肺的CT功能性成像(2)教案資料

1、肺的CT功能性成像(2)哮喘合并哮喘合并空氣貯留空氣貯留l呼氣氣流阻塞的病因是多樣的，它可不同呼氣氣流阻塞的病因是多樣的，它可不同程度地累及大的可見的氣道和小氣道程度地累及大的可見的氣道和小氣道(細(xì)支細(xì)支氣管氣管)。l這些病因包括：這些病因包括：l由于支氣管扭曲、支氣管壁增厚、水腫或由于支氣管扭曲、支氣管壁增厚、水腫或粘液分泌過多引起的支氣管管徑固定的不粘液分泌過多引起的支氣管管徑固定的不可逆性改變；可逆性改變；l發(fā)生于肺氣腫中的由于肺組織破壞所致氣發(fā)生于肺氣腫中的由于肺組織破壞所致氣道正常彈性力的喪失以及由于氣道反應(yīng)性道正常彈性力的喪失以及由于氣道反應(yīng)性異常而致氣道直徑的可逆性改變。異常而致

2、氣道直徑的可逆性改變。 l氣道反應(yīng)性是指氣道在受到刺激氣道反應(yīng)性是指氣道在受到刺激時可逆性地改變自身直徑的反應(yīng)時可逆性地改變自身直徑的反應(yīng)能力。能力。l氣道反應(yīng)性增高被認(rèn)為是哮喘的氣道反應(yīng)性增高被認(rèn)為是哮喘的標(biāo)記，也能引起其它氣道疾病，標(biāo)記，也能引起其它氣道疾病，包括慢性支氣管炎和吸煙所致的包括慢性支氣管炎和吸煙所致的慢性阻塞性肺病等，使其發(fā)病率慢性阻塞性肺病等，使其發(fā)病率和死亡率顯著增加。和死亡率顯著增加。 哮喘合并哮喘合并空氣貯留空氣貯留l氣道反應(yīng)性可通過測定應(yīng)用支氣管收縮劑后氣道反應(yīng)性可通過測定應(yīng)用支氣管收縮劑后氣流的改變來直接評定，或者在氣流阻塞患?xì)饬鞯母淖儊碇苯釉u定，或者在氣流阻塞患

3、者中應(yīng)用支氣管擴張劑后測量可恢復(fù)的氣流者中應(yīng)用支氣管擴張劑后測量可恢復(fù)的氣流阻塞來間接評估。阻塞來間接評估。l呼氣流率峰值和呼氣流率峰值和1s最大用力呼氣量最大用力呼氣量(FEVl)是是呼氣氣流阻塞中最常用的測量方法，但它們呼氣氣流阻塞中最常用的測量方法，但它們主要反映大氣道的功能。主要反映大氣道的功能。l在用力呼氣曲線中部的呼氣流率在用力呼氣曲線中部的呼氣流率(FEF2575)和和3s最大用力呼氣最大用力呼氣(FEV3)是小氣道功能測量是小氣道功能測量的方法，在氣流阻塞者中，其結(jié)果也常屬異的方法，在氣流阻塞者中，其結(jié)果也常屬異常，但這些測量可變性很大，作用有限。常，但這些測量可變性很大，作用

4、有限。 l使用肺功能檢查來測量可逆或不可逆使用肺功能檢查來測量可逆或不可逆的氣流阻塞也由于其結(jié)果和癥狀間的的氣流阻塞也由于其結(jié)果和癥狀間的不不致而受到限制。致而受到限制。l實際上所有的肺功能檢查和測量都是實際上所有的肺功能檢查和測量都是綜合性的，既不能表達(dá)支氣管反應(yīng)性綜合性的，既不能表達(dá)支氣管反應(yīng)性和氣流阻塞中可能存在的分布不均勻和氣流阻塞中可能存在的分布不均勻性，也不能對受累氣道的分布和級別性，也不能對受累氣道的分布和級別作出定位。作出定位。l此外，常規(guī)的肺功能檢查不能區(qū)別由此外，常規(guī)的肺功能檢查不能區(qū)別由于呼氣氣流阻塞導(dǎo)致的各種生理紊亂。于呼氣氣流阻塞導(dǎo)致的各種生理紊亂。l必須找到一種用于

5、慢性氣流阻塞時必須找到一種用于慢性氣流阻塞時的、可區(qū)分靜態(tài)或動態(tài)氣道改變的的、可區(qū)分靜態(tài)或動態(tài)氣道改變的辦法，從而評價氣道局部的變化。辦法，從而評價氣道局部的變化。lHRCT是一種評價肺實質(zhì)細(xì)節(jié)的成是一種評價肺實質(zhì)細(xì)節(jié)的成熟的技術(shù)，它能夠獲得小到熟的技術(shù)，它能夠獲得小到200至至300m，相當(dāng)于第相當(dāng)于第7至至9級細(xì)支氣管級細(xì)支氣管的特征性的肺解剖細(xì)節(jié)。的特征性的肺解剖細(xì)節(jié)。 HRCT既清晰顯既清晰顯示細(xì)支氣管解剖示細(xì)支氣管解剖細(xì)節(jié)，又可區(qū)分細(xì)節(jié)，又可區(qū)分靜態(tài)或動態(tài)氣道靜態(tài)或動態(tài)氣道改變改變l利用電子束或螺旋利用電子束或螺旋CT快速成像快速成像的功能，在呼吸周期中作一系的功能，在呼吸周期中作一

6、系列高質(zhì)量的容積掃描已成為可列高質(zhì)量的容積掃描已成為可能。能。l根據(jù)支氣管和肺在不同呼吸時根據(jù)支氣管和肺在不同呼吸時相中的衰減值和形態(tài)上的改變相中的衰減值和形態(tài)上的改變可以評價氣道，特別是小氣道可以評價氣道，特別是小氣道的功能改變，幫助作出定性和的功能改變，幫助作出定性和定位的診斷。定位的診斷。 超超高高速速CT動動態(tài)態(tài)掃掃描描吸氣相吸氣相呼氣相呼氣相l(xiāng)螺旋掃描能在一次屏氣中獲得大范圍興螺旋掃描能在一次屏氣中獲得大范圍興趣區(qū)的容積資料，在不同呼吸時相或不趣區(qū)的容積資料，在不同呼吸時相或不同生理狀態(tài)下所獲得的系列圖像提供了同生理狀態(tài)下所獲得的系列圖像提供了氣道結(jié)構(gòu)和功能之間關(guān)系的重要信息。氣道結(jié)

