吸煙損傷肺小氣道的高分辨率CT診斷價值

劉樹芳 張若曦 王立強 李雯 賈建雷 章志華

·論著·

吸煙損傷肺小氣道的高分辨率CT診斷價值

劉樹芳 張若曦 王立強 李雯 賈建雷 章志華

目的分析吸煙組與不吸煙組肺部高分辨率CT(HRCT)呼氣相馬賽克樣灌注是否存在小氣道管徑與伴行肺動脈比率間差異。方法采用50例吸煙組患者，20例不吸煙對照組，分別判定呼氣相馬賽克影像是否存在,測量細支氣管管壁直徑與伴行肺動脈直徑并計算兩者比值。結(jié)果吸煙組呼氣相馬賽克樣灌注影像陽性率明顯高于不吸煙組(Plt;0.05) ，肺內(nèi)細支氣管管壁直徑與伴行肺動脈直徑并計算兩者比值明顯高于不吸煙組(Plt;0.05)。結(jié)論HRCT是普通螺旋CT的補充，更有利于早期發(fā)現(xiàn)因吸煙引起的肺小氣道損傷。

高分辨率CT； 馬賽克征；吸煙；小氣道病變

吸煙是廣泛存在于周圍的不良生活習慣之一，吸煙對呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)都會帶來一定損害，有研究證實：大約有十余種癌癥與吸煙有關(guān)[1]。個體吸煙對周圍相關(guān)人群帶來的損害也不可忽視，對青少年兒童的身心健康及智力發(fā)育都起著不良作用，煙草燃燒釋放多種有害物質(zhì)，尤其是香煙中的焦油、尼古丁更易沉積在肺部支氣管黏膜上，久而久之，對呼吸系統(tǒng)造成慢性損害，肺部小氣道是指終末呼吸性細支氣管，直徑lt;2 mm，目前由于肺部高分辨率CT(HRCT)的使用日益推廣，其優(yōu)勢在于病變部位顯示精確，檢查快速無創(chuàng)[2]，本研究從小氣道HRCT影像特征表現(xiàn)：馬賽克征以及小氣道管壁的變化上進行影像及數(shù)據(jù)分析，為吸煙損傷肺部小氣道的早期評估及診斷提供更多的理論依據(jù)，為臨床早防、早知、早治慢性阻塞性肺部疾病提供有利依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集河北省胸科醫(yī)院門診自行體檢患者，50例為無癥狀吸煙組，20例為不吸煙對照組。入組標準：2組患者胸部平片未見明顯異常，肺功能測定未見異常，年齡20～40歲(排除機體退化因素)。吸煙組男38例，女12例；平均年齡30.2歲，吸煙指數(shù)gt;200(每天吸煙支數(shù)×年數(shù))；對照組男13例，女7例；平均年齡28.3歲，無明顯職業(yè)氣體、粉塵及二手煙接觸史。

1.2 排除標準 (1)有職業(yè)粉塵接觸史，有害氣體相關(guān)職業(yè)；(2)有支氣管哮喘、肺間質(zhì)纖維化家族史；(3)有類風濕、腎病綜合征等免疫系統(tǒng)疾??；(4)有肺部實質(zhì)性疾病及滲出性疾病剛剛治愈者；(5)高血壓、冠心病、糖尿病及其他部位感染性疾病。

1.3 方法 使用美國GE公司BrigheSpeed 16排螺旋CT掃描機，掃描前訓練患者呼吸方式，確保配合技師掃描出清晰、有效的CT圖像，囑掃描者仰臥位常規(guī)吸氣狀態(tài)下全肺螺旋CT掃描，判定肺部無明顯異常陰影，追加一組四層呼氣相HRCT掃描(減少輻射劑量)，掃描范圍為鎖骨上緣、主動脈弓下緣、肺門下緣、膈肌上方各一層，掃描條件：使用管電壓140 kV，電流50 mAs，層厚及間隔均為1.25 mm，窗寬、窗位為：1 200/-800，用高分辨率算法(即骨重建算法)重建為層厚0.5 mm，由三位主治醫(yī)師判定呼氣相HRCT“馬賽克”征象的存在，測量小氣道管徑與伴行肺動脈直徑，進行相關(guān)圖像數(shù)據(jù)的判定與計算。

