多層螺旋CT肺容積測(cè)定對(duì)診斷早期肺氣腫的臨床應(yīng)用進(jìn)展

張輝生 華毛

肺氣腫是由于慢性炎癥、吸煙、老齡化及空氣污染等原因?qū)е路谓K末細(xì)支氣管發(fā)生異常持久的膨脹，肺彈性減退及肺容積增大或同時(shí)伴有氣道壁破壞的病理狀態(tài)。目前臨床上對(duì)早期肺氣腫診斷缺乏較為敏感而準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)，查體、胸部X線及肺功能測(cè)定均存在局限性，造成大量早期肺氣腫患者耽誤了治療的最佳時(shí)機(jī)并使疾病進(jìn)展為慢性阻塞性肺疾病。多層螺旋CT肺容積測(cè)定是對(duì)肺容積更為客觀真實(shí)的描述，尤其是發(fā)現(xiàn)早期肺氣腫肺容積改變較為敏感的指標(biāo)。本文就多層螺旋CT肺容積測(cè)定對(duì)診斷早期肺氣腫的臨床應(yīng)用進(jìn)展給予綜述。

1 肺氣腫

1.1 病因及發(fā)病機(jī)制 肺氣腫發(fā)病原因復(fù)雜，常繼發(fā)于慢性支氣管炎、反復(fù)發(fā)生的支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張等疾病，其中慢性支氣管炎最為常見。因此凡能引起支氣管炎的內(nèi)外病因均與肺氣腫發(fā)生密切相關(guān)，尤其吸煙[1]、大氣污染和感染等因素。肺氣腫發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚，大多認(rèn)為與α1蛋白酶-抗蛋白酶系統(tǒng)失衡有關(guān)[1-2]。

1.2 肺氣腫分型 肺氣腫根據(jù)病變部位、范圍及性質(zhì)可分為肺泡性肺氣腫、間質(zhì)性肺氣腫、其他類型肺氣腫[2]。肺泡性肺氣腫病變發(fā)生在肺腺泡內(nèi)，因其常合并有小氣道的阻塞性通氣障礙，故也稱阻塞性肺氣腫，是最為常見也是在我國人群中發(fā)病率較高的一種肺氣腫類型。間質(zhì)性肺氣腫、其他類型的肺氣腫（包括瘢痕旁肺氣腫、代償性肺氣腫、老年性肺氣腫）發(fā)病率相對(duì)較低。

1.3 肺氣腫與慢性支氣管炎、COPD的關(guān)系 肺氣腫常為慢性支氣管炎的并發(fā)癥，因此在診斷肺氣腫時(shí)詢問是否存在慢性支氣管炎的基礎(chǔ)病史尤為重要。慢性支氣管炎、COPD在疾病發(fā)生發(fā)展過程中密切相關(guān)[3]。慢性支氣管炎指氣管、支氣管黏膜及其周圍組織慢性非特異性炎癥，臨床上以咳嗽、咳痰或伴有喘息及慢性反復(fù)發(fā)作的慢性過程為特征，常并發(fā)肺氣腫及慢性阻塞性肺疾病。COPD則常繼發(fā)于肺氣腫，有研究表明80%的COPD患者是由慢性支氣管炎、肺氣腫發(fā)展而來，肺氣腫是COPD的主要病理改變，也是COPD發(fā)病的重要危險(xiǎn)因素[4-6]。因此慢性支氣管炎、肺氣腫和COPD三者在臨床表現(xiàn)上多呈現(xiàn)一種漸進(jìn)性的過程[7]。

1.4 肺氣腫診斷標(biāo)準(zhǔn) 目前臨床上診斷慢性阻塞性肺氣腫主要依靠以下4個(gè)方面：慢性支氣管炎的基礎(chǔ)病史；癥狀為進(jìn)行性的呼吸困難；肺氣腫癥狀及體征；胸片和肺功能測(cè)定（RV/TLC>40%，伴或不伴小氣道的阻力增加）。

2 早期肺氣腫

2.1 早期肺氣腫 一般指患者無自覺癥狀或表現(xiàn)為勞累后胸悶、氣短等，這時(shí)進(jìn)行體格檢查、胸部X線片和肺功能測(cè)定可完全正常，多數(shù)于門診健康體檢時(shí)被發(fā)現(xiàn)或于肺組織病理切片檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)肺氣腫。有研究證實(shí)吸煙與肺功能改變密切相關(guān)，因此詢問患者有無吸煙病史是診斷早期肺氣腫一個(gè)重要參考標(biāo)準(zhǔn)[8]。