7、構(gòu)和功能之間關(guān)系的重要信息。l容積數(shù)據(jù)經(jīng)過先進的算法處理后可得到容積數(shù)據(jù)經(jīng)過先進的算法處理后可得到重疊多平面或三維的重建，從而使支氣重疊多平面或三維的重建，從而使支氣管結(jié)構(gòu)特征得以更精確地顯示。管結(jié)構(gòu)特征得以更精確地顯示。l當(dāng)參考了病人的呼吸時相和生理狀態(tài)后，當(dāng)參考了病人的呼吸時相和生理狀態(tài)后，由由HRCT獲得的定量信息可增進對造成獲得的定量信息可增進對造成氣流阻塞多種因素的認(rèn)識。氣流阻塞多種因素的認(rèn)識。l 一、檢查技術(shù)一、檢查技術(shù)l 由于在一次呼吸過程中肺實質(zhì)結(jié)構(gòu)的由于在一次呼吸過程中肺實質(zhì)結(jié)構(gòu)的三維位置變化可達(dá)到三維位置變化可達(dá)到3cm甚至更多。甚至更多。l此外，心臟搏動也可以使肺容積產(chǎn)生

8、很此外，心臟搏動也可以使肺容積產(chǎn)生很大差異，特別是左肺下葉。這種心肺運大差異，特別是左肺下葉。這種心肺運動之間的密切關(guān)系和這些器官的復(fù)雜結(jié)動之間的密切關(guān)系和這些器官的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使正確評價氣道的結(jié)構(gòu)與功能變得更構(gòu)使正確評價氣道的結(jié)構(gòu)與功能變得更為困難。為困難。l因此，可重復(fù)的屏氣方法對肺功能性成因此，可重復(fù)的屏氣方法對肺功能性成像和對傳統(tǒng)的肺功能檢查一樣都是很重像和對傳統(tǒng)的肺功能檢查一樣都是很重要的。要的。 l理想的功能性成像是用肺量計來理想的功能性成像是用肺量計來控制掃描機以一定的流量或容控制掃描機以一定的流量或容積觸發(fā)圖像的采集。積觸發(fā)圖像的采集。l訓(xùn)練病人和使用流量訓(xùn)練病人和使用流量容積環(huán)以

9、容積環(huán)以進行視覺反饋很重要，特別在測進行視覺反饋很重要，特別在測定空氣貯留的視覺指標(biāo)或氣道管定空氣貯留的視覺指標(biāo)或氣道管徑改變時可保證呼吸狀態(tài)的一致徑改變時可保證呼吸狀態(tài)的一致。l成像過程的最新進展已能把中央成像過程的最新進展已能把中央的氣管、支氣管樹作三維切割。的氣管、支氣管樹作三維切割。l結(jié)合容積數(shù)據(jù)資料，先進的成像結(jié)合容積數(shù)據(jù)資料，先進的成像技術(shù)可確定大氣道的結(jié)構(gòu)參數(shù)，技術(shù)可確定大氣道的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如支氣管短縮和分支角度如支氣管短縮和分支角度l而這在以前是不可能在活體中明而這在以前是不可能在活體中明確的確的 lWood等曾運用集成性半自動方法等曾運用集成性半自動方法從系列的橫斷面從系列的橫

10、斷面HRCT圖像中取圖像中取得容積數(shù)據(jù)資料，以進行氣管支得容積數(shù)據(jù)資料，以進行氣管支氣管樹的三維提取和分析。氣管樹的三維提取和分析。l這種方法用衰減閾值和體素大小這種方法用衰減閾值和體素大小將支氣管樹進行切割，可以在不將支氣管樹進行切割，可以在不同生理狀態(tài)下同生理狀態(tài)下(如吸氣和呼氣末時如吸氣和呼氣末時)得到的多組圖像上很容易地評價得到的多組圖像上很容易地評價氣道形態(tài)和大小的動態(tài)變化。氣道形態(tài)和大小的動態(tài)變化。吸氣相呼氣相吸氣相呼氣相l(xiāng)二、小氣道的功能性成像二、小氣道的功能性成像l肉眼不可見的小氣道的功能可以通過肺衰肉眼不可見的小氣道的功能可以通過肺衰減減(Lung attenuation)及

11、其在不同生理狀態(tài)及其在不同生理狀態(tài)下的變化來判斷。下的變化來判斷。l肺是由空氣、軟組織和血液各種獨立成份肺是由空氣、軟組織和血液各種獨立成份組成的復(fù)合體，肺衰減可因其中任何一種組成的復(fù)合體，肺衰減可因其中任何一種成份的改變而受到影響。成份的改變而受到影響。l在解釋肺衰減時，肺容積、肺血管容積、在解釋肺衰減時，肺容積、肺血管容積、病人體位和呼吸狀態(tài)的改變都要考慮在內(nèi)病人體位和呼吸狀態(tài)的改變都要考慮在內(nèi)。 l仰臥位時，從非下垂部到下垂仰臥位時，從非下垂部到下垂部的肺衰減呈遞增樣，常與下部的肺衰減呈遞增樣，常與下垂部的灌注增加及通氣減少有垂部的灌注增加及通氣減少有關(guān)，這種梯度在肺容量小的時關(guān)，這種梯

