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伴有氣道壁破壞的病理狀態(tài)。目前臨床上對早期肺氣腫診斷缺乏較為敏感而準確的標準，查體、胸部X線及肺功能測定均存在局限性，造成大量早期肺氣腫患者耽誤了治療的最佳時機并使疾病進展為慢性阻塞性肺疾病。多層螺旋CT肺容積測定是對肺容積更為客觀真實的描述，尤其是發(fā)現(xiàn)早期肺氣腫肺容積改變較為敏感的指標。本文就多層螺旋CT肺容積測定對診斷早期肺氣腫的臨床應用進展給予綜述。

1 肺氣腫

1.1 病因及發(fā)病機制 肺氣腫發(fā)病原因復雜，常繼發(fā)于慢性支氣管炎、反復發(fā)生的支氣管哮喘、支氣管擴張等疾病，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，尤其吸煙[1]、大氣污染和感染等因素。肺氣腫發(fā)病機制尚未完全清楚，大多認為與α1蛋白酶-抗蛋白酶系統(tǒng)失衡有關[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)病率相對較低。

1.3 肺氣腫與慢性支氣管炎、COPD的關系 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詢問是否存在慢性支氣管炎的基礎病史尤為重要。慢性支氣管炎、COPD在疾病發(fā)生發(fā)展過程中密切相關[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)一種漸進性的過程[7]。

1.4 肺氣腫診斷標準 目前臨床上診斷慢性阻塞性肺氣腫主要依靠以下4個方面：慢性支氣管炎的基礎病史；癥狀為進行性的呼吸困難；肺氣腫癥狀及體征；胸片和肺功能測定（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，這時進行體格檢查、胸部X線片和肺功能測定可完全正常，多數(shù)于門診健康體檢時被發(fā)現(xiàn)或于肺組織病理切片檢查時發(fā)現(xiàn)肺氣腫。有研究證實吸煙與肺功能改變密切相關，因此詢問患者有無吸煙病史是診斷早期肺氣腫一個重要參考標準[8]。

2.2 早期診斷重要性 早期肺氣腫病人由于完全勝任日?；顒蛹肮ぷ?，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。隨著病情進展，出現(xiàn)通氣功能障礙時患者出現(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)，通過肺功能測定有通氣功能障礙和殘氣量、肺總量的增加。進入此期的患者多有求醫(yī)愿望，但已錯過控制肺功能進行性損害的最佳時期，部分患者疾病甚至已進展為COPD或慢性肺源性心臟病，患者肺功能及生活質(zhì)量嚴重下降[9]。因此臨床工作中對早期肺氣腫即無癥狀期作出診斷極為重要，對于緩解醫(yī)療資源壓力、降低病人住院率、減輕患者家庭經(jīng)濟負擔都有重要意義。

3 胸片和肺功能診斷早期肺氣腫局限性

肺具有強大通氣儲備功能，早期肺氣腫時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參考標準。早期肺氣腫時PFT檢查可完全正常，這是由于PFT借助于呼吸時進出呼吸道的空氣量來計算肺容積和肺容量以評估肺通氣功能，是判斷氣流受限增高且重復性好的客觀指標[11]。但仍有其本身局限性表現(xiàn)為：（1）肺功能測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)，由于肺組織具有強大的代償能力，在早期肺氣腫時肺功能測定可完全正常，只有大量的呼吸性細支氣管遭到破壞時肺功能才會異常，當肺組織破壞達30%以上時[12]肺功能測定才會有明顯的改變，這種改變也主要表現(xiàn)在肺下野，而肺上野一般認為是肺的“靜止區(qū)”在早期更是缺乏典型表現(xiàn)。肺功能測定實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]人報道了這部分氣體容積約為100 ml，嚴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)，這實際上也造成了肺功能測定在客觀上存在測定誤差。（2）典型阻塞性肺氣腫肺功能測定的特點是：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，因此殘總比值會比實際的要小。另有研究顯示肺部形態(tài)改變早于臨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，而肺上野一般認為是肺的“靜止區(qū)”破壞較少，肺上野的破壞對肺功能測定的影響小，就是說如果病變在肺上野，肺功能測定可能完全正常。

4 早期肺氣腫多層螺旋CT檢測

早期肺氣腫肺部形態(tài)學的改變要早于臨床癥狀及肺功能測定指標的異常，肺上野的破壞對肺功能測定的影響小，就是說如果病變在肺上野，肺功能測定可能正常，但CT完全可以檢出這些區(qū)域的肺氣腫改變。MSCT肺容積測定是利用肺內(nèi)氣體與肺組織存在的天然密度差別，應用肺容積定量分析軟件自動分離肺組織與其他組織，然后進行人工矯正進一步提高描述肺容積的準確性。因此對肺氣腫的診斷更為敏感，有研究證實與病理的相關性優(yōu)于常規(guī)CT檢查，被認為是無創(chuàng)性診斷肺氣腫的金標準[12]。MSCT肺容積測定是一種較為客觀的肺容積測定方法。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)值也更接近實際肺容積。MSCT肺容積測定是對肺真實容積更客觀的描述，排除了大氣道內(nèi)氣體干擾及對患者配合程度的依從性明顯降低。多層螺旋CT肺容積測定是一種較為客觀的肺容積測定方法。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)值也更接近實際肺容積。