2.2 早期診斷重要性 早期肺氣腫病人由于完全勝任日?；顒?dòng)及工作，基本無求醫(yī)愿望，醫(yī)生在門診中更不易發(fā)現(xiàn)，造成漏診。隨著病情進(jìn)展，出現(xiàn)通氣功能障礙時(shí)患者出現(xiàn)發(fā)作性或持續(xù)性呼吸困難，咳嗽、咳痰、胸悶、氣短加重，口唇紫紺加深等癥狀。與這時(shí)體格檢查或胸部X線胸片檢查通常已有典型肺氣腫表現(xiàn)，通過肺功能測(cè)定有通氣功能障礙和殘氣量、肺總量的增加。進(jìn)入此期的患者多有求醫(yī)愿望，但已錯(cuò)過控制肺功能進(jìn)行性損害的最佳時(shí)期，部分患者疾病甚至已進(jìn)展為COPD或慢性肺源性心臟病，患者肺功能及生活質(zhì)量嚴(yán)重下降[9]。因此臨床工作中對(duì)早期肺氣腫即無癥狀期作出診斷極為重要，對(duì)于緩解醫(yī)療資源壓力、降低病人住院率、減輕患者家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)都有重要意義。

3 胸片和肺功能診斷早期肺氣腫局限性

肺具有強(qiáng)大通氣儲(chǔ)備功能，早期肺氣腫時(shí)完全可以代償局部少量的氣道及肺泡結(jié)構(gòu)破壞引起的肺功能改變。胸片在早期肺氣腫表現(xiàn)為雙肺野透亮度增加，肺紋理稀疏。但是在一些體格瘦長、胸廓扁平者，胸片檢查往往呈現(xiàn)出肺野透亮度增加而誤診為肺氣腫。潘紀(jì)戍[10]提出在肺氣腫死亡患者的尸檢中發(fā)現(xiàn)胸片的診斷率僅為41%，因此胸片檢查在慢性早期肺氣腫病例篩選只能作為一項(xiàng)參考標(biāo)準(zhǔn)。早期肺氣腫時(shí)PFT檢查可完全正常，這是由于PFT借助于呼吸時(shí)進(jìn)出呼吸道的空氣量來計(jì)算肺容積和肺容量以評(píng)估肺通氣功能，是判斷氣流受限增高且重復(fù)性好的客觀指標(biāo)[11]。但仍有其本身局限性表現(xiàn)為：（1）肺功能測(cè)定反映肺的整體情況，更多情況下反映肺的病理生理狀態(tài)，由于肺組織具有強(qiáng)大的代償能力，在早期肺氣腫時(shí)肺功能測(cè)定可完全正常，只有大量的呼吸性細(xì)支氣管遭到破壞時(shí)肺功能才會(huì)異常，當(dāng)肺組織破壞達(dá)30%以上時(shí)[12]肺功能測(cè)定才會(huì)有明顯的改變，這種改變也主要表現(xiàn)在肺下野，而肺上野一般認(rèn)為是肺的“靜止區(qū)”在早期更是缺乏典型表現(xiàn)。肺功能測(cè)定實(shí)際上包括了上呼吸道、主支氣管在內(nèi)所有氣體容積，Kauczor H U等[13]人報(bào)道了這部分氣體容積約為100 ml，嚴(yán)格意義上講這部分氣體容積并不包括在肺容積范圍之內(nèi)，這實(shí)際上也造成了肺功能測(cè)定在客觀上存在測(cè)定誤差。（2）典型阻塞性肺氣腫肺功能測(cè)定的特點(diǎn)是：TLC增加，RV增加，其中RV的增加明顯高于TLC，故RV/TLC也明顯增高[14]，但在其早期時(shí)可能僅表現(xiàn)為閉合氣量的增加即TLC的增加，因此殘總比值會(huì)比實(shí)際的要小。另有研究顯示肺部形態(tài)改變?cè)缬谂R床癥狀和肺功能的異常[15]。（3）前文所述肺氣腫引起的肺功能破壞主要表現(xiàn)在肺下野，而肺上野一般認(rèn)為是肺的“靜止區(qū)”破壞較少，肺上野的破壞對(duì)肺功能測(cè)定的影響小，就是說如果病變?cè)诜紊弦?，肺功能測(cè)定可能完全正常。

