李志偉,袁思殊,馬小玲,羅彥,夏黎明
2012年的RSNA科學報告胸部的研究熱點主要集中在COPD患者肺功能的影像學評估、肺腫瘤的診斷及胸部低劑量成像技術(shù),并提出了一些新的重建算法?,F(xiàn)簡要介紹如下。
一些學者利用特殊氣體作為對比劑對肺功能進行評估,在保證安全性的同時,進行定量測量,并分析測量結(jié)果與肺功能的關(guān)系。用于成像的氣體包括19F(氟氣)、129Xe(氙氣)、3He(氦氣)、氪氣(Kr)等。不同氣體、不同成像手段所得到的定量測量結(jié)果多數(shù)與肺功能結(jié)果具有較好的相關(guān)性。
19氟增強MRI示健康人肺內(nèi)氣體呈不均勻分布,而肺病患者不均勻性增加,并能顯示肺病患者呼氣后的空氣潴留。Yoshiharu等使用氧增強MRI評估結(jié)締組織病的肺功能和疾病嚴重程度,計算氧增強MRI的相對強化比率(RER),發(fā)現(xiàn)RER與肺功能參數(shù)、因子KL-6、疾病嚴重程度顯著有相關(guān)性。而Juliana等使用129氙增強MRI發(fā)現(xiàn)健康成人肺的氙氣溶解相信號呈明顯的前-后梯度分布,而COPD患者這種趨勢減弱、紊亂或倒置,提示其肺功能儲備降低。Jame等同樣使用氙氣進行雙源雙能量CT成像,發(fā)現(xiàn)健康人吸入氙氣呈均勻分布,而肺氣腫患者肺部氙氣總量減少且分布不均,肺氣腫患者平均氙氣強化值明顯減低,并與第一秒用力呼氣容量(FEV1)、第一秒用力呼吸容量(FEV1)/最大肺活量(FVC)、峰值流速(%FEV1)有明顯正相關(guān)關(guān)系。James等使用3氦增強MRI發(fā)現(xiàn)在仰臥位時,肺的后部較前部肺泡密度多15%,而腺泡管內(nèi)徑小17%,肺尖與肺底部也存在類似的差異。Jeong等使用氪氣增強雙能CT對5只新英格蘭白兔成像,發(fā)現(xiàn)50%或60%的濃度能達到均勻增強的效果,并認為此濃度的氪氣比較適合于通氣成像。
MR灌注成像在評價COPD患者肺部灌注異常方面顯示了良好的可重復(fù)性,并與肺功能檢查和CT有較高的一致性。Mathieu等使用不屏氣無心電門控的穩(wěn)態(tài)自由進動序列MRI肺灌注和通氣成像,發(fā)現(xiàn)此方法具有良好的可重復(fù)性,可用于臨床。Katja等使用動態(tài)增強MRI比較了局部肺實質(zhì)灌注的定量和半定量的測量結(jié)果,發(fā)現(xiàn)其觀察者內(nèi)和觀察者間的變異系數(shù)均小于10%,有助于臨床非侵入性的、定量評估與肺灌注異常相關(guān)的疾病,信號強度及其上升斜率可以作為反映局部肺血流量的指標。Yi等使用3D部分并行采集動態(tài)增強MRI評估COPD患者局部肺灌注,并將灌注參數(shù)與肺功能測試結(jié)果相比較,發(fā)現(xiàn)COPD患者在MR灌注圖像上產(chǎn)生了斑駁的灌注缺損。肺功能測試值(%FEV1、FVC、FEV1/FVC)與絕大部分MRI灌注參數(shù)(信號強度比、灌注缺損信號強度、最大上升斜率等)有明顯相關(guān)性。以信號強度比(RSI)和肺功能測量參數(shù)的相關(guān)性最高。3D-DCE MR灌注成像定量評價COPD患者肺灌注參數(shù)和肺功能是可行的。Subba發(fā)現(xiàn)健康志愿者與各階段COPD患者的MR灌注參數(shù)之間有明顯差異,各級COPD患者之間的信號強度比(RSI)亦有不同程度的差異。MRI灌注成像參數(shù)值能反映COPD的嚴重程度,RSI在鑒別正常肺與中度肺氣腫時比HRCT容積參數(shù)更加敏感。
Subba等用CT灌注掃描發(fā)現(xiàn)不同的COPD表現(xiàn)型有不同的灌注缺損(PD)模式和rHU值(rHU=異常區(qū)域HU/正常區(qū)域HU),不同表現(xiàn)型的rHU值與FEV1/FVC呈正相關(guān)。rHU可進一步用于評價COPD不同表現(xiàn)型的肺部病變區(qū)域的功能喪失。
Takehiko等使用動態(tài)X線檢查來評估COPD的嚴重性,即在靜息狀態(tài)下進行潮式呼吸,10s內(nèi)使用7.5幀/s脈沖式X線進行數(shù)據(jù)采集,計算相應(yīng)肺部小區(qū)域的每個通氣相的最大差值,用吸氣相的峰值和呼氣相的峰值之比計算局部相對流動速度比,結(jié)果顯示,健康人及不同程度的COPD之間差異有顯著性意義,這種新方法可以被用于評估COPD的嚴重程度。Felix等對小鼠肺氣腫模型進行X線暗視野散射成像(X-ray darkfield scatter imaging),與肺功能測試結(jié)果及組織病理學檢查結(jié)果對比分析,顯示此技術(shù)可以通過整合X線的吸收和散布對肺氣腫進行定位。
CT定量評估肺氣腫方面有多種方法,包括吸氣相肺CT值(低于-900~-995HU的區(qū)域)測量、參數(shù)反應(yīng)圖(PRM)、衰減-容積指數(shù)(AVI)、吸氣/呼氣相密度圖、4D動態(tài)低劑量CT仿真支氣管鏡等。MRI評估肺氣腫方面,James等利用超回波時間序列進行成像,分別使用四組參數(shù)(TR/TE):A:10/5ms,B:20/10ms,C:30/15ms,測量感興趣區(qū)T2*值,發(fā)現(xiàn) A組與第一秒用力呼氣容積比的相關(guān)系數(shù)最高。C組不同程度COPD的吸煙者T2*值差異最明顯。使用多組參數(shù)的UTE可以用于評價吸煙患者肺功能及臨床分期,較短的TE是多組參數(shù)UTE成像中重要組成部分。Katherine等發(fā)現(xiàn)COPD患者與健康志愿者的支氣管憩室發(fā)病率相似,支氣管憩室的數(shù)量與吸煙量及COPD嚴重程度無關(guān)。
對COPD的嚴重程度的評估,Katherin等利用紋理特性的自動分類方法能夠完全正確地判斷患者是否有肺氣腫。盡管正常與“吸煙者肺”,小葉中央型與間隔旁型肺氣腫的肺紋理特性有相互重疊部分,但是這4種肺紋理有明顯差異。據(jù)此,可對吸煙所致肺損傷進行分類并對嚴重程度進行定量。Mizuho等通過3DCT成像發(fā)現(xiàn)肺氣腫低密度區(qū)的分布大小服從冪定律,肺低密度區(qū)的百分比及此冪定律的指數(shù)均與肺功能測試結(jié)果明顯相關(guān)。Jordan等發(fā)現(xiàn)當前吸煙患者的%LAA(以-950HU為臨界值,肺部低于此CT值區(qū)域占全肺體積的百分比)明顯較以前吸煙的患者低。MeiLan和James等使用PRM能對小氣道疾病和肺氣腫進行區(qū)分,發(fā)現(xiàn)小氣道異常多見于COPD早期,而肺氣腫多見于更嚴重的階段,他們認為PRM可以作為監(jiān)控COPD患者病情發(fā)展的一個指標,能夠提供疾病的病灶量、分型和疾病發(fā)展及空間分布等信息。Katherine在稀疏表示紋理基元學習的基礎(chǔ)上(texton learning via sparse representation)發(fā)明了一種新型的計算機輔助肺氣腫分型方法,與高分辨力CT(HRCT)結(jié)果高度一致。通過這種新方法,肺氣腫的分型準確性將大大提高。作者還在吸氣相CT上測量氣道壁厚度和肺氣腫的程度,在吸氣/呼氣相掃描測量肺氣腫和空氣潴留程度。發(fā)現(xiàn)前者能更好的評估肺功能。Katherine在不同病情程度的COPD患者中測量呼氣末平均肺衰減/吸氣平均肺衰減(MLA E/I)比值,發(fā)現(xiàn)其與用力殘氣量/肺總量(FRC/TLC)比值有明顯相關(guān)性。隨著COPD病情的加重,上述相關(guān)性發(fā)生顯著變化。
在評價空氣潴留方面,Katherine應(yīng)用CT吸氣/呼氣相密度圖檢測肺移植患者空氣潴留情況,發(fā)現(xiàn)其與患者肺功能檢查的一致性明顯優(yōu)于呼氣相基于閾值的方法。CT值差值≤140HU、閾值-910~-700HU時,CT吸氣/呼氣相密度圖與肺功能檢查結(jié)果的一致性最好。James等使用衰減-容積指數(shù)(AVI)評價COPD患者的肺葉空氣潴留發(fā)現(xiàn)AVI值隨著COPD的嚴重程度減少且變異系數(shù)較小,可以作為評估COPD嚴重程度的定量指標。
