肺区域血流灌注评估在呼吸衰竭诊疗和机械通气设置等方面具有重要价值，但床旁肺灌注评估仍是未攻克的难题。肺电阻抗断层成像（electrical impedance tomography， EIT）作为一种床旁无创、连续、动态、无辐射的肺通气监测技术，主要通过局部电极施加微弱电流，感应通气过程中胸腔生物电阻抗变化，再利用相应的成像算法来监测肺通气功能状态^［1］。EIT已被广泛应用于重症患者的诊疗，例如：呼气末正压（PEEP）滴定、判断肺复张、通气均一性、指导脱机、气胸和胸水识别等^{［2, 3, 4, 5, 6］}。相较于EIT肺通气监测，近来EIT肺血流灌注监测也受到关注。EIT肺灌注成像一般可分为肺血管搏动法和造影法，搏动法主要分析肺血管搏动阻抗变化反映肺灌注，但搏动的电阻并不是直接反映前向局部肺灌注血流，容易受到肺动脉压、心脏收缩舒张、气道压等影响，准确性相对较低^{［7, 8］}。造影EIT肺灌注技术更受到人们的青睐，多个动物实验已证实高渗盐水造影EIT肺灌注成像与单光子发射计算机断层扫描（SPECT）肺灌注成像具有较好的相关性和一致性^{［9, 10, 11, 12, 13］}。本技术规范主要基于本中心前期临床实践的基础和相关文献，其目的有助统一和规范地使用高渗盐水造影EIT断层肺灌注成像，提高其安全性和有效性，并对结果进行统一解读。

1. 造影剂首次通过成像：通过分析“弹丸”式注射造影剂首次通过右心房、右心室和肺循环的显现时序和系列影像，也称为造影剂首次通过成像方法^［14］。高渗盐水造影EIT肺灌注技术基于造影剂首次通过成像原理，通过“弹丸”式注射高电导率的造影剂（高渗盐水）引起胸腔电阻抗变化来反映区域肺灌注情况。盐水注射导致某一肺区域电阻下明显，提示流经该区域造影剂多，即血流灌注多；反之，电阻下降不明显，血流灌注少。为减少呼吸对电阻的干扰，要求在呼吸暂停期间实施，此时胸腔总电阻相对维持不变，较好地反映盐水造影的效应。注射初始阶段可发现盐水主要到达并聚集在右心区域，然后流动聚集在双侧肺区域，最后到达左心和主动脉后离开胸腔，此时胸腔电阻不再继续下降而呈逐渐回升。EIT肺血流成像主要通过分析盐水从右心通过肺到达左心区间的电阻变化进行建构，受肺传输时间（pulmonary transit time， PTT）的影响^{［15, 16, 17］}。有学者在猪动物模型应用盐水造影EIT技术评估肺灌注，发现注射盐水后0.5~1 s盐水主要分布聚集在右心，2~4 s后主要分布聚集在肺，6~8 s可到达左心和主动脉区域^［13］。

2. 造影剂选择：推荐使用10 ml 10% NaCl高渗盐水，其电导率是血液2倍以上，“弹丸式”注射后可有效引起胸腔电阻快速下降。数个动物实验已验证10 ml 10% NaCl造影EIT成像和SPECT成像在评估肺血流灌注具有良好的相关性和一致性^{［11，13，18］}。

1. 安全性：（1）EIT本身测量方面，安全无创，国内外临床使用未见不良反应报道；（2）高渗盐水的局部刺激，从外周静脉“弹丸”式注射高渗盐水，因为高渗透压可能对局部血管产生刺激，但从中心静脉导管注射对局部影响小；（3）10 ml 10% NaCl液体量和含Na量相对整体机体血容量（4~6 L）而言很小，注射后机体可快速平衡，对内环境和容量影响极小。前期临床研究未发现床旁盐水造影EIT肺灌注成像导致严重电解质紊乱等不良反应^{［19, 20］}。

2. 有效性：（1）多个动物实验验证盐水造影EIT肺灌注成像技术和SPECT技术具有良好的一致性和相关性，可有效反映不同病理生理状态下（如肺栓塞、肺不张、肺炎等）肺区域血流灌注情况。近来已有数个临床研究报道盐水造影EIT肺灌注成像技术在重症患者的应用。我们前期在68例呼吸衰竭的患者应用盐水造影（10% NaCl 10 ml）EIT技术，发现基于EIT的计算参数死腔通气分数（AUC 0.986）在识别急性肺栓塞的能力显著优于血清D-D二聚体（AUC 0.502），以死腔通气分数（%）>30.37%预测急性肺栓塞的敏感性90.9%，特异性98.6%^［19］。Mauri等^［20］也发现应用盐水造影（5% NaCl 10 ml）EIT技术可发现新冠肺炎呼吸衰竭患者的严重V/Q比失调。

