2013年度呼吸系統(tǒng)CT研究進(jìn)展

范麗 劉士遠(yuǎn) 蔣濤 劉靖 錢(qián)懿

第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)征醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)科，上海 200003

肺部疾病是常見(jiàn)多發(fā)且危害極大的一組疾病，全世界每年對(duì)其診治及研究投入巨大。由于肺是一個(gè)開(kāi)放性器官，肺部疾病的發(fā)生、發(fā)展及特點(diǎn)有極大的變異性，規(guī)律極難掌握，這給準(zhǔn)確診斷、鑒別診斷和及時(shí)正確的治療帶來(lái)很大的困難。CT在呼吸系統(tǒng)疾病診斷及鑒別診斷中發(fā)揮著重要作用，本文總結(jié)了CT在計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)和診斷（computerassisted detection and diagnosis，CAD）及定量影像、低劑量檢查、肺結(jié)節(jié)感染及肺功能成像等方面的最新研究進(jìn)展，尋找國(guó)內(nèi)差距，以期為今后的研究指明方向，提高肺部疾病診斷的正確率。

1 CAD及定量CT影像的研究現(xiàn)狀

CAD包括計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)和計(jì)算機(jī)輔助診斷兩大部分，主要用于肺結(jié)節(jié)、彌漫性肺疾病、肺動(dòng)脈栓塞等多種病變的肺密度、肺容積、病灶容積或局部表現(xiàn)變化的定量分析等。Choi等[1]采用基于形態(tài)學(xué)特征的CAD軟件檢測(cè)肺結(jié)節(jié)的靈敏度為97.5%，且明顯降低假陰性率（6.76%）。Christe等[2]研究3種不同的CAD軟件，在8個(gè)不同低劑量水平下（最低25 mA、80 kVp）對(duì)5～12 mm肺結(jié)節(jié)（實(shí)性與磨玻璃密度結(jié)節(jié)）檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，放射學(xué)家應(yīng)用任何一個(gè)CAD軟件即使在最低劑量下也能明顯提高肺結(jié)節(jié)檢出的靈敏度（97%～99%），均高于放射學(xué)家主觀判斷或單獨(dú)應(yīng)用任何一個(gè)CAD。Chen等[3]評(píng)價(jià)重建算法、曝光劑量和層厚對(duì)肺結(jié)節(jié)三維容積定量化準(zhǔn)確度和精確度的影響，發(fā)現(xiàn)曝光劑量和層厚影響肺結(jié)節(jié)的三維容積定量結(jié)果，這對(duì)方案優(yōu)化和對(duì)比不同方案所得圖像具有指導(dǎo)價(jià)值。Zhao等[4]提出一種能區(qū)分正常肺組織與5類(lèi)彌漫性肺病變（實(shí)變、磨玻璃密度影、蜂窩肺、肺氣腫、肺結(jié)節(jié)）的CAD方法，總檢出率為95.4%，辨別5種病變的準(zhǔn)確率高于90%。Wang等[5]對(duì)37例間質(zhì)性肺病患者和31名正常志愿者肺容積的CT定量研究表明，CAD檢測(cè)異常肺容積的靈敏度為86% 、特異度為90%，受試者工作特征曲線(xiàn)（receiver operating characteristic，ROC）的曲線(xiàn)下面積為0.92，能很好地檢測(cè)間質(zhì)性肺病的異常肺容積。

