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Acute pulmonary embolism spectrum（含 infarct、right-heart strain、V/Q correlation）
在急診與住院環境中，Acute pulmonary embolism (PE) 不僅僅是「尋找肺動脈內的 filling defect」，它是一個涵蓋從無症狀周邊血栓、合併肺部實質壞死 (pulmonary infarction)，到引發急性右心衰竭 (right-heart s
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核心任務
在 CTPA 與 V/Q Scan 上確立 Acute PE 診斷，完成 risk stratification（含 Right heart strain 辨識）與 Acute vs Chronic PE（CTEPH）鑑別
判讀心法
確認 CTPA filling defect 形態與位置 → 評估 Right heart strain（RV/LV ratio、septal bowing、IVC reflux）→ 判斷 Acute vs Chronic（夾角、wall-adherent vs 中央型）→ 無顯影劑時改用 V/Q Mismatch 邏輯
三大易踩雷
Mixing artifact 誤報為 Saddle embolus 導致不必要溶栓
Pulmonary infarction 缺乏 air bronchograms 卻被當成 Infectious pneumonia
CTEPH 的 obtuse angle、wall-adherent clot 誤判為 Acute PE
V/Q 上 Stripe sign 被忽略，將實質病變過診斷為 PE
00Overview
在急診與住院環境中，Acute pulmonary embolism (PE) 不僅僅是「尋找肺動脈內的 filling defect」，它是一個涵蓋從無症狀周邊血栓、合併肺部實質壞死 (pulmonary infarction)，到引發急性右心衰竭 (right-heart strain) 甚至猝死的完整疾病光譜。放射科醫師的任務不僅是確立 PE 的診斷，更要負責風險分層 (risk stratification) 與尋找替代診斷。學習核心在於：辨識 CTPA 上的 Right heart strain signs（這直接決定病患是否升級為 submassive PE）、區分 Acute vs Chronic PE (CTEPH) 以決定後續治療路徑、以及在無法使用顯影劑時，精準運用 V/Q mismatch / match 邏輯來排除或確診 PE。
01Critical concepts
- CTPA 是診斷 Acute PE 的 Gold Standard；但在 Low/Intermediate probability 且 D-dimer 陰性的病患，不需要任何影像檢查即可排除 PE (根據 ACR criteria)。
- CTPA 報告中絕對不能遺漏 Right heart strain 的評估（如 RV/LV ratio > 1.0、septal bowing、IVC contrast reflux），因為這會將 hemodynamic stable 的病患升級為 Submassive (intermediate-risk) PE，直接改變是否送加護病房或考慮導管溶栓的決策。
- Pulmonary infarction 發生率不高（因為肺部有 pulmonary 與 bronchial artery 雙重血流供應），但一旦發生，其典型的 Hampton's hump 與 Reverse halo sign 極易被急診醫師誤認為 pneumonia。
- V/Q Scan 的核心價值在於 "Mismatch"（Ventilation 正常但 Perfusion 缺損）。若出現 V 與 Q 同時缺損的 "Match"，通常代表實質性病變（如 atelectasis、pneumonia），而非單純血管阻塞。
- 孕婦懷疑 PE 時，ACR 建議的 initial study 是 CXR（排除其他原因並作為 V/Q 參考）與 Lower extremity US（若看到 DVT 則直接治療，免除輻射暴露），最後才是 V/Q 或 CTPA。
01正常 anatomy / 常用 modality
Key anatomy to anchor
- Pulmonary arterial tree：Main pulmonary trunk、Right/Left main pulmonary artery (RPA/LPA)、lobar、segmental、subsegmental branches。
- Dual blood supply：肺實質同時接受 Pulmonary artery (低壓，主司氣體交換) 與 Bronchial artery (高壓，主司組織供氧) 灌注，因此遠端 PE 不必然導致 infarction。
- Right heart structures：Right ventricle (RV)、Left ventricle (LV)、Interventricular septum、Inferior vena cava (IVC) 與 Hepatic veins。
Core modalities
- CTPA (CT Pulmonary Angiography)：第一線主力。需精準設定 bolus tracking（通常設於 main pulmonary trunk），並要求 target vessel 內的對比劑濃度 > 250 HU，才能避免假陽性。除了找 clot，還要看 RV/LV ratio 與 lung window (找 infarction)。
- V/Q Scintigraphy (Ventilation/Perfusion Scan)：在 renal failure、severe contrast allergy 或 pregnancy 時的替代首選。必須搭配 12-24 小時內的 CXR 才能正確判讀 PIOPED II criteria。
- Chest Radiograph (CXR)：通常為正常或僅有非特異性發現 (atelectasis、pleural effusion)。關鍵的 classic signs 包含：Westermark sign (focal oligemia)、Fleischner sign (enlarged central PA)、與 Hampton's hump (wedge-shaped opacity)。
- Echocardiography：床邊評估 hemodynamic compromise 的利器。尋找 McConnell's sign (RV free wall akinesia with apical sparing) 或 D-shaped LV。
02常見 pattern 分類
Acute filling defect pattern
- Definition
- 在 CTPA 上，血管腔內出現被對比劑包圍的 partial 或 complete filling defect。在軸切面上常呈 Polo mint sign (薄荷糖狀)，在縱切面上呈 Railway track sign。血栓與血管壁的夾角通常為 acute angle，且血管可能因血栓撐大而擴張。
