《Respiratory Medicine》：Grading quality score of contrast electrical impedance tomography for lung ventilation-perfusion: development and preliminary evaluation of the impedance-time curve
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高叶琳|池毅|袁思怡|蔡秋燕|安迪·阿德勒|龙云|赵展旗|何怀武中国医学科学院北京协和医学院医院重症医学科，复杂严重与罕见疾病国家重点实验室，北京，中国摘要背景使用生理盐水推注法的电阻抗断层扫描（EIT）技术常用于评估床边的区域通气-灌注（V/Q）匹配情况。然而，该方法存在固有的
高叶琳|池毅|袁思怡|蔡秋燕|安迪·阿德勒|龙云|赵展旗|何怀武
中国医学科学院北京协和医学院医院重症医学科，复杂严重与罕见疾病国家重点实验室，北京，中国
摘要
背景
使用生理盐水推注法的电阻抗断层扫描（EIT）技术常用于评估床边的区域通气-灌注（V/Q）匹配情况。然而，该方法存在固有的技术挑战，可能导致阻抗曲线质量较低。本研究旨在开发并评估一种质量保证方法，以在分析前对阻抗-时间曲线进行评级。
方法
确定了三个方面的五个维度用于曲线评分：EIT数据采集的信号质量、潮式呼吸期间的阻抗曲线（潮式阻抗的变化性）以及与推注注射相关的阻抗曲线（平台肢、下降肢和上升肢）。通过将每个维度评为最佳（0分）、次优（1分）或较差（10分）来创建EIT数据的质量评分。累计得分达到10分或以上的曲线被视为不合格，不建议进一步分析。我们回顾性地纳入了2023年来自某一家中心的所有EIT生理盐水对比数据。两名评分者独立对每条曲线进行了评分。
结果
共有118条数据接受了评分，总体不合格率为22.9%。其中8条数据因信号采集质量不佳而不合格，4条数据因潮式阻抗曲线不合格，19条数据因对比曲线不合格。评分者间的一致性可接受，Kappa系数分别为：潮式阻抗（κ = 0.82）、平台肢（κ = 0.73）、下降肢（κ = 0.89）、上升肢（κ = 0.90）以及总体合格/不合格（κ = 0.95）。
结论
该评分系统揭示了可能导致肺部灌注和区域V/Q评估不准确的一些常见质量问题。虽然评分结果在不同评分者之间具有初步的可重复性，但仍需进一步验证。
引言
胸部电阻抗断层扫描（EIT）是一种非侵入性、无辐射的成像技术，用于监测肺部通气和灌注，已在重症监护病房（ICU）中得到广泛应用。通过检测胸部阻抗的变化，EIT能够显示肺部通气和灌注的区域分布[[1], [2], [3], [4]]。近年来，基于生理盐水推注的EIT技术已成为评估肺部灌注的有前景的方法[[5], [6], [7], [8]]。该技术需要注射高渗盐水，高渗盐水具有较高的导电性，会导致胸腔阻抗降低。通过分析其首次通过效应的动力学，可以重建血流分布的图像[9]。
结合通气图像，可以生成区域通气-灌注（V/Q）曲线。区域V/Q有助于识别多种肺部病理情况，使其成为一种具有临床价值的诊断工具。有研究表明，基于EIT的V/Q匹配可以指示急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的严重程度和预后[10]。V/Q监测还有助于在床边诊断大面积肺栓塞[11]。
然而，尽管该技术在应用上具有显著潜力，但获取准确的V/Q图像仍然颇具挑战性[12]。EIT数据中的质量缺陷可能导致错误的肺部通气和/或灌注图像，例如潮式呼吸不稳定、自主呼吸的干扰、电极接触导致的信号质量差、电极测量平面位置不当、推注注射技术不佳等。这些数据集可能导致临床解读错误。因此，进行质量评估以识别存在明显缺陷的曲线并将其排除在进一步分析之外非常重要。
目前，尚缺乏系统性的标准来评估阻抗-时间曲线的质量。本研究旨在为EIT用户提出一种质量评分系统，以量化曲线的质量。本文介绍了其评分者间重复性的初步评估结果。
章节摘录
方法
EIT测量的设置、图像重建和数据处理已在之前的共识论文中详细阐述[4,13]，因此本研究中不再赘述。
结果
评分者对67名患者使用高渗盐水推注进行的118次EIT测量进行了评分。其中3次测量在吸气末进行，115次测量在呼气末屏气时进行。总体不合格率为22.9%。其中8次因信号采集质量差而不合格；4次因潮式阻抗曲线极不稳定而不合格；大多数不合格情况发生在对比曲线中，共有19次不合格，包括4次无法识别的情况
讨论
在本研究中，我们开发了胸部EIT测量的质量评分系统，这是首次系统性地评估基于EIT的区域通气和灌注数据质量的方法。
结论
该评分系统旨在选择适合分析的对比EIT数据，揭示了可能导致肺部灌注和区域V/Q评估不准确的常见质量问题。此外，该质量评分对于医生正确解读EIT生理盐水推注法得出的肺部灌注和V/Q匹配结果具有教育意义。虽然评分结果在不同评分者之间具有初步的可重复性，但仍需进一步研究。
伦理批准和参与同意
本研究已获得北京协和医学院医院伦理审查委员会的批准（1-24PJ1486），根据机构规定，由于研究涉及对现有数据库中已去标识化数据的分析，因此免除了知情同意的要求。
数据和材料的可用性
本研究使用和/或分析的数据集可应要求向相应作者索取。支持本文结论的数据集包含在文章及其附加文件中。
资助
本研究得到了中国医学科学院非营利性中央研究院基金（2025-JKCS-01）和国家重点研发计划（2022YFC2404805）的支持。
CRediT作者贡献声明
高叶琳：数据整理、正式分析、研究、方法学、可视化、初稿撰写、审稿与编辑。池毅：概念构思、研究、方法学、初稿撰写。袁思怡：概念构思、研究、方法学、初稿撰写。蔡秋燕：正式分析、研究。安迪·阿德勒：方法学、监督、审稿与编辑。龙云：方法学、监督、审稿与编辑。赵展旗：
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