12、度在肺容量小的時候更明顯。候更明顯。l在呼氣末正常肺表現(xiàn)為衰減增在呼氣末正常肺表現(xiàn)為衰減增加，這與肺組織體素內(nèi)的含氣加，這與肺組織體素內(nèi)的含氣量減少有關(guān)。量減少有關(guān)。正常肺呼氣末表現(xiàn)為衰減增加，從正常肺呼氣末表現(xiàn)為衰減增加，從非下垂部到下垂部的肺衰減呈遞增。非下垂部到下垂部的肺衰減呈遞增。l正常肺呼氣末表現(xiàn)為衰減增加正常肺呼氣末表現(xiàn)為衰減增加吸氣相呼氣相吸氣相呼氣相正常肺非下垂部及下垂部密度曲線正常肺非下垂部及下垂部密度曲線l在氣流阻塞時，由于呼氣性在氣流阻塞時，由于呼氣性氣道狹窄和氣流阻力增加共氣道狹窄和氣流阻力增加共同引起呼氣性空氣阻塞。同引起呼氣性空氣阻塞。l空氣貯留在空氣貯留在CT上表

13、現(xiàn)為有異上表現(xiàn)為有異常的衰減降低和較正常肺組常的衰減降低和較正常肺組織容積減小較少織容積減小較少 空氣貯留空氣貯留l由于細(xì)支氣管病變的不均勻性，可導(dǎo)致透由于細(xì)支氣管病變的不均勻性，可導(dǎo)致透亮肺和正常肺交織，形成馬賽克灌注亮肺和正常肺交織，形成馬賽克灌注(Mosaic perfusion，也稱為馬賽克血量減也稱為馬賽克血量減少少)。l可與其它產(chǎn)生肺小葉密度改變?nèi)缏苑嗡膳c其它產(chǎn)生肺小葉密度改變?nèi)缏苑嗡ㄈ氨憩F(xiàn)為斑片狀毛玻璃密度的肺實質(zhì)病塞及表現(xiàn)為斑片狀毛玻璃密度的肺實質(zhì)病相混淆。相混淆。l但是當(dāng)空氣貯留時，馬賽克灌注在呼但是當(dāng)空氣貯留時，馬賽克灌注在呼氣末圖像上更明顯，而后者在呼氣末氣末圖像

14、上更明顯，而后者在呼氣末時其透亮區(qū)的密度將適度增加時其透亮區(qū)的密度將適度增加(并有并有容積縮小容積縮小)。馬賽克灌注馬賽克灌注l空氣貯留的定量測定提供了有關(guān)肺實空氣貯留的定量測定提供了有關(guān)肺實質(zhì)和氣道狀態(tài)的重要信息。質(zhì)和氣道狀態(tài)的重要信息。l在一個圖像上的在一個圖像上的HU值分布可表示為肺值分布可表示為肺衰減曲線的頻率分布。衰減曲線的頻率分布。lRienmuller認(rèn)為，曲線下認(rèn)為，曲線下-900HU的的區(qū)域與胸內(nèi)氣體容積和特殊的阻力有區(qū)域與胸內(nèi)氣體容積和特殊的阻力有關(guān)；關(guān)；l參考其呼吸時相后，它是測定肺破壞參考其呼吸時相后，它是測定肺破壞及氣流阻塞范圍的最敏感的方法。及氣流阻塞范圍的最敏感的

15、方法。 動動態(tài)態(tài)掃掃描描像像素素分分析析感興趣區(qū)的像素動態(tài)分析感興趣區(qū)的像素動態(tài)分析動動態(tài)態(tài)螺螺旋旋CT掃掃描描l頻率分布曲線愈向左移動頻率分布曲線愈向左移動(即低衰減部即低衰減部分較大分較大)，表示因肺氣腫或呼氣氣流阻，表示因肺氣腫或呼氣氣流阻塞所致之肺破壞范圍愈廣泛。塞所致之肺破壞范圍愈廣泛。l-900至至-700HU之間的區(qū)域與肺活量之間的區(qū)域與肺活量(VC)、CO的彌散力的彌散力(DLCO)及運動時動及運動時動脈氧含量強烈相關(guān)。脈氧含量強烈相關(guān)。l曲線向右移動（即高衰減部分較大），曲線向右移動（即高衰減部分較大），則反映血流增多或在間質(zhì)、細(xì)胞及肺則反映血流增多或在間質(zhì)、細(xì)胞及肺實質(zhì)內(nèi)的

16、液體含量增加。實質(zhì)內(nèi)的液體含量增加。頻率分布曲線頻率分布曲線l電子束電子束CT(EBT)可以在可以在50-100ms曝光后曝光后取得圖像，因此可在呼吸運動時獲得實取得圖像，因此可在呼吸運動時獲得實時的系列圖像而不會因活動而影響圖像時的系列圖像而不會因活動而影響圖像質(zhì)量。質(zhì)量。l雖然其技術(shù)參數(shù)隨各種特殊的應(yīng)用、所雖然其技術(shù)參數(shù)隨各種特殊的應(yīng)用、所需的分辨率程度以及解剖區(qū)域不同而異，需的分辨率程度以及解剖區(qū)域不同而異，但在肺量計觸發(fā)或同時監(jiān)視下，電子束但在肺量計觸發(fā)或同時監(jiān)視下，電子束CT可在可在500ms內(nèi)取得一系列層厚內(nèi)取得一系列層厚1.5-3mm的圖像。的圖像。lEBT也可采用心電門控以研究

17、無搏動偽也可采用心電門控以研究無搏動偽影的兩下肺。影的兩下肺。 l在大多數(shù)的肺功能性成像應(yīng)用中，在大多數(shù)的肺功能性成像應(yīng)用中，通過上、中、下肺獲得的系列圖通過上、中、下肺獲得的系列圖像提供了滿意的肺樣本。像提供了滿意的肺樣本。l綜合分析肺量計和圖像資料，某綜合分析肺量計和圖像資料，某一興趣區(qū)內(nèi)肺衰減的改變可作為一興趣區(qū)內(nèi)肺衰減的改變可作為時間、氣流或肺容積的函數(shù)來測時間、氣流或肺容積的函數(shù)來測定。定。l在正常人中，電子束在正常人中，電子束CT研究研究顯示，呼氣時衰減的增加與顯示，呼氣時衰減的增加與肺容積的改變成比例。肺容積的改變成比例。l雖然在不同病人和不同肺區(qū)雖然在不同病人和不同肺區(qū)中有較大

