CT灌注成像和肺功能檢查對早期硅沉著病的比較觀察

葉圣利 林曉荷 羅莉莉 劉 琨 何家維

硅沉著病是因為患者長期接觸生產(chǎn)性粉塵而產(chǎn)生的一種職業(yè)病，這種疾病對呼吸系統(tǒng)的損害是不可逆的，目前尚無根治方法［1～3］。硅沉著病不僅影響到呼吸系統(tǒng)的換氣功能，而且也影響肺部血流灌注，在臨床工作中常通過肺功能檢查來測定肺容積而反映肺的通換氣功能，也可通過多層螺旋CT(MSCT)灌注成像來反映肺部血流的變化［4～7］。本研究通過這兩種檢查方式，與健康者對照，觀察早期硅沉著病患者肺功能和肺部血流變化情況，為早期診斷硅沉著病，并評價肺組織損害情況提供依據(jù)。

資料與方法

1．一般資料:選擇在2009年10月～2012年12月期間在筆者醫(yī)院就診的硅沉著病患者32例作為觀察組，入組標準均為符合“GBZ70-2009”硅沉著病診治規(guī)范的標準的Ⅰ、Ⅱ期患者，且早期發(fā)病，有慢性咳嗽、咳痰癥狀、無胸部手術、無精神癥狀［3］。32例中男性22例，女性10例，患者平均年齡46．3±4．5歲(25～65歲)，主要工作類型為礦工、隧道工程人員和石匠等。工作時間3個月～5年，平均工作時間23．4±5．6個月。同時選擇同期20名健康人作為對照組，入組者均否認粉塵接觸史及肺部結核和手術病史，其中男性14例，女性6例，平均年齡44．8±5．5歲(23～64歲)。觀察組和健康對照組在年齡、性別對比無統(tǒng)計學差異(P＞0．05)，且均同意接受檢查，并進入本研究。

2．高分辨率CT掃描和灌注參數(shù)分析:采用Philips Brilliance 16螺旋CT機，兩組受試者掃描前均進行呼吸訓練，并能滿足檢查需要，首先深吸氣后屏氣行肺部高分辨率掃描，掃描范圍從肺尖到肺底，然后進行CT灌注成像，靜脈注射對比劑后統(tǒng)一選擇右肺上葉感興趣區(qū)進行連續(xù)多次掃描，然后將數(shù)據(jù)傳輸至WorkSpace工作站，使用肺部空氣容積再現(xiàn)技術對圖像進行后處理，觀察的主要指標有肺動脈及降主動脈的時間-密度曲線(TDC)、分別以表面通透性(PS)、血流量(BF)、平均通過時間(MTT)和血容量(BV)等參數(shù)來評價肺部的灌注狀態(tài)。掃描參數(shù):120kV，85mA;準直寬度為1．5mm;以層厚5mm，間隔5mm骨算法重建。觀察窗窗位-400HU，窗寬1500HU，全肺掃描時間為10～16s。

3．肺功能檢查:觀察組于CT灌注成像前后1周內(nèi)行肺功能檢查，取坐位，采用采用美國SensorMedics公司的Vmax Series V6200 Autobox肺功能測量儀。主要測定以下指標:第1秒最大呼氣量(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC的百分比(FEV1/FVC%)、肺總量(TLC)。

4．統(tǒng)計學方法:應用SPSS 13．0統(tǒng)計分析軟件，CT檢測與常規(guī)肺功能檢測值采用均數(shù)±標準差(±s)表示，各組間均數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗，以P＜0．05代表差異顯著。相關性分析采用Pearson相關性分析，以r值為0～0．25為無明顯相關性，0．25 ～0．49 相關性低，0．50 ～0．69 中度相關，0．70～0．89 相關性好，0．90～1．00相關性極佳。

結 果

1．HRCT平掃:對照組雙肺野對稱，含氣量正常，氣管及血管影清楚，分布及大小規(guī)則。觀察組32例患者雙肺野內(nèi)均表現(xiàn)紋理粗亂、肺氣腫、血管扭曲，25例肺野彌漫分布的小結節(jié)陰影，大者直徑4～5mm，小者只有1mm，邊緣多不規(guī)則，其中13例小結節(jié)中心區(qū)見更高密度鈣化影，部分患者肺野內(nèi)示細條索狀陰影，11例縱隔和(或)肺門區(qū)淋巴結鈣化，13例胸膜增厚(圖1)。觀察組HRCT檢查并結合病史明確診斷27例，可疑診斷3例。2例為陰性。

圖1 Ⅱ期硅沉著病

2．CT灌注成像及與肺功能指標的相關分析:觀察組的 BF、BV、PS、FEV1及FVC減低，與對照組比較具有統(tǒng)計學差異(P ＜0．05，表1、圖2、圖3)，而 MTT值兩組間差異無統(tǒng)計學意義(P＞0．05，表1)。觀察組肺功能參數(shù)FEV1/FVC與BF、BV、PS均呈中度正相關，而與 MTT呈低度負相關。TLC與 BF、BV、PS均呈低度負相關，而與MTT呈中度正相關(表2)。

表1 兩組CT及肺功能檢測指數(shù)的比較(±s)

表1 兩組CT及肺功能檢測指數(shù)的比較(±s)

組別 n BF［ml/(min·g)］ BV(ml/g) MTT(s) PS［ml/(min·g)］ FEV1(L) FVC(L)對照組 20 213．3 ±25．2 22．4 ±5．3 6．1 ±1．1 10．7 ±1．5 3．3 ±0．7 3．9 ±0．5觀察組 32 91．6 ±6．2 14．5 ±1．3 7．7 ±1．4 5．1 ±1．2 1．8 ±0．5 2．6 ±0．6 t 6．521 3．624 -1．632 2．695 3．891 1．391 P 0．003 0．012 0．192 0．018 0．012 0．041

