危组在PAOI、PPDI、RV/LV和D-二聚体水平上的差异。计数资料采用卡方检验。 * 一致性检验： 采用组内相关系数（ICC）评估两名医师测量PAOI和PPDI的一致性。 * 诊断效能评估： 绘制受试者工作特征（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC），确定PAOI和PPDI预测高危PE的最佳截断值、敏感度和特异度。 * 相关性分析： 采用Spearman相关分析，探讨PAOI、PPDI与血浆D-二聚体浓度之间的相关性。
四、 研究的主要结果
1. 组间参数比较结果： 研究结果显示，高危组PE患者的PAOI、PPDI、RV/LV以及血浆D-二聚体浓度均显著高于低危组患者，所有差异均具有高度统计学意义（P < 0.001）。具体数据如下： * PAOI： 高危组中位数为41.25%，低危组为12.50%。 * PPDI： 高危组中位数为32.50%，低危组为7.50%。 * RV/LV： 高危组中位数为1.23，低危组为0.95。 * D-二聚体： 高危组中位数为10005.0 µg/L，低危组为3658.0 µg/L。 这一结果为后续分析这些指标在风险分层中的价值奠定了坚实基础，表明这些参数与PE的临床严重程度密切相关。
2. 观察者间一致性与诊断效能结果： * 一致性： 两名放射科医师在计算PAOI和PPDI时表现出高度一致性（ICC分别为0.999和0.994），确保了测量结果的可靠性。 * 诊断效能： ROC曲线分析表明，PAOI和PPDI对于区分高危PE都具有出色的诊断效能。 * PAOI： 预测高危PE的最佳截断值为28.75%，其敏感度为88.2%，特异度为89.6%，AUC高达0.963（95% CI: 0.929-0.997）。 * PPDI： 预测高危PE的最佳截断值为21.25%，其敏感度为88.2%，特异度为83.3%，AUC为0.928（95% CI: 0.875-0.981）。 这些数据清晰地表明，基于IQon光谱CTPA获得的PAOI和PPDI是预测PE临床风险分级的强有力工具，其中PAOI的鉴别能力略优。
3. 影像学参数与生物标志物的相关性结果： * PAOI与D-二聚体： 两者呈显著正相关（r=0.383， P<0.001）。这表明肺动脉内血栓负荷（PAOI）越大，反映体内纤溶活性和血栓形成的生物标志物D-二聚体水平也越高。 * PPDI与D-二聚体： 两者亦呈显著正相关（r=0.302， P=0.006）。这说明肺组织灌注缺损范围（PPDI）越广，D-二聚体水平也倾向于更高。这逻辑上是一致的，因为更大的栓子（导致高PAOI）通常会引起更广泛的灌注缺损（高PPDI），并可能激活更显著的凝血-纤溶系统。
五、 研究的结论与价值
本研究得出结论：基于IQon光谱CT肺动脉成像获得的肺动脉阻塞指数（PAOI）、肺灌注缺损指数（PPDI）以及右心室/左心室直径比（RV/LV）能够有效预测肺动脉栓塞（PE）的严重程度，进行临床风险分层。此外，PAOI和PPDI均与血浆D-二聚体浓度呈正相关。
研究的价值体现在： 1. 科学价值： 本研究首次在IQon光谱CT平台上，系统性地将解剖阻塞指数（PAOI）、功能灌注指数（PPDI）、心脏形态学指标（RV/LV）及血液生物标志物（D-二聚体）进行联合分析与关联，深化了对PE“解剖-功能-生化”多维度病理生理改变之间联系的理解。证实了新一代能谱CT在提供一站式综合评估方面的独特优势。 2. 临床应用价值： 研究为临床医生提供了一个更为全面、便捷的PE风险评估工具包。在一次IQon光谱CTPA检查中，不仅可以确诊PE，还能同步量化血栓负荷（PAOI）、评估肺组织缺血范围（PPDI）和右心功能状态（RV/LV）。结合ROC分析提供的截断值（PAOI 28.75%， PPDI 21.25%），临床医生可以更客观、快速地将患者区分为低危和高危，从而制定个体化的治疗策略（如对高危患者更积极地考虑溶栓或介入治疗）。与D-二聚体的正相关性也加强了影像学发现与实验室检查的相互印证。
六、 研究的亮点
七、 其他有价值的讨论与局限性
研究在讨论部分对结果进行了合理解释：高危组PAOI、PPDI、RV/LV更高，是因为大范围的血栓阻塞直接导致肺动脉压力升高、右心后负荷增加（RV/LV升高），以及远端肺组织灌注减少（PPDI升高），共同导致严重临床症状。PAOI和PPDI与D-二聚体的正相关，则反映了血栓负荷和灌注缺损范围与体内纤溶系统激活程度的关联。
同时，作者也客观指出了本研究的局限性： 1. 样本量相对较小： 尽管纳入了82例患者，但更大的样本量有助于提高结果的稳健性和普遍性。 2. 分组相对宽泛： 仅分为低危和高危两组，未进一步细分为低、中低、中高、高危四个亚组，可能无法完全揭示参数在不同细微风险层级间的变化规律。 3. 单中心回顾性设计： 可能存在选择偏倚。未来需要多中心、前瞻性研究加以验证。
尽管存在这些局限性，本研究无疑为利用先进影像技术优化PE的精准管理提供了重要的证据和实用的方法学参考。