18、差異，但在用力呼中有較大差異，但在用力呼氣時平均衰減值減少氣時平均衰減值減少200HU。l偶爾，正常時可見累及一個偶爾，正常時可見累及一個次級肺小葉的局部低衰減區(qū)，次級肺小葉的局部低衰減區(qū)，特別在舌葉和下葉背段中。特別在舌葉和下葉背段中。l最大的衰減變化發(fā)生于肺的最大的衰減變化發(fā)生于肺的下垂部，該處肺衰減平均減下垂部，該處肺衰減平均減少少220HU，而在非下垂部平而在非下垂部平均為均為180HU。 肺衰減肺衰減減少僅減少僅65HUl與此相反，空氣貯留區(qū)域的肺衰與此相反，空氣貯留區(qū)域的肺衰減變化很小，用力呼氣后平均減減變化很小，用力呼氣后平均減少少100HU或更少，或隨呼氣呈矛或更少，或隨呼氣呈

19、矛盾性減少。盾性減少。l由低的肺衰減區(qū)的分布可推測氣由低的肺衰減區(qū)的分布可推測氣流阻塞的部位以及累及的氣道。流阻塞的部位以及累及的氣道。 l如果空氣貯留累及一側(cè)或一葉肺，如果空氣貯留累及一側(cè)或一葉肺，其阻塞的部位常分別為主支氣管其阻塞的部位常分別為主支氣管或葉支氣管，這可能與支氣管腔或葉支氣管，這可能與支氣管腔內(nèi)閉塞、外壓或伴有呼氣性氣道內(nèi)閉塞、外壓或伴有呼氣性氣道萎陷的管壁異常軟弱有關(guān)。萎陷的管壁異常軟弱有關(guān)。l段或小葉的血量減少反映了橫斷段或小葉的血量減少反映了橫斷面影像難以分辨的細(xì)支氣管病變，面影像難以分辨的細(xì)支氣管病變，如哮喘和縮窄性細(xì)支氣管炎。如哮喘和縮窄性細(xì)支氣管炎。l右上、中葉支

20、氣管狹右上、中葉支氣管狹窄所致上、中葉廣泛窄所致上、中葉廣泛空氣貯留空氣貯留l哮喘所致哮喘所致空氣貯留空氣貯留l全細(xì)支氣管炎全細(xì)支氣管炎所致廣泛、彌所致廣泛、彌漫性空氣貯留漫性空氣貯留l三、臨床應(yīng)用三、臨床應(yīng)用l 動態(tài)電子束動態(tài)電子束CT對一側(cè)肺移植患者提供了對一側(cè)肺移植患者提供了唯一的評定不同側(cè)肺功能和氣管暢通狀況的唯一的評定不同側(cè)肺功能和氣管暢通狀況的方法。方法。l肺移植患者的術(shù)后流量環(huán)仍是不正常的，因肺移植患者的術(shù)后流量環(huán)仍是不正常的，因為它代表了原有肺和移植肺的復(fù)合功能。為它代表了原有肺和移植肺的復(fù)合功能。l當(dāng)用力呼氣時可用肺量計門控的電子束當(dāng)用力呼氣時可用肺量計門控的電子束CT明確顯

21、示支氣管吻合口的通暢狀況。明確顯示支氣管吻合口的通暢狀況。l同時，原有肺和移植肺的時間衰減曲線也可同時，原有肺和移植肺的時間衰減曲線也可分別研究。分別研究。 l健康的移植肺表現(xiàn)為在最初的健康的移植肺表現(xiàn)為在最初的4s內(nèi)與容內(nèi)與容積積時間曲線平行的正常的衰減增加。時間曲線平行的正常的衰減增加。l支氣管吻合口堵塞或?qū)儆谂懦夥磻?yīng)的閉支氣管吻合口堵塞或?qū)儆谂懦夥磻?yīng)的閉塞性細(xì)支氣管炎可導(dǎo)致肺衰減的異常。塞性細(xì)支氣管炎可導(dǎo)致肺衰減的異常。l呼吸過程中伴隨的衰減變化可先于其它呼吸過程中伴隨的衰減變化可先于其它可見的形態(tài)上的排斥改變，這可用來區(qū)可見的形態(tài)上的排斥改變，這可用來區(qū)別在這些病人中的細(xì)支氣管病變和其

22、它別在這些病人中的細(xì)支氣管病變和其它不同原因所致的肺功能降低。不同原因所致的肺功能降低。l功能性電子束功能性電子束CT也非常適于評價生也非常適于評價生理狀態(tài)下的氣管和大氣道形態(tài)上的理狀態(tài)下的氣管和大氣道形態(tài)上的動態(tài)改變。用自動跟蹤程序可確定動態(tài)改變。用自動跟蹤程序可確定吸氣和呼氣末的氣道橫截面積。吸氣和呼氣末的氣道橫截面積。l在氣管軟化時，氣管橫切面上的形在氣管軟化時，氣管橫切面上的形態(tài)和大小在平靜呼吸時多為正常，態(tài)和大小在平靜呼吸時多為正常，但在吸氣末時氣管明顯變形，其橫但在吸氣末時氣管明顯變形，其橫截面積也相應(yīng)減少，其范圍在截面積也相應(yīng)減少，其范圍在80至至100之間。之間。l許多研究者用

23、許多研究者用CT研究哮喘和慢性阻研究哮喘和慢性阻塞性肺疾病患者。塞性肺疾病患者。lLamers等用肺量計門控等用肺量計門控CT比較了慢比較了慢性支氣管炎和肺氣腫患者于性支氣管炎和肺氣腫患者于10和和90VC時所測得的肺衰減并和正常時所測得的肺衰減并和正常人作了對比。人作了對比。l肺氣腫患者表現(xiàn)為肺衰減在兩種屏肺氣腫患者表現(xiàn)為肺衰減在兩種屏氣水平上均較正常人顯著降低，而氣水平上均較正常人顯著降低，而慢性支氣管炎患者則僅在慢性支氣管炎患者則僅在10VC時時有異常的肺衰減減少有異常的肺衰減減少(0.001）。）。 l肺氣腫肺氣腫所致空所致空氣貯留氣貯留l兩種屏氣狀態(tài)下肺衰減的平均值兩種屏氣狀態(tài)下肺衰