定量CT影像廣泛應(yīng)用于慢性阻塞性肺?。╟hronicobstructive pulmonary disease，COPD），尤其是肺氣腫、空氣捕捉和小氣道異常，以及肺纖維化[6]。高分辨率CT（high-resolution computed tomography，HRCT）對(duì)肺氣腫的直接定量評(píng)估包括肺密度、肺容積及像素指數(shù)（pixel index，PI）測(cè)定。①肺密度定量分析：在呼吸雙相掃描技術(shù)下，利用CT數(shù)字成像的特點(diǎn)將像素圖經(jīng)專(zhuān)門(mén)軟件進(jìn)行自動(dòng)評(píng)估，計(jì)算出平均肺密度（mean lung density，MLD）。已證實(shí)COPD患者與正常人的平均肺密度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且與肺功能具有一致性。Heussel等[7]認(rèn)為，應(yīng)用薄層平掃CT預(yù)測(cè)肺氣腫最恰當(dāng)?shù)呐R界值為-850 HU，大于此數(shù)值是正常的，但目前有關(guān)COPD的HRCT肺密度定量研究中尚沒(méi)有明確的肺密度測(cè)量指標(biāo)。吸煙對(duì)肺密度存在一定影響。Shaker等[8]最新研究表明，有吸煙史的COPD患者在戒煙后肺密度相應(yīng)降低。螺旋CT還可進(jìn)行動(dòng)態(tài)肺密度測(cè)定，即在平靜呼吸狀態(tài)下，對(duì)一個(gè)固定層面進(jìn)行連續(xù)掃描，經(jīng)專(zhuān)門(mén)軟件處理后可顯示肺密度動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)。②肺容積定量分析：目前定量CT可在肺葉水平測(cè)定全肺容積（total lung volume，TLV）、肺葉容積及肺氣腫容積（total emphysema volume，TEV），獲得肺氣腫指數(shù)（emphysema index，EI）。管宇等[9]研究表明，TEV、EI均與肺功能指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)；而且HRCT容積定量分析在檢測(cè) COPD 早期改變方面比肺功能試驗(yàn)敏感，即對(duì)某些肺功能正常的吸煙者，定量CT可發(fā)現(xiàn)肺氣腫[10]。肺氣腫的容積定量化在不同表型的COPD患者之間也存在一定的差異。Fan等[11]研究發(fā)現(xiàn)，A型COPD患者的TEV和EI均低于M型或E型COPD患者。也有學(xué)者用HRCT分別在呼、吸氣相對(duì)全肺連續(xù)掃描，測(cè)定最大吸氣末容積（full inspiratory volume，Vin）、最大呼氣末容積（full expiratory volume，Vex）和容積比（Vex/Vin）。目前研究證實(shí)，應(yīng)用螺旋CT測(cè)定肺容積診斷肺氣腫是可行的[12]；但對(duì)COPD的HRCT肺功能定量研究尚沒(méi)有統(tǒng)一的肺容積預(yù)測(cè)指標(biāo)。③像素指數(shù)、體素指數(shù)（voxel index，VI）：像素指數(shù)是指某一閾值內(nèi)像素的體積占單位體積的百分比。典型的肺組織CT值范圍是-600～-900 HU，一般以-910 HU為閾值，將肺組織劃分為4個(gè)區(qū)間，A：-1024～-910 HU；B：-900～-801 HU；C：-800～-701 HU；D：＞-700 HU。A區(qū)間代表呼氣受阻部分的肺實(shí)質(zhì)；B區(qū)間代表正常通氣的肺實(shí)質(zhì)部分；C區(qū)間、D區(qū)間代表吸氣減少的肺實(shí)質(zhì)部分。Muller等[13]首先采用密度蒙片的方法將＜-910 HU的像素增亮，從而將肺氣腫較為直接地顯示出來(lái)，計(jì)算肺氣腫區(qū)域與正常肺組織區(qū)域比值，得出肺氣腫的定量診斷，其結(jié)果與肺氣腫的病理級(jí)別密切相關(guān)。薄層掃描最常用的閾值為-950 HU。體素指數(shù)是指單位體積內(nèi)某一閾值以下的體素個(gè)數(shù)所占百分比。判定空氣潴留或肺氣腫的體素指數(shù)的閾值不盡相同，吸氣相-950、-900、-930 HU，呼氣相-910 HU不等。金利芳等[14]研究認(rèn)為，呼氣相體素指數(shù)是判定COPD空氣潴留和衡量其嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)，閾值為-810 HU。若呼氣相體素指數(shù)-810 HU<40%則可除外COPD空氣潴留。④氣道壁的定量評(píng)估：HRCT的應(yīng)用為COPD氣道重塑評(píng)價(jià)提供了無(wú)創(chuàng)和定量方法，尤其是雙呼吸相CT掃描所得的定量參數(shù)成為評(píng)價(jià)COPD小氣道病變、空氣捕捉的重要指標(biāo)[15]。Nakano等[16]首次對(duì)COPD患者進(jìn)行支氣管壁厚度的定量測(cè)量，表明右肺上葉尖段支氣管壁厚度與第1秒用力呼氣容積占用力肺活量的百分比（forced expiratory volume in one second/forced vital capacity，F(xiàn)EV1%）預(yù)計(jì)值明顯相關(guān)。Achenbach 等[17]采用三維多層螺旋CT（mutiple-detector computer tomography，MDCT）支氣管樹(shù)，取與氣道長(zhǎng)軸線(xiàn)垂直的鄰近截面對(duì)氣道壁進(jìn)行定量評(píng)估，發(fā)現(xiàn)COPD患者氣道壁厚度的平均值與預(yù)期值FEV1和FEV1%值相關(guān)。于寰等[18]研究發(fā)現(xiàn)，HRCT所測(cè)量的COPD 氣道壁徑線(xiàn)，尤其氣道壁面積占?xì)獾揽倷M截面積百分比（wall area/total airway area，WA%）和氣道壁厚度與外徑比（thickness-to-diameter ratio，TDR）與肺功能指標(biāo)有較好的負(fù)相關(guān)性。HRCT能顯示COPD患者4～7級(jí)支氣管的解剖細(xì)節(jié)，且所得氣道定量參數(shù)與肺功能指標(biāo)相關(guān)。

