国内尘肺病影像学诊断技术及临床应用价值的研究概况

李忠学 赵夏姿 汤永中 黎乾昌　韦宥合　李小萍　黄世文

国内尘肺病影像学诊断技术及临床应用价值的研究概况

李忠学 赵夏姿 汤永中 黎乾昌韦宥合李小萍黄世文

（广西壮族自治区职业病防治研究院，广西 南宁 530021）

尘肺病（pneumoconiosis）是由于在职业活动中长期吸入生产性矿物性粉尘并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的疾病。尘肺病无合并症临床症状轻，故发病不容易被发现，我国尘肺病诊断以直接数字化摄影及普通高仟伏X线摄影后前位胸片影像改变为主要诊断依据。近几年，人工智能（AI）在尘肺病医学影像学的辅助诊断方面也受到了国内专家的关注。文章就近几年国内尘肺病影像学诊断技术及临床应用价值研究概况作一综述，以供进一步研究和临床应用参考。

尘肺病；多层螺旋CT；合并症；数字化摄影

引言

为保障劳动者的身体健康，我国早在1963年就制定了《矽肺和石棉肺X线诊断标准》，由于医疗不发达，X光机普及率低，国内对尘肺病影像特征认识不够深刻，没有对尘肺病作出形态学描述，只有矽肺病病变分布范围描述。1986年颁布的《尘肺病的X线诊断》（GB 5906－1986）进一步对尘肺病标准进行修订，并采用了ILO标准的一些专业术语（如圆形和不规则影，小阴影和大阴影），引进了密集度，研制了标准片，此标准尘肺X线诊断用语不规范，部分尘肺病分期标准太高，标准片摄影技术未采用国际高千伏摄片，此外密集度表达不准确、表达困难等。1997年颁布的《尘肺病的X线诊断》（GB 5906－1997）主要修改了附录B，明确提出高千伏摄片技术标准与摄片所用X光机参数要求、引入三级片技术标准，而对原标准仍有部分保留。由于以上原因，我国于2002年重新修订《尘肺病诊断标准》（GBZ 70－2002），基本与ILO接轨，小阴影数量表述以四大级、12小级记录，对“斑片条”和“发白区”，不规范影像术语进行了删除，进一步明确了石棉肺胸膜斑的有无与诊断分期的关联，并用高千伏标准片对照诊断尘肺；GBZ 70－2009增加了观察对象，在X线诊断和分期中删除了密集度为0、0+“无尘肺”情况。删除了Ⅰ+、Ⅱ+、Ⅲ+，增加了尘肺病除了大阴影形成，小阴影聚集也为尘肺叁期条件。现行尘肺病诊断标准为GBZ 70－2015），取消“观察对象”，改为无尘肺，按188标准进行管理，连续粉尘作业观察5年。增加数字化摄影技术与胶片质量控制内容。

1 尘肺病影像学诊断技术及临床应用价值研究

1.1 胸部高千伏X射线平片

高千伏胸片是（GBZ 70－2009）的主要依据和方法，也是现行尘肺病诊断标准（GBZ 70－2015）主要依据与粉尘作业体检主要方法[4]。高千伏与普通X线摄影技术相比，降低曝光时间，减少了呼吸运动伪影，提高影像清晰度，降低了受照者的辐射剂量，并且延长X光机球管使用寿命[5]。由于高千伏曝光宽容度增大，从而使影像层次更加丰富，减少肋骨对肺部的影响。使尘肺病小阴影显示更加清晰，从而提高诊断准确率[6,7]。此外，因高千伏值为120 kv以上，胶片大宽容度加大，曝光条件调整小，减少了曝光不当[8]，但高千伏摄影仍然存在手洗胶片，显定影液以及温度、暗室条件等对胶片质量有所影响。

