肺动脉高压的探讨：从CT到临床诊断|

czxiaoyi 2019-05-03

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SA-CME学习目标

在完成基于期刊的SA-CME活动后，参与者将能够：

■描述不同类型的PH和每组的病理生理学。
■列出薄壁组织，支气管动脉，肺动脉和心脏的基本结构，可以指导每个PH的亚型进行适当的诊断。
■识别可以通过CT诊断的每种PH亚型的常见疾病。

介绍

肺动脉高压（PH）是一种以肺循环压力增加为特征的病症（1）。它可能是特发性的或与其他条件相同。PH定义25毫米汞柱或平均肺动脉压力更静止（2，3）。静息时20毫米汞柱或更低的压力被认为是正常的，21-24毫米汞柱的压力是模棱两可的，但往往需要进一步调查（4）。

未经治疗，PH预后不良，可能发展为右心室衰竭和死亡。PH患者经历非特异性心血管和呼吸系统症状，包括呼吸困难，疲劳，胸痛或心绞痛，和晕厥（1，5）。多种非侵入性成像技术，例如胸部X线摄影，超声心动图，计算机断层扫描（CT）和磁共振（MR）成像可用于评估和研究PH。

90％的特发性肺动脉高压（PAH）患者在诊断时胸部X线片异常（4）。胸片可能有助于评估PH的存在，但PH的程度与影像学异常的程度无关，而胸部X线摄影很少被用作唯一的影像学方式（4）。在胸部X线摄影中，中央肺动脉经典扩大，周围肺血管系统快速逐渐变细（修剪）（4）。胸部X线摄影也可能描绘特发性PAH的右侧心脏扩大。

经胸二维多普勒超声心动图是诊断PH的第一线模式（6）。它是广泛可用的，并且用于评估射血分数，左侧心脏疾病，或心腔内分流最常见的成像模态（6，7）。偶尔，左侧心脏疾病可以首先在捎带CT诊断（6，8）。对于中度PH的检测，超声心动图的敏感性为79％-100％，特异性为68％-98％（9）。然而，超声心动图评估主肺动脉以外的肺动脉的能力有限，并且在评估右心室功能方面非常有限（7）。在超声心动图检查的基础上，PH的概率被分类为低，中或高。对具有高或中等PH概率的患者保留进一步评估（4）。

通气 - 灌注（V / Q）闪烁扫描常用于鉴别或排除疑似CTEPH患者的慢性血栓栓塞性PH（CTEPH）（10）。虽然V / Q闪烁扫描可以准确评估实质灌注，但它没有提供确定CTEPH患者是否是血栓内膜切除术确定性治疗的良好候选者所需的解剖学信息（10）。

心脏MR成像是用于评估右心室大小，形态和功能（最精确的方法之一4，9，11）。它还可用于评估肺动脉和肺血流的解剖结构（7）。在我们的实践中，心脏MR成像通常用于评估PH（手术或药物）治疗的有效性（12）。换句话说，心脏MR成像用于确保右心室未显示出能够进行额外干预或药物治疗的失败迹象（例如，扩张或射血分数降低）。

右心导管检查可直接测量肺压，肺阻力和心输出量（6）。它仍然是诊断PH的参考标准。右心脏导管也可以用来帮助预测到血管扩张剂（响应4，6）。因为它是侵入性的，并提供有关肺或纵隔少的信息，右心脏导管插入术通常与其他方式相结合进行（4，6）。

CT是常规使用的成像模式，用于评估疑似PH患者（7）。当肺实质是唯一的问题时，可以使用高分辨率方案在没有静脉内造影材料的情况下进行研究。当怀疑CTEPH或其他非肺部原因的PH时，可以使用静脉造影材料（通常采用肺血管造影方案），例如纤维化纵隔炎。

我们的CT肺血管造影方案通常是非心电图门控的，并且使用推注跟踪在头颈部进行，其中感兴趣的区域放置在主肺动脉上设置为100-HU阈值。使用4-5mL / sec的注射速率，总对比材料体积为80-100mL。使用1mm的截面厚度和1mm的重建间隔重建图像。

在没有明确原因的PH患者的初步检查中，可以使用由非增强呼气图像和后对比吸入肺血管造影方案组成的混合方案。肺实质，纵隔（包括支气管动脉的存在），肺动脉和心脏的CT表现可以指导放射科医师将PH分类为2013尼斯分类的五个类别之一。

