低剂量螺旋CT诊断慢性阻塞性肺部疾病的价值

曹慧萍，李　敏

（上海市嘉定区中医医院 影像科，上海　201800）

低剂量螺旋CT诊断慢性阻塞性肺部疾病的价值

曹慧萍，李敏△

（上海市嘉定区中医医院 影像科，上海201800）

临床诊断肺气肿主要依靠肺功能（pulmonary function test，PFT）检测及患者临床症状、体征、胸片等。无论哪一种检查手段、都存在一定的局限性，如肺功能（PFT）的检测，仅限制于呼气相具有气流受限患者判断较为敏感，而不能提供肺气肿的形态、分布和范围。低剂量螺旋CT从主观视觉的方法和定量CT分析两方面入手，对早期、轻、中度肺气肿的诊断比PFT更敏感、更具有特异性，在定性的同时还可定量评估，尤其HRCT在肺气肿诊断中占优势。

肺气肿；慢性阻塞；COPD诊断

慢性阻塞性肺病（COPD）是一种慢性呼吸系统的疾病，表现出以气流受限为特征的，呈进行性发展的，可以预防和治疗的一种疾病，进一步发展为肺心病和呼吸衰竭。因此，早期诊断，早期预防和早期治疗是关键。肺功能检查是目前COPD诊断和分级的金标准，对慢性阻塞性肺部疾病的早期诊断具有一定的局限性。胸部CT检查，尤其是低剂量螺旋CT被公认为肺部病变最敏感的影像学检查方法。随着CT成像后处理技术的不断发展，低剂量螺旋CT（LDCT）是在确保不影响诊断的前提下，降底扫描时辐射剂量，尽可能使吸气、呼气双相扫描的累积辐射量接近常规CT单次扫描的辐射剂量，同时能检出肺功能正常者的早期肺气肿。Sanders［1］研究表明胸部CT对早、轻、中度肺气肿的诊断提供了参考。临床诊断肺气肿主要依靠肺功能（pulmonary function test，PFT）检测及患者临床症状、体征、胸片等。无论哪一种检查手段、都存在一定的局限性，如肺功能（PFT）的检测，仅限制于呼气相具有气流受限患者判断较为敏感，而不能提供肺气肿的形态、分布和范围。低剂量螺旋CT从主观视觉的方法和定量CT分析两方面入手，对早期、轻、中度肺气肿的诊断比PFT更敏感、更具有特异性，在定性的同时还可定量评估，尤其HRCT在肺气肿诊断中占优势。

1　传統X线评估肺气肿是通过主观视觉方法

普通X线胸部检查是肺部疾病首选的一种检查手段，对肺气肿评估通常是用主观视觉的方法，首先，在保证图像的质量的前提下，表现出两肺纹理稀疏，两肺透亮度增加，肋间隙增宽，肋骨走形平直，两侧膈肌低平，肋膈角浅钝，侧位显示胸骨后间隙增宽。这些征象对重度肺气肿诊断比较敏感，对早期、轻、中度肺气肿诊断不敏感。MaKi等对肺减容术患者术前胸片回顾性研究表明对肺气肿评估存在许多缺点，如对肺膨胀过度缺乏特异性，具有一定的主观性，无法准确定量评估肺气肿不均匀分布，随着CT技术及计算机软件不断的发展，弥补了普通胸片在肺气肿诊断中的局限性和弊端。据报道CT的密度分辨率超过X线胸片的30倍，能够检测肺功能正常的早期肺气肿。

