吸烟损伤肺小气道的高分辨率CT诊断价值

刘树芳 张若曦 王立强 李雯 贾建雷 章志华

·论著·

吸烟损伤肺小气道的高分辨率CT诊断价值

刘树芳 张若曦 王立强 李雯 贾建雷 章志华

目的分析吸烟组与不吸烟组肺部高分辨率CT(HRCT)呼气相马赛克样灌注是否存在小气道管径与伴行肺动脉比率间差异。方法采用50例吸烟组患者，20例不吸烟对照组，分别判定呼气相马赛克影像是否存在,测量细支气管管壁直径与伴行肺动脉直径并计算两者比值。结果吸烟组呼气相马赛克样灌注影像阳性率明显高于不吸烟组(Plt;0.05) ，肺内细支气管管壁直径与伴行肺动脉直径并计算两者比值明显高于不吸烟组(Plt;0.05)。结论HRCT是普通螺旋CT的补充，更有利于早期发现因吸烟引起的肺小气道损伤。

高分辨率CT； 马赛克征；吸烟；小气道病变

吸烟是广泛存在于周围的不良生活习惯之一，吸烟对呼吸系统、消化系统、心脑血管系统、骨骼系统都会带来一定损害，有研究证实：大约有十余种癌症与吸烟有关[1]。个体吸烟对周围相关人群带来的损害也不可忽视，对青少年儿童的身心健康及智力发育都起着不良作用，烟草燃烧释放多种有害物质，尤其是香烟中的焦油、尼古丁更易沉积在肺部支气管黏膜上，久而久之，对呼吸系统造成慢性损害，肺部小气道是指终末呼吸性细支气管，直径lt;2 mm，目前由于肺部高分辨率CT(HRCT)的使用日益推广，其优势在于病变部位显示精确，检查快速无创[2]，本研究从小气道HRCT影像特征表现：马赛克征以及小气道管壁的变化上进行影像及数据分析，为吸烟损伤肺部小气道的早期评估及诊断提供更多的理论依据，为临床早防、早知、早治慢性阻塞性肺部疾病提供有利依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集河北省胸科医院门诊自行体检患者，50例为无症状吸烟组，20例为不吸烟对照组。入组标准：2组患者胸部平片未见明显异常，肺功能测定未见异常，年龄20～40岁(排除机体退化因素)。吸烟组男38例，女12例；平均年龄30.2岁，吸烟指数gt;200(每天吸烟支数×年数)；对照组男13例，女7例；平均年龄28.3岁，无明显职业气体、粉尘及二手烟接触史。

1.2 排除标准 (1)有职业粉尘接触史，有害气体相关职业；(2)有支气管哮喘、肺间质纤维化家族史；(3)有类风湿、肾病综合征等免疫系统疾病；(4)有肺部实质性疾病及渗出性疾病刚刚治愈者；(5)高血压、冠心病、糖尿病及其他部位感染性疾病。

1.3 方法 使用美国GE公司BrigheSpeed 16排螺旋CT扫描机，扫描前训练患者呼吸方式，确保配合技师扫描出清晰、有效的CT图像，嘱扫描者仰卧位常规吸气状态下全肺螺旋CT扫描，判定肺部无明显异常阴影，追加一组四层呼气相HRCT扫描(减少辐射剂量)，扫描范围为锁骨上缘、主动脉弓下缘、肺门下缘、膈肌上方各一层，扫描条件：使用管电压140 kV，电流50 mAs，层厚及间隔均为1.25 mm，窗宽、窗位为：1 200/-800，用高分辨率算法(即骨重建算法)重建为层厚0.5 mm，由三位主治医师判定呼气相HRCT“马赛克”征象的存在，测量小气道管径与伴行肺动脉直径，进行相关图像数据的判定与计算。

2 结果

2.1 肺小气道病变HRCT呼气相影像表现 马赛克征：无症状吸烟组50例病例中可见马赛克征38例，影像表现为局部“补丁”状、“楔形”过度透光区及相对低密度影，以双肺下叶背侧分布为著，双肺上叶尖后段分布相对较少，部分患者为双肺下叶及上叶后段胸膜下均为马赛克样改变，累及范围较大。见表1。

2.2 不吸烟对照组HRCT呼气相影像表现 仅2例可见双肺下叶局部空气潴留(马赛克征)；累及范围较小，吸烟组呼气相HRCT“马赛克”征象明显高于不吸烟对照组。见表1。

2.3 吸烟组小气道出现病理改变征象 包括管径增大(管腔扩张、管壁增厚或不规则)的病例为42例，约占比例为84%，HRCT呼气相影像表现为局部透光度增强，气管管腔略增厚、不规则增厚、管腔轻度扩张。见表1。