双能CT肺血管造影可用于疑似CTEPH的设置（13）。使用不同的能量（通常为80和140 kV），该技术可以允许创建相对区域血容量的快照和灌注缺陷的检测，并帮助定义马赛克衰减的性质（14）。我们还没有改用常规使用双能CT肺血管造影术，并继续依赖V / Q闪烁扫描术。

诊断PH的CT方法首先是确定肺动脉直径大于29 mm，这通常大于同一水平的升主动脉（15）。该直径必须在分叉处的轴向平面中测量，与肺动脉的长轴正交

（12）（图1）。其他发现，如在三个或更多肺叶中增加的节段性动脉与支气管比率大于1：1，增加了诊断PH的特异性（15）。

在本文中，我们将回顾不同类型的PH，它们的病理生理学以及允许CT方法诊断PH的关键发现。我们还提出了一个简单的检查表，根据2013尼斯分类，帮助对PH患者进行适当的分类。

2013年好的PH分类

自1998年以来，一系列世界卫生组织专题讨论会建立了临床分类方案，根据共同的病理生理学和治疗方法将PH分为五类。最近的此类会议于2013年在法国尼斯举行。2013年尼斯分类（表1）建立在之前的会议上，稍作修改（16）。

**表1： PH的分类（来自第五届PH世界研讨会，尼斯，法国，2013年）**

来源。 - 经许可，改编自参考文献16。

注意：COPD =慢性阻塞性肺病，HIV =人类免疫缺陷病毒，PCH =肺毛细血管血管瘤病，PPHN =新生儿的持续性PH，PVOD =肺静脉闭塞性疾病。

2013尼斯分类将PH分为五组：第1组= PAH（肺动脉自身紊乱），第2组=由于左心病引起的PH，第3组=由肺病和/或缺氧引起的PH，第4组= CTEPH ，第5组=具有不明确的多因素机制的PH（16）。在过去的二十年中，随着对PH的理解的增长，分类方案也在不断发展。

首先，放弃了主要PH和次要PH的术语。由于可能发生自发突变，“家族性”已被“遗传性”所取代。血吸虫病和静脉病（肺静脉闭塞性疾病[PVOD]和肺毛细血管血管瘤病[PCH]）已被纳入第1组疾病。2013年分类也取得了进展，将重点放在节段性PH和新生儿PH值（PPHN）上（表1）。

特发性PAH仅在没有任何其他PH原因的情况下被诊断出，并且没有任何肺部或纵隔发现可能是PH的原因。肺动脉高压一词应保留用于属于第1类的病例。

了解PH的机制

在PH的病理生理学的了解进展已经揭示，在所有类型的有血管扩张剂和血管收缩剂，生长抑制剂，内皮生长因子，促有丝分裂因子，和促血栓形成和抗血栓因素之间的不平衡导致肺血管内皮功能障碍（17 - 19）。这些因素促成了血管平滑肌细胞增殖，血管收缩，以及血栓形成和最终PH（15，19）。每个群体在导致PH发展的不平衡方面存在差异。

第1组：PAH

第1组疾病涉及具有显着的小动脉疾病成分和对血管扩张剂治疗有反应的可能性的病症。该组的主要诊断之一是特发性PAH。特发性PAH的特征在于内皮细胞和增生，并与前毛细血管小动脉（增加肌肉的血管壁的层中的肥大的angioproliferative病变20，21）。

Heritable PH is found in 6%–10% of patients with PH and is associated with many mutations of the bone morphogenic protein cascade (20,21). Known medications associated with PH include the anorexigens fenfluramine, dexfenfluramine, and benfluorex. Substances with a possible (but not definitive) link to the development of PH include cocaine, phenylpropanolamine, chemotherapeutic agents, and selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) (21,22).

The prevalence of PH in patients with HIV infection is estimated to be 0.5% (23). The mechanism of PH in HIV infection closely resembles that of idiopathic PAH (24).

PVOD and PCH manifest with PH secondary to intimal fibrosis and occlusion of the pulmonary venules and to proliferation of capillaries within alveolar walls, respectively (25,26).