2　低剂量螺旋CT（computed tomography，CT）定量指标（3D-LDCT MLD）与肺功能之间相关性分析

目前诊断COPD的金标准是肺功能（PFT）的检查，适合于依从性和耐受性好的患者，对依从性和耐受性差的患者，进行肺功能的检测具有一定困难。低剂量螺旋CT对早期肺气肿诊断及病情严重程度的评估方面占有优势，能检出早期肺气肿，对早期肺气肿的患者干预治疗起到一定作用。近几年的研究己表明［2］低剂量螺旋CT不仅能反应两肺病变部位、两肺密度、形态改变，还与气流受限程度之间存在较好的相关性。Sanders［1］研究分析肺功能正常者的早期肺气肿表现与CT定量指标 （LDCT-3D MLD）与肺功能（FEVl/FVC、FVC、FEVl）等指标存在一定的相关性［3-5］。CT容积测定的研究有不少报道［6］，早期的CT肺容积定量分析研究采用单层螺旋CT，由于扫描速度比较慢，对肺功能减低的患者适应性差，特别对肺容积的测定结果会多少受到影响，国内外文献已有报道［7］。尽管有学者改变扫描参数及扫描方向，目的降低呼吸对图像质量的影响，提升肺容积定量测量结果的准确性和重复性。近年来多层螺旋CT（multi.slice spiral CT，MSCT）广泛应用，特别是16层MSCT的使用，全肺扫描时间在8～10s左右完成，改善了屏气和扫描速度之间的矛盾，提高图像质量。我们分析2015年1月份到2016年3月份我院确诊的慢性阻塞性肺部疾病的35例患者，男性28例，年龄45～83岁。女性7例，年龄55～80岁。其临床资料及肺功能检查和胸部低剂量呼吸双相CT扫描资料，肺功检查各项指标，第1秒用力吸气肺活量（FEV1）占预计值的百分比（FEV1%）、第1秒用力吸气的量与用力肺活量的百分比（FEVI/FVC）、肺总量（TLC）、VC、用力肺活量（FVC）、残气量 （RV）、残气量与肺总量的百分比（RV/TCL）以及LDCT-3D重建后的各项指标，呼吸双相肺气肿容积（emphysemavolume，EVin、EVcx）、吸呼双相肺气肿指数 （emphysema index，EIin、Elex）、以及吸呼双相肺总容积（total lung volume，Levin、TLVex）指数，比较各项指标在正常组和COPD组患者之间的差异性。对肺功能指标和LDCT-3D重建后经过肺气肿分析软件获得的指标进行相关性分析，选择-910Hu、-920Hu，-950Hu为肺气肿的上限阈值，将＜-910Hu、＜-920Hu作为肺气肿阈值，相近阈值诸多文献报道过［8］，参照文献以＜-910Hu和＜-920Hu为肺气肿阈值是可行的，接近与杨明等人研究选取的阈值［9］。结果：双相呼吸肺气肿的指数（EIin、EIex）与各项肺功能指数的相关性优于呼吸双相肺气肿容积 （EVin、EVcx）指数，-920HU阈值时Elex与FEVI相关性较好。而在-920HU阈值时各CT定量指标与PFT相关性最佳。

MLD指全肺平均CT值，而MLD的测定种类各异，目前很多研究通过测定上、中、下肺野（主动脉弓、气管隆突、左下肺静脉平面或隆突及上下5cm）平均密度［10］，然后均值为上、中、下肺野平均密度代表MLD。随着CT后处理软件的不断更新，三维肺模型直接获得MLD值，计算出35例COPD组深吸气末、深呼气末上、中、下肺区及全肺的各密度指标，利用Pearson相关分析来检验正常组各密度指标与肺功能指标FEVl%和FEVl/FVC的无明显相关性。而35例COPD患者各密度指标与肺功能指标FEVl%和FEVl/FVC的相关性比较，结果表明：各密度指标中吸气末密度仅与FEVl/FVC呈显著相关性，而与反映小气道不可逆受阻的FEVl%无显著相关性，这与Knudson等［11］的报道一致。呼气末密度与FEVl%和FEVl/FVC均呈显著相关性，说明呼气末密度指标对COPD的诊断具有一定参考价值，对COPD肺部疾病的早期诊断是可行的。吸气相说明肺组织存在过度充气，容易造成因吸气过度误诊为肺气肿。在MLD与PFT指标相关性研究中发现呼气末的MLD与PFT指标的相关性明显高于吸气末，特别是与RV/TLC的相关性，很多学者认为MLD不能单独用来判断通气功能是否正常，特别是吸气相MLD，不同呼吸时相MLD，两者差值若小于100Hu，提示肺气肿存在。

