健康者低剂量多层螺旋CT呼吸双相段支气管管径的定量研究

何 丽，刘 斋，任庆云



·论著·

健康者低剂量多层螺旋CT呼吸双相段支气管管径的定量研究

何 丽，刘 斋，任庆云

目的定量研究健康者低剂量多层螺旋CT(MSCT)呼吸双相段支气管管径，为支气管镜检查及介入治疗、支气管疾病诊断提供参考数据。方法选取2015年3—6月在河北医科大学第一医院体检中心行健康体检者68例，其中男42例，女26例。采用低剂量MSCT扫描受试者全肺的呼吸双相，并将MSCT数据导入FUJIFILM Corporation SYNAPSE 3D软件进行后处理，选取双肺下叶段支气管走行平直段进行测量。观察所有受试者低剂量MSCT扫描结果，并比较不同性别受试者呼吸双相双肺下叶段支气管管径的长径(Din-L)及短径(Din-S)。结果68例受试者低剂量MSCT扫描共显示双肺下叶段(右肺下叶背段、前基底段、内基底段、后基底段、外基底段及左肺下叶背段、前内基底段、外基底段及后基底段)支气管612支，其中男性378支，女性234支。男性受试者呼吸双相双肺下叶段支气管Din-L和Din-S均大于女性(P<0.05)；男性与女性吸气相双肺下叶段支气管Din-L、Din-S均大于呼气相(P<0.05)。结论低剂量MSCT可以准确扫描出呼吸双相双肺下叶段支气管，且吸气相双肺下叶段支气管管径大于呼气相，男性呼吸双相支气管径大于女性。

支气管；体层摄影术，螺旋计算机；径线

何丽，刘斋，任庆云.健康者低剂量多层螺旋CT呼吸双相段支气管管径的定量研究[J].中国全科医学，2016，19(24)：2904-2907.[www.chinagp.net]

HE L,LIU Z,REN Q Y.Quantitative study on segmental bronchial diameter at inspiratory and expiratory phases by low-dose MSCT in healthy subjects[J].Chinese General Practice，2016，19(24)：2904-2907.

随着医学影像技术的发展，多层螺旋CT(MSCT)广泛应用于临床，使临床对许多疾病的诊断更加精确，尤其是对肺部及支气管疾病的诊断，MSCT具有不可替代的优势[1-2]。慢性阻塞性肺疾病(COPD)、变态反应性支气管肺曲霉菌病、哮喘[3]、气管支气管淀粉样变等疾病均可累及气管、支气管等引起管壁增厚，进而导致管腔狭窄，最终引发通气功能障碍。MSCT具有较高的时间和空间分辨率，使图像在各方向上的空间分辨率完全相同，可以在任意角度重建后观察支气管管径。MSCT的容积扫描和FUJIFILM Corporation SYNAPSE 3D软件使支气管图像的提取、重建及再测量成为可能。本研究对68例健康者行胸部低剂量MSCT呼吸双相扫描，为双肺下叶段支气管疾病的CT定量研究提供正常参考值。

1　资料与方法

1.1一般资料选取2015年3—6月在河北医科大学第一医院体检中心行健康体检者68例，年龄24～83岁，平均年龄(49.3±14.6)岁；其中男42例，女26例。纳入标准：无慢性呼吸系统疾病，体检时呼吸系统无阳性体征；排除标准：存在肺部、胸壁及肋骨病变。由2名高年资主治医师阅片，并一致认为胸部低剂量MSCT检查无明显异常。

1.2方法

1.2.1MSCT扫描采用GE Light Speed 64排螺旋CT扫描受试者全肺,受试者取仰卧位，头先进，分别于深吸气末及呼气末状态下闭气进行扫描，范围为肺尖至肺底。扫描参数：管电压120 kV,管电流60 mA；探测器排列64×0.625 mm；机架旋转时间1 s/周，扫描层厚5 mm，重建层厚和间隔均为0.625 mm，矩阵512×512，FOV 50 cm×50 cm，标准算法重建。

1.2.2图像后处理将MSCT数据导入FUJIFILM Corporation SYNAPSE 3D软件进行后处理，一键提取，显示支气管树，分别选取双肺下叶段支气管，并于其走行平直段垂直于支气管长轴选取测量平面，软件自动识别生成支气管管径的长径(Din-L)及短径(Din-S)。