Persistent PH of the newborn is secondary to hypoxia with a subsequent inflammatory response that results in endothelial dysfunction and smooth muscle dysfunction (27).

Group 2: PH Due to Left Heart Disease

PH induced by left heart disease is the most prevalent form wordwide (28). It begins as increased back-pressure with congestion of the pulmonary capillary bed resulting in elevated left heart pressures (passive PH) (20,29,30). Group 2 PH is seen in patients with heart failure with preserved or reduced ejection fraction and in left-sided valvular diseases (28).

Group 3: PH Due to Lung Diseases and/or Hypoxia

多个因素可能会导致组3 PH（开发18，31）。患者的慢性阻塞性肺疾病几乎66％（COPD）具有一定程度的PH的，通常是温和的（20，32 - 34）。间质性肺病中PH的患病率从32％到84％不等（34）。在20％-30％的阻塞性睡眠呼吸暂停患者中可见PH值。10％至15％的睡眠呼吸暂停患者伴有COPD，这增加了PH的可能性（34）。在组3，PH被认为是缺氧性肺血管收缩和肺血管（重构的结果20，31，35，36）。缺氧血管收缩最初是可逆的，但随着时间的推移可能变得不可逆的（18，36）。

第4组：CTEPH

CTEPH的病理生理机制仍不清楚，可能跟随甚至只是一个肺栓塞（情节37，38）。促炎细胞因子的升高促进疤痕形成与在肺微血管（肺血管和形成丛状病灶的所得重塑39，40）。CTEPH的患病率估计是谁生存急性肺栓塞（发作患者约3.8％4，37）。

第5组：具有不明确的多因素机制的PH

第5组中PH的病理生理学根据潜在原因而变化。与其他PH组（41）一样，存在继发于缺氧和继发于炎症的血管重塑的血管阻力增加。血管外源性压迫（淋巴结肿大或纵隔纤维化）是这些患者发生PH的部分原因（42）。

慢性骨髓增生性疾病，脾切除术，慢性溶血性贫血和镰状细胞病涉及血栓形成状态，其结合血管重塑并导致PH发展。由于循环抗体，儿茶酚胺和血管扩张剂的增加导致左心室功能障碍，内分泌失调（如甲状腺疾病）可能导致PH（41）。

PH的CT结果

PH患者CT结果的结构化方法允许放射科医师根据Nice分类在适当的分类中发挥重要作用。这些具体发现可分为肺动脉，肺实质，心脏和纵隔发现。

肺动脉结果

外围Calcification.-肺动脉周钙化由来已久PH的特征，通常是在PH（严重和晚期看到 43 - 45）。根据我们的经验，这一发现最常见于患有长期心脏分流术（通常是房间隔缺损）和艾森曼格综合征（图2）的患者。这些钙化的原因可能与肺动脉血栓偏心定位在肺动脉的壁或动脉粥样到钙化可能钙化（ 46， 47）。组织在肺动脉壁中的血栓具有外周新月形状并且倾向于与血管壁（13）具有钝角。

Mitral valve disorders may manifest with pulmonary artery calcifications, but these tend to be seen with left atrial calcifications as well. Rarely, chronic thromboembolic disease will have pulmonary artery calcifications, but other features of CTEPH including mosaic attenuation and enlarged bronchial arteries tend to be present (44). Therefore, eccentric calcified filling defects should prompt consideration of a long-standing right-to-left shunt and are not sufficient to make the diagnosis of CTEPH when present in isolation.

Peripheral Dilatation.—Most patients with PAH have pruning with lack of visualization of the peripheral arteries. Rarely, however, dilated peripheral arteries may be seen in PH and may allow diagnosis of portal hypertension or rarely hereditary hemorrhagic telangiectasia (HHT) or microscopic tumor emboli. Patients with liver cirrhosis may develop PH in 2%–10% of cases (48) and hepatopulmonary syndrome in 15%–20% (45). Dilated peripheral pulmonary arteries are a characteristic feature of hepatopulmonary syndrome that is rarely seen in patients with portopulmonary hypertension.