在評估COPD患者氣道塌陷方面,Katherine等研究顯示4D動態(tài)低劑量CT仿真支氣管鏡(4DDLD-VB)技術(shù)能顯示氣道塌陷,且COPD越嚴重氣道塌陷也越嚴重。Diana等發(fā)現(xiàn)COPD患者合并代謝綜合征時呼氣氣管塌陷更明顯、呼吸質(zhì)量更差、運動能力減低,這可能說明代謝綜合征與包含呼氣氣管塌陷的炎癥性氣道表型之間的關(guān)系。Prachi發(fā)現(xiàn)吸氣/呼氣相CT上測量氣道的形態(tài)學參數(shù)(Pi10,吸氣相周長為10mm的氣道管壁所占百分比)能更好的鑒別伴和不伴有動態(tài)肺過度充氣COPD患者。
Song等分析了GOLD-U(GOLD標準未歸類的COPD患者)的CT表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)GOLD-U患者膈肌膨出更加普遍,且氣道壁增厚、呼吸時空氣潴留、小葉中心小結(jié)節(jié)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)異常、隔旁肺氣腫、線樣肺不張、駝背及胸廓內(nèi)橫徑較小等表現(xiàn)更明顯。胸廓內(nèi)橫徑與GOLD-U明顯相關(guān)。在吸煙者中胸壁的異常和肺實質(zhì)疾病與GOLD-U狀態(tài)有關(guān)。
針對非小細胞肺癌,許多學者做了大量細致的工作。在診斷方面,Yoshiharu等使用3T快速3D和雙壓脂(DFS)全身DWI,能準確評估非小細胞肺癌術(shù)后復(fù)發(fā),且其效果明顯優(yōu)于未使用此技術(shù)的全身DWI、FDG-PET/CT及傳統(tǒng)放射學檢查。Ivan等發(fā)現(xiàn)PET-MRI用于診斷非小細胞型肺癌N分期的價值與CT相似,對診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移的敏感性和特異性還需更多數(shù)據(jù)來證明。Haiping等分析了213例非小細胞肺癌的18F-FDG PET-CT檢查結(jié)果,發(fā)現(xiàn)目視判讀和SUVmax對縱隔淋巴結(jié)分期均有較好的診斷準確性,但是目視判讀法特異性和準確性要高于最大標準攝取值(SUVmax)。Chin等使用全身MRI-PET配準圖像對非小細胞肺癌進行術(shù)前分期,發(fā)現(xiàn)在持續(xù)6個月的隨訪中,MRI-PET配準圖像術(shù)前分期并未能比PET-CT聯(lián)合頭顱MRI發(fā)現(xiàn)更多的縱隔和胸腔外轉(zhuǎn)移。在對非小細胞肺癌術(shù)前分期方面,除了能減少輻射曝露以外,MRI-PET相對于PET-CT聯(lián)合頭顱MRI可能并無其它優(yōu)勢。James比較橫軸面和多方位CT在評估手術(shù)前的肺癌T分期的效果,結(jié)果顯示多方位重組圖像與單純橫軸面圖像相比,并不能提高對腫塊大小的診斷準確性。Friedrich使用CT灌注成像分析非小細胞肺癌的血供,發(fā)現(xiàn)其變異很大,且在灌注分析時須同時考慮體循環(huán)動脈和肺循環(huán)動脈輸入函數(shù),只單獨考慮之中之一可能會低估腫瘤的血流量。腫瘤整體的血流不能通過單個的輸入算法來估計,因為二者相對的貢獻是不可預(yù)知的。Edith等發(fā)現(xiàn)非小細胞肺癌在PET、CT上不同的表現(xiàn)可能與腫瘤不同的miRNA表達有關(guān),這可能是一種非侵襲性診斷非小細胞肺癌的可選診斷方法。
在治療及監(jiān)測方面,Gregory等發(fā)現(xiàn)在治療不能手術(shù)治療的非小細胞性肺癌時,螺旋斷層放療(HT-SBRT)和基于直線加速的放療(LA-SBRT)都能充分覆蓋病灶,HT-SBRT能使脊髓或者食管所受的照射較少,照射的肺容積更大。Mizuki等用CT定量評估腫瘤的體積,發(fā)現(xiàn)在表皮生長因子受體(EGFR)突變的高級非小細胞肺癌患者,使用一線EFGR酪氨酸激酶抑制劑,第8周腫瘤體積減少的比例與整體生存期有相關(guān)性。Takaaki等認為不能手術(shù)的Ⅰ期非小細胞肺癌患者行冷凍消融術(shù)是一種安全有效的治療方法,其5年生存率(69.7%±12.7%)高于文獻報道的射頻消融和放療,但稍低于亞肺葉切除術(shù)。Katherine隨訪100例晚期非小細胞肺癌患者,發(fā)現(xiàn)CT測量的腫瘤大小不能預(yù)測患者的生存時間,應(yīng)用更精確的方法測量腫瘤體積也不能提高對生存時間的預(yù)測能力。此結(jié)果與較早的相關(guān)文獻結(jié)果一致,進而提示患者治療后腫瘤大小的變化并不是決定治療決策的有效指標。
Hyun-Ju等發(fā)現(xiàn)在薄層CT上,有表皮生長因子受體(EG-FR)突變的肺腺癌表現(xiàn)出高的GGO%(GGO容積百分比,即磨玻璃樣陰影占整個病灶的比例,平均51%)。在組織學上,鱗屑樣特點出現(xiàn)概率非常高。GGO%隨著EGFR復(fù)制的數(shù)量而增加,然而,在野生型EGFR腺癌中并未發(fā)現(xiàn)此趨勢。高EGFR基因復(fù)制數(shù)量的肺腺癌患者Ⅰ期的比例和2年生存率明顯低于其它基因復(fù)制數(shù)量的患者。Cristopher分析了EGFR突變和肺腺癌組織學亞型的關(guān)系及其CT特點,發(fā)現(xiàn)21外顯子突變常見于貼壁狀為主的腺癌(原位癌、低侵襲性腺癌、貼壁為主的侵襲性腺癌),而在腺泡性、乳頭狀、微乳頭狀為主者以實性為主,侵襲性黏液腺癌相對少見。外顯子21錯義突變的GGO%明顯高于EGFR野生型腫瘤和外顯子19錯義腫瘤,EGFR21外顯子錯義發(fā)生率伴隨著GGO體積百分比的增加而增加,三者的腫瘤總體積無明顯差異。CT特點和EGFR突變有助于肺腺癌的分類。
在診斷方面,Cristopher等發(fā)現(xiàn)對于腫瘤小于7cm或更小的肺腺癌而言,HRCT上腺癌的實質(zhì)成分(除去GGO區(qū)域)的大小比腫瘤總大小更有助于評估病理學的惡性程度(依據(jù)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血管、淋巴管或胸膜侵犯判斷)。腫瘤邊界模糊、高SUVmax、低腫瘤熵值強烈提示 MP+(含微乳頭)腺瘤。這些特點和定量生物學指標能預(yù)測MP+并可根據(jù)腫瘤病灶內(nèi)MP的比例進行分級。Jing等發(fā)現(xiàn)依據(jù)最新國際肺癌研究學會、美國胸科學會和歐洲呼吸學會(IASLC/ATS/ERS)腺癌分型,貼壁型和浸潤性黏液型FDG攝取低于腺泡型和實質(zhì)型,乳頭狀型也可以與貼壁型區(qū)分。然而,不同組織病理學亞型的EFGR狀態(tài)和SUVmax無統(tǒng)計學相關(guān)性。18F-FDG PET-CT是否能用于預(yù)測EGFR突變及檢測病灶對酪氨酸激酶抑制劑(TKI)的反應(yīng)尚需進一步研究。James等發(fā)現(xiàn)有間變性淋巴瘤激酶(ALK)改變的肺腺癌患者比沒有AKL改變的肺腺癌患者年輕,且其與吸煙有明顯相關(guān)性,其腺癌分化程度較無AKL改變的低,而SUVmax、腫瘤大小、密度在兩組間無明顯差異。有ALK改變的肺腺癌患者腫瘤毛刺征少于無改變者。Hee等發(fā)現(xiàn)浸潤性肺腺癌和浸潤前期結(jié)節(jié)的平均衰減值、方差、體積、偏態(tài)、峰態(tài)和熵值都有顯著不同,浸潤前期結(jié)節(jié)具有比浸潤性肺腺癌更高的峰態(tài)和低的熵值,從而說明計算機分析的CT參數(shù)中峰態(tài)和熵在半實體結(jié)節(jié)中對區(qū)分浸潤性肺腺癌和浸潤前期結(jié)節(jié)的價值較高。Eun等研究顯示非吸煙者的磨玻璃密度肺腺癌多發(fā)生于雙肺上部(右肺上葉及左肺固有上葉)。雙肺上部的磨玻璃密度肺腺癌與雙肺下部(右肺中葉、下葉、左肺舌葉及下葉)相比,較大且含有較多實性成分。Opeyemi等發(fā)現(xiàn)應(yīng)用自動閾值分割技術(shù)(ATS)測量肺腺癌實性部分所占比例(體積及質(zhì)量)的結(jié)果穩(wěn)定可靠,并有助于鑒別肺腺癌的組織學亞型。肺腺癌不同組織學亞型中腫瘤實性部分所占比例依次為原位腺癌及微浸潤性腺癌<貼壁為主型腺癌<其他浸潤性腺癌。E-dith等發(fā)現(xiàn)病灶邊緣的形態(tài)、病灶實質(zhì)部分和磨玻璃樣部分的比例均與肺腺癌的組織學生長類型有明顯的關(guān)系。實變?yōu)橹鞯南侔┏3_吘壒饣⑶以贑T上表現(xiàn)為實變影,然而鱗屑樣為主的腺癌邊緣模糊,常位于外周,可見支氣管充氣征,磨玻璃影面積較大。此外,非球狀腫瘤生長預(yù)示消極的存活期。這些CT形態(tài)學參數(shù)與肺腺癌的組織類型有關(guān)??梢愿鶕?jù)活檢數(shù)據(jù)和放射成像對不能切除的腫瘤預(yù)先判斷組織學類型。