1.3观察指标观察所有受试者低剂量MSCT扫描结果及图像后处理情况，并比较不同性别受试者呼吸双相双肺下叶段支气管Din-L、Din-S。

2　结果

2.1低剂量MSCT扫描结果及图像后处理情况68例受试者低剂量MSCT扫描共显示双肺下叶段(右肺下叶背段、前基底段、内基底段、后基底段、外基底段及左肺下叶背段、前内基底段、外基底段及后基底段)支气管612支，其中男性378支，女性234支；且均由FUJIFILM Corporation SYNAPSE 3D软件后处理成功提取支气管树，且Din-L、Din-S均清晰显示(见图1)。

2.2不同性别受试者呼吸双相双肺下叶段支气管Din-L、Din-S比较男性受试者呼吸双相双肺下叶段支气管Din-L和Din-S均大于女性，差异有统计学意义(P<0.05)；男性与女性吸气相双肺下叶段支气管Din-L、Din-S均大于呼气相，差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

表1　不同性别受试者双肺下叶段支气管呼吸双相管径比较±s，mm)

注：Din-L=管径的长径，Din-S=管径的短径

注：A为吸气相支气管，B为呼气相支气管

图11例男性受试者3D软件制作图

Figure 13D software production plans in 1 case of male subjects

注：A为吸气相支气管，B为呼气相支气管

图21例女性受试者3D软件制作图

Figure 23D software production plans in 1 case of female subjects

注：A为左肺下叶背段支气管3D图像选取及测量层面示意图，B为轴位测量管腔图

图31例男性受试者3D软件后处理支气管图像

Figure 33D software for postprocessing of bronchi in 1 case of male subjects

3　讨论

国内外学者对于支气管的研究，先后经历了从尸体解剖标本、支气管造影、纤维支气管镜及传统断层CT，发展到今天的MSCT[4-8]，尤其是MSCT的应用实现了短时间内大范围各向同性扫描，可以任意角度重建图像来观察气管及支气管的组织结构，因此，MSCT的应用使活体基础上的大样本解剖研究成为可能[9-11]。

经CT检查可发现，中央型肺癌、气管支气管内膜结核等疾病存在段及以上支气管管腔狭窄，COPD、哮喘等疾病存在小气道狭窄、段以上支气管管壁增厚及管腔狭窄[12]；气管支气管淀粉样变存在气管、支气管的明显狭窄，变态反应性支气管肺曲霉菌病则可见中心性支气管扩张[13]。本研究采用低剂量MSCT扫描健康者呼吸双相双肺下叶段支气管，并结合FUJIFILM Corporation SYNAPSE 3D软件提取支气管树，精确测量段支气管管径，旨在为支气管疾病的诊断提供健康参考值。

本研究共对68例健康体检者双肺下叶段进行低剂量MSCT扫描，共扫描段支气管612支(右肺下叶背段、前基底段、内基底段、后基底段、外基底段及左肺下叶背段、前内基底段、外基底段及后基底段)，其中男性378支，女性234支；男性受试者呼吸双相双肺下叶段支气管Din-L和Din-S均大于女性，其原因可能为男性的体型及呼吸方式与女性不同，目前临床未见类似的研究报道。本研究结果显示，男性与女性吸气相双肺下叶段支气管Din-L、Din-S均大于呼气相，分析其原因可能为在呼气状态下，肺内压力增加，呼气状态下段支气管肌肉收缩，致使管腔变小。因此在临床进行支气管镜检查时，患者处于自由呼吸状态，而支气管由于有软骨的支撑，在呼气状态下仍可保持椭圆形，但呼气状态下段支气管腔变小，直接影响支气管镜进入段支气管的深度，因此了解吸气状态与呼气状态下段支气管管径的差异对临床意义重大。刘明等[14]采用CT测量5岁以下儿童支气管径线，结果显示，年龄和体质量是影响儿童支气管管径的重要因素，而不同性别及呼吸状态间支气管径线无差异，与本研究结果不一致，分析其原因可能与儿童肺及呼吸肌发育不成熟、肺活量较小有关。KIM等[15]研究则显示主支气管的长度及管径与身高无直接关系。因此，在进行支气管镜检查时，应重点考虑其呼吸状态及性别的差异对支气管径线的影响，从而提高支气管镜检查的成功率。