1.2 数字化X射线摄影（Direct Digital Rdiography，DR）

随着数字化X射线摄影DR的技术发展和广泛应用，DR用于尘肺诊断方面的价值受到了国内外学者的广泛关注。

李忠学等[9]对确诊为矽肺病的1205例病例分别进行数字摄影（DR）和普通高仟伏（HkV）胸部拍摄，通过对诊断期别，小阴影形态，总体密集度，不同千伏值下，不同打印机与窗位窗宽等对比分析结果，并提出对相机的像素也应作出具体的要求。张莹等[10]通过对242例新发尘肺病的临床与X线影像特征分析，结果尘肺病影像小阴影及大阴影表现特征为：小阴影形态以圆形小阴影q影为主。小阴影分布范围以两中肺区为多。大阴影以右上肺区为多。胡玉宏[11]DR与高千伏X线摄影在尘肺病诊断中应用比较，30例尘肺患者两种检查方式的结果发现，其中一致性为90.24%，K值为0.912，一致性极好，呈正相关关系。赵建军[12]通过对1000例职业健康查体的人员开展直接数字化摄影胸片检查及高千伏检查，对比分析，结果显示直接数字化摄影宽容度大，易于控制不用水洗胶片，大大节省技师与体检者时间，应于推广使用。饶民等[13]高千伏X线胸片和DR胸片在尘肺病影像诊断中的对比，结果显示DR胸片优于高仟伏X线胸片，并且数字化摄影图像容易，进行图像保存与方便远程会诊。高千伏存在假阳性的可能，故在很大程度上限制了尘肺病的早期发现和诊断[14]。

此外由于尘肺病诸多合并症的存在，也会影响胸部高千伏X射线平片和数字化X射线摄影胸片上分辩率，从而易导致误诊或漏诊。

我国于2015年12月29日发布《职业性尘肺诊断标准》（GBZ 70－2015），并于2016年5月1立正式实施，增加了数字化摄影胸片可以用于尘肺病诊断及接触粉尘作业工人尘肺筛查。

1.3 多层螺旋CT（MSCT）

计算机断层扫描（Computed tomography，CT）是轴位横断数字成像，解决了肺外器官重叠的影响。并且随着CT成像技术在临床上的广泛应用及与胸片相比的优越性，CT，尤其HRCT在尘肺病诊断中的作用也开始备受关注，并且有关方面的研究已经取得了很大进展。

1.3.1 CT在尘肺小阴影结节及早期诊断方面的应用价值

由于尘肺病病理基础为纤维化病变，其病变进展缓慢，而且早期临床症状无特异性，而我国现行诊断标准取消了观察对象，故对尘肺壹期的诊断准确性提出更高要求。目前，国内针对CT和HRCT在尘肺诊断中的应用做了大量的研究，学者们一致认为CT在尘肺病的诊断上明显优于X线胸片，特别是HRCT更能早期发现小结节。高强等[15]对诊断为Ⅰ期尘肺患者46例采用美国GE Discover宝石能谱CT扫描，通过图像后处理重建等方法结果认为CT可以作为早期尘肺病诊断的重要补充。吴志伟等[16]比较分析了135例尘肺患者的HKV、DR及CT的影像学检查结果发现，CT对于小阴影的检出率更有优势。王岩等[17]对照80例尘肺患者与80例正常体检者，运用多层螺旋CT进行检查，认为：尘肺早期应用螺旋CT与后处理技术，可对病灶纤维化程度定量、定性的观测，诊断结果有效。王建峰[18]选取74例矽肺患者，对比X线与CT两种检查方式对不同分期矽肺检出率与总检出率。结果显示CT应用于矽肺诊断中的效果优于X线，值得推广应用。杨慧莲[19]对72例矽肺患者作为观察对象，将X线胸片影像指标与螺旋CT进行对比分析。显示螺旋CT对早期尘肺检出优势更大。深圳张柏林等[20]回顾性调查72例早期尘肺患者通过行多层螺旋CT扫描和X线胸片检查结果比对，CT图像后处理技冠状位重建及最小密度摄影更能清楚显示小阴影密集度以及小阴影的分布范围、形态。张文[21]对50例煤矿工人，进行64排CT和DR高仟伏胸片检查，结果显示64排CT对煤工尘肺检出显著高于DR胸片，适合进行临床推广使用煤工尘肺诊断。