Cristopher對26例外科切除多個肺腺癌之后的患者進行20~127個月的隨訪,發(fā)現(xiàn)未切除的純磨玻璃樣結(jié)節(jié)(pGGNs)在長期隨訪5年中常常會增大,但均無引起轉(zhuǎn)移或?qū)е禄颊咚劳?。故對未切除的pGGNs長期隨訪是有必要的,但無需短間隔重復(fù)HRCT檢查。
在對肺結(jié)節(jié)的診斷和隨訪方面,Marjolein等研究發(fā)現(xiàn)將最佳倍增時間(VDT)截止值從400天改為210天,能夠減少診斷的假陽性,并且不改變對肺癌的診斷敏感性。Yingru等應(yīng)用3種不同的軟件包半自動測量仿真人體模型與肺癌篩查患者中肺部結(jié)節(jié)的體積和體積倍增時間(VDT)時發(fā)現(xiàn),不同軟件包的測量結(jié)果有明顯差異,進而可導(dǎo)致肺部結(jié)節(jié)良惡性分類的不同。因此,不同肺部結(jié)節(jié)體積測量軟件包的標準化十分必要。James等發(fā)現(xiàn)體積、體積/直徑比、球度均可以用于預(yù)測結(jié)節(jié)的良惡性,其中前兩者較為準確。Hyungjin等的研究結(jié)果顯示,對GGN(<2cm)體積、衰減值和質(zhì)量的測量,觀察者之間和觀察者內(nèi)差異很小。導(dǎo)致GGN測量差異的形態(tài)學因素包括:①GGN邊界是否清楚;②結(jié)節(jié)是純GGN還是混雜GGN。Gregory等在使用CT對肺部結(jié)節(jié)進行隨訪復(fù)查時,掃描結(jié)節(jié)-肺底這個區(qū)域價值不大;即使是位于雙肺下部的結(jié)節(jié),掃描野從肺尖到以預(yù)測結(jié)節(jié)位置為圓心、半徑6cm的區(qū)域,便能可靠的找到結(jié)節(jié)。使用這種掃描方法,可以減少大概80%的輻射劑量。Ying等研究顯示,肺部性質(zhì)不明的結(jié)節(jié)在隨訪過程中是否消失與以下兩點相關(guān):①結(jié)節(jié)與肋胸膜的距離;②結(jié)節(jié)的邊緣。距肋胸膜遠、邊緣不光滑的結(jié)節(jié)在隨訪過程中消失的可能性大。由此可見,肺部一過性結(jié)節(jié)與惡性結(jié)節(jié)有相同的CT征象。75.8%的肺部一過性結(jié)節(jié)在3個月內(nèi)消失,93%在兩年內(nèi)消失。因此,對于肺部性質(zhì)不明的結(jié)節(jié)3個月后復(fù)查CT可以鑒別出大多數(shù)的一過性結(jié)節(jié)。Jane研究顯示肺外惡性腫瘤患者肺部GGN大約有一半是一過性的。一過性肺部GGN通過薄層CT征象及臨床特征可以很準確地診斷。隨訪過程中發(fā)現(xiàn)的邊界不清、呈多形性的GGN多為一過性結(jié)節(jié),作者還應(yīng)用胸部X線片骨抑制圖像防止了骨性組織的重疊投影,提高了對肺部結(jié)節(jié)特別是中度明顯的結(jié)節(jié)的檢出率。Sang等發(fā)現(xiàn)對于純磨玻璃密度結(jié)節(jié)(GGN),直徑<10mm是鑒別浸潤前病變(不典型腺瘤樣增生及原位腺癌)與浸潤性肺腺癌的特異性指標。對于混雜GGN,浸潤前病變與浸潤性肺腺癌的區(qū)別在于前者較小、實性部分較少,無分葉征及毛刺征。
Johan等研究顯示,動態(tài)增強MRI的時間-信號曲線診斷肺部結(jié)節(jié)/腫塊的敏感度、特異度及符合率分別為96.3%、68.8%和90.0%,進一步結(jié)合ADC值,診斷的敏感度、特異度及符合率將上升至96.3%、100.0%和97.1%。因此,結(jié)合動態(tài)增強MRI和DWI的檢查有助于肺部結(jié)節(jié)/腫塊的診斷。
Cristopher對7例CT值為負值但不明確的胸部結(jié)節(jié)進行MRI掃描,發(fā)現(xiàn)化學位移MRI是檢測肺錯構(gòu)瘤內(nèi)脂肪的重要手段,同時還發(fā)現(xiàn)肺錯構(gòu)瘤在T2WI上呈高信號,在DWI上未見擴散受限。作者還對44例肺部病灶進行DWI,發(fā)現(xiàn)肺部良惡性病變的ADC值有明顯差異,最佳的分界值為1.20×10-3mm2/s,其診斷敏感度85%,特異度70%,曲線下面積(AUC)為0.836,有明顯統(tǒng)計學意義。
Marc等比較DWI與T1WI和T2WI對診斷肺結(jié)節(jié)的價值。在CT上檢出的直徑在3~58mm的94個結(jié)節(jié),>10mm的結(jié)節(jié),所有MRI序列都能檢出;但6~10mm的結(jié)節(jié),DWI的敏感度是89%,與T1WI相似(90%),但稍低于T2WI(95%),從而肯定了DWI在肺結(jié)節(jié)診斷中的價值。
James等研究利用光譜CT的灌注血流容積(PBVs)成像,通過測量碘劑的濃度分布來評估肺血流和因腫瘤引起肺血流的變化。肺癌的遠端肺實質(zhì)的平均灌注血流容積明顯低于相應(yīng)部位正常肺組織,且PBVs與肺腫瘤的體積無相關(guān)性,而與腫瘤遠端肺實質(zhì)的PBVs有相關(guān)性。
Nunzia評估抗血管生成化療前后腫瘤病灶的灌注變化。評價的CT參數(shù)包括腫瘤的血容量(BV)、毛細血管滲透指數(shù)(CP)。比較使用常規(guī)化療(1組)和抗血管生成化療(2組)后兩組的參數(shù)。結(jié)果顯示:1組治療前后BV、CP均無明顯該變,2組在治療前與1個療程后、1個療程后與3個療程后BV、CP均有明顯變化,但3個療程后與6個療程后無明顯變化??梢岳肅T腫瘤灌注情況來評價機體對抗血管生成化療的反應(yīng)。
Yoshiharu等分別應(yīng)用雙輸入最大斜率模型 (NPDMS)和單輸入最大斜率模型(NPSMS)定量評估首過灌注ADCT(areadetector CT)中肺部結(jié)節(jié)的灌注,并與PET-CT的腫瘤最大攝取值(SUV),以及首過動態(tài)增強 MRI的最大強化率(MER)和強化率的最大斜率(MSER)相比較,發(fā)現(xiàn)在鑒別肺部結(jié)節(jié)良惡性方面,應(yīng)用NPDMS分析首過灌注ADCT的診斷價值與首過動態(tài)增強MRI相當,并優(yōu)于應(yīng)用NPSMS分析首過灌注ADCT和PET-CT。
Katherine等發(fā)現(xiàn)支氣管腔內(nèi)腫瘤和分泌物可通過以下CT征象進行鑒別:大小、部位、形狀、與支氣管壁的夾角、是否含有氣體或脂肪以及有無遠端阻塞性病變。支氣管腔內(nèi)腫瘤在橫軸面肺窗圖像上的長徑較大,多為分葉狀,與支氣管壁夾角小,病變內(nèi)含脂肪,有遠端阻塞性表現(xiàn);而支氣管腔內(nèi)分泌物形狀多不規(guī)則,長徑在肺窗和縱隔窗上變化較大[(肺窗長徑-縱隔窗長徑)/肺窗長徑],與支氣管壁夾角大,多位于后壁,病變內(nèi)含氣體。
Jane等研究中央型肺癌患者能譜CT在支氣管血管成像上的應(yīng)用,顯示49keV單能CTA對顯示支氣管動脈的起源、走行、分支及外形最佳,明顯提高CNR,可為中央型肺癌的血供及介入治療提供理論依據(jù)。
Munenobu分析114例肺孤立性結(jié)節(jié)發(fā)現(xiàn),當PET和CT診斷結(jié)果不一致的時候,二者單獨的診斷效能明顯低于18FFDG PET-CT(敏感度77.1%,特異度90.9%,符合率82.5%)。
Sriram對87例患者的98個在PET-CT檢查時呈低或無FDG攝取的肺結(jié)節(jié)進行分析,惡性結(jié)節(jié)占28%,先期測試臨床概率分數(shù)較高或SUVmax>1.5被視為中等風險,二者合并為高風險。聯(lián)合先期測試臨床概率分數(shù)明顯提高了檢查的準確性,估計敏感度達85%,特異度為77%.高風險組特異度增加至98%。