常规胸部MSCT扫描辐射剂量较大，采用低剂量MSCT检查使受检者的辐射剂量明显低于常规CT扫描。邹利光等[16]通过对肺容积和肺密度定量分析的可能性研究显示，使用管电流为60 mA的低剂量扫描可以满足图像定性分析的需要，本研究采用管电流为60 mA的低剂量扫描条件，能够清晰地显示支气管树及支气管腔的形态，同时使患者的辐射剂量明显降低。气管及段支气管是由软骨、肌肉、结缔组织和黏膜构成，与充气的肺组织及腔内空气有明显的对比，因此，低剂量条件下扫描也可以明确显示气管及支气管管腔的结构。

由于多数段支气管走行与横轴面不完全垂直，在MSCT横轴位图像上显示的实际为支气管的斜截面，而非真正的横截面管腔长短径。本研究采用软件后处理一键提取支气管树后，在3D支气管树图像上选取垂直于支气管长轴的横截面图像，软件可以自动测量出所选层面管腔长径及短径，3D图像对支气管管径的测量准确性明显优于2D图像[17-19]。

本研究不足之处为女性样本量较小，且仅对双肺下叶段支气管管径进行了测量，未对其他肺叶的支气管进行测量。本研究结果仅适用于成年男性及女性，儿童不适用。

综上所述，低剂量MSCT可以准确扫描出呼吸双相双肺下叶段支气管，其数据经FUJIFILM SYNAPSE 3D后处理可准确测量段支气管管径，且吸气相双肺下叶段支气管管径大于呼气相，男性呼吸双相支气管管径大于女性，为支气管镜检查及介入治疗、支气管疾病诊断提供正常参考值。

作者贡献：何丽进行试验设计与实施、资料收集整理、撰写论文、成文并对文章负责；刘斋进行试验实施、评估、资料收集；任庆云进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

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(本文编辑：毛亚敏)

Quantitative Study on Segmental Bronchial Diameter at Inspiratory and Expiratory Phases by Low-dose MSCT in Healthy Subjects

HELi，LIUZhai，RENQing-yun.

DepartmentofRadiology,theFirstHospitalofHebeiMedicalUniverstiy,Shijiazhuang050031,China

RENQing-yun,DepartmentofRadiology,theFirstHospitalofHebeiMedicalUniverstiy,Shijiazhuang050031,China；E-mail：ren_qingyun@163.com

ObjectiveTo quantitatively study the segmental bronchial diameter at inspiratory and expiratory phases by low-dose MSCT in healthy subjects and provide reference data for bronchoscopy and interventional therapy as well as diagnosis of bronchial diseases.Methods68 healthy subjects in the Physical Examination Center of the First Hospital of Hebei Medical University were enrolled from March to June 2015,including 42 males and 26 females.The inspiratory and expiratory phases of the whole lung of subjects were scanned by low-dose MSCT.The MSCT data were imported into the FUJIFILM Corporation SYNAPSE 3D software for postprocessing.The measurement was conducted by selecting the weathervanes in the segmental bronchi of lower lobes of both lungs.The results of low-dose MSCT scanning of all subjects were observed.The long diameter (Din-L) and short diameter (Din-S) of the segmental bronchi of lower lobes of both lungs at inspiratory and expiratory phases of subjects with different genders were compared.ResultsLow-dose MSCT scanning for 68 cases showed 612 bronchi of lower lobes of both lungs (dorsal segment,anterior basal segment,medial basal segment,posterior basal segment and lateral basal segment of the lower lobe of right lung as well as dorsal segment,anterior basal segment,medial basal segment,lateral basal segment and posterior basal segment of the lower lobe of left lung),including 378 bronchi of in males and 234 bronchi in females.Din-L and Din-S of the lumens of the segmental bronchi of lower lobes of both lungs at inspiratory and expiratory phases in males were greater than those in females(P<0.05).Din-L and Din-S of the lumens of the segmental bronchi of lower lobes of both lungs at inspiratory phase in males and females were greater than those at expiratory phase(P<0.05).ConclusionThe segmental bronchi of lower lobes of both lungs at double phases can be accurately scanned by low-dose MSCT.Moreover,the bronchial diameter of lower lobes of both lungs at inspiratory phase is larger than that at expiratory phase and the bronchial diameter at inspiratory and expiratory phases in males is larger than that in females.

Bronchi ；Tomography,spiral computed；Diameter

050031河北省石家庄市，河北医科大学第一医院放射科

任庆云，050031河北省石家庄市，河北医科大学第一医院放射科；E-mail：ren_qingyun@163.com

R 322.34

ADOI：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.24.007

2016-03-06；

2016-06-29)