討 論

1．硅沉著病的臨床及肺功能檢查:硅沉著病為工人在勞動中吸入濃度很高的二氧化硅微細晶體所致的肺部彌漫性病變，是一種引起肺組織不可逆的膠原纖維化損害，是嚴重的職業(yè)性肺部疾病。有研究表明，硅沉著病的致病粉塵在早期易停留在小氣道，而小氣道為膜性氣道，管壁無軟骨支持，當受到增生的膠原組織擠壓時，易使管腔縮小以至閉塞，形成肺氣腫、肺組織纖維化、矽結節(jié)形成等，從而影響肺通換氣功能［8～10］。臨床中常通過肺功能檢查來評價呼吸系統(tǒng)的換氣功能，這對于早期檢出肺、氣道病變，評估疾病的病情嚴重程度及預后等方面有重要的指導意義。本研究通過硅沉著病患者的觀察組和健康對照組比較發(fā)現(xiàn)，兩組的FEV1與FVC均與健康者有著明顯差異，可見硅沉著病患者的肺功能明顯受損失，通換氣功能下降。雖然目前肺功能檢查被認為是評價肺功能的金標準，但對受試者依從性要求較高，而且不能反映局部肺功能損傷程度以指導手術切除的靶區(qū)，而影像學檢查可以直接反映肺組織損害后的形態(tài)學變化［11］。

圖2 血流量(BF)圖

圖3 血容量(BV)圖

表2 觀察組CT指數(shù)與肺功能指標的相關分析(n=32)

2．X線片與HRCT檢查比較:硅沉著病的影像學檢查一直以X線片為基礎，包括近些年提出的“GBZ70-2009”診斷標準依然以高千伏平片為依據(jù)。X線片對硅沉著病的診斷主要依據(jù)肺紋理增多、增粗和呈網(wǎng)格狀改變，肺內(nèi)結節(jié)狀或團塊狀陰影，以及肺氣腫、胸膜增厚和淋巴結鈣化等征象。但據(jù)文獻報道X線片雖然操作簡單、費用低廉、普及率高等優(yōu)點，但其圖像前后重疊、密度分辨率不高等不足影響到評價的準確性和重復性，盡管近些年數(shù)字化X線攝片及高千伏攝片的應用能一定程度提高病變的顯示，但許多作者越來越認可 HRCT的價值［11，12］。HRCT 采用斷層成像，對硅沉著病病變的檢出率高，顯示病灶更為清晰，位置更準確，對鈣化，肺氣腫和淋巴結大等均優(yōu)于X線片，本組準確病變HRCT檢出率約85%(27/32)，足見其優(yōu)勢，但HRCT顯示僅為肺部斷層圖像，不利于整體觀察和評價，雖然其密度分辨率高，但空間分辨率不如X線片，影響對微細顆粒的觀察。有作者認為X線高千伏攝片和HRCT結合，優(yōu)勢互補為十分必要。

3．CT灌注成像對硅沉著病的評價:CT灌注成像方法是1991年由Miles等提出，通過靜脈注射對比劑后在選定層面連續(xù)多次掃描，以觀察該層面內(nèi)對比劑隨著時間變化的情況，現(xiàn)今主要在腦部、肝臟、腎臟等器官應用，其價值已經(jīng)得到臨床認可［9，10］。在肺部由于呼吸運動的影響，很難保證長時間在同一層面連續(xù)掃描，尤其是硅沉著病患者屏氣受到影響的情況下，但隨著現(xiàn)代高速螺旋CT的應用，肺部灌注成像變得可能，本研究對照組和觀察組受試者通過呼吸訓練后，基本能完成檢查。在CT檢測指標中，PS與MTT主要反映的是組織器官內(nèi)毛細血管的管壁通透性;BV指主要反映了有功能的毛細血管量。BF指的是組織器官內(nèi)的血流速率，主要與引流靜脈、淋巴回流、組織血容量及組織耗氧量等因素有關。有學者通過動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，肺血管阻力增加可引起B(yǎng)F、BV值的明顯減小。同時早期硅沉著病患者可出現(xiàn)肺微血管管壁平滑肌增生，進而導致肺血管內(nèi)血液向組織間隙擴散速率相應減小，使其PS減低［11，13］。本研究通過觀察組和健康對比組發(fā)現(xiàn)，兩組的BF、BV、PS存在顯著性差異(P＜0．05)，而MTT值對比差異不顯著，可見硅沉著病造成肺組織膠原纖維化不但影響到肺組織的通換氣功能，而且影響到肺循環(huán)的血流量、血容量和表面滲透性，進而影響血氧交換，造成患者呼吸淺表，急促以增加機體的供氧量。同時本研究結果亦顯示，CT灌注參數(shù)BF、BV、PS與FEV1/FVC%呈中度正相關，相關系數(shù)為0．51、0．67與0．49(P ＜0．05)，也提示早期硅沉著病對終末細支氣管形成梗阻到遠端肺泡持續(xù)性擴張，伴有壁的破壞及氣管變形，致使BF、BV及PS隨著FEV1/FVC%的減少而減小。有研究表明BF值≤110 ml/(min·g)可以作為硅沉著病的診斷域值［13］

綜上所述，矽塵在早期對肺組織損害，不但影響肺的通換氣功能，而且影響到肺的血流灌注，HRCT掃描不但可以更為清晰觀察到硅沉著病病變形態(tài)學特征，也可以借助灌注成像軟件，了解肺循環(huán)情況，從而更加準確、客觀的對硅沉著病進行早期診斷和肺組織損害評價。

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