HRCT是間質(zhì)性肺病診斷和隨訪(fǎng)的一個(gè)重要方法，但在隨訪(fǎng)過(guò)程中肺容積或某些征象的細(xì)微改變需依靠放射科醫(yī)師的豐富臨床經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)甚至無(wú)法判斷。而CT定量影像則可提供定量分析，區(qū)分不同征象的變化，給出自動(dòng)診斷，成為間質(zhì)性肺炎首診和隨訪(fǎng)的一個(gè)重要客觀評(píng)價(jià)方法[19-20]。

2 低劑量CT檢查的研究現(xiàn)狀

低劑量CT檢查的原則是在不降低圖像質(zhì)量的情況下，盡量將輻射劑量降至最低，使人體所受的輻射損害最小。降低輻射劑量的方法有增加螺距、降低管電壓和降低管電流，其中降低管電流是最常用的方法。Mascalchi等[21]研究表明，30～50 mA是最合適的低劑量，當(dāng)劑量降到20 mA時(shí)肺尖出現(xiàn)偽影的可能性增加，干擾肺尖病變的診斷，降低結(jié)節(jié)的檢出率，導(dǎo)致漏診。張軍等[22]應(yīng)用16層CT對(duì)150例患者行低劑量CT掃描，在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)定基本劑量為10 mA，根據(jù)體質(zhì)指數(shù)（body mass index，BMI）上下浮動(dòng)，BMI≤1時(shí)采用10 mA，BMI＞1時(shí)采用20 mA。結(jié)果表明，多數(shù)患者在10 mA時(shí)可獲得適于篩檢的圖像（96例，64%）；除5 mA組噪聲較大，病灶邊緣及內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示不夠理想外，其他各低劑量組在組織結(jié)構(gòu)、病灶等顯示方面并無(wú)顯著差異。

目前，低劑量迭代重建技術(shù)已成為CT領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)，它能在降低噪聲、保證圖像質(zhì)量的情況下明顯降低劑量，與常規(guī)濾波反投影（filteredback-projection，F(xiàn)BP）重建相比具有很好的臨床應(yīng)用前景。各公司均有各自較成熟的迭代重建算法，如西門(mén)子公司的圖像空間迭代重建（iterative reconstruction in image space，IRIS）、飛利浦公司的iDose、東芝的自適應(yīng)迭代劑量降低（adaptive iterative dose reduction，AIDR）、GE公司的自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建（adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）等。Hwang 等[23]研究表明，低劑量CT用IRIS算法與標(biāo)準(zhǔn)CT相比能降低一半的輻射劑量，具有較低的圖像噪聲和較好的圖像質(zhì)量。賈楠等[24]對(duì)比FBP與ASIR技術(shù)在胸部掃描中的差異，結(jié)果顯示FBP重建法的平均CT劑量指數(shù)（computed tomography dose index，CTDI）為（13.0±2.7）mGy，平均劑量長(zhǎng)度乘積（dose-length product，DLP）為（440.4±97.3）mGy?cm；ASIR重建法平均CTDI 為（6.2±1.5）mGy，平均DLP為（207.2土53.1）mGy?cm，兩次檢查的劑量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001）。認(rèn)為ASIR與FBP相比，在胸部掃描中輻射劑量可降低50%以上，而圖像噪聲無(wú)明顯變化。2013年各公司先后推出了基于模型的新一代迭代重建算法，如迭代模型重建（iterative model reconstruction，IMR）、基于模型的迭代重建（model-based iterative reconstruction，MBIR）等，均能在更低劑量條件下有效降低圖像噪聲，提高圖像質(zhì)量。Ichikawa等[25]研究表明，在不影響圖像質(zhì)量的前提下，MBIR在獲得可供診斷的低劑量CT圖像方面較ASIR更有潛力；在有效降低輻射劑量＞70%的情況下，MBIR仍可獲得與常規(guī)劑量FBP重建相同的病灶檢出率。