24、減的平均值改變在正常人中要比各種慢性阻改變在正常人中要比各種慢性阻塞性肺病患者明顯為大。塞性肺病患者明顯為大。l在在10VC的肺衰減和第的肺衰減和第1秒最大秒最大呼氣量與一氧化碳彌散能力之間呼氣量與一氧化碳彌散能力之間及及90VC的肺衰減與一氧化碳的肺衰減與一氧化碳彌散能力之間都有顯著相關(guān)。彌散能力之間都有顯著相關(guān)。 l他們提出，在肺氣腫中的肺衰減他們提出，在肺氣腫中的肺衰減減低代表了肺破壞；減低代表了肺破壞；l而在慢性支氣管炎中則反映了呼而在慢性支氣管炎中則反映了呼氣時空氣貯留。氣時空氣貯留。l此外，他們認(rèn)為在氣流阻塞患者此外，他們認(rèn)為在氣流阻塞患者中，在同一解剖層面上從中，在同一解剖層面上

25、從10和和90VC取得的圖像足以診斷慢取得的圖像足以診斷慢性氣道阻塞。性氣道阻塞。l 在對無癥狀的哮喘患者和不吸煙的正在對無癥狀的哮喘患者和不吸煙的正常人的前瞻性研究中，常人的前瞻性研究中，Newman等比較等比較了在肺基底部的了在肺基底部的CT和和HRCT圖像上的圖像上的肺衰減，發(fā)現(xiàn)呼氣時的平均象素指數(shù)肺衰減，發(fā)現(xiàn)呼氣時的平均象素指數(shù)(-900HU象素的百分比）在哮喘患者象素的百分比）在哮喘患者中明顯為高。中明顯為高。l平均象素指數(shù)與肺功能參數(shù)如平均象素指數(shù)與肺功能參數(shù)如1s最大呼最大呼氣量氣量(FEVl)，殘氣量殘氣量(RV)和功能性殘氣和功能性殘氣量量(FRC)顯著相關(guān)，反映了空氣貯留和

26、顯著相關(guān)，反映了空氣貯留和氣道阻塞。氣道阻塞。l哮喘所致空氣貯留哮喘所致空氣貯留l哮喘所致空氣貯留哮喘所致空氣貯留l最近最近Goldin等研究了一小組輕度哮喘等研究了一小組輕度哮喘病人和正常人，先用肺量計和螺旋病人和正常人，先用肺量計和螺旋HRCT作基線掃描，再用乙酰甲基膽作基線掃描，再用乙酰甲基膽素激發(fā)支氣管后重復(fù)掃描，在素激發(fā)支氣管后重復(fù)掃描，在FRC系系列上用半自動支氣管分割法測量可見列上用半自動支氣管分割法測量可見的支氣管的橫截面積。的支氣管的橫截面積。l在正常人和哮喘患者之間，在基線和在正常人和哮喘患者之間，在基線和用乙酰甲基膽素后支氣管面積改變的用乙酰甲基膽素后支氣管面積改變的百分

27、率上有顯著差異，但這種顯著差百分率上有顯著差異，但這種顯著差異僅見于最小的可見氣道中。異僅見于最小的可見氣道中。 l他們也比較了興趣區(qū)在他們也比較了興趣區(qū)在FRC和和RV時基線及時基線及用乙酰甲基膽素后的肺衰減頻率分布曲線，用乙酰甲基膽素后的肺衰減頻率分布曲線，由局部標(biāo)志如血管分支的類型來保證不同由局部標(biāo)志如血管分支的類型來保證不同的圖像系列中解剖關(guān)系的正確。的圖像系列中解剖關(guān)系的正確。l在基線和用乙酰甲基膽素后的正常人和哮在基線和用乙酰甲基膽素后的正常人和哮喘患者，他們的肺衰減曲線均有顯著差異。喘患者，他們的肺衰減曲線均有顯著差異。l在基線上正常人和輕度哮喘患者之呼氣氣在基線上正常人和輕度哮

28、喘患者之呼氣氣流的測量結(jié)果是相似的，但是在功能性殘流的測量結(jié)果是相似的，但是在功能性殘氣量和殘氣量狀態(tài)下的肺衰減參數(shù)改變百氣量和殘氣量狀態(tài)下的肺衰減參數(shù)改變百分率上，哮喘患者比正常人小。分率上，哮喘患者比正常人小。l輕輕度度哮哮喘喘患患者者局局限限性性空空氣氣貯貯留留l在用乙酰甲基膽素后，正常人在在用乙酰甲基膽素后，正常人在1s最大呼氣最大呼氣量減少量減少10時肺衰減的相應(yīng)改變很輕微，時肺衰減的相應(yīng)改變很輕微，而哮喘患者而哮喘患者FEVl減少減少20-36時，其肺衰時，其肺衰減減少明顯，這一點表現(xiàn)為與基線相比較的減減少明顯，這一點表現(xiàn)為與基線相比較的肺衰減頻率分布的明顯左移。肺衰減頻率分布的明

29、顯左移。l在另一小組給予霧化在另一小組給予霧化-2興奮劑后，結(jié)果興奮劑后，結(jié)果1s最最大呼氣量恢復(fù)到基線值，但病人仍有胸部發(fā)大呼氣量恢復(fù)到基線值，但病人仍有胸部發(fā)緊及呼吸困難等癥狀，而且肺衰減參數(shù)也沒緊及呼吸困難等癥狀，而且肺衰減參數(shù)也沒有完全恢復(fù)到基線值。有完全恢復(fù)到基線值。l如果這些觀察在未來的對人類的研究中能得如果這些觀察在未來的對人類的研究中能得到支持，那么，生理性影像提供的功能性信到支持，那么，生理性影像提供的功能性信息將有助于解決癥狀和傳統(tǒng)肺功能檢查中的息將有助于解決癥狀和傳統(tǒng)肺功能檢查中的矛盾。矛盾。l 四、展望四、展望l 在高空間分辨力下快速采集容積性影在高空間分辨力下快速采集