Miyeon等評估肺癌的表面生長因子(EGFR)變化、ADC、PET-CT測量的SUVmax值、GGO含量之間的關(guān)系。有EGFR變化的肺癌患者的ADC值明顯高于無EGFR變化者,SUV-max值明顯低于無變化者,GGO含量高于無變化者,但差異無統(tǒng)計學意義??梢宰C實低級別的肺癌具有EGFR變化。
Ko等研究顯示肺類癌患者術(shù)前PET檢查通常是陽性的,SUV與腫瘤的生物學行為有良好的相關(guān)性,腫瘤直徑≥3.5cm、SUV≥6對惡性類癌的預(yù)測值是95%。
在肺部結(jié)節(jié)定位和活檢方面:Jae等在電視胸腔鏡(VATS)術(shù)前應(yīng)用C-臂錐形束CT(CBCT)引導(dǎo)經(jīng)皮鋇劑標記,能夠有效、方便、安全的定位肺部結(jié)節(jié),有助于肺部小的或模糊結(jié)節(jié)的精確切除及診斷。Yong等研究顯示阿司匹林加氯吡格雷雙聯(lián)抗血小板治療(DAT)是經(jīng)皮經(jīng)胸肺活檢后咯血的危險因素,而單一藥物抗血小板治療并不增加活檢后咯血的危險。另外,女性、肺部結(jié)節(jié)小、位置深以及活檢過程中使用切割針的患者活檢術(shù)后易于咯血。嚴重咯血與DAT、GGN以及肺部結(jié)節(jié)位置深等因素有關(guān)。Eun等比較了CT引導(dǎo)下細針抽吸術(shù)和芯針抽吸活檢術(shù)對小于1cm的肺結(jié)節(jié)的診斷效果,發(fā)現(xiàn)芯針抽吸活檢術(shù)對肺部小于1cm的結(jié)節(jié)診斷效率比較高,諸如活檢標本數(shù)小于2個、病變?yōu)榱夹浴⒉∽優(yōu)槟ゲA硬∽兊纫蛩孛黠@增加了診斷的失敗率。Bippan等比較CT引導(dǎo)下肺部結(jié)節(jié)的細針抽吸及芯針活檢,結(jié)果顯示芯針活檢能提供更多的診斷標本,而并發(fā)癥發(fā)生率兩者相似。Narinder等研究顯示CT引導(dǎo)光纖針導(dǎo)航系統(tǒng)抽吸活檢肺部結(jié)節(jié)安全、有效。與既往觀點不同,研究發(fā)現(xiàn)抽吸活檢操作時間與病變大小無關(guān)。Cheng等研究顯示,開放式MRI引導(dǎo)經(jīng)皮經(jīng)胸穿刺活檢肺部孤立結(jié)節(jié)是一種有效、安全的診斷方法,并發(fā)癥極少,可作為超聲或CT引導(dǎo)活檢的補充方法,值得進一步臨床推廣和應(yīng)用。Jane等研究顯示,1998-2010年總的胸部活檢率下降,其中支氣管鏡活檢及外科手術(shù)活檢率下降而經(jīng)皮穿刺活檢率增高,可能是由于臨床操作趨向于侵入性最小化、醫(yī)療報銷制度的改革以及經(jīng)皮活檢實用性的增加,胸部CT檢查率的提高似乎也與胸部活檢率下降有關(guān)。
在治療及術(shù)后隨訪方面:Tadamasa等采用體部立體定向放射治療(stereotactic body radiation therapy,SBRT)對未經(jīng)病理診斷的82例(53例為實性結(jié)節(jié),29例為磨玻璃樣結(jié)節(jié))肺癌患者進行治療,發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)的13例患者均為實性結(jié)節(jié),磨玻璃樣結(jié)節(jié)的患者均未見復(fù)發(fā),3年存活率為79%。SBRT可以作為未經(jīng)病理診斷肺癌患者治療方法的一種選擇。Deepinder等研究把照射劑量分為5份的SBRT作用于對化學治療效果不明顯的肺癌患者,發(fā)現(xiàn)SBRT是對化療不敏感肺部腫瘤的一種安全有效的治療方法,在前兩年里能有效控制腫瘤(第一、二年腫瘤的局部控制率分別為93%和87%)。Trakul等回顧性分析50例立體定向消融放射療法(SABR)治療肺寡轉(zhuǎn)移性腫瘤患者的資料,發(fā)現(xiàn)局部控制效果僅與腫瘤的組織學分型有關(guān),除結(jié)腸原發(fā)轉(zhuǎn)移至肺的腫瘤使用SABR治療后局部控制明顯較差外,其他病灶均有較好的局部控制效果及免于后期治療。臨床上SABR明顯的毒副作用很少,僅1.9%的患者有3級的毒副反應(yīng),未發(fā)現(xiàn)4級以上的毒副反應(yīng)。
Nikola分析47個肺部病灶SBRT治療后的初步數(shù)據(jù)表明,如果生物劑量當量(biological equivalent dose,BED)>100Gy腫瘤能得到長期的局部控制且治療相關(guān)的毒副作用很少。放療體位的非門控18F-FDG PET-CT有助于描繪肺部病灶的內(nèi)部目標體積(internal target volume,ITV),并有助于評估每日放療前放置的誤差。臨床上使用SBRT療法時為了獲得長期控制,應(yīng)該避免使用BED<100Gy的方案。
Michael等不同,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性肺病變比原發(fā)病變對SABR更具有抵抗力,甚至比腺癌的局部控制更具有抵抗力。這種差異的放射生物學和分子學基礎(chǔ)仍不清楚,所以治療轉(zhuǎn)移性病灶的SABR治療方案中可能需要更高的劑量以保證最大化的臨床受益。
Takaaki對31例病變含有50%或以上磨玻璃樣成分的肺癌患者行射頻消融治療,除1例患者死于腦出血外,其他患者都在(38±24)個月的隨訪期中存活,整體生存率和腫瘤特異性生存率第1年為100%和100%,第3年為95.8%和100%,第5年為95.8%和100%。肺部的射頻消融是治療毛玻璃樣為主型肺癌的一種有效有段。Ammar總結(jié)經(jīng)皮冷凍消融后的肺惡性結(jié)節(jié)的CT表現(xiàn):①1個月后隨訪可以發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)表面積增加,隨后逐漸減低;②每個隨訪間隔結(jié)節(jié)密度均減低,密度增高往往意味著復(fù)發(fā);③結(jié)節(jié)內(nèi)消融的區(qū)域空洞形成,大部分在術(shù)后的3~6個月內(nèi)形成。Eldin使用增強胸部 MRI參數(shù)病灶-肌肉(相同層面脊旁?。┬盘柋龋↙MS),能一種有效評估肺部轉(zhuǎn)移病灶微波消融治療后反應(yīng)的指標。LMS<1與消融后腫瘤體積減少相關(guān)(瘢痕形成),LMS>1見于消融前腫瘤明顯強化、消融24h后的炎癥反應(yīng)及腫瘤殘留或進展。治療后3、6、9和12個月的LMS值明顯相關(guān)。
Yan等使用CT光譜成像測量肺新生物射頻消融(RFA)前后病灶的碘密度和水密度,發(fā)現(xiàn)兩者在治療前后有明顯差異碘密度治療前(1.38±0.35)mg/ml,治療后(0.3±0.31)mg/ml,水密度治療前(121±16.9)mg/ml,治療后(109±13.2)mg/ml。此技術(shù)可以探測病灶射頻消融后的壞死,是評估RFA療效的有效方法。
Yumiko等發(fā)現(xiàn)FDG-PET-CT標化SUVmax和CEA與術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)有統(tǒng)計學相關(guān)性,標化SUVmax的敏感度和特異度明顯高于CEA。故FDG-PET-CT用于診斷肺癌術(shù)后復(fù)發(fā)患者的效果更好。
Jose等制定利用FDG-PET-CT定義大體腫瘤體積(GTV)的最佳量化方法,以用于原位進展肺腫瘤的放療中。GTV的計算:①醫(yī)師根據(jù)FDG-PET-CT圖像在放療計劃系統(tǒng)中的視覺分析,以此為金標準;②使用2.5的最大標準吸收值作為閾值,呈現(xiàn)原發(fā)病灶體積變化;③以原發(fā)病灶的最大標準吸收值的40%作為閾值,呈現(xiàn)病灶體積變化。三者結(jié)果分別是109、129和63cm3。故使用2.5的最大標準吸收值作為閾值可應(yīng)用于GTV,因為其最接近于金標準。