2.1 肺結(jié)節(jié)檢測(cè)

低劑量CT的肺結(jié)節(jié)檢出率與結(jié)節(jié)大小有關(guān)。當(dāng)結(jié)節(jié)最大徑>5 mm時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)劑量CT之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)最大徑≤3 mm的肺結(jié)節(jié)檢出率較標(biāo)準(zhǔn)劑量低10%；對(duì)肺尖≤5 mm的結(jié)節(jié)發(fā)現(xiàn)率僅為42%。由于磨玻璃密度影（ground-glass opacity，GGO）的檢出率明顯提高，低劑量CT對(duì)GGO檢出率的影響備受關(guān)注。影響GGO檢出的因素除實(shí)性結(jié)節(jié)類(lèi)似的位置、大小及周?chē)艿韧?，病灶的CT值也是一個(gè)重要因素。Funama等[26]研究表明，降低一定劑量會(huì)影響GGO的檢測(cè)，管電流為45 mA時(shí)有25.8%的GGO漏診，21 mA時(shí)漏診率達(dá)39.5 %。降至21 mA時(shí)，對(duì)＞-650 HU模擬GGO佛如檢測(cè)率無(wú)明顯影響，而對(duì)CT值＜-800 HU的病灶顯示率降低。Koyama等[27]采用5種不同管電流對(duì)模擬的肺GGO進(jìn)行掃描，并采用標(biāo)準(zhǔn)A算法和高分辨率B算法進(jìn)行重建，結(jié)果顯示重建算法是影響肺部GGO檢測(cè)率的重要因素，且管電流＜25 mA時(shí)標(biāo)準(zhǔn)算法重建下結(jié)節(jié)的顯示率明顯降低，對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)可看出50 mA聯(lián)合重建算法A和25 ms聯(lián)合兩種重建算法均明顯低于標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。容積的測(cè)量是量化GGO增加的一個(gè)重要指標(biāo)，而管電流降低后會(huì)影響GGO容積測(cè)量的準(zhǔn)確性。最近研究表明，低劑量CT可取代常規(guī)劑量CT，作為肺結(jié)節(jié)隨訪(fǎng)的標(biāo)準(zhǔn)檢查方法[28]。

2.2 肺動(dòng)脈CT血管造影

對(duì)肺動(dòng)脈CT血管造影（CT angiography，CTA），主要通過(guò)降低管電壓來(lái)降低輻射劑量。Broncano等[29]對(duì)86例臨床可疑肺栓塞（pulmonary embolism，PE）患者分組（BMI≤80 kg/m2：低管電壓/低對(duì)比劑用量 80 kV/60 mL，4 mL/s；BMI>80 kg/m2：常規(guī)方案 100 kV/80 mL，4 mL/s）進(jìn)行肺血管造影，結(jié)果表明BMI≤80 kg/m2的優(yōu)化CTA方案可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)PE，其圖像質(zhì)量與常規(guī)CTA方案相當(dāng)，且降低了50%輻射，減少了20%對(duì)比劑用量。Zamboni等[30]分別用80 kVp/295 ms和120 kVp/自動(dòng)調(diào)節(jié)管電流對(duì)42例可疑PE患者進(jìn)行CTA，結(jié)果表明80 kVp明顯降低了輻射劑量，提高了肺動(dòng)脈增強(qiáng)后密度，意味著可減少對(duì)比劑用量、降低注射速率。Li等[31]研究表明，低管電壓為80 kVp時(shí)，迭代重建（interative reconstruction，IR）序列所得肺動(dòng)脈CTA的信噪比（signal-to-noise ratio，SNR)、載噪比（carrier to noise to ratio，CNR）和圖像質(zhì)量均高于FBP所得圖像。

目前，除肺結(jié)節(jié)和肺動(dòng)脈CTA的低劑量研究外，低劑量已廣泛應(yīng)用于其他肺部病變，如急性呼吸窘迫綜合征、肺氣腫、支氣管病變等[32]。