There are two types of vessels in hepatopulmonary syndrome that explain this feature. Type 1 is distal vascular dilatation with multiple vessels extending toward the pleura and subpleural space (subpleural telangiectases). Type 2 is arteriovenous malformations and nodular dilatations of the peripheral vessels (49). Type 1 is seen in nearly 86% of patients with hepatopulmonary syndrome (Fig 3) (49). Clearly, the presence of a nodular shrunken liver will also help in categorizing the PH as portal hypertension related.

HHT患者也可能很少出现PH，因为这两种情况之间骨形态发生级联突变存在重叠。扩张的外周血管通常可以连接到相邻的静脉。这些畸形往往比肝肺综合征中看到的大，并且通常不存在肝硬化。

当外周动脉扩张并开始模拟树芽外观时，应考虑显微镜下的肿瘤栓子。这个罕见的实体将在后面讨论。

偏心充盈缺损 - 肺动脉中存在壁血栓或偏心栓塞是CTEPH的关键发现（图4）。这些填充缺陷倾向于与动脉壁（ 44）形成钝角。这些缺陷可能导致血管变窄和内膜的不规则轮廓。CTEPH的其他发现包括脑外扩张，很少有网状，串珠血管和阻塞的线状动脉（ 44）。CTEPH的诊断取决于这些肺动脉的发现，但需要存在非动脉的发现，包括马赛克衰减和扩大的支气管动脉。

继发于慢性高压的原位血栓形成，并且几乎在第1组PH的任何情况下都可见，最显着的是门静脉高压和艾森曼格综合征。在这些情况下，将不存在马赛克衰减。在Eisenmenger综合征中可见增大的支气管动脉，但在肺动脉高压中应该不存在。

Intra-arterial Soft Tissue.—Pulmonary intravascular tumor emboli are a rare complication in patients with known malignancy and even more rarely may represent an initial manifestation of neoplasm (6). Between 2% and 26% of patients with malignancies will have microscopic subsegmental artery involvement (5,44). Primary tumors most often reported include those of the breast, stomach, liver, kidney, lung, and prostate and choriocarcinoma (6). Tree-in-bud appearance related to distal or subsegmental involvement and dilatation of the peripheral pulmonary arteries may be seen (15,44,50).

In the case of pulmonary artery sarcoma and macroscopic tumor emboli, these filling defects can mimic bland emboli but may be differentiated by enhancement at CT or MR imaging and fluorodeoxyglucose uptake at positron emission tomography (6,9). Right ventricular enlargement will be present with possible hypertrophy or even signs of right ventricular failure (Fig 5) (15).

Undifferentiated sarcoma or leiomyosarcoma of the pulmonary arteries results in PH secondary to occlusion of the arterial lumen by the tumoral volume or to subsequent bland arterial thrombosis (45). Primary sarcomas develop in the central pulmonary artery adjacent to the pulmonary valve and tend to occupy and expand the vessel lumen with an acute angle, simulating acute pulmonary embolism (Fig 6). Extension to the contralateral pulmonary artery or the right ventricle is not uncommon.

Pulmonary Parenchymal Findings

Centrilobular Nodules.—

Centrilobular ground-glass nodules are a well-known but poorly understood finding in patients with PH (11). They are considered a manifestation of severe PH and are rarely present in untreated idiopathic PAH (51). These ground-glass nodules may represent cholesterol granulomas due to degradation of excess of surfactant or to recurrent pulmonary hemorrhage or foci of plexogenic arterial lesions (11,43,52). In our experience, these nodules are more commonly encountered in patients with idiopathic PAH who have been receiving long-term (years) vasodilator therapy than in patients with a new diagnosis of idiopathic PAH.

Diffuse centrilobular ground-glass nodules in an untreated patient with PH should cause consideration of PCH or PVOD (Fig 7). Both are rare conditions included in group 1. The nodules in PCH represent proliferation of capillary channels within the alveolar wall, while PVOD represents intimal fibrosis with narrowing and occlusion of pulmonary veins (25).

