振动反应成像技术在气胸患者治疗中的应用

冼少静，石湘淋，陈庆芸，黄奕江

（海南省人民医院呼吸内科，海南 海口 570311）

振动反应成像技术在气胸患者治疗中的应用

冼少静，石湘淋，陈庆芸，黄奕江

（海南省人民医院呼吸内科，海南 海口 570311）

目的 初步探讨振动反应成像(VRI)检查在气胸患者治疗中的应用价值。方法对2010-2015年期间在我院呼吸内科住院的30例气胸患者在治疗前后分别进行VRI检查和胸部X线检查(CXR)，分析治疗前后VRI图像变化情况。结果VRI对气胸部位的判断与CXR之间具有极好的一致性(Kappa=0.879)；治疗前最大能量图(MEF)评分(2.17±1.34)分，治疗后(0.47±0.68)分，差异有统计学意义(P＜0.01)；治疗前后双侧肺振动能量曲线(EVP曲线)同步情况差异有统计学意义(P＜0.01)；治疗前患侧肺部定量数据(QLD值)为(31.33±14.09)，健侧为(68.67±14.09)，差异有统计学意义(P＜0.05)；治疗后患侧QLD值为(49.80±5.36)，较治疗前增大，差异有统计学意义(P＜0.05)。结论VRI对判断气胸的部位及评价治疗效果有一定的应用价值。

气胸；振动反应成像；胸部X线检查

振动反应成像(vibration response imaging，VRI)是一种肺部成像检查系统，它收集人体呼吸时气流通过肺部所产生的振动变化信息，用计算机软件进行数字化分析、处理，以动态灰阶图的形式显示不同时期、不同部位肺的功能和呼吸音的分布[1]。目前，国内外对VRI在呼吸领域诸多疾病中均有应用研究，如气流受限疾病的诊断及评价、中央气道狭窄介入治疗后评价、预测肺切除手术后肺功能等，且显示出其良好的应用前景[2]。本文回顾分析气胸患者在治疗前后的VRI图像变化情况，初步探讨VRI在气胸患者中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2010年至2015年在我院呼吸内科住院治疗的气胸患者30例，其中左侧气胸13例，右侧气胸17例；女性7例，男性23例。纳入标准：胸部X线检查(CXR)确诊单侧气胸，年龄16～70岁。排除标准：胸廓脊柱畸形，背部皮肤损伤，多毛症，既往有慢性呼吸系统、心血管系统疾病，不能坐位配合检查者。

1.2 试验步骤 (1)询问病史、既往史；(2)肺部体格检查；(3)CXR、VRI检查；(4)气胸治疗；(5)症状改善后同时复查VRI及CXR检查。

1.3 VRI设备 以色列Deep Breeze公司的VRIxp肺部呼吸成像诊断系统。

1.4 VRI检查过程 保持环境安静，患者坐位，裸露后背，操作者按负压键，将两个阵列传感器通过负压按先右后左的顺序分别吸附在后胸壁上，指导患者经口自然呼吸，在任意一次呼气末按记录键，开始12 s的肺部震动记录[1]。记录完成后阵列传感器自动释放负压，保存本次记录。每位患者的检查重复至少2次。VRI检查由同一位受过培训的、技术熟练的技术人员完成。VRI系统显示的结果包括分侧肺振动能量曲线(EVP曲线)、振动能量图、最大能量图(max energy frame，MEF)、肺部定量数据(quantitative lung data，QLD)、干湿啰音。其中，主观因素相关的指标如振动能量图、MEF的图像分析分别由两人完成，如分析结果不一致，采取讨论协商的方式取得一致。

1.5 VRI结果分析 参考国内外图像分析方法[1、3-4]从以下几方面分析：(1)MEF：正常MEF形态如双肺轮廓，边缘光滑饱满，能量分布均匀。异常的MEF包括：边缘不光滑、膨出、缺损、左右不对称、有分布不均匀的能量团，共5个异常征象，每一个异常记1分。(2)EVP曲线：曲线左右同步、振幅基本相同，记0分，不同步记1分；振幅不同于吸气相或呼气相分左大于右或右大于左。(3)QLD值：将双肺不同区域的振动能量占全肺总振动能量的百分比记为QLD值，即左肺QLD值、右肺QLD值，两个数的总和为100，它反映不同肺野振动的相对强度及两肺的均衡性，数值由机器读取。其中，(1)～(2)为VRI图像评分，在至少2次VRI记录中选取图像质量最佳的一次进行分析。

1.6 CXR检查 CXR检查气胸肺压缩程度的定量评价由本院放射科专科医生进行，采用Kircher方法计算。

1.7 统计学方法 应用SPSS16.0统计软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示，治疗前后组间比较采用配对t检验；治疗前后率的比较采用配对χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。采用Kappa分析不同检查方法的诊断一致性，根据Kappa系数将一致性分为6个区段，当K＜0，一致性极差；0.0～0.2，微弱；0.21～0.40，弱；0.41～0.60，中度；0.61～0.80，高度；0.81～1.00，极强。