2.4 肺内CT影像中走形轻度迂曲为小气道炎表现 与伴行肺动脉比率增大明显高于不吸烟对照组，3例为伴行肺动脉纤细，走形轻度迂曲。见表1。

表1 2组影像学表现

2.5 典型病例 患者，女，临床症状：轻微活动后胸闷、气短；行肺部普通螺旋CT扫描未见明显肺部阴影，在同层面补充呼气相HRCT扫描，可见明显双肺透光度不均匀，空气潴留呈“马赛克”样表现。见图1、2。

图1 吸气相螺旋CT扫描肺部图像图2 呼气相HRCT扫描肺部图像 3讨论

3.1 肺部支气管解剖特点及阻塞性肺部疾病的病理特点 呼吸系统最重要的器官为肺脏，肺部支气管分为：主支气管、肺叶支气管、肺段支气管，从第一级支气管至肺泡大约分支为24级[3,4]。肺的呼吸部为终末支气管以下，以上为肺的导气部，肺部气管的生理特征为倒置的树枝状分布，小气道的解剖特点为：管腔细、管壁薄、总截面积大；生理功能特点为：阻力小、气流慢、通气和血流比例受神经系统及体液调节，其由广泛的呼吸性细支气管及毛细血管网组成，进而完成人体对氧气及二氧化碳的气体交换[5,6]。肺部阻塞性疾病的病理特点主要为肺部气道的阻塞及呼吸性气流的受阻，可大致分为以下几种:(1)肺气肿(全小叶型、小叶中心型)常见，早期轻度肺气肿胸部平片显示欠佳，重度肺气肿显示良好，HRCT对轻度及重度肺气肿均直接显示，表现为比正常肺组织透光度明显增强，小叶中心型肺气肿主要累及范围是双肺上野的小叶中央血管区周围，可见多发类圆形、大小不等薄壁透亮区，全小叶型累及范围较广，可见肺内广泛低密度区伴肺内血管影减少、纤细；(2)慢性支气管炎，病理特点主要是由于反复感染引起的支气管黏膜的慢性非特异性炎症，继而造成支气管管壁增厚、内壁平滑肌细胞增生、气管及周围组织的炎症，HRCT更由于胸部平片显示各级支气管；(3)哮喘为临床常见难治性肺部疾病，发病常与遗传、变应原相关，肺功能为首选检查，胸部平片多为阴性，而HRCT常可发现轻度的肺气肿、支气管管壁的轻度增厚、轻度扩张；(4)小气道病变，其病理特点为呼吸性细支气管炎，胸部平片大部为阴性表现，而临床往往有胸闷、气短等临床症状，HRCT 具有特征性表现为呼气相“马赛克”征。

3.2 马赛克征的形成 小气道病变主要是指支气管末端的呼吸性细支气管炎，主要病因为细支气管管壁的炎性细胞的浸润及炎性细胞的渗出，病理改变会引起细支气管管壁的增厚、扩张及渗出液充填、嵌塞；在胸部平片和在普通螺旋CT吸气像时不易发现，如果给这两项检查均为阴性患者而临床有呼吸道阻塞症状的患者行胸部呼气相HRCT扫描，可能会发现小气道特征性空气潴留(马赛克征)[7,8]，其形成机制主要有两方面：(1)肺血管性疾病[9]；(2)由气道疾病引起[10]。小气道病变为肺部呼吸性细支气管的小气道炎性与小动脉炎症相互影响，共同存在的病理改变。

3.3 CT扫描对评估小气道病变的影响因素 对被检者行肺部扫描前的呼吸训练至关重要，呼吸状态的不同，会影响肺组织的舒张、收缩程度不同，相应的肺组织含气量、血流分布也会变化，扫描出的横断图像肺野密度也会不同，对医师判定小气道病变是否存具有重要意义。吸气相与呼气相扫描肺部密度变化才是本研究的意义所在，这种双时相的肺部扫描，对于空气潴留(马赛克证)更易检出，双时相扫描技术的应用，对于小气道病变的检出及定量评估影像肺功能差异有统计学意义；CT扫描参数对肺部阻塞性疾病的评价也有很大的影响，主要用于头颈部、胸部及泌尿系统的放射检查，低剂量扫描往往扫描范围较大，更应控制扫描剂量。我们采用的普通螺旋CT+HRCT呼气相全肺平均4层补充扫描方式，辐射剂量更为减小，可以用于无症状吸烟者的小气道疾病的筛查，小气道疾病的判定肺部小气道病变时CT扫描的呼吸训练及扫描参数对评估肺气肿是主要的影响因素，对小气道的判定也是一个主要环节[11]。