3 肺結(jié)節(jié)評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，對(duì)肺結(jié)節(jié)的研究主要集中于對(duì)GGO的形態(tài)學(xué)和肺癌的療效評(píng)價(jià)。

隨著低劑量掃描及肺癌篩查的普及，GGO的檢出率顯著增高。除上述關(guān)于低劑量檢查對(duì)GGO檢出率影響的研究外，主要集中于GGO影像學(xué)與病理對(duì)照研究、鑒別診斷及影像與預(yù)后的相關(guān)性研究。多數(shù)關(guān)于CT與病理的對(duì)照研究基于Noguchi分型[33]。不典型腺瘤樣增生（atypical adenomatous hyperplasia，AAH）常表現(xiàn)為最大徑＜5 mm的GGO，有時(shí)病灶最大徑可達(dá)1～2 cm[34]。Noguchi A、B型呈伏壁式生長(zhǎng)，在CT上主要表現(xiàn)為最大徑＞5 mm的單純GGO（pure GGO，pGGO），由于B型在病理上伴有局灶性肺泡萎陷，可表現(xiàn)為伴有少量實(shí)性成分的GGO。C型由于伴活動(dòng)性成纖維細(xì)胞增生，CT表現(xiàn)為混合型GGO（mixed GGO，mGGO），其內(nèi)部實(shí)性成分往往較B型多。其中A、B、C型呈伏壁式生長(zhǎng)，在HRCT上主要表現(xiàn)為局灶GGO（focal GGO，fGGO），而D、E、F型呈實(shí)體性生長(zhǎng)，表現(xiàn)為軟組織密度。Yang等[35]對(duì)59例小肺癌進(jìn)行研究，根據(jù)CT特點(diǎn)將fGGO分為4型。Ⅰ型：pGGO，17例（A型16例）；Ⅱ型：密度不均的GGO，14例（B型10例）；Ⅲ型：中央高密度，外圍淡薄模糊的GGO，24例（C型7例）；Ⅳ型：?jiǎn)渭兘Y(jié)節(jié)影，24例（C型12例）。研究顯示，C型的病灶大小和密度都較A、B型高，GGO成分少，無(wú)小空泡或支氣管氣相的征象出現(xiàn)。

有大量研究致力于探討CT表現(xiàn)與預(yù)后的相關(guān)性。采用CT半定量方法，計(jì)算GGO所占整個(gè)病灶的比例。對(duì)表現(xiàn)為fGGO的肺癌病灶進(jìn)行影像學(xué)分型，不僅能預(yù)測(cè)病理分型，還可預(yù)測(cè)患者的預(yù)后。影像學(xué)上一般將fGGO病灶分為3型，即單純fGGO、GGO成分≥50%和GGO成分<50%的fGGO[36]。研究表明，GGO成分≥50%的fGGO肺癌，病理上屬原位癌，一般無(wú)淋巴和血管浸潤(rùn)，手術(shù)切除后亦無(wú)腫瘤復(fù)發(fā)，3、5年生存率分別為100%和98%；GGO成分<50%的fGGO肺癌具有侵襲性特征，術(shù)中發(fā)現(xiàn)淋巴和血管浸潤(rùn)及術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)占13.6% (8/59)。Sakao等[37]通過(guò)多因素分析發(fā)現(xiàn)fGGO中實(shí)性成分增加、腫瘤≥2 cm及癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）升高均為影響預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)因子。

目前，國(guó)內(nèi)均有關(guān)于GGO檢查技術(shù)、形態(tài)學(xué)及影像學(xué)與病理的對(duì)照研究，其中形態(tài)學(xué)研究居國(guó)際先進(jìn)水平。Fan等[38]研究表明，分葉、清楚毛糙的界面和胸膜凹陷征出現(xiàn)強(qiáng)烈提示惡性。近期有文獻(xiàn)報(bào)道＜3 cm實(shí)性肺癌形態(tài)學(xué)征象與肺癌組織類(lèi)型之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)僅支氣管充氣征與腺癌具有相關(guān)性，而其他征象（分葉、毛刺、空洞、胸膜凹陷）與組織類(lèi)型沒(méi)有關(guān)系，僅與腫瘤的大小有關(guān)[39]。