笔者所在团队对螺旋CT用于尘肺病诊断与分期的可行性进行研究。选择2013年4月至2022年1月期间，由广西壮族自治区职业病防治研究院3名及以上取得尘肺病诊断资质的专家会诊后，符合为尘肺壹期和尘肺贰期的病例1010人作为研究对象，分析比较CT与DR影像小阴影形态表现差异性。研究分析结果显示，1010例病例中尘肺小阴影在CT上除表现为圆形小阴影p、q、r外，还可以表现为圆形小阴影合并磨玻璃样影，圆形小阴影合并小叶间隔增厚，或者单纯以磨玻璃影或小叶间隔呈现，故职业史明确的情况下，CT上出现磨玻璃影及小叶间隔增厚也可以诊断为尘肺。CT和DR检出圆形小阴影P、q、r的构成差别不大，且CT和DR在p/P、p/q、p/s、q/p、q/r、r/q、r/r的判断结果具有中高度一致性。螺旋CT除了显示圆形小阴影外，还显示有小叶间隔增厚、磨玻璃样影、小叶中心肺气肿等征像。因DR为二维重叠图像，故不规则小阴影由于重叠可导致宽度不同的S、T、U影像，但CT为横轴位1 mm断层影像，重叠小，而且可以清楚显示小叶间隔、肺小叶等结构，故不需再引入不规则小阴影概念。

1.3.2 CT在尘肺合并症的诊断与应用价值

尘肺病早期并无明显症状，或仅有气短的表现。若不及时治疗，随着病情的发展，将会导致肺结核、肺大泡、气胸、肺部感染、肺心病、胸膜增厚黏连等并发症，出现咳嗽、咳痰、呼吸困难、胸部胀满不适或者胸痛等。随着肺弥漫性纤维化的进一步发展，往往会导致支气管狭窄，弥漫性肺间质纤维化等，肺部感染在很大程度上也会促进尘肺的发展。尘肺病人容易合并肺结核，一旦合并肺结核，结核治愈困难。尘肺病晚期由于肺部纤维化导致肺大泡形成，在剧烈咳嗽、便秘、用力过猛等情况下肺大泡就会破裂，从而导致自发性气胸，由于晚期尘肺病患者的肺功能严重下降，一旦发生气胸，治疗不及时或处理不当就可能会导致患者死亡。此外，尘肺病晚期还可以导致肺动脉高压从而导致肺心病的发生，从而导致循环系统衰竭。因此，尘肺病早诊断是指导尘肺病治疗的基础，对提高尘肺病患者生活质量，延长寿命，减轻家庭负担起到积极作用。

宋辉[22]通过分析93例疑似尘肺合并肺结核患者HRCT、X线影像。结果HRCT诊断尘肺合并肺结核准确率、灵敏度高于X线，漏诊率低于X线。张龙[23]对100例尘肺合并肺结核患者进行，HRCT检查以及X线检查通过分析，结果显示HRCT诊断准确率高于普通X线诊断。有利于结核病变早期发现，早期治疗。廉钧立等[24]对32例煤工尘肺患者进行高分辨CT检查，提示CT能更早检出合并症。2018年陆聪[26]选择矽肺患者62例，分别进行CT（HRCT）、常规CT、X线胸片（DR）检查。结果显示CT对小叶中心型肺气肿等检出有统计学意义，可以指导临床早期治疗。朱怡等[25]应用能谱CT分析肺结核患者肺部结节与矽肺患者肺部结节，结果显示能谱分析工具对矽肺大阴影与肺结核纤维团块有鉴别意义。张雅娟等[26]通过对94例叁期尘肺患者进行数字化X线摄影（DR）检查和MPR检查，对大阴影检出率及有关并发症发生情况进行对比分析。结果显示，与DR检查比较，MPR对肺结核、肺气肿、胸膜增厚、粘连、肺门及纵隔淋巴结增大、钙化、气胸、胸腔积液和肺炎等尘肺相关并发症的检出率均较高。与DR检查比较，MPR对空洞、钙化、支气管扩张、瘢痕旁气肿征象的诊断检出率更高。MPR对叁期尘肺大阴影及并发症的检出效果较好。

1.3.3 CT在尘肺病与其他疾病的鉴别诊断的应用价值

尘肺病病理基础为肺部纤维化，故其与间质性肺炎、肺泡微结石症，等可以在肺部表现为小结节或网格、蜂窝状等疾病难以鉴别。所以诊断尘肺病时必需认真的进行鉴别诊断。在尘肺病鉴别诊断的实际工作中，主要有两个问题需注意：一是胸部的改变是尘肺还是需要鉴别的疾病；二是尘肺是否合并有其他的疾病。