Cristopher使用半傅里葉采集單次激發(fā)FSE序列(HASTE)評估肺癌局部侵犯,發(fā)現(xiàn)HASTE序列對縱隔心血管、胸壁、膈肌的侵犯都有較高的診斷準確性、敏感性和特異性。
Chang等使用多排CT采集吸氣/呼氣以及吸入乙酰甲膽堿后的吸氣相圖像,并得到3D配準圖像發(fā)現(xiàn)哮喘患者的空氣容積變化在吸氣/呼氣相上明顯減低,而且在吸入乙酰甲膽堿后更不均勻。局部容積變化的3D配準圖或許能提供一種評價哮喘患者局部功能性的通氣障礙、空氣潴留和過度膨脹的指標。
Sumit等基于CT定量分析氣道近端和遠端的重構(gòu),提出哮喘分型分型方法,定量測量的指標包括右上葉尖段支氣管(RB1)的管壁體積(wall volume,WV)和腔內(nèi)容積(lumen volume,LV)、平均呼氣吸氣肺密度比(MLD E/I),其中第一型RB1WV和RB1LV明顯增加,但是RB1%WV降低。第三型RB1WV和LV最小,但是RB1%WV最高。RB1WA/BSA(體表面積)明顯增高,而RB1LA/BSA無明顯變化。
Soo等為評估非呼吸控制的3D-CT支氣管鏡對氣管支氣管軟化(TBM)的應(yīng)用價值。結(jié)果顯示VR圖像在診斷管腔狹窄或者完全阻塞的特異度及陽性預(yù)測值都較高,靈敏度及陰性預(yù)測值較低,診斷氣管軟化的特異度及陰性預(yù)測值高,但靈敏度及陽性預(yù)測值較低。非呼吸控制的3D-CT支氣管鏡對(TBM)診斷具有價值。
Hua為研究兒童誤吸異物3DCT的表現(xiàn)和臨床特征,在收入實驗的590例兒童中,1~3歲人數(shù)最多,左右肺吸入異物比例是1:1.05,常見并發(fā)癥有肺氣腫、肺炎、肺不張等,還有一部分未見有并發(fā)癥,另外還有如縱膈積氣、氣胸、皮下氣腫這樣嚴重的并發(fā)癥,最常見異物是花生與葵花籽,3DCT對氣管異物的診斷的靈敏度及特異度分別為99.83%和99.89%。
Mark等為研究利用回顧性呼吸門控電影MRI,在睡眠呼吸暫停綜合征患者中可以特異性記錄氣道收縮時的動力學特征,應(yīng)用3D梯度回波序列,圖像包括整個上呼吸道,將圖像根據(jù)周圍軟組織和調(diào)控氣道空間的波形切割成多層,做出直方圖,記錄2例OSAS患者和7例非患者氣道擴張最大的時間點。結(jié)果顯示對照組鼻咽至口咽有平穩(wěn)的轉(zhuǎn)化,病例組在氣道收縮部位有個氣促的變化,收縮以上和收縮以下層面幾乎用了半個循環(huán)時間。結(jié)論是OSAS患者在氣道收縮時在電影MRI上收縮以上和以下層面的轉(zhuǎn)化異常,可以用此技術(shù)來提高診療。
Yan等分析了CT光譜成像定量碘分布圖對急性肺栓塞的診斷價值,結(jié)果表明灌注缺損區(qū)(0.25±0.21mg/ml)和正常肺組織間的碘含量(2.15±0.67mg/ml)有明顯統(tǒng)計學差異,碘灌注缺損區(qū)和CT梗阻指數(shù)高度相關(guān)??鼓蛉芩ㄖ委熐昂?,碘灌注缺損區(qū)有明顯的差別。CT光譜成像可以定量探測肺栓塞,并能很好的評價其嚴重程度及治療效果。Katherine研究顯示能譜CT碘基圖在肺栓塞的形態(tài)學分析及定量評估肺血流及灌注缺損上都十分可靠。因此,在肺栓塞的診斷及隨訪中起重要作用。
James研究肺栓塞計算機輔助檢測系統(tǒng)對臨床漏診的肺栓塞的診斷價值。肺栓塞計算機輔助檢測系統(tǒng)能準確檢測75.6%的漏診為急性肺栓塞的患者。
Jane等根據(jù)患者血流動力學不同,進行個體化造影劑注射,明顯提高了肺動脈栓塞患者CTPA的血管強化程度,同時減少了造影劑的使用量。
Ayaz等使用CTPA前瞻性的評估急性肺栓塞患者血栓栓塞的溶解概率,對99名診斷為急性肺栓塞的患者進行CTPA檢查,并在其接受抗凝治療后進行3周~4個月的CTPA隨訪。發(fā)現(xiàn)大部分患者(72%)血栓在隨訪期內(nèi)完全溶解,超過80%的栓子在接受抗凝治療后3個月內(nèi)溶解。CTPA隨訪有助于臨床治療方案的制定。
Francois在疑診肺栓塞而行CTPA的患者中應(yīng)用SAFIRE重建低劑量圖像,與常規(guī)劑量FBP圖像相比,客觀圖像質(zhì)量以及對急性肺栓塞的診斷價值相似,而輻射劑量減低。
Sachiko等研究雙能CT定量肺灌注血容量成像在評估急性肺栓塞患者病情中的應(yīng)用。研究顯示,合并右心衰的急性肺栓塞患者的雙肺平均標準化肺灌注血容量(nPBV)明顯低于無右心衰的急性肺栓塞患者。平均nPBV與患者三尖瓣返流壓力梯度有中到強度相關(guān)性。因此,雙能CT定量肺灌注血容量成像有望用于急性肺栓塞患者疾病嚴重程度的評估。
Cristopher對2216名CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺活檢進行分析,發(fā)現(xiàn)穿刺過程中,肺實質(zhì)出血、病變位于下葉、使用較粗的穿刺針是系統(tǒng)性空氣栓塞的危險因素。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于盡量減少空氣栓塞的發(fā)生。
En-Li使用多排CT測量肺動脈高壓(PHA),發(fā)現(xiàn)肺主動脈(MPA)和右室流出道(RVOT)的橫截面積可以診斷肺動脈高壓。MPA的膨脹性和RVOT的增厚能進一步鑒別高阻力型PHA和高流量型PHA。高阻力型MPA膨脹性減低,右室流出道肥厚。James利用4D血流量MRI評估肺動脈高壓和正?;颊叩难髀菪?、渦度、壁面剪應(yīng)力(WSS)。利用心電圖和呼吸同步的4D血流MRI測量具有時間分辨3D動脈血流,包括右室流出道、主要肺動脈、左右肺動脈主干。在3個患者和2個志愿者中測到了螺旋血流,患者的主肺動脈和左肺動脈中更易測到渦流,對照組的WWS高于患者。右肺動脈可見明顯更多分布不均的WSS.另外,肺動脈高壓患者的動脈橫截面積大于正常人。Seye等研究雙能CT肺灌注血容量成像在評估肺動脈高壓患者肺血流動力學中的應(yīng)用。雙能CT肺灌注血容量成像能定量顯示肺動脈高壓患者肺動脈強化的增加,肺實質(zhì)強化的減低及肺實質(zhì)強化差異的增加。肺動脈與肺實質(zhì)強化比值與肺血管阻力(PVR)相關(guān),因此可能有助于診斷肺動脈高壓。
Prachi研究在特發(fā)性肺纖維化的患者中使用3D時間分辨的MR血管造影(HTR-MRA)評估肺動脈高壓。35個特發(fā)性肺纖維化的受試者進行右心導(dǎo)管插入和HTR-MRA。13名正常人作為對照組。病例組的mMTT和mTTP比對照組的明顯延長。使用多參數(shù)分析來證明用mPAP還是IRVP評估m(xù)MTT和mTTP的價值更有效。IRVP被證明與mMTT和mTTP聯(lián)系更為緊密。HTR-MRA能提供IPF患者的肺動脈高壓的功能信息。
Edith發(fā)現(xiàn)正常的肺容量與平均肺動脈壓有顯著的關(guān)聯(lián),纖維化形式的肺容量與平均肺動脈壓或是肺動脈阻力沒有關(guān)聯(lián)。說明肺動脈高壓常常使晚期的特發(fā)性肺纖維化變得復(fù)雜并且使其預(yù)后不良。
Amy等為研究利用CTA和MRA評估全肺靜脈回流異常(TAPVR)的修復(fù)術(shù)后,可反復(fù)發(fā)作肺靜脈壞死的嚴重性和模式。TAPVR修復(fù)術(shù)后復(fù)發(fā)肺靜脈狹窄的特點是從吻合口到肺靜脈開口的狹窄,范圍擴大,彌漫性的肺靜脈狹窄、閉鎖畸形。CTA和MRA均可提供準確的肺靜脈形態(tài)表現(xiàn)。
Prachi用肺灌注血管容量(LPBV)的CT成像通過測量碘劑的濃度分布,來評估肝硬化患者的肺血流變化情況。發(fā)現(xiàn)失代償期肝硬化血流量少于代償期肝硬化,而對照組正常人血量大于前兩組。