對(duì)肺癌的療效評(píng)價(jià)主要通過(guò)對(duì)腫瘤進(jìn)行CT容積灌注，評(píng)價(jià)血流量、血容量、平均通過(guò)時(shí)間及表面滲透性的變化。Fraioli等[40]研究表明，腫瘤的CT容積灌注參數(shù)與實(shí)體瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（Response Evaluation Criteria in Solid Tumors，RECIST）具有一定的相關(guān)性。也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，灌注參數(shù)與腫瘤大小/容積僅部分相關(guān)，但不同病理類(lèi)型肺癌的灌注參數(shù)之間存在明顯差異[41-42]。

4 肺部感染的研究現(xiàn)狀

肺部感染性疾病的發(fā)病率和死亡率居各類(lèi)感染之首(1/4～1/3)。如何早期診斷，降低其死亡率依然是面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。對(duì)于普通人群，肺部感染主要來(lái)源于社區(qū)獲得性肺炎（community-acquired pneumonia，CAP），其次是醫(yī)院獲得性肺炎（hospital-acquired pneumonia，HAP）。隨著器官移植的廣泛開(kāi)展，腫瘤放化療技術(shù)和免疫抑制劑的普遍應(yīng)用，以及獲得性免疫缺陷綜合征（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS）日益增多，人們正越來(lái)越多地面對(duì)一個(gè)特殊的患者群體——免疫功能低下宿主（immunocompromised host，ICH），使機(jī)會(huì)性肺炎（opportunistic pneumonia，OP）的發(fā)病率逐年上升，在肺部感染性疾病中占有的地位越來(lái)越重要。影像學(xué)檢查在肺部感染的檢出、病原學(xué)的鑒別、治療后隨訪(fǎng)等診斷步驟中居核心地位。

國(guó)外學(xué)者已應(yīng)用分子成像對(duì)疾病的組織表型、酶活性及基因表達(dá)等方面進(jìn)行了深入研究，相關(guān)研究達(dá)到細(xì)胞、分子，甚至基因水平。肺部炎癥的分子影像學(xué)分為以下3個(gè)方面：炎癥局部的炎癥介質(zhì)分子成像、白細(xì)胞分子成像（通過(guò)直接或間接放射性標(biāo)記，或通過(guò)葡萄糖利用量作為白細(xì)胞活性標(biāo)記），以及通過(guò)放射性標(biāo)記抗生素或抗微生物肽對(duì)感染的微生物分子成像。應(yīng)用不同的示蹤物使不同病原體的感染灶特異性顯像可能是肺部感染性疾病早期確診的最佳途徑。動(dòng)物模型研究表明，白細(xì)胞對(duì)炎癥反應(yīng)的游出信號(hào)峰值出現(xiàn)在炎癥反應(yīng)2 h。在12 h后，盡管此時(shí)肺部病灶存在，游出信號(hào)已回落至基線(xiàn)狀態(tài)[43]。在另一項(xiàng)獨(dú)立研究的兔肺炎模型中，Tc標(biāo)記的白細(xì)胞介素8（interleukin 8，IL-8）在2 h后攝取量升高[44]，提示可用于探測(cè)臨床癥狀不明顯的早期急性肺損傷或炎癥，從而用于早期診斷、治療和監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)。中性粒細(xì)胞活化的過(guò)程是一個(gè)耗能過(guò)程，能量主要來(lái)源于糖酵解。中性粒細(xì)胞的活化與葡萄糖攝取量升高相關(guān)。因此，2-氟-2-脫氧-D-葡萄糖（18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG）可用作PET顯像中性粒細(xì)胞活化的分子探針。發(fā)生急性肺炎時(shí)，無(wú)論是人還是動(dòng)物，與正常肺組織相比，此時(shí)肺組織對(duì)18F-FDG的攝取率上升10～40倍[45]。在一側(cè)肺部炎癥的動(dòng)物模型中，肺攝取18F-FDG落后于In標(biāo)記的中性粒細(xì)胞顯像數(shù)小時(shí)，其PET圖像峰值出現(xiàn)在感染后15 h，此時(shí)白細(xì)胞游出信號(hào)已檢測(cè)不到[46]。這些均提示肺部感染后18F-FDG的攝取可反映中性粒細(xì)胞的活化和游出，中性粒細(xì)胞的活化可能與肺部感染是獨(dú)立事件，活化僅發(fā)生在游出至感染部位之后。近年來(lái)，國(guó)外學(xué)者運(yùn)用99mTc標(biāo)記能與細(xì)菌或真菌受體特異性結(jié)合的配體[47]，如99mTc-IL-8、99mTc-PEG-liposome、99mTc-HYNIC-IgG等，使動(dòng)物模型、人體細(xì)菌（肺炎鏈球菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌）感染灶、真菌（主要是曲霉）感染灶都能特異性顯像，為感染性疾病無(wú)創(chuàng)性病原學(xué)診斷提供了新的思路。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)感染的深入研究較少。肺白假絲酵母（又稱(chēng)白念珠菌）感染動(dòng)物模型的影像學(xué)與病理對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，白念珠菌感染急性期CT表現(xiàn)以實(shí)變影最多見(jiàn)，其次為GGO和結(jié)節(jié)影，各種征象可并發(fā)，不具有特征性。國(guó)內(nèi)關(guān)于感染的分子影像學(xué)研究極少，如能大力開(kāi)展，必能影響臨床應(yīng)用前景。