- Why it matters
- 這是 Acute PE 最直接的影像證據。定義其位置（saddle、lobar、segmental）有助於臨床醫師評估 clot burden 與潛在的 hemodynamic 衝擊。
- Points toward
- 近期發生的 Acute thromboembolism。
- Trap ⚠
- 將因深呼吸導致 IVC 未顯影血液回流右心的 Transient interruption of contrast (mixing artifact) 誤認為 true saddle embolus。真血栓的邊界清晰，假血栓則呈現不均勻的 swirl pattern。
Right heart strain pattern
- Definition
- CT 上顯示右心室擴大，RV/LV diameter ratio > 0.9 或 1.0 (在 axial 或 4-chamber view 最大徑測量)。合併 Interventricular septal flattening or bowing (中隔向左心室凸出)，以及顯影劑逆流至 IVC 與 Hepatic veins (Contrast reflux)。
- Why it matters
- 這代表 RV 正在承受極大的急性壓力負荷 (acute cor pulmonale)。即使病患目前血壓正常，有此 pattern 就代表他是 Submassive PE，具有較高的早期死亡風險與惡化可能。
- Points toward
- Hemodynamically significant PE 引起的右心衰竭前期。
- Trap ⚠
- 在本身就有 Chronic pulmonary hypertension 的病患身上「過度診斷」急性 strain。區分關鍵在於：慢性者 RV 壁會增厚 (RV hypertrophy)，急性 strain 則常伴隨急劇的 septal bowing 與對比劑強烈逆流。
Pulmonary infarction pattern
- Definition
- Lung window 上的周邊、貼近肋膜的 Wedge-shaped consolidation (即 Hampton's hump)。內部可能會有代表未壞死小葉的 "Bubbly" lucencies，或呈現 Reverse halo sign (atoll sign，中央 GGO 被一圈實質化包圍)。且通常缺乏 air bronchograms。隨著時間會從外圍往內縮小，稱為 Melting sign。
- Why it matters
- 它解釋了病患為何會有 pleuritic chest pain 與 hemoptysis。這是在告訴你：遠端的小血管已經完全阻塞，且側支循環無法代償。
- Points toward
- Peripheral / segmental acute PE 合併局部組織缺血壞死。
- Trap ⚠
- 被當成一般的 Infectious pneumonia 治療。真正的 infarction 極少有 air bronchograms，且形態學上嚴格遵循 wedge shape；若只看 lung window 沒回去追血管，極易漏診 underlying PE。
V/Q Mismatch pattern
- Definition
- 核醫掃描上，出現一個或多個 wedge-shaped, pleural-based 的 Perfusion (Q) defects，但該區域的 Ventilation (V) 卻是完全正常的。
- Why it matters
- 這是 Acute PE 的 hallmark。根據 PIOPED 準則，只要出現 ≥ 2 個 large (>75% segment) mismatched defects，即為 High Probability for PE (>80%)。這讓無法打顯影劑的病人也能獲得確診。
- Points toward
- 血管被阻塞但氣道通暢，高度特異於 Pulmonary Embolism。
- Trap ⚠
- 把 "Triple match" (V 缺損、Q 缺損，且 CXR 該處也有 opacity) 直接當成 PE。在下肺葉的 triple match 大多是 atelectasis 或 pneumonia；另外若缺損邊緣有殘存一條血流 (Stripe sign)，則強烈暗示不是 PE。
03Top common diagnoses
- Acute pulmonary embolism (常源自下肢 DVT)。
- Pulmonary infarction (源自遠端 segmental/subsegmental PE)。
- Chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH)。
- Pneumonia / Atelectasis (作為臨床症狀或 V/Q match 的常見解釋)。
04Cannot-miss diagnosis / emergency
Massive PE
Hemodynamically unstable (systolic BP < 90 mmHg)，常伴隨 Saddle embolus。
Submassive PE
血壓正常，但 CTPA 或 Echo 已出現 Right heart strain 證據。
Impending paradoxical embolism
血栓卡在 Patent foramen ovale (PFO) 中，隨時可能進入體循環導致 Stroke。
05高頻 mimics 與 discriminators
Acute PE vs Respiratory motion / Mixing artifact
- 易混原因
- 兩者都在 CTPA 上表現為肺動脈內的 low-attenuation "filling defect"。Mixing artifact 常發生在病患吸氣過猛，未含顯影劑的靜脈血瞬間湧入右心。
- Discriminator
- True clot 的邊界銳利，與血管壁呈 acute angle，且在相鄰切面上形態一致。Artifact 的邊界模糊，呈現漩渦狀 (swirl)，且切換到 Lung window 時，常會看到肺底部血管與橫膈有明顯的 motion blurring。
- Trap ⚠
- 在 Main PA level 把 mixing artifact 誤報為 Saddle embolus，導致不必要的抗凝血甚至溶栓治療。
Pulmonary infarction vs Infectious pneumonia
- 易混原因
- 兩者都有周邊 consolidation、發燒、咳嗽與肋膜痛。且都可能在影像上表現出 Reverse halo sign。
- Discriminator
- Air bronchograms 在 pneumonia 極為常見，但在 infarction 中非常罕見 (因為氣道內也常積血或塌陷)。Infarction 內常有 bubbly lucencies。CTPA 上，infarction 的 apex 必定指向一支被 clot 塞住的 feeding artery。
- Trap ⚠