使用CT評價肺纖維化是傳統(tǒng)手段,Hideji發(fā)現(xiàn)吸煙者肺纖維化的肺氣腫(PEFW)患者和普通型間質(zhì)性肺炎(UIP)無論在病理上還是在CT上都有與UIP不同的特征表現(xiàn),在CT上,前者低吸收區(qū)面積(LAA)、薄壁囊(CCTW)、磨玻璃樣低吸收區(qū)(GGAR)、彌漫性小葉性結(jié)節(jié)(DICN)LAA、GGAR、DICN 出現(xiàn)的比例遠大于后者。Prachi研究用低劑量的CT隨訪普通型間質(zhì)性肺炎的發(fā)展過程。對不同時間間質(zhì)性肺炎患者的CT的5個肺葉進行評分:分為蜂窩狀前期改變(PH)(A.擴張的細支氣管B.磨玻璃樣改變C.線狀的磨玻璃樣改變)和蜂窩狀改變(H)(1%,10%~25%,25%~50%,>50%)。每個肺葉都經(jīng)歷了從PH期的A-C再到H期改變。PH發(fā)展為PH更高級分類或者發(fā)展到H,而H發(fā)展到H的更高級分類。Hiromitsu比較非特發(fā)性間質(zhì)性肺炎(NISP)和普通型間質(zhì)性肺炎(UIP)在高分辨率的CT表現(xiàn)和病理學診斷依據(jù)。發(fā)現(xiàn)CT上,UIP和NSIP幾乎沒有差異性。Prachi比較有風濕性關(guān)節(jié)炎(RA)的風濕性多肌痛癥(PMR)患者的肺薄層CT表現(xiàn)和無RA的PMR患者的薄層CT表現(xiàn)。有RA的PMR組有異常表現(xiàn)比例(76%)大于無RA的PMR組,這些異常改變包括:磨玻璃樣、支氣管擴張、結(jié)構(gòu)變形、結(jié)節(jié)影、蜂窩狀影。在有RA的PMR的患者中使用薄層CT更有價值。Prachi研究呼氣相的薄層CT(TSCT)鑒別特發(fā)性肺纖維化(IPF)和膠原血管間質(zhì)性肺炎(CDV-IP)的應(yīng)用價值,發(fā)現(xiàn)在呼氣相TSCT中有氣體潴留和小葉中央型結(jié)節(jié),更支持CDV-IP。Prachi研究微小血管炎在肺部的薄層CT表現(xiàn)和隨時間的發(fā)展。發(fā)現(xiàn)肺纖維化早于微小血管炎的診斷,并且有逐漸惡化的趨勢,影像表現(xiàn)包括:磨玻璃樣改變、肺實變、肺纖維化。75%的磨玻璃樣改變和肺實變是彌漫性,25%為局限性,這些表現(xiàn)可能與壞死的微小血管有關(guān)。Edith對15名懷疑有特發(fā)性間質(zhì)性肺炎的患者行雙源CT增強掃描,發(fā)現(xiàn)纖維化間質(zhì)性肺炎和非纖維化肺炎、普通的間質(zhì)性肺炎和特發(fā)性間質(zhì)性肺炎之間碘價具有顯著性差異,雙源CT增強掃描借助碘地圖可用于肺實質(zhì)增強灶的量化及彌漫性肺病的辨別。Sang研究不同薄層CT重建法對間質(zhì)性肺炎的局部病灶的定量測量,發(fā)現(xiàn)對間質(zhì)性肺炎來是說,病灶的定量測量,不同重建方法對其影響甚微。
一些學者探討了使用MRI評價肺間質(zhì)病變的方法。Prachi認為相位對比MRI能說明肺纖維化患者吸氧對其血流動力學沒有明顯影響。吸氧能增加血氧飽和度,減低心率,但是心輸出量、平均速度、加速時間、比值均無明顯改變。
Nino等研究用MRI評估肺囊性纖維化的形態(tài)學改變的價值。分別在軸位掃描T2單次激發(fā)序列(HASTE)、T1及T1增強梯度回波序列(CM)、冠位的灌注 MRI(TWIST)、T2加權(quán)的自旋回波序列(TSE),認為MRI可以作為評估囊泡形纖維癥的肺形態(tài)學改變的方法。
Chae等通過MRI灌注成像發(fā)現(xiàn)特發(fā)性肺纖維化(IPF)或普通型間質(zhì)性肺炎(UIP)患者Ktrans%明顯減低。加重的纖維化和穩(wěn)定性病灶中的Ktrans%和Ve%低于有好轉(zhuǎn)病灶的相應(yīng)參數(shù)。動態(tài)增強MRI灌注成像可用于描述肺間質(zhì)性疾病的變化,可以作為無創(chuàng)性方法診斷肺間質(zhì)疾病。
在超聲方面,Prachi評估利用剪切波速成像(shear wave velocity imaging,SVI)對肺纖維化成像,其影像表現(xiàn)為胸膜下區(qū)因肺纖維化和蜂窩結(jié)構(gòu)而位移減少。從位移圖像上分析胸膜下的肺實質(zhì),對早期診斷肺纖維化和控制疾病發(fā)展很有幫助。
Sang等分析403名人類偏肺病毒(hMPV)肺炎患者的CT表現(xiàn),包括:磨玻璃樣改變68.4%、實變38.2%、樹芽征7.9%、結(jié)節(jié)影57.9%、支氣管壁增厚7.9%。
Francesco等為研究在小兒肺中葉綜合癥(MLS)的隨訪應(yīng)用胸部MRI和X線的價值,發(fā)現(xiàn)MRI對肺實變、支氣管擴張,氣管壁增厚等多種肺改變的檢出率明顯高于X線,并且DWI在形態(tài)學改變上也可幫助診斷。
Takuya分析了18F-FDG-PET/CT正常肺部圖像上影響定量測量全肺密度(HU)和SUV(FDG攝?。┑囊蛩亍τ赟UV,明顯的影響因素包括體重、BMI、Brinkman指數(shù)、%FEV,%FVC,肺容積、吸煙和CT值。對于全肺密度,明顯的影響因素包括年齡、體重、BMI、肺容積、吸煙和SUV。逐步多元回歸分析表明BMI和全肺密度是全肺SUV明顯的影響因素;年齡、肺容積、SUV是全肺密度的重要影響因素。這種方法得到了正常全肺HU和SUV的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),可能有助于使用18F-FDG-PET/CT定量分析肺感染性病變。
Subba分析藥物敏感(DSTB)和多重耐藥結(jié)核(MDRTB)的胸部數(shù)字斷層融合(DT)表現(xiàn),包括細支氣管炎、結(jié)節(jié)、空洞。從最初使用抗結(jié)核藥后2個月,DT圖像上就可以發(fā)現(xiàn)兩種結(jié)核病灶的改善有明顯的統(tǒng)計學差異,能更早的發(fā)現(xiàn)藥物敏感結(jié)核與多重耐藥結(jié)核的疾病進程。
Carole等使用CT評估感染鳥型結(jié)核分支桿菌(MAC)的患者的治療反應(yīng)和臨床表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)在治療組合非治療組,各項肺部異常變化并無顯著的不同,故CT不能單獨用于感染MAC的患者治療過程中。
Edith比較肺結(jié)核在基底段和尖段或尖后段的CT表現(xiàn),基底段結(jié)核發(fā)病率高于肺尖或尖后段。實變、淋巴結(jié)病、胸腔積液三種征象基底段肺結(jié)核比肺尖或尖后段肺結(jié)核更常見,小結(jié)節(jié)則不及肺尖或尖后段肺結(jié)核常見。樹芽征是二者最共同的CT表現(xiàn),基底段肺結(jié)核與機體免疫功能不全有普遍關(guān)聯(lián),并且早期和晚期結(jié)核都有典型的CT表現(xiàn)。
Jina等研究CT對診斷蛔蟲導(dǎo)致肺部移行性幼蟲病的價值。回顧25名感染蛔蟲的患者的CT資料,根據(jù)肺部異常表現(xiàn)如磨玻璃樣改變、結(jié)節(jié)、氣管壁增厚等等來評估。其中80%的患者有含有光暈或無光暈結(jié)節(jié),64%的有磨玻璃樣改變,32%的有肺不張,16%的有肺實變,異常表現(xiàn)的多集中在外周肺帶(100%)和下肺(84%)。外周血嗜酸性粒細胞增高與肺部異常有關(guān)聯(lián)。肺部感染蛔蟲的患者在CT上多表現(xiàn)有直徑小于1cm的結(jié)節(jié)、磨玻璃樣、實變和節(jié)段性肺不張。
Edith等分析肺部寄生蟲感染的胸部CT表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)肺寄生蟲感染常見的表現(xiàn)是胸膜下或外周實變,時常伴隨內(nèi)部壞死和病灶周圍磨玻璃影。常見的胸膜改變是胸腔積液其次是胸膜增厚和胸腔內(nèi)積氣,常見的肺實質(zhì)損傷是實變其次是空洞性病變,囊腫,蠕蟲移行軌道,和只有純磨玻璃影。胸膜肺損傷的多樣性和雙側(cè)對稱性分別是57.3%和42.7%。肺吸蟲病伴隨病灶內(nèi)部壞死,病灶周圍結(jié)節(jié),空洞樣病變,以及蠕蟲移行軌道比非肺吸蟲感染更常見,肺吸蟲病中存在內(nèi)部壞死,病灶周圍結(jié)節(jié),空洞樣病變,以及蠕蟲移行軌道比非肺吸蟲感染更常見。
Stefania等以多排CT為標準,評價了超聲對外傷性氣胸的探查效果,164例患者中,超聲診斷氣胸的陽性預(yù)測值為92%,特異性為98%,敏感性為94%,準確率為97%,其中超聲漏診的3例均為<5mm非致命性的氣胸,另尚有4例假陽性。結(jié)果說明超聲探查氣胸結(jié)果準確、快速、實用,有很廣闊的臨床應(yīng)用前景。