冯辛格[27]回顾接受尘肺诊断的104例患者临床资料，结果显示CT诊断出尘肺患者62例，尘肺病在CT上更容易鉴别，螺旋CT扫描尘肺的诊断率高。梁崟[28]对149例尘肺患者进行胸部螺旋CT检查，通过观察各期尘肺CT病变特征，与期临床分期的关系，并分析有否合并症。结果显示螺旋CT更能清晰显示尘肺病形态学特征，具有很高的临床应用价值。

目前，国内CT用于尘肺诊断的方法有：常规CT、高分辩率CT和低剂量CT。金盛辉等[29]尘肺胸部CT规范化技术专家共识（2020年版）为尘肺病CT扫描提供了详细操作规范，为日后CT用于尘肺诊断及提供技术保证。

2 其他成像技术等研究

除了上述影像技术外，磁共振技术是目前发展得最快的影像技术，由于其对软组织密度分辨高，扫描时间长，一次屏气不能完成肺部扫描，检查费用高，故对肺部检查应用目前不广泛。由于其可以多参数。多方位成像但对肺部肿块以及肺门淋巴结分析具有一定价值。

目前人工智能（AI）已用于临床肺部结节筛查中。临床上叁期尘肺及贰期尘肺诊断并不困难，但无尘肺和壹期尘肺分辨困难，尤其对于低年资影像医师而言。近年来，随着支持向量机（support vector machines，SVM）和人工神经网络（artificial neural network，ANN）等技术的引入，计算机分析胸片肺纹理的能力和尘肺病诊断准确性都大幅度提高[30]。随着AI智能辅助诊断尘肺病影像的日趋成熟，AI辅助尘肺病影像诊断将运用到临床，这将大幅度提高我国基层医院尘肺病影像的诊断水平[31]。

3 结束语

综上所述，虽然目前在用的《职业性尘肺病诊断标准》（GBZ 70－2015）为平片，随着医学影像技术飞速发展，数字化摄影由于其，存档、传输（PACS）和远程放射学方面比高千伏胸部X射线摄影具有优势外，DR与高千伏胸部X射线摄影相比，DR简化了成像环节，减少了数据丢失，从而丰富了诊断信息量，故普通高仟伏胸片用于尘肺病的筛查和诊断必将被淘汰。由于DR诊断技术具有设备体积小、轻便容携、检查费用低、辐射小等故其在尘肺病的筛查（职业健康体检）中，仍会作为主要的检查方法。

CT扫描技术为横轴位成像，排除胸部肌肉、骨骼等干扰对尘肺病的小阴影形态、分布、密集度及早期检出、尘肺的合并症以及与其他肺部疾病的鉴别诊断方面具有更高的应用价值。目前大多数学者认为CT是检查肺部的最佳方法。相信不久，我国必将出台CT诊断标准。

人工智能可以提高尘肺病的诊断，但目前该技术的研究刚刚起步，还未见临床应用研究报道，尚需进一步研究。

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Overview of Research on Imaging Diagnostic Technology and Clinical Application Value of Pneumoconiosis in China

Pneumoconiosis is a disease mainly caused by diffuse fibrosis of lung tissue due to long-term inhalation of productive mineral dust in occupational activities and retention in the lungs. Pneumoconiosis has no complications and mild clinical symptoms, so it is not easy to be found. The diagnosis of pneumoconiosis in China is mainly based on the changes of anterior chest film after direct digital photography and Ordinary High KV X-ray photography. In recent years, artificial intelligence (AI) has also attracted the attention of domestic experts in the auxiliary diagnosis of pneumoconiosis medical imaging. This article summarizes the research situation of imaging diagnostic technology and clinical application value of pneumoconiosis in recent years in China, for further research and clinical application reference.

pneumoconiosis; multi-slice spiral CT; complication; digital photography

R445

A

1008-1151(2022)08-0076-04

2022-05-18

广西医疗卫生适宜技术开发与推广应用项目“螺旋CT影像用于尘肺病诊断及分期的可行性探究”（S2019112）。

李忠学，广西壮族自治区职业病防治研究院放射科主任，副主任医师，硕士，研究方向为尘肺病影像。

黄世文，广西壮族自治区职业病防治研究院主任医师，博士研究生，研究方向为职业病防治。