2 結(jié)果

2.1 肺小氣道病變HRCT呼氣相影像表現(xiàn) 馬賽克征：無癥狀吸煙組50例病例中可見馬賽克征38例，影像表現(xiàn)為局部“補丁”狀、“楔形”過度透光區(qū)及相對低密度影，以雙肺下葉背側(cè)分布為著，雙肺上葉尖后段分布相對較少，部分患者為雙肺下葉及上葉后段胸膜下均為馬賽克樣改變，累及范圍較大。見表1。

2.2 不吸煙對照組HRCT呼氣相影像表現(xiàn) 僅2例可見雙肺下葉局部空氣潴留(馬賽克征)；累及范圍較小，吸煙組呼氣相HRCT“馬賽克”征象明顯高于不吸煙對照組。見表1。

2.3 吸煙組小氣道出現(xiàn)病理改變征象 包括管徑增大(管腔擴張、管壁增厚或不規(guī)則)的病例為42例，約占比例為84%，HRCT呼氣相影像表現(xiàn)為局部透光度增強，氣管管腔略增厚、不規(guī)則增厚、管腔輕度擴張。見表1。

2.4 肺內(nèi)CT影像中走形輕度迂曲為小氣道炎表現(xiàn) 與伴行肺動脈比率增大明顯高于不吸煙對照組，3例為伴行肺動脈纖細，走形輕度迂曲。見表1。

表1 2組影像學表現(xiàn)

2.5 典型病例 患者，女，臨床癥狀：輕微活動后胸悶、氣短；行肺部普通螺旋CT掃描未見明顯肺部陰影，在同層面補充呼氣相HRCT掃描，可見明顯雙肺透光度不均勻，空氣潴留呈“馬賽克”樣表現(xiàn)。見圖1、2。

圖1 吸氣相螺旋CT掃描肺部圖像圖2 呼氣相HRCT掃描肺部圖像 3討論

3.1 肺部支氣管解剖特點及阻塞性肺部疾病的病理特點 呼吸系統(tǒng)最重要的器官為肺臟，肺部支氣管分為：主支氣管、肺葉支氣管、肺段支氣管，從第一級支氣管至肺泡大約分支為24級[3,4]。肺的呼吸部為終末支氣管以下，以上為肺的導氣部，肺部氣管的生理特征為倒置的樹枝狀分布，小氣道的解剖特點為：管腔細、管壁薄、總截面積大；生理功能特點為：阻力小、氣流慢、通氣和血流比例受神經(jīng)系統(tǒng)及體液調(diào)節(jié)，其由廣泛的呼吸性細支氣管及毛細血管網(wǎng)組成，進而完成人體對氧氣及二氧化碳的氣體交換[5,6]。肺部阻塞性疾病的病理特點主要為肺部氣道的阻塞及呼吸性氣流的受阻，可大致分為以下幾種:(1)肺氣腫(全小葉型、小葉中心型)常見，早期輕度肺氣腫胸部平片顯示欠佳，重度肺氣腫顯示良好，HRCT對輕度及重度肺氣腫均直接顯示，表現(xiàn)為比正常肺組織透光度明顯增強，小葉中心型肺氣腫主要累及范圍是雙肺上野的小葉中央血管區(qū)周圍，可見多發(fā)類圓形、大小不等薄壁透亮區(qū)，全小葉型累及范圍較廣，可見肺內(nèi)廣泛低密度區(qū)伴肺內(nèi)血管影減少、纖細；(2)慢性支氣管炎，病理特點主要是由于反復感染引起的支氣管黏膜的慢性非特異性炎癥，繼而造成支氣管管壁增厚、內(nèi)壁平滑肌細胞增生、氣管及周圍組織的炎癥，HRCT更由于胸部平片顯示各級支氣管；(3)哮喘為臨床常見難治性肺部疾病，發(fā)病常與遺傳、變應原相關(guān)，肺功能為首選檢查，胸部平片多為陰性，而HRCT?？砂l(fā)現(xiàn)輕度的肺氣腫、支氣管管壁的輕度增厚、輕度擴張；(4)小氣道病變，其病理特點為呼吸性細支氣管炎，胸部平片大部為陰性表現(xiàn)，而臨床往往有胸悶、氣短等臨床癥狀，HRCT 具有特征性表現(xiàn)為呼氣相“馬賽克”征。