30、容積性影像資料，加上先進的圖像處理技術(shù)提供像資料，加上先進的圖像處理技術(shù)提供了無與倫比的機會以探究局部肺結(jié)構(gòu)和了無與倫比的機會以探究局部肺結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。功能之間的關(guān)系。l今天，傳統(tǒng)的肺功能檢查仍被用作參考今天，傳統(tǒng)的肺功能檢查仍被用作參考標(biāo)準(zhǔn)以比較功能性成像指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)以比較功能性成像指標(biāo)。l但是，肺功能檢查只提供肺功能的總體但是，肺功能檢查只提供肺功能的總體指標(biāo)，而生理性橫斷面成像能夠了解局指標(biāo)，而生理性橫斷面成像能夠了解局部氣道的異常。部氣道的異常。 l螺旋和電子束螺旋和電子束CT技術(shù)結(jié)合先進圖像技術(shù)結(jié)合先進圖像分析工具提供了更好地顯示支氣管分析工具提供了更好地顯示支氣管解剖和呼吸生

31、理這一復(fù)合體特征的解剖和呼吸生理這一復(fù)合體特征的可能。可能。l功能性成像實踐的進一步發(fā)展包括：功能性成像實踐的進一步發(fā)展包括：l建立獨立于傳統(tǒng)肺功能檢查之外的建立獨立于傳統(tǒng)肺功能檢查之外的功能性成像參數(shù)之正常值，減少曝功能性成像參數(shù)之正常值，減少曝光時間以保證圖像質(zhì)量以及提高快光時間以保證圖像質(zhì)量以及提高快速分析和顯示的處理能力。速分析和顯示的處理能力。l新的對比劑，例如能注射的、且新的對比劑，例如能注射的、且能在生物體內(nèi)降解的微球體能在生物體內(nèi)降解的微球體(micropheres),或綜合了放射性核或綜合了放射性核素、磁共振、素、磁共振、X線資料的技術(shù)有線資料的技術(shù)有望能對灌注、通氣及結(jié)構(gòu)的

32、參數(shù)望能對灌注、通氣及結(jié)構(gòu)的參數(shù)作實時的采集。作實時的采集。l生理性成像將從研究工具領(lǐng)域持生理性成像將從研究工具領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展為評價各種呼吸道疾病的續(xù)發(fā)展為評價各種呼吸道疾病的實用技術(shù)。實用技術(shù)。 l五、支氣管擴張的螺旋五、支氣管擴張的螺旋CT動態(tài)掃描動態(tài)掃描l螺旋螺旋CT動態(tài)掃描在支氣管擴張的診動態(tài)掃描在支氣管擴張的診斷中具有無創(chuàng)性、高度敏感性和特斷中具有無創(chuàng)性、高度敏感性和特異性，不僅能夠如實地描繪出支氣異性，不僅能夠如實地描繪出支氣管擴張及其空氣貯留的范圍和程度，管擴張及其空氣貯留的范圍和程度，而且可將空氣貯留量化以初步評估而且可將空氣貯留量化以初步評估病變肺的功能狀況。病變肺的功能狀況。

33、l因此，它在實際工作中已基本取代因此，它在實際工作中已基本取代支氣管造影而成為本病診斷中的首支氣管造影而成為本病診斷中的首選方法。選方法。l33例支氣管擴張患者分別做深吸、例支氣管擴張患者分別做深吸、呼氣末全肺螺旋呼氣末全肺螺旋CT掃描以確定有無掃描以確定有無支氣管擴張及計算支氣管擴張積分。支氣管擴張及計算支氣管擴張積分。l積分標(biāo)準(zhǔn)：全肺分為六葉，舌葉和積分標(biāo)準(zhǔn)：全肺分為六葉，舌葉和中葉均被視為獨立肺葉；中葉均被視為獨立肺葉；l根據(jù)各肺葉中支氣管擴張所管轄的根據(jù)各肺葉中支氣管擴張所管轄的遠(yuǎn)端肺組織占該葉體積之百分比來遠(yuǎn)端肺組織占該葉體積之百分比來進行積分。進行積分。l0分：無支氣管擴張；分：無

34、支氣管擴張；l1分：百分比分：百分比25%；l2分：百分比為分：百分比為25%-50%；l3分：百分比分：百分比50%。l每個病人積分為各層面相加后之每個病人積分為各層面相加后之平均數(shù)平均數(shù),每例之積分為其六個肺每例之積分為其六個肺葉積分相加數(shù)，最高分葉積分相加數(shù)，最高分18分，最分，最低分低分0分分l空氣貯留的積分評估采用視覺評空氣貯留的積分評估采用視覺評估和估和CT值測定相結(jié)合之方法。值測定相結(jié)合之方法。l若深呼氣時的若深呼氣時的CT值增加少于值增加少于100HU認(rèn)為有空氣貯留。認(rèn)為有空氣貯留。l根據(jù)每個肺葉上全部空氣貯留區(qū)根據(jù)每個肺葉上全部空氣貯留區(qū)域在該肺葉體積中所占的百分比，域在該肺

35、葉體積中所占的百分比，也采取也采取3分制以表達(dá)空氣貯留的分制以表達(dá)空氣貯留的程度。程度。l0分，無空氣貯留區(qū)域；分，無空氣貯留區(qū)域；l1分，百分比分，百分比25%；l2分，百分比為分，百分比為25%-50%；l3分分, 百分比百分比50%。l每個病人積分為其全部六個每個病人積分為其全部六個肺葉積分相加，最高肺葉積分相加，最高18分。分。l28例病人在例病人在CT檢查后一周內(nèi)做了肺功能檢查后一周內(nèi)做了肺功能測定。包括：測定。包括：l用力肺活量（用力肺活量（FVC），），l一秒最大呼氣量（一秒最大呼氣量（FEV1），），l一秒最大呼氣量與用力肺活 量 之 比一秒最大呼氣量與用力肺活 量 之 比（F