这两个实体重叠，但可以区分，因为PVOD是更可能与加厚隔线，胸膜或心包积液，和淋巴结病（体现9，11，25，53，54）。这些发现可能与肺水肿的结果重叠，但在超声心动图评估左心评分显示PH的正常功能时可以临床考虑。PVOD和PCH的诊断很重要，因为血管扩张剂可能导致水肿和死亡。血管扩张剂的任何给药必须在受控环境中进行。

马赛克衰减 .-PH中的马赛克衰减几乎总是由于肺灌注的区域差异（ 54），导致低血糖（衰减较低）和充血（衰减较高）区域（ 9）。血流衰减程度较低的血流减少与血管衰减或闭塞的节段或亚段区域相关，正常薄壁组织的脉管系统增大（ 54）。

CTEPH是在PH患者镶嵌衰减（的最常见的原因图8）（11，54）。这一发现也已在组2和组3 PH说明，但频率低得多（46，54）。在第2组条件下，较轻的区域往往代表肺水肿的病灶。在第3组条件下，较轻的区域倾向于代表炎症或纤维化的病灶。

In CTEPH, 77%–100% of patients will have mosaic attenuation (45,55), as compared with 74% in cardiac causes of PH (group 2) and less than 8% in lung diseases (group 3) (45,46). In CTEPH, mosaic attenuation tends to have a segmental and subsegmental distribution (45). The darker regions will also demonstrate reduced vessel size and lack of air trapping.

Interlobular Septal Thickening.—Interlobular septal thickening in PH is most commonly seen in patients with left heart disease (group 2). The thickening may be smooth (left heart disease), irregular (fibrosis [group 3]), or nodular (sarcoidosis or lymphangitic carcinomatosis [group 5]) (4,46). Smooth thickening occurs secondary to dilatation of lymphatics or venules in the walls of the secondary pulmonary lobule as a sign of pulmonary edema. Irregular septal line thickening may be seen in idiopathic interstitial pneumonias, fibrosis, occupational lung diseases, and some others (Fig 9).

需要记住的一个关键组是光滑的间隔线增厚表现为PVOD和PCH（第1组）的亚组，其可能表现出类似于充血性心力衰竭的发现。与左心病患者不同，超声心动图不会出现左心病的迹象。平滑的中隔线，地理或结节性磨玻璃混浊和胸腔积液应引起对PVOD或PCH的怀疑，而不是PH的其他原因（25）。

PH组和小叶间隔增厚的其他一些不太常见的原因是纵隔纤维化，转移和结节病，所有第5组病症。在纵隔纤维化中，间隔增厚是由静脉阻塞引起的（9）。结节性小叶间隔增厚可见于肿瘤的结节病或淋巴管扩散。在结节病中，40％-60％的患者可能患有PH而没有肺纤维化的证据（42）。

Bronchiectasis.- PH是在患者的长期支气管扩张继发于缺氧性肺血管收缩和血管床的破坏（预期的发现图10）（ 54， 56）。PH的存在是由于任何原因引起的支气管扩张患者死亡的独立预测因子，继发于缺氧（ 56）。

Bronchiectasis may also be seen in group 3 PH in association with parenchymal fibrosis (traction bronchiectasis) and occasionally in group 5 PH in the setting of sarcoidosis (9,57).

In CTEPH (group 4), bronchiectasis occurs in almost 64% of cases, predominantly in the lung bases at the level of the segmental and subsegmental bronchi. The bronchiectasis tends to be present in areas of occluded or narrowed pulmonary arteries (58). The cause of the bronchiectasis in CTEPH remains somewhat obscure. As with mosaic attenuation and enlarged bronchial arteries, the presence of bronchiectasis may be used to confirm CTEPH when eccentric filling defects are encountered in the pulmonary arteries. Bronchiectasis is not a feature of Eisenmenger syndrome.

Subpleural Peripheral Opacities.—Subpleural opacities are present in 72%–87% of patients with CTEPH, and in this setting are often manifestations of pulmonary infarction or subpleural scarring from healed infarction (Fig 11) (45,59,60).

Patients with chronic hemolytic anemia or schistosomiasis (group 5 and group 1, respectively) may present with this finding secondary to pulmonary infarction as well (9).

Reticular peripheral subpleural opacities are characteristic findings in interstitial lung disease (usually nonspecific interstitial pneumonia or usual interstitial pneumonia) as part of group 3 PH.

Ground-Glass Opacities.—Ground-glass opacities are defined as increased lung parenchyma attenuation without obscuration of the underlying vasculature or airways (54,61). Ground-glass opacities are often secondary to lung diseases unrelated to PH.