3.2 馬賽克征的形成 小氣道病變主要是指支氣管末端的呼吸性細支氣管炎，主要病因為細支氣管管壁的炎性細胞的浸潤及炎性細胞的滲出，病理改變會引起細支氣管管壁的增厚、擴張及滲出液充填、嵌塞；在胸部平片和在普通螺旋CT吸氣像時不易發(fā)現(xiàn)，如果給這兩項檢查均為陰性患者而臨床有呼吸道阻塞癥狀的患者行胸部呼氣相HRCT掃描，可能會發(fā)現(xiàn)小氣道特征性空氣潴留(馬賽克征)[7,8]，其形成機制主要有兩方面：(1)肺血管性疾病[9]；(2)由氣道疾病引起[10]。小氣道病變?yōu)榉尾亢粑约氈夤艿男獾姥仔耘c小動脈炎癥相互影響，共同存在的病理改變。

3.3 CT掃描對評估小氣道病變的影響因素 對被檢者行肺部掃描前的呼吸訓練至關(guān)重要，呼吸狀態(tài)的不同，會影響肺組織的舒張、收縮程度不同，相應的肺組織含氣量、血流分布也會變化，掃描出的橫斷圖像肺野密度也會不同，對醫(yī)師判定小氣道病變是否存具有重要意義。吸氣相與呼氣相掃描肺部密度變化才是本研究的意義所在，這種雙時相的肺部掃描，對于空氣潴留(馬賽克證)更易檢出，雙時相掃描技術(shù)的應用，對于小氣道病變的檢出及定量評估影像肺功能差異有統(tǒng)計學意義；CT掃描參數(shù)對肺部阻塞性疾病的評價也有很大的影響，主要用于頭頸部、胸部及泌尿系統(tǒng)的放射檢查，低劑量掃描往往掃描范圍較大，更應控制掃描劑量。我們采用的普通螺旋CT+HRCT呼氣相全肺平均4層補充掃描方式，輻射劑量更為減小，可以用于無癥狀吸煙者的小氣道疾病的篩查，小氣道疾病的判定肺部小氣道病變時CT掃描的呼吸訓練及掃描參數(shù)對評估肺氣腫是主要的影響因素，對小氣道的判定也是一個主要環(huán)節(jié)[11]。

3.4 吸煙對小氣道的損害 吸煙對全身系統(tǒng)會帶來不良影響，主要是對呼吸道危害最大，呼吸道黏膜上皮很嬌嫩但具有吸收能力，是由保護呼吸道并有清潔作用的纖毛覆蓋、另外還有具有分泌黏液的杯狀細胞及黏膜下層的混合腺組成。尼古丁主要是精神作用物質(zhì)，有一定的成癮性，長期吸煙會造成心理及生理依賴，尼古丁和一氧化碳可以引起血管缺血、缺氧、痙攣，焦油中含亞硝胺、苯并芘是致癌性最強的物質(zhì)，還含有纖毛毒素及使黏液凝固的物質(zhì)，導致氣道的保護性屏障受到損害，失去作用，巨噬細胞會大量吞噬因呼吸道功能受損而無法及時排出的有毒微粒，長久以往，氣管的自我清潔及保護功能大大降低，細胞退化，外源性病毒、細菌、支原體進而入侵，由慢性呼吸性細支氣管逐漸蔓延至肺部各處支氣管，近年來有研究者認為：呼吸性細支氣管炎很少在非吸煙人群存在[12]，可見吸煙對呼吸道的損害是明確的。