呼吸时相的选择大多数研究者持有不同的看法，认为呼气相优于吸气相。Gevenois［8］认为肺气肿的定义基础是病理学，形态学测量值是建立在充气固定的肺标本检查之上的，且被认为是参考标准，尤其高分辨CT，具有极好的空间分辨力，对于显示小病灶及细微形态学表现优于常规CT，是常规CT检查的一种补充，能够发现吸气相上细微和难以确定的病变，更接近于大体病理，其对肺气肿分型方面具有敏感性和特异性，被认为是无创性诊断早期肺气肿的金标准。潘纪戌等还发现35.7%常规CT中无肺气肿的患者HRCT发现有轻度肺气肿，因此，HRCT是早期肺气肿检测中必不可缺少的检测方法。但是，HRCT也有局限性和弊端，不能实行全肺扫描，受层厚和照射剂量的限制，利用少数几个层面对肺气肿视觉分级评估存在片面性，且受主观因素影响大，重复性差。因此，无法精确到测量全肺密度的范围和病变的程度，随着CT设备和计算机图像后处理技术不断完善，通过设定阈值，利用肺气肿分析软件进行定量分析并能反应整体及局部的肺功能情况。特别是16层以上螺旋CT的临床使用，扫描全肺仅需8～10s左右，大多数患者均能顺利完成扫描，并可从原始扫描数据中以任何层厚进行重组高质量图象，经后处理得到显示双肺的三维容积成像，观察肺的三维立体结构，提高了定量数据的准确性。20世纪90年代以来，在世界范围内广泛地开展了低剂量螺旋CT（LDCT）应用和研究，国内外有很多学者采用三维容积成像进行肺功能的相关研究，在确保达到诊断目的前提下，牺牲一部分图象质量，降底CT扫描所用的管电流旋转时间（mAs），使患者所接受的X线辐射剂量降到常规扫描时的一半的剂量，被临床广泛应用。

3　COPD诊断标准

COPD诊断的金标准仍为PFT，但与多层螺旋CT双相扫描肺功能评估技术相比，多测螺旋CT对早期、轻度、中度肺气肿的诊断优于PFT，PFT对早期、轻、中度的COPD诊断不敏感。因为肺组织有强大的代偿作用，只有当肺组织被破坏达30%以上，PFT的检测是异常［12］。潘纪戌等［13］对117例患者CT视觉评分和PFT对照发现，在24例肺功能正常者中有16例CT结果显示存在肺气肿，提示低剂量螺旋CT在早期肺气肿的诊断中重要性，还可以利用肺气肿分析软件，对单侧肺或局部肺气肿进行直接、客观的测量，更接近实际值，并作出准确判断，具有形态、功能、定位、定量兼得的优点，实现了形态与功能的统一，同时对不能耐受PFT检查患者，可以通过低剂量螺旋CT定量分析进行评估。

但是，低剂量螺旋CT也有局限性，在降低辐射剂量的同时，增加图像噪声，多少会影像图像质量，所以接受最低噪声水平和X线剂量水平，必须对所有扫描参数进行优化，实现这种平衡，保证图像质量。另外定量CT检测低密度区并非特异性由肺气肿引起，可能由支气管本身病变引起的气到阻塞或气道异常导致肺密度减低，不要误认为是肺气肿。

综上所述，随着低剂量螺旋CT及后处理技术在肺气肿定量分析研究的不断深入，肺气肿患者CT定量评估肺功能将有望成为一种无创性的可靠的检测手段，期待扩大样本量和随访观察进一步验证其准确性，更好用于临床肺气肿的定量诊断及分级，尤其对COPD早期诊断和分级，为患者及早实施干预治疗，防止病情进一步发展提供了更好的帮助。参考文献：

［1］ Sanders C，Nath PH，Bailey WC.Detection of emphysema with computed tomography.Correlation with pulmonary function tests and chest radiography.Invest Radiol，1988，23（4）：262-6.

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［6］ 张伟宏，刘玉清，牟文斌，等.CT肺功能成像技术研究［J］.中华放射学杂志，2001，35：832-836

［7］ 张伟宏，刘玉清，牟文斌，等.CT肺功能成像技术研究［J］.中华放射学杂志，2001（35）：832-836.

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［10］张锦，三鸣理光，酒井植树，等.全肺与选择性三个层面CT扫描在定量检测肺气肿上的可比性研究［J］.宁夏医学杂志，1999，21（11）：643-645.

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［13］潘纪戌，吴国庚，陈起航.肺气肿的诊断：CT和肺功能检查的比较［J］.中华放射学杂志，1995，29（10）：680-683.

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△李敏，E-mail：limin1959@sohu.com。