1. EIT仪器开启和连接：开机自检，按仪器说明将EIT电极缚带围绕于患者胸廓。

2. 造影前评估：（1）建立中心静脉导管通路：造影前要求已留置中心静脉导管作为浓盐水注射通路（颈内静脉或锁骨下静脉导管，导管尖端位于右心房开口）。（2）屏气测试：要求完成呼吸屏气至少8 s（屏气时EIT可监测到胸腔全局电阻无显著变化，出现8 s以上的平台期）。机械通气患者，在控制通气模式下完成（通过呼吸机上的吸气或呼气屏气暂停按键实施屏气），必要时给予镇静/肌松药物维持控制通气，避免出现自主呼吸；为减少对循环的影响，优先推荐呼气屏气。自主呼吸患者，可嘱其自行屏气。如未能通过屏气测试，存在自主呼吸干扰，不建议实施盐水造影。

3. 造影剂注射：采取“弹丸”式注射。一名操作者负责实施屏气操作和记录数据，并当EIT仪器检测屏气信号后（胸腔全局电阻出现平台期），发出注射指令；另外一名操作者得到指令后，从中心静脉导管“弹丸”式注射10%NaCl 10 ml，要求尽可能快地完成注射。注射盐水期间，应实时动态观察全局电阻曲线变化，如出现自主呼吸等干扰，根据临床情况可以重复注射盐水1~2次。1 d内反复多次盐水造影注射，需考虑对电解质内环境的影响。

4. 电阻抗数据采集：注射盐水前（一般2 min）即开始持续采集胸腔电阻抗数据，并持续至注射完成后1~2 min。

EIT采集肺通气和血流的相关数据，目前需要离线软件分析。数据分析内容主要如下：

1. 肺灌注时间-电阻曲线质量评估：（1）曲线主要包括三部分、：注射盐水前的平台期（0.5~1 s），注射盐水后的下降肢，盐水离开肺循环后的上升肢（图1）；（2）曲线形态连续相对光滑；如果曲线下降出现明显断续、曲折、波动等，提示受到干扰，应注意识别和排除。

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图1

基于时间-全局电阻曲线的肺通气和血流灌注分布图建构　V0-V1时段全局电阻曲线反映了呼吸引起胸腔电阻周期性的变化，选取进行建构肺通气显像；P0-P2时段全局电阻曲线反映了屏气期间注射高渗盐水引起的全局电阻的变化，P0-P1时段提示盐水到达聚集在右心，P1-P1提示盐水到达双肺，其中选取P1-P2时段建构肺灌注显像

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图1

基于时间-全局电阻曲线的肺通气和血流灌注分布图建构　V0-V1时段全局电阻曲线反映了呼吸引起胸腔电阻周期性的变化，选取进行建构肺通气显像；P0-P2时段全局电阻曲线反映了屏气期间注射高渗盐水引起的全局电阻的变化，P0-P1时段提示盐水到达聚集在右心，P1-P1提示盐水到达双肺，其中选取P1-P2时段建构肺灌注显像

2. 肺血流分布图像构建：（1）时间-电阻曲线选取：屏气期间全局电阻曲线开始下降作为盐水进入体内的起始点（P0），自P0后一个心动周期或0.5 s后作为盐水进入肺血管的起始点（P1），以全局电阻最低点作为盐水首次通过肺循环的终点（P2），P0-P1时间段的电阻曲线反映盐水进入右心区域聚集（见图1），为减少心脏干扰，推荐应用P1-P2时间段不同像素点的时间-电阻变化曲线（斜率拟合或电阻下降最大幅度）进行建构肺灌注图像。（2）如果P1-P2时间显著延长合并电阻下降幅度不明显，需要警惕是否存在“弹丸”式注射时间过长可能，未能较好地模拟造影剂的首次通过效应，必要时可重复测量。

3. 肺通气分布图像构建：采集至少连续5个呼吸周期以上的潮式电阻变化进行构建肺通气分布图像（图1）。

4. V/Q匹配图像的建构：在通气图像和血流图像中，均以最大像素值20%作为阈值确定具有通气和血流的区域，然后联合通气区域和血流区域进行比较进一步建构V/Q匹配图像（图2）。相关参数如下：（1）全局的死腔通气分数（DeadSpace%）：只有通气但无血流灌注的区域占总区域的百分比；（2）全局的肺内分流分数（Shunt%）：整体只有血流灌注但无通气的区域占总区域的百分比；（3）全局的通气-血流匹配%（VQMatch%）：整体既有血流灌注也有通气的区域占总区域的百分比。

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图2

两例呼吸衰竭患者的基于盐水造影EIT技术的肺区域通气分布、血流分布和通气/血流匹配图 A：腹腔感染术后合并双下肺实变和胸腔积液机械通气患者；B：卵巢肿瘤肺内转移合并肺部感染机械通气患者

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图2

两例呼吸衰竭患者的基于盐水造影EIT技术的肺区域通气分布、血流分布和通气/血流匹配图 A：腹腔感染术后合并双下肺实变和胸腔积液机械通气患者；B：卵巢肿瘤肺内转移合并肺部感染机械通气患者