5 CT肺功能成像的研究現(xiàn)狀

CT肺功能成像主要指通氣成像和灌注成像。CT肺通氣成像必須使用氣體對(duì)比劑，目前報(bào)道的CT肺通氣對(duì)比劑為非放射性的氙氣和碘劑。雙源CT的Xe通氣成像可預(yù)測(cè)肺癌患者術(shù)后的肺功能情況，其預(yù)測(cè)肺活量、FVC和FEV1的準(zhǔn)確率與CT 肺容積成像相當(dāng)[48]。Zhang等[49]制作了6只新西蘭兔氣道阻塞模型，觀察到氣道阻塞部位的肺組織在碘對(duì)比劑霧化吸入后呈現(xiàn)通氣缺損，提示可利用雙能量CT評(píng)估霧化吸入碘對(duì)比劑后局部肺的通氣功能。Yamamoto等[50]對(duì)肺氣腫患者進(jìn)行了四維CT通氣成像的研究，提出在肺氣腫區(qū)域的四維CT通氣成像低于非肺氣腫區(qū)域的假設(shè)。肺部CT灌注成像是指對(duì)比劑首次通過(guò)肺循環(huán)時(shí)快速掃描獲得肺組織血流灌注狀態(tài)，同時(shí)獲得時(shí)間-密度曲線(xiàn)（timedensity curve，TDC）及各灌注參數(shù)值。灌注參數(shù)包括血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）、對(duì)比劑的平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time，MTT）、對(duì)比劑峰值時(shí)間（time to peak，TTP）、表面通透性（permeability surface，PS）等，以此來(lái)評(píng)價(jià)組織器官的灌注狀態(tài)，主要用于肺動(dòng)脈栓塞和COPD患者的診斷、療效評(píng)價(jià)。雙源CT評(píng)價(jià)肺實(shí)質(zhì)灌注是可行的，診斷急性肺栓塞的準(zhǔn)確率高于核素肺灌注顯像，且能有效評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈栓塞的治療效果[51-52]。Thieme[53]也認(rèn)為雙源CT肺灌注成像對(duì)肺栓塞診斷具有較高的特異度和靈敏度（98.2%和76.7%）。雙源CT的肺灌注成像還可預(yù)測(cè)術(shù)后肺功能，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高于核素肺灌注顯像[54]。在COPD患者的CT肺灌注方面，管宇等[9-10]發(fā)現(xiàn)CT肺灌注在檢測(cè) COPD 早期改變方面比肺功能敏感：即某些肺功能正常的吸煙者的灌注圖像出現(xiàn)了灌注減低區(qū)，CT肺灌注成像能區(qū)分肺功能正常的吸煙者與I級(jí)COPD患者，是COPD早期診斷的有效方法；CT肺灌注參數(shù)與肺功能指標(biāo)呈正相關(guān)。

6 展望

總結(jié)呼吸系統(tǒng)CT影像學(xué)在CAD及定量CT影像、低劑量檢查、肺結(jié)節(jié)和感染及肺功能成像方面的研究現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定差距。今后應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)研究存在的不足，緊跟國(guó)際前沿，充分發(fā)揮學(xué)科特色。重點(diǎn)加強(qiáng)低劑量檢查、定量影像和肺功能的研究，將肺部CT影像學(xué)研究上升到更高的平臺(tái)，爭(zhēng)取達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

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