When encountered with PH, ground-glass opacities may be seen with pulmonary edema (group 2), some interstitial lung diseases (group 3), connective tissue disorders (group 1), and secondary drug or toxic reactions (group 1) and less frequently with chronic hemolytic anemia (group 5) or schistosomiasis (group 1).

当磨砂玻璃不透明表现为小叶中心结节时，它们可能继发于PVOD或PCH（第1组），如前所述（图12）。

Diffuse Solid Nodules.—The most common entity with diffuse nodules and associated PH is sarcoidosis (Fig 13). PH occurs in 5%–74% of patients with sarcoidosis, whereas diffuse nodules are seen in 15%–25% of patients with sarcoidosis (42,62). These nodules may be ill-defined with diameters that usually do not exceed 4 mm. The nodules tend to be bilateral with a peripheral or perilymphatic axial distribution and an upper and middle lung vertical distribution (62,63). Smaller nodules may be seen around a bigger coalescence, creating the galaxy sign (64），或者可以在肺内淋巴管周围组织，形成“sarcoid cluster”征（65）。

与结节病相关的其他发现包括肺门淋巴结病和上肺纤维化改变（62）。在结节病的情况下，广泛的纤维化可能导致PH和继发性右心衰竭（62）。

在PH的情况下，弥漫性实性结节的罕见原因包括转移和转移性肺钙化（第5组）。肺癌肿瘤血栓性微血管病变（PTTM）是一种罕见的癌症并发症，1.4％的患者因癌症死亡（66）。在这种情况下，动脉中的微转移引发血栓和重塑的级联，导致肺血管阻力和肺压升高。它表现为弥漫性结节性混浊，珠状肺动脉，偶见淋巴管癌病。PTTM极为罕见，但据报道与腺癌有关，尤其是胃癌（66）。

慢性肾功能衰竭患者可能发生转移性肺钙化。它的特征是多发肺结节，表现为钙化，最明显的是纵隔窗（67）。这些患者可能很少出现PH，这在肾移植后通常是可逆的（68）。

心脏病发现

先天性病变。患有未经治疗的左向右分流（房间隔缺损，部分异常肺静脉回流，室间隔缺损和动脉导管未闭）的患者可出现PH（图14）（ 45）。与其他心脏先天性综合征相比，室间隔缺损产生艾森曼格综合征的风险更高。几乎50％的患者的室间隔缺损，几乎10％的房间隔缺损会发展PH（ 4， 45）。

There is also a higher incidence of PH in patients who have been treated for a shunt lesion. Patients with treated cyanotic congenital heart disease (most notably transposition of the great arteries) may also present with PH (15).

Left Ventricular Disease and Valve Anomalies.—Left heart disease is one of the most common causes of PH (46). Restrictive myocardial disease, left ventricular systolic or diastolic dysfunction, and valvular disorders are the principal causes of PH secondary to left heart disease (6,9). The prevalence of PH has been reported as up to 100% in patients with severe left-sided valvular disease (9). Less commonly, left atrial tumors or masses (such as myxoma, sarcoma, metastasis, or thrombus) that compromise the pulmonary venous return may result in PH (9).

左心脏病的一些影像学表现与静脉闭塞性疾病中的发现重叠。分化的关键是左侧心房疾病中存在左心房扩大但PVOD中没有

（15，45）。

小叶增厚，瓣膜钙化和左心房扩张是二尖瓣病的放射学发现，可能导致PH（图15）（15）。主动脉瓣钙化和左心室心肌增厚与主动脉瓣狭窄有关，这是PH的另一个常见原因（15）。

纵隔发现

肥大支气管动脉 - 支气管动脉为支气管壁和近端肺动脉提供血液供应（ 11）。它们通常来自隆突附近的降主动脉，并与下肺叶节段动脉水平的肺动脉吻合。肥厚性继发于支气管动脉血流从近端肺动脉阻塞中增加。

支气管动脉的扩张，并nonbronchial全身动脉，是CTEPH的频繁出现，以47％的可见箱子-77％（45，58，59）。当它们的直径超过1.5毫米（支气管动脉被认为是肥大45，58）。在CTEPH患者中，支气管血流量可能高达全身血流量的30％（44）。非支气管系统侧支 - 通常是肋间，下膈和乳内动脉 - 在近45％的CTEPH患者中可见（58）。