Cristopher分析440名CT引導(dǎo)下經(jīng)皮經(jīng)胸廓肺部結(jié)節(jié)活檢患者分析,移動活檢針前深呼氣后屏氣減少了氣胸發(fā)生的概率。同時多元回歸分析表明,病灶大小、病灶與胸膜的距離、是否深吸氣后屏氣是氣胸發(fā)生的獨立危險因素。
Aoife等發(fā)現(xiàn)病灶內(nèi)缺乏脂肪,偏中線位置,非胸腺形狀,這些特點是胸腺惡性病變的具有統(tǒng)計學意義的特征。年老、伴有縱膈脂肪浸潤、病灶短徑增加更傾向于惡性病變。這些CT上的特征可能有助于胸腺良性腫塊的鑒別并有助于減少不必要的侵入性檢查。
Ahmed等發(fā)現(xiàn)侵襲性胸腺腫瘤的平均ADC值[(0.98±0.12)×10-3mm2/s]明顯低于肺侵襲性的胸腺腫瘤[(1.38±0.17)×10-3mm2/s],侵襲性腫瘤和非侵襲性腫瘤亞型之間沒有明顯差別。以ADC值1.23×10-3mm2/s作為臨界值診斷效果最佳:準確率為95%,敏感性為96%,特異性為83%,陰性預(yù)測值為95%,陽性預(yù)測值為87%。
Yoo等利用雙能CT增強掃描鑒別縱膈實性和囊性腫瘤,發(fā)現(xiàn)13個實性腫瘤和3個囊性腫瘤中,早期二者的平均CT值無明顯差異,延遲期二者有明顯差異。二者的平均碘濃度在早期、延遲期均有明顯差異。雙能CT碘濃度值能有效的鑒別縱膈實性和囊性腫瘤。
Matthew使用CT定量評價胸腔積液。在鎖骨中線處將胸腔前后分為4等分,第1部分為少量胸腔積液,第2部分為中等量,第3或4部分為大量。對于處于分界線的病例,分別使用3cm和10cm為少量和中等量的分界線。少量積液為328ml或更少。通過這個簡單的,規(guī)定的2步規(guī)則,提高了觀察者之間的一致性。經(jīng)過訓練后,肺病專家和畢業(yè)后訓練3年的放射科住院醫(yī)生達到了心胸放射學家的基線水平。
Cristopher對23新近診斷為淋巴瘤的患者分別行3T和1.5T全身擴散成像,發(fā)現(xiàn)對新近的淋巴瘤患者,在評價淋巴結(jié)區(qū)域和結(jié)外病變方面,3T所得到的結(jié)果與1.5T是相似。
Edith利用CT掃描評估危重患者膈膜容積并且將其與通過膈膜力值測定評估的生理數(shù)據(jù)進行比較。發(fā)現(xiàn)膈膜的容積和膈膜的力值呈弱相關(guān),隔膜容積可以通過CT進行評估,當重癥監(jiān)護室中出現(xiàn)敗血癥時,膈膜的容積比腰大肌的容積先下降。
Prachi利用12μm分辨力的同步加速器微型CT(SRCT)研究肺的磨玻璃樣改變(GGO)的標本,證明SRCT能很好的區(qū)別肺泡氣和肺泡壁,證明肺泡炎、彌漫性肺泡損傷(DAD)、肺泡內(nèi)出血(PAH)、支氣管肺泡癌(BAC)的病理學發(fā)展。肺泡炎有肺泡壁的增厚,而沒有肺野結(jié)構(gòu)的變化。DAD有肺部密度改變,肺野過度充氣、肺泡結(jié)構(gòu)改變。PAH有鋸齒狀的肺泡壁增厚。BAC也表現(xiàn)為肺泡壁的增厚。
高螺距技術(shù)主要用于減少胸部掃描時的呼吸偽影和大血管搏動偽影。Ralf W.Bauer使用第二代迭代重建算法結(jié)合高螺距CTPA檢查時能明顯減低患者劑量,同時圖像質(zhì)量至少能保持或輕度提高。此外,高螺距雙源CTPA無需屏氣,因此屏氣導(dǎo)致的對比偽影可以被最小化。
Opeyemi使用高螺距CT評估胸主動脈,圖像很少或沒有運動偽影,在測量主動脈直徑時觀察者間沒有明顯差別。與前瞻性心電門控CT相比,高螺距圖像噪聲明顯較低,輻射曝露亦明顯較低。Florian等使用高螺距采集技術(shù)對不能屏氣的患者進行胸部CT掃描,發(fā)現(xiàn)與常規(guī)方法相比,高螺距采集技術(shù)明顯減少了呼吸運動偽影,同時能保持圖像噪聲水平與常規(guī)方法相似。
Daku等應(yīng)用非接觸式傳感器封閉的碳納米管(CNT)X射線微型CT機對老鼠先天性膈疝(CDH)成像,認為CNTX射線微型CT機可被用于研究先天性疾病的CDH小鼠。Kingshuk等研究在肺容積成像中利用容積視點跟蹤技術(shù)的對肺結(jié)節(jié)的診斷價值,發(fā)現(xiàn)其診斷的準確性和閱片者及經(jīng)驗有關(guān),其可靠性需要更大的樣本量來證實。Osamu等評估在雙能量減影成像中應(yīng)用減少運動偽影軟件的價值,發(fā)現(xiàn)該軟件能夠能夠增加結(jié)節(jié)檢出率,特別是位于右下肺的病灶。Aran等評估可移動無線直接胸部成像(DRw)與可移動的CR在重癥監(jiān)護中應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)DRs在管道狀和線狀結(jié)構(gòu)上的顯像比CR清楚得多,尤其是中線位置和食管的病變及氣管的偏斜。在明顯病變中,二者的圖像質(zhì)量和清晰程度沒有顯著差異。Dongming等發(fā)現(xiàn)在攝像項目的最初階段,站點陽性檢出率高于中心陽性檢出率,這也提示富有經(jīng)驗的中心放射科醫(yī)生可以通過對新工作站的病例進行二次閱讀可減少誤診,從而減少不必要的檢查。
計算機輔助診斷:Tae針對肺纖維化,比較放射科醫(yī)生對其評分和利用計算機輔助的單位定量分析。結(jié)果顯示利用計算機輔助的單位定量分析和放射科醫(yī)生和評分具有顯著相關(guān)性,且計算機輔助的單位定量分析對測量肺纖維化更準確和具有自動性,而且不依賴于CT掃描儀的類型。
Bram等比較有經(jīng)驗和無經(jīng)驗醫(yī)生在應(yīng)用計算機輔助診斷系統(tǒng)(CAD)和未使用計算機輔助時利用CXR的診斷肺結(jié)核情況。發(fā)現(xiàn)二者相差不大。利用CAD后二者的AZ(ROC曲線下面積)值均可明顯增加。
Steven等比較利用CAD系統(tǒng)的胸片上檢出肺結(jié)節(jié)(A組)和未利用CAD系統(tǒng)的肺結(jié)節(jié)檢出率,發(fā)現(xiàn)而利用CAD一組的檢查明顯優(yōu)于未使用CAD一組,說明計算機輔助檢測(CAD)在肺小結(jié)節(jié)的診斷中有價值,與骨抑制成像均可作為減少肺結(jié)節(jié)遺漏與誤診的方法。
Daniel等研究顯示在淺自由呼吸狀態(tài)下行肺部動態(tài)增強MRI(DCE-MRI),與屏氣狀態(tài)下相比,并沒有增加運動偽影,可用于肺灌注的定量分析。自由呼吸狀態(tài)下測量的肺血漿容積(PPV)較屏氣狀態(tài)下增加,可能是因為自由呼吸時平均肺容積的生理性縮小造成的。自由呼吸狀態(tài)下DCE-MRI有望用于多種疾病肺灌注的評估。
Charbel等使用新的給予患者心血管動力學的對比劑配方,并使用50ml生理鹽水(4.5ml/s)和尾-頭的掃描方式進行胸部動脈的增強掃描,結(jié)果表明,相對于傳統(tǒng)的胸部動脈增強方法,新的方法有助于明顯提高動脈增強的效果,并減低發(fā)生對比劑反應(yīng)的風險。
在降低胸部掃描輻射劑量的同時保證圖像的診斷效能方面許多學者做了很多嘗試,包括使用迭代算法、自動管電流和管電壓技術(shù)、X線斷層融合代替CT掃描及減少不必要的掃描范圍等。研究顯示相對于其他算法,迭代算法在提高圖像質(zhì)量方面具有優(yōu)勢,可以進一步降低CT掃描劑量。
Vijay等評價了64排CT低劑量肺血管成像的圖像質(zhì)量,將噪聲指數(shù)從19增加至23,將最大管電流從800mA減至650mA,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用低劑量掃描方法后平均輻射劑量降低了39.6%,但與常規(guī)掃描方法相比,圖像質(zhì)量下降具有統(tǒng)計學意義,放射科醫(yī)師應(yīng)當知道如何盡量降低輻射劑量的同時保證圖像能滿足診斷需求。Liang等分析100kVp低劑量和超高螺距CT成像對診斷急性肺栓塞的診斷效能,發(fā)現(xiàn)在輻射劑量減少超過50%的同時,對急性肺栓塞的診斷能達到與120kVp一樣的效果。