3.4 吸烟对小气道的损害 吸烟对全身系统会带来不良影响，主要是对呼吸道危害最大，呼吸道黏膜上皮很娇嫩但具有吸收能力，是由保护呼吸道并有清洁作用的纤毛覆盖、另外还有具有分泌黏液的杯状细胞及黏膜下层的混合腺组成。尼古丁主要是精神作用物质，有一定的成瘾性，长期吸烟会造成心理及生理依赖，尼古丁和一氧化碳可以引起血管缺血、缺氧、痉挛，焦油中含亚硝胺、苯并芘是致癌性最强的物质，还含有纤毛毒素及使黏液凝固的物质，导致气道的保护性屏障受到损害，失去作用，巨噬细胞会大量吞噬因呼吸道功能受损而无法及时排出的有毒微粒，长久以往，气管的自我清洁及保护功能大大降低，细胞退化，外源性病毒、细菌、支原体进而入侵，由慢性呼吸性细支气管逐渐蔓延至肺部各处支气管，近年来有研究者认为：呼吸性细支气管炎很少在非吸烟人群存在[12]，可见吸烟对呼吸道的损害是明确的。

3.5 小气道损伤后的相关检查 目前检测肺部小气道病变的相关检查主要依据肺功能检查，是一种较为传统的肺部功能性检查的评价方式，对于肺部功能性病变的评估、临床治疗及预后占着主导地位[13]。近年来，HRCT影像肺功能日益发展，已成为继肺功能检查后的一项新兴检查，它利用薄层高分辨率CT骨算法重建图像的检查技术，将扫描电压及电流适当提高，所得肺部小气道图像空间分辨率最大化，使形态学以CT断层的形式表现出来，清晰显示出小气道病变的特征性影像表现，即空气潴留“马赛克”征。目前，此项检查主要用于：胸部平片及常规胸部CT未见明显异常，而患者确实存在呼吸困难、胸闷等症状，肺功能检查异常，建议行胸部呼气相HRCT，几乎可以明确诊断，并且对病变部位、范围定位准确，肺功能是临床较为普及的检查方式，自身占有一定的优势，在定量评估上具有一定的局限性，而HRCT双时相扫描在定量评估肺部小气道病变是肺功能的一个有力补充，弥补了肺功能检查的不足之处，随着CT机的科技含量的不断提高，成像质量不断清晰，会使小气道疾病HRCT影像定量准确率更高，为临床进一步诊治小气道相关疾病提供理论依据，有利于慢性肺部阻塞性疾病(COPD)的早期个性化诊断、治疗及随访观察[14]。

3.6 本研究采用病例为20～40岁青壮年，目的是去除老年肺、慢性支气管炎引起的阻塞性疾病的数据采集差异，肺部疾患排除明显遗传因素、身体其他器官疾病影响因素，更准确的去收集吸烟导致的肺小气道疾病的相关数据，吸烟组与对照组均为CT常规吸气平扫未见明显异常，基本排除由肺血管疾病造成的吸气相“马赛克”征，而后补充扫描四层(肺野平均四等份)HRCT呼气相，利于单纯由吸烟引起的肺小气道疾病的检出，同时未明显增加被检者的CT扫描剂量，本组数据吸烟组“马赛克”征象明显高于对照组(Plt;0.05)，提示：吸烟对肺小气道损害真实存在，随着吸烟指数的增加会日益严重，吸烟组小气道管径增大(管腔扩张、管壁增厚)与伴行肺动脉比率增大明显高于不吸烟对照组(Plt;0.05)，提示：烟尘长期吸入会损害小气道内壁，导致慢性炎性渗出、管壁弹力纤维僵硬、管腔扩张、管壁增厚、局部组织缺氧伴小血管反射性收缩，这些病理改变在吸烟人群的肺内更易、更早发生，为HRCT呼气相扫描定量分析肺小气道疾病提供更多理论依据。此项检查便捷、直观、清晰、定位准确，为临床提供早期肺小气道损害数据。

目前，普通胸部螺旋CT+呼气相螺旋CT扫描肺部对于小气道疾病检出已被临床广泛应用，COPD影像分型不够完善，相关阈值、评价指标还有待进一步规范、统一，对肺小气道疾病及临床分型提高诊断准确率，指导临床早期干预、治疗具有很大帮助及重要意义。

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10.3969/j.issn.1002-7386.2017.24.028

项目来源：河北省重点科技研究计划(编号：20110245)

050041 石家庄市，河北省胸科医院CT室(刘树芳)，影像科(王立强、李雯、贾建雷、章志华)；华北理工大学(张若曦)

王立强，050041 石家庄市，河北省胸科医院影像科；E-mail:2659515835@qq.com

R 445.3

A

1002-7386(2017)24-3778-03

2017-08-21)