CT支气管定量分析技术在实变型肺挫伤合并急性呼吸窘迫综合征中的应用

代永亮，张元刚，程永涛，李润根，郭佑民，李 艳*(.兵器工业5医院CT室，陕西 西安 70065；.西安交通大学第一附属医院影像科，陕西 西安 7006)

图1 实变型肺挫伤合并ARDS患者支气管CT定量分析 A～C.轴位(A)、冠状位(B)及矢状位(C)观察实变型肺挫伤范围； D.仿真内镜模块分割支气管

肺挫伤合并急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome， ARDS)是胸部外伤患者病死率居高不下的原因之一[1]。肺挫伤严重程度是影响肺源性ARDS预后的独立危险因素，准确评估挫伤范围、及早诊治对挽救患者生命具有重要意义[2-3]。实变型肺挫伤患者肺泡毛细血管通透性降低，引起通气及换气功能障碍，导致ARDS风险增加[4]。本研究应用CT支气管定量分析技术观察实变型肺挫伤合并ARDS患者支气管形态学变化，探讨其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2016年1月—2017年7月我院收治的34例实变型肺挫伤合并ARDS患者的资料，男31例，女3例，年龄24～70岁，平均(46.9±15.0)岁；高处坠落伤11例，交通意外伤22例，爆炸伤1例；具体伤情：胸部伤10例，头胸联合伤11例，胸腹联合伤9例，胸腹四肢及头胸四肢联合伤4例。纳入标准：①符合实变型肺挫伤及ARDS诊断标准[5]；②受伤前无严重胸部内科疾患及急、慢性感染性疾病；③损伤严重度评分(injury severity score, ISS)≥16分；④胸部创伤严重程度评分(thoracic trauma severity score, TTS)≥8分。排除标准：①年龄≤18岁；②妊娠期女性；③严重心、肝及肾脏功能障碍；④因屏气困难及胸廓塌陷、胸膜粘连、中或大量胸腔积液、气胸等影响支气管成像。

1.2 仪器与方法 采用Toshiba Aquilion 16排多层螺旋CT扫描仪行胸部平扫，扫描范围自肺尖至第12肋骨。扫描参数：管电压120 kV，管电流 200 mAs，螺距1.5，重建层厚1 mm，重建间隔1 mm。

1.3 图像分析 将CT图像以Dicom格式导入Dexin-FACT后处理工作站，应用FACT-Digital LungTM软件支气管仿真内镜、肺叶裂分析模块自动分割肺叶、肺段、支气管，采用自适应及几何算法分割叶间裂并测算肺容积，以实变型肺挫伤病灶最大截面积为轴，以图形几何算法测量挫伤病灶体积，并计算肺挫伤病灶占双肺容积的百分比。同时测量该层面肺段及亚段级(2～4级)支气管内腔横截面积、管壁横截面积、最大及平均壁厚、管腔最大及平均密度、管腔内及管腔外直径、管腔内及管腔外周长(图1)。将同一患者治疗前支气管CT测量指标与经临床治疗病情稳定后复查CT同部位同层面支气管测量指标进行对照。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。先行正态性及方差齐性检验，计量资料以±s表示，采用配对t检验比较合并ARDS实变型肺挫伤病灶治疗前后同部位同层面支气管CT测量指标，以Spearman线性相关及秩相关分析评价肺挫伤病灶体积占双肺容积的百分比与患者年龄、ISS评分、TTS评分、肋骨骨折情况及支气管CT测量指标的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

实变型肺挫伤合并ARDS患者ISS评分为(25.67±6.76)分，TTS评分为(13.71±3.87)分。34例患者共56处肺挫伤病灶，其中位于左肺24处，右肺32处；肺挫伤病灶体积占双肺容积的百分比为(21.79±6.31)%。34例均合并肋骨骨折，其中1或2条肋骨骨折3例，3～5条肋骨骨折14例，17例骨折肋骨≥6条。

2.1 临床治疗前后支气管CT测量指标比较 治疗前肺挫伤病灶处2～4级支气管内腔横截面积、管壁横截面积、管腔内直径、管腔外直径、管腔内周长及管腔外周长均小于治疗后同部位同级别支气管(P均<0.05)，最大壁厚及平均壁厚均大于治疗后同部位同级别支气管(P均<0.05)，管腔最大及平均密度与治疗后同部位同级别支气管差异无统计学意义(P均>0.05)，见表1、2。

2.2 相关性分析 肺挫伤病灶体积占双肺容积的百分比与TTS评分呈正相关(r=0.71，P<0.01)，与患者年龄、ISS评分、肋骨骨折情况及2～4级支气管CT测量指标均无明显相关(P均>0.05)，见表3。

表1 实变型肺挫伤合并ARDS患者左肺病灶临床治疗前后2～4级支气管CT测量指标比较(n=24)

表2 实变型肺挫伤合并ARDS患者右肺病灶临床治疗前后2～4级支气管CT测量指标比较(n=32)

3 讨论

肺挫伤是由暴力冲撞、钝器击打所致的钝性损伤，重症患者可合并血气胸、ARDS及休克。肺源性ARDS病死率为36%～44%[6]，病程后期常合并感染、多器官衰竭[7]。肺挫伤不同时期肺循环也随之改变，实变型肺挫伤病灶体积及分布决定着ARDS的严重程度[8-9]。如病情允许，应尽早对实变型肺挫伤合并ARDS患者进行胸部CT检查，以明确诊断并评估病情严重程度[10]，通过CT定量分析，甚至可早于氧合指数(PaO2/FiO2)等实验室检查做出诊断[11-12]。

利用影像学手段量化肺损伤体积和有效肺通气体积可作为预测ARDS发生的危险因素。肺挫伤病灶体积占双肺容积的百分比>20%为预测ARDS的最佳临界点[13-16]。肺组织受损程度越严重，肺内渗出越明显，肺泡毛细血管通透性降低及低氧环境造成肺泡内渗出持续增加，可加重肺实变过程。本研究通过对比临床治疗前后肺挫伤病灶处2～4级支气管CT测量指标变化，发现支气管形态改变符合实变型肺挫伤病理变化，即肺挫伤病灶处支气管管腔受压变窄，管壁有不同程度渗出，且以3～4级支气管变化更明显；其中支气管内腔横截面积、管壁横截面积及壁厚变化幅度接近50%，支气管周长变化幅度接近25%。研究[17]表明，借助大气道测量数据预测小气道改变同样具有临床意义。结合本研究结果，推测合并ARDS的实变型肺挫伤患者支气管受累以4级以上次亚段等小支气管为主。

刘淙悠等[2]报道，肺挫伤范围并不按照肺叶、肺段分布，其严重程度与肋骨骨折情况无明显相关，而与受创部位有关。本研究发现合并ARDS患者肺挫伤病灶体积占双肺容积的百分比与患者年龄、肋骨骨折情况、ISS评分及2～4级支气管CT测量指标均无明显相关，仅与TTS评分呈明显正相关，与国内龚顺松等[18]研究结果一致。TTS评分是专门针对胸部创伤严重程度制定的评分标准，用于评判肺挫伤患者损伤程度相对客观、准确[18]。

表3 肺挫伤病灶体积占双肺容积的百分比与临床及支气管CT测量指标相关性分析

本研究纳入病例较少，观察节点相对单一，且剔除了罹患基础疾病及急、慢性感染疾病因素，有待今后扩大样本量进一步研究。

CT为临床评估肺挫伤严重程度的重要影像学检查方法；定量分析技术可实时显示肺挫伤病灶处支气管变化情况，从而为选择治疗方案提供依据。