Subba等作者利用填充不同物質(zhì)(0HU的水、-1000HU的空氣、120HU的丙烯酸)、4種不同直徑的聚碳酸酯塑料管道(0.6、0.9、1.2和1.5mm)模型模擬COPD患者進行胸部CT掃描,比 較 4種 迭 代算法(FBP 或 ASIR (50%)、Veo、AIDR、iDose4)在不同輻射劑量(15、40和150mAs)時定量測量的準確性。圖像均以標準kernel值重建,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在胸部CT氣道定量分析時,Veo法在測量管道尺寸時誤差明顯較少,而迭代算法(IR)會影響測量值的準確性;使用Veo法的極低劑量CT(10mA,80kVp)對小結(jié)節(jié)的檢測能力較高,且能有效降低輻射量。作者還使用自適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建(ASIR)技術(shù)對3cm厚、包含14個人工毛玻璃結(jié)節(jié)的模型進行HDCT檢查,發(fā)現(xiàn)隨著噪聲指數(shù)的增加,HDCT的有效輻射劑量和體積測量的誤差率遞減;對于相同的噪聲指數(shù),體積測量的誤差率隨著ASIR值的增高而減低,其中以噪聲指數(shù)(NI)=40、ASIR=70時測量最為精確。與AIDR相比,在保證圖像符合診斷標準的前提下,3DAIDR技術(shù)能減低50.0%~64.2%的輻射劑量(相對于標準胸部CT),使用3D-AIDR時60mA的圖像質(zhì)量與未使用時120mA的圖像質(zhì)量相似甚至更好,因此認為3D-AIDR技術(shù)要優(yōu)于AIDR。Subba等還比較了2種不同的減噪算法(safeCT:基于PACS、3D、非線性后處理算法;自適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建技術(shù))對低劑量CT圖像質(zhì)量的改善效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)降低一半輻射劑量時,safeCT圖像的各種圖像質(zhì)量評價指標始終比“ASIR-50%”重建的圖像要好。作者還發(fā)現(xiàn)相對于FBP算法,ASIR通過提高肺結(jié)節(jié)的對比度噪聲比(CNR)提高了圖像質(zhì)量,并能更好的顯示肺細微的解剖結(jié)構(gòu),建議臨床工作中常規(guī)使用100%ASIR重建模式進行肺小結(jié)節(jié)分析。
Ko研究顯示在胸部增強CT檢查時,應(yīng)用迭代重建算法(iDose4)與FBP圖像相比,噪聲及輻射劑量更低,對比噪聲比(CNR)及信號噪聲比(SNR)更高,而主觀圖像質(zhì)量相似。Katherine應(yīng)用基于原始數(shù)據(jù)的迭代重建算法(SAFIRE)獲得低劑量CT圖像,與常規(guī)劑量的FBP圖像相比,輻射劑量可減少60%,主觀圖像質(zhì)量相似,而客觀圖像質(zhì)量更佳。Alfonso等應(yīng)用FBP和ASIR重建低劑量CT測量人體模型中支氣管管腔直徑與管壁厚度,發(fā)現(xiàn)對于直徑>3mm的支氣管,F(xiàn)BP和ASIR重建均能準確測量管腔直徑,但對于直徑<3mm的氣道,F(xiàn)BP和ASIR重建使測量的管腔直徑偏小而管壁厚度偏大,這可能是由于重建參數(shù)的空間分辨率有限所導(dǎo)致的。
Masahiro等研究發(fā)現(xiàn),自適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建(ASIR)和基于模型的迭代重建(MBIR)都能提高超低劑量CT的圖像質(zhì)量(與濾波反投影法相比)。特別是 MBIR可以通過降低圖像噪聲和偽影提供最佳的圖像質(zhì)量。Masaki等應(yīng)用MBIR成功地將胸部低劑量CT輻射劑量降低近80%,同時不影響肺部結(jié)節(jié)檢出率。Trond等研究顯示AIDR 3D重建超低劑量CT與常規(guī)胸部X線片(CR)相比,前者在圖像質(zhì)量和常見肺部病變檢出率上都明顯高于后者,而兩者在輻射劑量及檢查時間上相似,但CR的假陽性率高而敏感性低。
Hisanobu等比較應(yīng)用AIDR 3D重建低劑量CT與FBP重建常規(guī)劑量CT定量測定肺氣腫患者亞段支氣管壁面積百分比(WA%)和主支氣管至周圍支氣管管腔容積百分比(LV%)。研究顯示,應(yīng)用AIDR 3D測量的WA%及LV%相關(guān)性和一致性以及LV%與患者肺功能(1秒用力呼氣容積百分比,F(xiàn)EV1%)的相關(guān)性均優(yōu)于FBP,同時減少輻射劑量>80%。因此,應(yīng)用AIDR 3D重建低劑量CT有望取代FBP用于肺氣腫患者的支氣管定量評估。
Ko研究顯示雙能CT(使用單能成像及迭代重建算法)與120kVp單能CT相比,在同等放射劑量的情況下,可檢測出更小劑量的鈣和碘。Robert等使用128排雙源CT 30ml對比劑和64排CT標準對比劑用量所獲得的圖像中,主要血管結(jié)構(gòu)的CT值無明顯差異,前者的圖像質(zhì)量和閱片者的診斷信心明顯高于常規(guī)劑量組。
臨床上,不僅要求整體輻射劑量應(yīng)盡量降低,而且對掃描范圍內(nèi)的高風險器官的劑量也應(yīng)減低。Subba等通過對胸部模型的低劑量CT掃描,嘗試使用高管電壓聯(lián)合迭代重建法在保證圖像質(zhì)量的前提下,進一步減少乳腺的輻射劑量。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與標準管電壓(120kV,50mA)相比,使用高管電壓(140kV,31mA)聯(lián)合迭代重建算法在保證圖像質(zhì)量的同時,能進一步減低乳腺的輻射劑量和整體輻射劑量。
掃描范圍過大增加患者所受的不必要的輻射,Subba等回顧性分析1120例胸部掃描圖像,發(fā)現(xiàn)存在大量超出Z軸掃描長度的現(xiàn)象,導(dǎo)致了很多不必要的輻射暴露。過大的掃描長度即過度的輻射量明顯與技師的經(jīng)驗和掃描時間有關(guān),因此監(jiān)測每個技師Z軸掃描長度,是保證CT檢查質(zhì)量和降低劑量的重要部分。Kaushik等在懷疑疑肺栓塞而行CTPA檢查的患者中減少Z軸掃描范圍(從主動脈弓至心底部),與常規(guī)掃描范圍相比,不影響肺栓塞診斷的同時輻射劑量減少約66%。因此,強烈推薦用于妊娠、已多次行CT檢查或胸部X線片顯示肺尖及肺底正常的年輕患者。
Ko等發(fā)現(xiàn)超低劑量胸部CT中,自動管電流調(diào)試技術(shù)(ATCM)與固定管電流技術(shù)相比,主觀圖像質(zhì)量降低,同時肺部細微結(jié)構(gòu)的顯示能力下降。Tilo等研究顯示基于衰減的自動管電壓選擇技術(shù)(CARE kV)可以降低胸部CTA輻射劑量(DLP)的38.5%,同時提高檢查的對比噪聲比(CNR)。Patric等結(jié)合基于衰減的自動管電壓選擇技術(shù)(CARE kV)和器官特異性輻射防護技術(shù)(X-CARE),明顯降低了胸部常規(guī)CT檢查的輻射劑量,同時保持主觀及客觀圖像質(zhì)量(SNR)不變。Sarabjeet等研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用自動曝光控制(AEC)技術(shù)CT掃描,進行兩次相互垂直定位時的輻射劑量比僅進行一次定位時低;而固定管電流CT掃描時,一次后前位定位即可。
Maurizo等發(fā)現(xiàn)胸部數(shù)字斷層融合(DTS)成像對肺結(jié)節(jié)的檢出敏感度高于X線,在>5mm的結(jié)節(jié)上,DTS與CT價值相當,但放射劑量比CT小4倍。Jane發(fā)現(xiàn)數(shù)字X線斷層融合成像(DT)能夠鑒別所有在胸片上顯示為病變的假象(如扭曲的血管影、肺部葉間裂等正常解剖變異、突出的心耳以及血管骨骼重疊造成的假象),并且可以診斷約3/4需要進一步行CT檢查的肺部病變。
Samuel等使用體重特異性kVp技術(shù)的便攜式X線胸部攝片機在小兒中的應(yīng)用:綜合評估圖像質(zhì)量和放射劑量之后,顯示各組的最佳條件:≤3kg的兒童使用50kVp,3~10kg的兒童使用60kVp,10~19kg的兒童使用70kVp。