36、EV1/FVC），），l2 5 % 肺 活 量 時 最 大 用 力 呼 氣 流 率肺 活 量 時 最 大 用 力 呼 氣 流 率（FIF25），），l50%肺活量時最大呼氣流率（肺活量時最大呼氣流率（FIF50），l殘氣量（殘氣量（RV）。）。l每項肺功能結(jié)果均為實際測定值每項肺功能結(jié)果均為實際測定值與預(yù)計值的百分比。與預(yù)計值的百分比。l 我們分別統(tǒng)計了支氣管擴張與我們分別統(tǒng)計了支氣管擴張與空氣貯留的發(fā)生率并計算了相關(guān)空氣貯留的發(fā)生率并計算了相關(guān)性，同時與肺功能結(jié)果作了對比性，同時與肺功能結(jié)果作了對比分析。分析。 l33例支氣管擴張患者于深呼氣末圖象上例支氣管擴張患者于深呼氣末圖象上有有112

37、個肺葉存在空氣貯留，占全部肺個肺葉存在空氣貯留，占全部肺葉數(shù)（葉數(shù)（198個）的個）的56.6%；l而在深吸氣末時僅有而在深吸氣末時僅有26個患者的個患者的98個肺個肺葉顯示肺密度減低區(qū)。葉顯示肺密度減低區(qū)。l有有98個肺葉存在支氣管擴張（個肺葉存在支氣管擴張（49.5%），），在兩種呼氣時相上均得以清楚顯示。在兩種呼氣時相上均得以清楚顯示。l各個肺葉上支氣管擴張與空氣貯留的發(fā)各個肺葉上支氣管擴張與空氣貯留的發(fā)生率及其相關(guān)性見表生率及其相關(guān)性見表-1。 表表1 各肺葉中支氣管擴張與空氣貯留的發(fā)生率及其相關(guān)性各肺葉中支氣管擴張與空氣貯留的發(fā)生率及其相關(guān)性 部部 位位 支氣管擴支氣管擴 支氣管擴支

38、氣管擴 空氣貯留空氣貯留 空氣貯留空氣貯留 二者相二者相 張肺葉數(shù)張肺葉數(shù) 張發(fā)生率張發(fā)生率 肺葉數(shù)肺葉數(shù) 發(fā)生率發(fā)生率 關(guān)系數(shù)關(guān)系數(shù) （個）（個） （%） （個）（個） （%） Rn 左上葉左上葉 10 30.30 12 36.36 0.6547 舌舌 葉葉 20 60.60 22 66.67 0.7226 左下葉左下葉 25 75.76 26 78.79 0.8838 右上葉右上葉 9 27.27 13 39.39 0.4390 右中葉右中葉 13 39.39 17 51.52 0.7138 右下葉右下葉 21 63.64 22 66.67 0.8727l98個存在支氣管擴張的肺葉于深呼個

39、存在支氣管擴張的肺葉于深呼氣末時均顯示有大小不等的空氣貯氣末時均顯示有大小不等的空氣貯留區(qū)（留區(qū)（100%）。）。l7 例例 1 4 個 無 支 氣 管 擴 張 的 肺 葉個 無 支 氣 管 擴 張 的 肺 葉（12.5%）于深呼氣末）于深呼氣末CT發(fā)現(xiàn)有局發(fā)現(xiàn)有局灶性的空氣貯留。灶性的空氣貯留。l這種較小的空氣貯留在深吸氣末這種較小的空氣貯留在深吸氣末CT上未能表現(xiàn)出肺密度減低區(qū)或視覺上未能表現(xiàn)出肺密度減低區(qū)或視覺評估無法判斷它的存在。評估無法判斷它的存在。l支氣管擴支氣管擴張所致空張所致空氣貯留氣貯留l無支氣管擴無支氣管擴張的局灶性張的局灶性的空氣貯留。的空氣貯留。l91/98（92.8%

40、）個肺葉的支氣管擴張積）個肺葉的支氣管擴張積分與空氣貯留積分相一致；分與空氣貯留積分相一致；l其中，其中，1分者分者21個（個（21.4%），），2分者分者40個（個（40.8%），），3分者分者30個（個（30.6%）。）。l二種積分在二種積分在7個（個（7.2%）肺葉中不相符，）肺葉中不相符，但均為空氣貯留積分大于支氣管擴張積但均為空氣貯留積分大于支氣管擴張積分。分。l有有14個肺葉存在空氣貯留而無支氣管擴個肺葉存在空氣貯留而無支氣管擴張，其空氣貯留積分僅為張，其空氣貯留積分僅為1分，于深呼分，于深呼氣末時表現(xiàn)為局灶性的肺密度減低區(qū)。氣末時表現(xiàn)為局灶性的肺密度減低區(qū)。l33例總的支氣管擴張

41、積分與總的空氣貯留積分具例總的支氣管擴張積分與總的空氣貯留積分具有高度的相關(guān)性（有高度的相關(guān)性（r=0.94, P0.001）（）（表表-2）。）。 表表2 空氣貯留積分與支氣管擴張積分、空氣貯留積分與支氣管擴張積分、 肺功能指數(shù)的相關(guān)性肺功能指數(shù)的相關(guān)性 呼氣末的平均呼氣末的平均 相關(guān)系數(shù)相關(guān)系數(shù) 統(tǒng)計學(xué)意義統(tǒng)計學(xué)意義 空氣貯留積分空氣貯留積分 （Rn） （P） 平均支氣管擴張積分平均支氣管擴張積分 0.94 0.05 FVC -0.18 0.05 FEV1/FVC -0.36 0.05 FIF25 -0.51 0.05 FIF50 - 0.77 0.01 RV 0.75 0.01l空氣貯留