3.5 小氣道損傷后的相關(guān)檢查 目前檢測肺部小氣道病變的相關(guān)檢查主要依據(jù)肺功能檢查，是一種較為傳統(tǒng)的肺部功能性檢查的評價方式，對于肺部功能性病變的評估、臨床治療及預后占著主導地位[13]。近年來，HRCT影像肺功能日益發(fā)展，已成為繼肺功能檢查后的一項新興檢查，它利用薄層高分辨率CT骨算法重建圖像的檢查技術(shù)，將掃描電壓及電流適當提高，所得肺部小氣道圖像空間分辨率最大化，使形態(tài)學以CT斷層的形式表現(xiàn)出來，清晰顯示出小氣道病變的特征性影像表現(xiàn)，即空氣潴留“馬賽克”征。目前，此項檢查主要用于：胸部平片及常規(guī)胸部CT未見明顯異常，而患者確實存在呼吸困難、胸悶等癥狀，肺功能檢查異常，建議行胸部呼氣相HRCT，幾乎可以明確診斷，并且對病變部位、范圍定位準確，肺功能是臨床較為普及的檢查方式，自身占有一定的優(yōu)勢，在定量評估上具有一定的局限性，而HRCT雙時相掃描在定量評估肺部小氣道病變是肺功能的一個有力補充，彌補了肺功能檢查的不足之處，隨著CT機的科技含量的不斷提高，成像質(zhì)量不斷清晰，會使小氣道疾病HRCT影像定量準確率更高，為臨床進一步診治小氣道相關(guān)疾病提供理論依據(jù)，有利于慢性肺部阻塞性疾病(COPD)的早期個性化診斷、治療及隨訪觀察[14]。

3.6 本研究采用病例為20～40歲青壯年，目的是去除老年肺、慢性支氣管炎引起的阻塞性疾病的數(shù)據(jù)采集差異，肺部疾患排除明顯遺傳因素、身體其他器官疾病影響因素，更準確的去收集吸煙導致的肺小氣道疾病的相關(guān)數(shù)據(jù)，吸煙組與對照組均為CT常規(guī)吸氣平掃未見明顯異常，基本排除由肺血管疾病造成的吸氣相“馬賽克”征，而后補充掃描四層(肺野平均四等份)HRCT呼氣相，利于單純由吸煙引起的肺小氣道疾病的檢出，同時未明顯增加被檢者的CT掃描劑量，本組數(shù)據(jù)吸煙組“馬賽克”征象明顯高于對照組(Plt;0.05)，提示：吸煙對肺小氣道損害真實存在，隨著吸煙指數(shù)的增加會日益嚴重，吸煙組小氣道管徑增大(管腔擴張、管壁增厚)與伴行肺動脈比率增大明顯高于不吸煙對照組(Plt;0.05)，提示：煙塵長期吸入會損害小氣道內(nèi)壁，導致慢性炎性滲出、管壁彈力纖維僵硬、管腔擴張、管壁增厚、局部組織缺氧伴小血管反射性收縮，這些病理改變在吸煙人群的肺內(nèi)更易、更早發(fā)生，為HRCT呼氣相掃描定量分析肺小氣道疾病提供更多理論依據(jù)。此項檢查便捷、直觀、清晰、定位準確，為臨床提供早期肺小氣道損害數(shù)據(jù)。

目前，普通胸部螺旋CT+呼氣相螺旋CT掃描肺部對于小氣道疾病檢出已被臨床廣泛應用，COPD影像分型不夠完善，相關(guān)閾值、評價指標還有待進一步規(guī)范、統(tǒng)一，對肺小氣道疾病及臨床分型提高診斷準確率，指導臨床早期干預、治療具有很大幫助及重要意義。

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10.3969/j.issn.1002-7386.2017.24.028

項目來源：河北省重點科技研究計劃(編號：20110245)

050041 石家莊市，河北省胸科醫(yī)院CT室(劉樹芳)，影像科(王立強、李雯、賈建雷、章志華)；華北理工大學(張若曦)

王立強，050041 石家莊市，河北省胸科醫(yī)院影像科；E-mail:2659515835@qq.com

R 445.3

A

1002-7386(2017)24-3778-03

2017-08-21)