2 结 果

2.1 VRI检查结果 VRI判断结果中左侧气胸11例，右侧气胸16例，正常3例。VRI对气胸部位的判断与CXR诊断之间进行一致性Kappa检验分析，结果显示，VRI对气胸部位的判断与CXR之间具有极好的一致性(Kappa=0.879)。

2.2 VRI图像评分 治疗前MEF评分(2.17± 1.34)分，治疗后(0.47±0.68)分，差异有显著统计学意义(t=9.778，P＜0.01)，说明MEF图像异常情况在治疗后有改善。治疗前EVP曲线左右不同步者27例(90%)，同步者3例(10%)；治疗后同步者27例(90%)，不同步者3例(10%)，治疗前后EVP曲线同步情况比较差异有显著统计学意义(χ2=22.042，P＜0.01)。VRI图像见图1和图2。

图1 左侧气胸患者治疗前VRI图像

图2 左侧气胸患者治疗后VRI图像

2.3 QLD值 治疗前QLD值显示患侧的相对振动强度较健侧弱，差异有统计学意义(P＜0.05)；治疗后QLD值显示患侧的相对振动强度较治疗前增强，差异有统计学意义(P＜0.05)；治疗后健侧QLD值与患侧的QLD值差异无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

表1 30例患者治疗前后、健侧与患侧QLD值比较(±s)

表1 30例患者治疗前后、健侧与患侧QLD值比较(±s)

时间 患侧 健侧t值P值治疗前治疗后t值P值31.33±14.09 49.80±5.36 7.086＜0.01 68.67±14.09 50.20±5.36 7.086＜0.01 7.255 0.204＜0.01＞0.05

3 讨 论

人体呼吸时气流通过气管、支气管会产生声音和振动，通过肺和胸壁传导至皮肤，VRI收集这些声音和振动并转换成随时间变化的动态灰阶图像及可计量的数值，即振动以图像及数值的形式表现，如MEF是振动能量达到的最大区域，EVP曲线是记录时间内呼吸音的总评估，QLD值反映了双肺各区域的相对振动强度。由于振动与肺组织的结构和功能相关，因此肺部发生病变时振动能量会发生改变，VRI收集的图像及数值会有相应的变化。

气胸时患侧肺的容积缩小，表现为肺活量减少、最大通气量降低的限制性通气功能障碍，通气量降低，振动能量减弱，治疗后随着肺复张而振动能量增强。胸部X线检查或CT检查是确诊气胸的金标准。本研究中，以MEF图像异常、EVP曲线评分1分、QLD值相对小的一侧综合评估为患侧，VRI对气胸部位的判断与CXR之间有极好的一致性，但缺乏健康人群的对照，不能推断出VRI诊断气胸的灵敏度和特异度。在研究还发现，治疗前患侧的MEF图像有膨出、缺损、边缘不光滑、分布不均匀的能量团等异常征象；EVP曲线左右不同步、振幅不同，振幅不同在吸气相及呼气相都有表现，患侧振幅较健侧低；QLD值患侧较健侧减小。治疗后患侧MEF图像异常征象消失或明显减少，形态如双肺轮廓，能量分布均匀，EVP曲线左右同步、振幅相同，QLD值较治疗前增大。治疗前患侧QLD值较健侧QLD值明显减小，双肺振动能量失均衡；而治疗后双侧肺的QLD值差异无统计学意义，双肺振动恢复均衡性。VRI检查在气胸治疗前后的不同表现，提示VRI对气胸治疗效果评估有一定价值。

本研究中，有3例气胸量分别为5%、10%、10%的患者治疗前MEF能量分布基本均匀，EVP曲线基本同步、振幅基本相同，治疗前后QLD值无明显变化。此3例患者依据VRI检查不能判断出异常，不能对治疗效果进行评估，提示对于小量气胸VRI检查的敏感性可能较差。同时，因VRI检查提供的信息是基于振动能量的变化，在同是以振动能量减弱为特点的疾病，如大气道完全堵塞[5]、胸腔积液[1、6]，还需作进一步的对比观察加以鉴别。此外，对于气胸患者的胸膜腔是否存在胸膜粘连，VRI不能作出判断，亦未能指导排气治疗的穿刺定位，对于气胸患者的治疗指导存在局限性。

气胸患者使用CXR或CT这些传统方式进行诊断及疗效评估时需反复多次的检查，存在辐射暴露的问题，且对于孕妇等特殊人群并不适用，而VRI检查可重复、无侵袭、无辐射、轻便可搬动进行床旁检查的优点，尤其为特殊患病人群，提供了一种新的无创检查手段及观察角度。本研究初步探讨了气胸患者VRI的图像特征及治疗前后的差异，但样本量小，缺乏严格的设计，缺乏与健康人群的对照，存在不足之处，许多问题需要进一步的观察和研究。

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[2]张晓娇,孙丽华.振动反应成像技术在呼吸系统疾病的临床应用进展[J].临床肺科杂志,2012,17(3):517-518

[3]李俊,蔡柏蔷.振动反应成像肺部定量数据在诊断气流受限疾病中的价值[J].中国呼吸与危重监护杂志,2008,7(3):165-168

[4]Dellinger RP,Jean S,Cinel I,et al.Regional distribution of acoustic-based lung vibration as a function of mechanical ventilation mode [J].Critical Care,2007,11(1):R26

[5]Bentur L,Livnat G,Husein D,et al.Dynamic visualization of breath sound distribution in suspected foreign body aspiration a pediatric case series[J].Journal of Bronchology,2007,14(3):156-161

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R561.4

B

1003—6350（2016）19—3230—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.19.047

2016-04-26)

冼少静。E-mail：xianshaojing@126.com