- 只看非顯影 CT (NCCT) 上的 wedge opacity 就打 pneumonia，忽略了病患其實是 PE。
Acute PE vs Chronic Thromboembolic Disease (CTEPH)
- 易混原因
- 兩者都會在肺動脈內看到 filling defects，且病患皆以 dyspnea 表現。
- Trap ⚠
- 將 CTEPH 誤報為 Acute PE。這會造成災難性後果，因為 CTEPH 的根本治療是外科 Pulmonary endarterectomy，單純給予抗凝血劑無法解決其肺高壓問題。
06Next step / protocol / appropriateness
- Low/Intermediate clinical risk + Negative D-dimer：不需任何影像檢查 (PE ruled out)。
- High clinical risk 或 Positive D-dimer：CTPA 為第一線 (Rating 9)。
- Renal failure / Severe contrast allergy：V/Q Scan 為第一線。
- Pregnant patient： 1. 先照 CXR (排除其他原因，並作為 V/Q base)。 2. 做 Bilateral lower extremity US (若陽性直接治療 PE，無需照胸部)。 3. 若 US 陰性，根據 CXR 決定：CXR 正常優先選 V/Q Scan (對母體乳房輻射略高，但對胎兒總輻射低)；CXR 異常選 CTPA。
- 只要打出 PE，必須主動在報告中評估並敘述 RV/LV ratio 與 Right heart strain signs。
Reporting anchors
4 條
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- "Large acute pulmonary embolism saddling the bifurcation of the pulmonary trunk, extending into bilateral main, lobar, and segmental branches."
- "Positive findings for acute right heart strain, demonstrated by an RV/LV diameter ratio of 1.2, prominent interventricular septal flattening, and contrast reflux into the inferior vena cava."
- "Pleural-based, wedge-shaped consolidation in the right lower lobe lacking air bronchograms, consistent with pulmonary infarction. The feeding segmental artery is completely occluded."
- "Eccentric, wall-adherent thrombus in the right lower lobe pulmonary artery with an obtuse angle to the vessel wall, associated with mosaic attenuation of the lung parenchyma. Findings are highly suggestive of chronic thromboembolic disease (CTEPH)."
07Pitfalls / normal variants
- Hilar lymph nodes：若只看 axial views，未顯影的淋巴結很容易被當成 PA 內的 filling defect。務必使用 coronal / sagittal reformats 沿著血管走向追蹤 (trace the vessel)。
- Mucous plugging：充滿黏液的支氣管在 non-contrast CT 上極像血管內的血栓。辨別關鍵是它會遵循 airway 的 branching pattern，而非 artery。
- Stripe sign on V/Q：如果在一個 perfusion defect 的最外圍（貼近肋膜處）還保留了一條細細的正常血流 (Stripe sign)，這強烈排除 PE。這通常代表該 defect 是由 emphysema 或 COPD 等實質病變引起。
- Measurement trap：測量 RV/LV ratio 時，不一定要在同一個 axial slice 測量。必須分別找出 RV 的最大徑與 LV 的最大徑進行相除；或者直接使用 4-chamber reconstruction view 來測量最為準確。
- Overcalling filling defects in upper lobes：V/Q scan 中，上肺葉的 blood flow 本來就比較少，不要將正常的生理性灌注減少誤認為 perfusion defect。
One-page recall prompts
闔上分頁先回答這幾題 — 答不出來代表還沒讀懂。
- CTPA 上判定 Right heart strain 的三大核心影像徵象是什麼？為什麼這在臨床上極度重要？
- Acute PE 與 Chronic PE (CTEPH) 在 CTPA 上的形態學特徵（位置、夾角、血管大小）有何決定性差異？
- Pulmonary infarction 在 CT 上的典型外觀為何？它與 Infectious pneumonia 最可靠的鑑別點是什麼？
- 在 V/Q scan 的判讀邏輯中，"Mismatch" 與 "Match" 分別代表什麼病理意義？"Stripe sign" 的出現暗示什麼？
- 根據 ACR appropriateness criteria，懷孕且高度懷疑 PE 的病患，標準的 stepwise imaging protocol 是什麼？
References
4 篇
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- American College of Radiology (ACR) Appropriateness Criteria®: Suspected Pulmonary Embolism.
- PIOPED II Investigators. Value of the ventilation/perfusion scan in acute pulmonary embolism. JAMA.
- The Radiology Assistant: Pulmonary Embolism - Role of CTPA and Right Heart Strain Assessment.
- Radiopaedia: Pulmonary Infarction, Right Heart Strain, and Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH).
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