4.1 多層螺旋CT肺容積測定方法 20世紀90年代出現(xiàn)的Pulmo軟件采用呼吸門控技術結(jié)合呼吸雙相掃描可以很好的評價全肺乃至局部肺組織的變化，進而間接反映肺功能。Pulmo軟件肺容積測定是利用圖像分割技術，目前常用的圖像分割技術有自動邊緣檢測、閾值限定、種子限域生長等[16-17]。目前多采用閾值限定技術，肺組織與周圍組織CT值差異較大，通過閾值限定分割（閾值上限設定為-300 HU，下限設定為-1024 HU）能較好的分離出肺組織并對其手工校正，保證被測目標物體的單一性以提高定量數(shù)據(jù)的準確性，然后通過疊加每層面體積（每層面面積×層厚）得到全肺容積，測量的準確性得到進一步提高。

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肺容積測定時對肺真實容積更客觀的描述，排除了前文所述的大氣道內(nèi)氣體干擾及對患者配合程度的依從性明顯降低。國內(nèi)外許多研究報道證實了多層螺旋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，目前臨床上對早期肺氣腫診斷缺乏更為準確敏感的標準，既往依據(jù)病史、查體、胸部X線檢查及肺功能測定又存在局限性，造成大量早期肺氣腫患者耽誤了治療的最佳時機，是疾病進展為慢性阻塞性肺疾病。多層螺旋CT肺容積測定的出現(xiàn)是對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準，相信經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)實驗及臨床觀察在診斷早期肺氣腫具有廣闊的應用前景。

[1]陸再英，鐘南山.內(nèi)科學[M].第7版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2008：62-64.

[2]陳灝珠.實用內(nèi)科學[M].第12版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2005：1640-1647.

[3]劉先勝.慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫、哮喘和COPD概念的演變[J].實用醫(yī)學進修雜志，2008，36（1）：1-5.

[4]謝俊剛，徐永健.國內(nèi)外COPD流行病學進展[J].中國實用內(nèi)科雜志：臨床前沿版，2006，26（9）：1401-1403.

[5]中華醫(yī)學會呼吸病學分會.慢性阻塞性肺疾病分組COPD診治指南（2011年修訂版）[S].2011.

[6]鄭永平.淺述慢性阻塞性肺疾病[J].中外醫(yī)學研究，2011，9（22）：179-180.

[7]劉志新.慢性支氣管炎的X線表現(xiàn)分析[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新，2010，7（16）：149-150.

[8]溫林俏，趙國厚，王蜀昆.135例吸煙患者肺功能檢查的臨床分析[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新，2012，9（2）：119-120.

[9]李戰(zhàn)煒.慢性阻塞性肺疾病中西醫(yī)結(jié)合診斷與治療[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新，2012，9（4）：137.

[10]潘紀戍，侯希忠，許軍，等.肺氣腫的CT診斷[J].中華放射學雜志，1989，23（4）：225-226.

[11]Klaus Rabe.The guide for management of chronic obstructive pulmonary disease[J].Chin J Tuberc Respir Dis，2002，25（8）：453-460.

[12]王浩彥.慢性阻塞性肺疾病診治規(guī)范[J].中國臨床醫(yī)生，2001，29（4）：21-23.

[13]Kauczor H U，Heussel C P，F(xiàn)ischer B，et al.Assessment of lung volume using helical CT at inspiration and expiration：comparison with pulmonary function tests[J].Am J Roentgenol，1998，171（4）：1091-1095.

[14]Takeshi Hara，Akira Yamamoto，Xiangrong Zhou，et al.Automated volume measurements of pulmonary emphysema on 3-D chest CT images[J].International Congress Series，2009，1256（3）：1043-1048.

[15]張偉宏，蔡柏薔，王京嵐，等.肺氣腫的CT肺功能成像：CT技術與肺功能檢查的對照研究[J].中華結(jié)核和呼吸雜志，2002，25（3）：150-153.

[16]王鳴鵬.CT檢查技術學[M].上海：復旦大學出版社，2004：135-150.

[17]Akahaka A，Yomashita Y，Nakayama Y，et al.Assessment of lung volumes in pulmonary emphysema using multi detector helical CT：comparison with pulmonary function tests[J].Comput Med Imaging Graph，2001，25（5）：399-404.

[18]Ge X J，Zhang G Z，Zhu Y P，et al.Multi-slice CT pulmonary function evaluation in emphysema[J].Chin J Radiol，2007，41（3）：243-247.

[19]Zou L G，Sun Q R，Qi Y Y，et al.Feasibility of low dose scanning of multi-slice CT in quantitative analysis of lung volume and density[J].Chin J Med Imaging Technol，2007，23（10）：1491-1494.

[20]Akihiko A，Yasuyuki Y，Yoshiharu N，et al.Assessment of lung volume in pulmonary emphysema using multidetector helical CT：comparison with pulmonary function tests[J].Computerized Medial Imaging and Graphics，2001，25（2）：399-404.

[21]Madani A，Zanen J，de Maertelaer V，et al.Pulmonary emphysema：objective quantification at multi-detector row CT-comparison with macroscopic and microscopic morphometry[J].Radiology，2006，238（1）：1036-1043.