42、是指在呼氣過程中全部或部空氣貯留是指在呼氣過程中全部或部分肺內(nèi)保留有過多的空氣。分肺內(nèi)保留有過多的空氣。lCT影象上的空氣貯留常被認(rèn)為是小氣影象上的空氣貯留常被認(rèn)為是小氣道病變的表現(xiàn)。道病變的表現(xiàn)。l由于擴張的支氣管壁順應(yīng)性降低，致由于擴張的支氣管壁順應(yīng)性降低，致其遠(yuǎn)端的小氣道通氣性下降，形成阻其遠(yuǎn)端的小氣道通氣性下降，形成阻塞性改變；塞性改變；l因此，空氣貯留雖然常見于小氣道疾因此，空氣貯留雖然常見于小氣道疾病如哮喘及閉塞性細(xì)支氣管炎，但也病如哮喘及閉塞性細(xì)支氣管炎，但也可見于支氣管擴張?？梢娪谥夤軘U張。 lHansell等曾對等曾對70例支氣管擴張患者例支氣管擴張患者做了動態(tài)做了動態(tài)CT

43、掃描，在有嚴(yán)重支氣管掃描，在有嚴(yán)重支氣管擴張的擴張的311個肺葉中個肺葉中59%呼氣時都有呼氣時都有空氣貯留；空氣貯留；l本組中本組中98個有支氣管擴張的肺葉中個有支氣管擴張的肺葉中呼氣時都存在空氣貯留（呼氣時都存在空氣貯留（100%）；）；各肺葉上空氣貯留與支氣管擴張的各肺葉上空氣貯留與支氣管擴張的發(fā)生率基本一致，存在密切相關(guān)性發(fā)生率基本一致，存在密切相關(guān)性。l所以，此時的空氣貯留被認(rèn)為是支所以，此時的空氣貯留被認(rèn)為是支氣管擴張所致。氣管擴張所致。l長期慢性反復(fù)發(fā)作的小氣道感染可長期慢性反復(fù)發(fā)作的小氣道感染可累及鄰近的支氣管，致其管壁纖維累及鄰近的支氣管，致其管壁纖維化和順應(yīng)性降低，形成支氣

44、管擴張?；晚槕?yīng)性降低，形成支氣管擴張。lIm等在等在48例動態(tài)呼氣例動態(tài)呼氣CT片上見到空片上見到空氣貯留者中氣貯留者中85%（41例）都有支氣例）都有支氣管擴張；管擴張；l本組本組112個有空氣貯留的肺葉中個有空氣貯留的肺葉中98個個（87.5%）肺葉都有支氣管擴張，各）肺葉都有支氣管擴張，各肺葉上空氣貯留的發(fā)生率均較支氣肺葉上空氣貯留的發(fā)生率均較支氣管擴張高；管擴張高； l另有另有14個無支氣管擴張的肺葉也見個無支氣管擴張的肺葉也見到空氣貯留，占全部到空氣貯留，占全部100個無支氣管個無支氣管擴張肺葉數(shù)的擴張肺葉數(shù)的14%。l在在Hansell等的等的406個無支氣管擴張的個無支氣管擴張

45、的肺葉中也見到肺葉中也見到17%有空氣貯留。有空氣貯留。l表明這些空氣貯留可先于支氣管擴表明這些空氣貯留可先于支氣管擴張而存在，可能是細(xì)支氣管的慢性張而存在，可能是細(xì)支氣管的慢性粘液阻塞和粘液阻塞和/或其它各種原因引起的或其它各種原因引起的細(xì)支氣管狹窄或閉塞所致。細(xì)支氣管狹窄或閉塞所致。l支氣管擴支氣管擴張所致空張所致空氣貯留氣貯留l無支氣管擴無支氣管擴張的局灶性張的局灶性的空氣貯留。的空氣貯留。l本組中本組中98個病變肺葉于深呼氣末個病變肺葉于深呼氣末影象上均可見到空氣貯留。影象上均可見到空氣貯留。l其中有其中有91個（個（92.9%）肺葉的支）肺葉的支氣管擴張積分與空氣貯留積分相氣管擴張積

46、分與空氣貯留積分相等，其平均支氣管擴張積分與平等，其平均支氣管擴張積分與平均空氣貯留積分之間的相關(guān)系數(shù)均空氣貯留積分之間的相關(guān)系數(shù)為為0.94，表明支氣管擴張與空氣表明支氣管擴張與空氣貯留高度密切相關(guān)；貯留高度密切相關(guān)； l另另14個有空氣貯留而無支氣管擴張個有空氣貯留而無支氣管擴張的肺葉其空氣貯留積分均僅為的肺葉其空氣貯留積分均僅為1分，分，表示它可先于支氣管擴張而存在，表示它可先于支氣管擴張而存在，也可以是小氣道病變發(fā)展到一定程也可以是小氣道病變發(fā)展到一定程度的結(jié)果，二者相互影響，共同作度的結(jié)果，二者相互影響，共同作用。用。l這些患者中的小氣道病變過去只能這些患者中的小氣道病變過去只能靠病

47、理診斷，現(xiàn)在可以由動態(tài)靠病理診斷，現(xiàn)在可以由動態(tài)CT對對支氣管擴張和其伴有的小氣道病變支氣管擴張和其伴有的小氣道病變的范圍做出正確的判斷。的范圍做出正確的判斷。 l深呼氣后的深呼氣后的CT上見到的空氣貯留還上見到的空氣貯留還能提供其它的各種檢查都未被懷疑能提供其它的各種檢查都未被懷疑的小氣道病變的線索。的小氣道病變的線索。l這些病變中包括一些固定性的氣道這些病變中包括一些固定性的氣道閉鎖或狹窄，如細(xì)支氣管炎、閉塞閉鎖或狹窄，如細(xì)支氣管炎、閉塞性細(xì)支氣管炎等；性細(xì)支氣管炎等；l也可以是反應(yīng)性的如在哮喘中的氣也可以是反應(yīng)性的如在哮喘中的氣流阻力增加等。流阻力增加等。 l小氣道功能障礙主要表現(xiàn)為小氣道功能障礙主要表現(xiàn)為FIF25、FIF50降低和降低和RV增高。增高。l本組中空氣貯留積分與肺功能試驗中的小本組中空氣貯留積分與肺功能試驗中的小氣道功能（氣道功能（RV