5. 图像分区：肺通气、血流和V/Q匹配图像可被划分为4个感兴趣区（ROI）表，通过分析区域电阻的变化，还可进一步计算不同区域内通气、血流分布和区域V/Q匹配等情况。常用的分区方式有（1）“象限”式排布：以图像中心为原点分为“左上、右上、左下、右下”4个象限区域，可对左右肺进行对比。（2）“层次”式排布：从前至后将图像等分为“腹外侧、腹内侧、背内侧、背外侧”4个矩形区域，可区别重力依赖区和非重力依赖区的不同特性。

该技术主要提供肺通气分布图像、肺血流灌注分布图像和V/Q匹配图像信息，需要综合进行解读。

1. 肺通气分布图像：主要分析是否存在局部区域性通气缺失，按“左上、右上、左下、右下”4个象限区域，我们推荐如果某一个区域通气分布15%≤ROI%-通气≤20%提示该区域存在轻度通气缺失，如10%≤ROI%-通气<15%提示该区域存在中度通气缺失，如ROI%-通气<10%提示该区域存在重度通气缺失。临床上多种病因例如气胸、肺不张、胸腔积液、肺炎等均可导致受累肺区域通气不同程度缺失。此外，肺通气的“层次”式排布有助判断急性呼吸窘迫综合征（ARDS）双下肺实变程度并指导临床治疗。

2. 肺血流分布图像：主要分析是否存在局部区域性血流缺失，按“左上、右上、左下、右下”4个象限区域，如果某一个区域分布15%≤ROI%-血流<20%提示该区域存在轻度血流缺失，如10%≤ROI%-血流<15%提示该区域存在中度血流缺失，如ROI%-血流<10%提示该区域存在重度血流缺失。气胸、肺不张、胸腔积液、肺炎时，肺区域血流分布可伴随或不伴通气的缺失，这与局部病变对肺血流灌注影响相关。如肺区域性血流缺失伴随区域正常通气分布是肺栓塞和其他肺血管栓塞性病变的特征性表现。

3. V/Q匹配图像：通过整合通气和血流分布图像，主要分析死腔通气分数（DeadSpace%），肺内分流分数（Shunt%），通气-血流匹配%（VQ Match%）的状况。根据前期临床数据，相关参数阈值推荐如下（1）Dead space%>30% 提示死腔显著增加，肺栓塞或肺血管相关病变或ARDS晚期等可能；（2）Shunt%>20%提示分流显著增加，可见于大面积肺实变/肺不张等；（3）VQ Match%<60%提示VQ匹配显著失调。

图2A是一例腹腔感染术后合并双下肺实变和胸腔积液机械通气患者，EIT提示双下肺通气不良，左下肺为重（轻度通气缺失），但下肺血流灌注尚可，V/Q匹配图提示肺内分流主要在分布下肺为主，全局V/Q匹配基本正常，EIT提示（1）下肺通气不良，可通过俯卧位或手法复张恢复背部通气，此外还可通过脱水负平衡或穿刺引流减少胸腔积液促进局部肺复张；（2）除了区域病变外，EIT发现全局V/Q匹配基本正常，呼吸衰竭还需警惕V/Q匹配区域存在弥漫病变可能（渗出/肺水肿）；图2B是一例卵巢肿瘤肺内转移合并肺部感染机械通气患者，临床表现顽固低氧血症和二氧化碳潴留。EIT检查提示（1）右肺通气轻-中度减低伴对应区域肺血流中-重度缺失，V/Q匹配严重失调，死腔和分流均增加；（2）需警惕肺血管情况。因病情严重，未能外出检查完成CTPA检查，结合病史最后考虑患者合并ARDS相关的肺微血管血栓和（或）肺肿瘤性血栓性微血管病导致严重的肺V/Q失调。这两例患者的EIT检查结果与临床表现相一致，有助呼吸衰竭的病因诊断和治疗。

主要适应证如下：（1）协助呼吸衰竭的病因诊断和疗效判断；（2）协助急性肺栓塞的床旁诊断和疗效判断，特别是转运困难或转运高风险的可疑肺栓塞重症患者；（3）机械通气时肺通气/血流灌注的监测。相对禁忌证：（1）心脏起搏器、心律除颤器置入；（2）EIT监测电极绑带胸廓区域局部皮肤感染或开放性伤口；（3）严重的高钠血症；（4）正在接受电刺激治疗。

（1）外周静脉注射盐水造影可能刺激局部血管，此外成像的有效性尚不确定，推荐从中心静脉导管进行“弹丸”式注射；（2）肺灌注分析时，如纳入呼吸引起的时间-电阻曲线时段，肺灌注图像可出现和通气图像高度一致吻合的现象，产生误判；（3）EIT主要是功能成像，可能出现和肺解剖结果不完全一致的情况；（4）严重的胸廓畸形和（或）体质指数>50 kg/m²时，胸廓畸形和局部脂肪对电阻成像存在影响；（5）基于EIT测量到V/Q Match%等相关参数，是通气血流相对值的比；（6）EIT检查发现通气、血流、V/Q等异常信息，需要结合临床症状、体征和其他检查结果进行综合判断。

最后需要指出的是，高渗盐水造影EIT肺灌注成像在临床应用还处于起步阶段，不同疾病中的相关阈值和诊断标准还需要大样本的临床研究进一步验证，在临床实践应用需要结合其他指标和方法进行相互印证。