4 早期肺氣腫多層螺旋CT檢測(cè)

早期肺氣腫肺部形態(tài)學(xué)的改變要早于臨床癥狀及肺功能測(cè)定指標(biāo)的異常，肺上野的破壞對(duì)肺功能測(cè)定的影響小，就是說如果病變?cè)诜紊弦埃喂δ軠y(cè)定可能正常，但CT完全可以檢出這些區(qū)域的肺氣腫改變。MSCT肺容積測(cè)定是利用肺內(nèi)氣體與肺組織存在的天然密度差別，應(yīng)用肺容積定量分析軟件自動(dòng)分離肺組織與其他組織，然后進(jìn)行人工矯正進(jìn)一步提高描述肺容積的準(zhǔn)確性。因此對(duì)肺氣腫的診斷更為敏感，有研究證實(shí)與病理的相關(guān)性優(yōu)于常規(guī)CT檢查，被認(rèn)為是無創(chuàng)性診斷肺氣腫的金標(biāo)準(zhǔn)[12]。MSCT肺容積測(cè)定是一種較為客觀的肺容積測(cè)定方法。由于肺與周圍肌肉骨骼等組織存在天然的密度差異，能更好的和周圍組織區(qū)別其數(shù)值也更接近實(shí)際肺容積。MSCT肺容積測(cè)定是對(duì)肺真實(shí)容積更客觀的描述，排除了大氣道內(nèi)氣體干擾及對(duì)患者配合程度的依從性明顯降低。多層螺旋CT肺容積測(cè)定是一種較為客觀的肺容積測(cè)定方法。由于肺與周圍肌肉、骨骼等組織存在天然的密度差異，能更好的和周圍組織區(qū)別其數(shù)值也更接近實(shí)際肺容積。

4.1 多層螺旋CT肺容積測(cè)定方法 20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的Pulmo軟件采用呼吸門控技術(shù)結(jié)合呼吸雙相掃描可以很好的評(píng)價(jià)全肺乃至局部肺組織的變化，進(jìn)而間接反映肺功能。Pulmo軟件肺容積測(cè)定是利用圖像分割技術(shù)，目前常用的圖像分割技術(shù)有自動(dòng)邊緣檢測(cè)、閾值限定、種子限域生長等[16-17]。目前多采用閾值限定技術(shù)，肺組織與周圍組織CT值差異較大，通過閾值限定分割（閾值上限設(shè)定為-300 HU，下限設(shè)定為-1024 HU）能較好的分離出肺組織并對(duì)其手工校正，保證被測(cè)目標(biāo)物體的單一性以提高定量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，然后通過疊加每層面體積（每層面面積×層厚）得到全肺容積，測(cè)量的準(zhǔn)確性得到進(jìn)一步提高。

4.2 多層螺旋CT肺容積診斷早期肺氣腫可行性 多層螺旋CT肺容積測(cè)定時(shí)對(duì)肺真實(shí)容積更客觀的描述，排除了前文所述的大氣道內(nèi)氣體干擾及對(duì)患者配合程度的依從性明顯降低。國內(nèi)外許多研究報(bào)道證實(shí)了多層螺旋CT所得肺容積的一系列定量參數(shù)與肺功能數(shù)據(jù)間有較好的相關(guān)性[18-21]。因此利用多層螺旋CT肺容積診斷早期肺氣腫是完全可行的。

總之，目前臨床上對(duì)早期肺氣腫診斷缺乏更為準(zhǔn)確敏感的標(biāo)準(zhǔn)，既往依據(jù)病史、查體、胸部X線檢查及肺功能測(cè)定又存在局限性，造成大量早期肺氣腫患者耽誤了治療的最佳時(shí)機(jī)，是疾病進(jìn)展為慢性阻塞性肺疾病。多層螺旋CT肺容積測(cè)定的出現(xiàn)是對(duì)肺容積的更為客觀的描述，因此在診斷早期肺氣腫也是更為客觀的標(biāo)準(zhǔn)，相信經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)及臨床觀察在診斷早期肺氣腫具有廣闊的應(yīng)用前景。

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