曹盼 劉榮榮 梁礦立 袁吉欣 李敏 高彥斌 侯代倫

氣管支氣管結核(tracheobronehial tuberculosis，TBTB)是指發(fā)生在氣管、支氣管的黏膜、黏膜下層、平滑肌、軟骨及外膜的結核病，是結核病的一種特殊類型[1-2]。目前，TBTB的確診依賴于介入性操作檢查——支氣管鏡檢查，以及通過此檢查方式獲取的細菌學或病理學依據(jù)。據(jù)文獻報道，10%～40%的活動性肺結核患者并發(fā)TBTB，可引起氣道狹窄、閉塞、肺不張等影像學表現(xiàn)，如果能夠早期發(fā)現(xiàn)并進行積極治療，這種改變是可以逆轉的[3-4]；一旦發(fā)展到晚期則會導致肺毀損等不可逆的肺功能損傷，這些危害已成為不可忽視的問題[5-7]。由于支氣管鏡為介入性有創(chuàng)操作，可能引起喉痙攣、心血管意外、麻醉意外等，因此需要嚴格評估其適應證。本研究旨在對多層螺旋CT(multi-slice spiral CT,MSCT)支氣管圖像后處理技術診斷TBTB的價值進行評價，以指導臨床應用。

材料和方法

一、研究對象

回顧性收集2018年6—12月期間就診于陜西省結核病防治院，因臨床癥狀或MSCT軸面圖像高度懷疑TBTB的117例患者，短期內均行MSCT掃描和支氣管鏡檢查。其中男43例，女74例，年齡15～74歲，平均年齡(35±15)歲。臨床表現(xiàn)為咳嗽95例(81.20%)，咳痰48例(41.03%)，發(fā)熱16例(13.68%)，胸痛12例(10.26%)，氣短11例(9.40%)，咯血5例(4.27%)(表1)。所有患者均經(jīng)支氣管鏡檢查，并在鏡下獲取組織標本送病理科進行病理檢查，最終確診TBTB患者69例，非TBTB患者48例。本研究通過陜西省結核病防治院倫理委員會醫(yī)學倫理學審查批準，所有受試者均知情同意。

二、納入和排除標準

1. 納入標準：(1)臨床癥狀或MSCT軸面圖像高度懷疑TBTB；(2)短期內先后完成MSCT掃描、支氣管鏡檢查及鏡下取組織標本送病理科進行病理學檢查。

2. 排除標準：(1)肺結核并發(fā)肺癌等其他引起支氣管病變的疾?。?2)缺少MSCT掃描及支氣管鏡檢查任意一項。

三、研究方法

1. CT掃描及參數(shù)：采用日立Scenaria型64排螺旋CT。訓練患者在吸氣末屏氣掃描，掃描范圍為肺尖至肺底。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流采用自動毫安技術，層厚5 mm，層距5 mm，重建層厚1 mm，重建間隔1 mm。肺窗窗寬1300 HU，窗位-650 HU，肺算法進行重建；縱隔窗窗寬350 HU，窗位40 HU，標準算法進行重建。

表1 117例疑似TBTB患者的一般臨床資料

2. 圖像后處理技術：將原始數(shù)據(jù)傳入TeraRecon Aquarius iNtuition Version 4.4工作站后，采用支氣管圖像后處理技術進行分析，包括多平面重建(multi-planar reformation，MPR)、最小密度投影法(minimum intensity projection，Min IP)、CT支氣管樹成像(CT tracheobmnchography,CTB)3種技術進行圖像后處理。

3.支氣管鏡檢查：采用日本奧林巴斯Olympus BF-240 或BF-260電子支氣管鏡，觀察患者的氣管、隆突分叉處、主支氣管及葉段支氣管，在可疑部位取活體組織標本送病理科進行確診，并以此作為TBTB診斷的金標準。

四、評判標準

圖像評價由影像科1名主治醫(yī)師和1名副主任醫(yī)師分別進行盲法閱片，包括MSCT支氣管圖像后處理技術和軸面圖像，對診斷意見不一致的患者由兩名醫(yī)師共同閱片討論達成一致。TBTB的CT診斷標準按照《肺結核影像學及分級診斷專家共識》[8]中關于TBTB影像特點的直接征象和間接征象進行綜合診斷，具體包括：(1)支氣管管壁增厚；(2)支氣管管腔狹窄；(3)肺內支氣管播散病灶；(4)支氣管擴張；(5)局限性肺氣腫；(6)肺不張；(7)支氣管管壁鈣化；(8)肺野內多形態(tài)結核病灶。

五、統(tǒng)計學處理

以支氣管鏡活檢病理檢查確診的患者作為參考標準，評價MSCT支氣管圖像后處理技術診斷TBTB的效能；采用R軟件包進行統(tǒng)計學分析，分別計算出MSCT支氣管圖像后處理技術對TBTB診斷的敏感度、特異度、符合率。一致性檢驗采用R軟件包進行統(tǒng)計學分析，以Kappa系數(shù)評價2名影像科醫(yī)師對TBTB診斷的一致性，Kappa值<0.4為一致性較差，0.40.75為一致性較好。本次實驗數(shù)據(jù)均為二分類變量資料。MSCT支氣管圖像后處理技術與原始軸面圖像各類CT表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)率的比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、MSCT支氣管圖像后處理技術對TBTB的診斷效能

以支氣管鏡活檢病理檢查結果為參考標準，MSCT支氣管圖像后處理技術診斷TBTB的敏感度、特異度、符合率分別為97.10%(67/69)、43.75%(21/48)、 75.21%(88/117)，并對MSCT支氣管圖像后處理技術檢測TBTB患者與支氣管鏡病理活檢結果進行了一致性檢驗，一致性分析結果顯示，Kappa值為0.44，95%CI：0.29～0.60(表2)。

二、一致性分析

2名影像科醫(yī)師對117例患者的MSCT后處理技術圖像進行閱片，對2名影像科醫(yī)師診斷氣管支氣管結核的結果進行一致性檢驗；一致性分析結果顯示，Kappa值為0.81，95%CI：0.68～0.93(表3)。

表2 以支氣管鏡病理活檢結果為參考標準評價MSCT支氣管圖像后處理技術對TBTB的診斷效能

注敏感度=真陽性例數(shù)/(真陽性例數(shù)+假陰性例數(shù))×100%；特異度=真陰性例數(shù)/(真陰性例數(shù)+假陽性例數(shù))×100%；符合率=(真陽性例數(shù)+真陰性例數(shù))/(真陽性例數(shù)+假陽性例數(shù)+真陰性例數(shù)+假陰性例數(shù))×100%

表3 MSCT后處理技術圖像經(jīng)2名影像科醫(yī)師閱片診斷TBTB的一致性統(tǒng)計結果

三、MSCT原始軸面圖像與支氣管后處理圖像各類CT表現(xiàn)構成比

軸面圖像發(fā)現(xiàn)以支氣管管腔狹窄(圖1)和支氣管管壁增厚居多，分別為41例(35.04%)和35例(29.91%)，支氣管擴張例數(shù)最少，僅有9例(7.69%)；MSCT支氣管后處理圖像同樣以支氣管管腔狹窄和支氣管管壁增厚居多，分別為63例(53.85%)和55例(47.01%)。MSCT支氣管后處理圖像中的MPR圖像、Min IP圖像和CTB成像可直觀顯示TBTB患者的支氣管管腔內異常及管腔狹窄(圖2～4)，并在支氣管鏡圖像(圖5，6)和病理活檢圖像(圖7，8)上進行驗證，支氣管擴張例數(shù)最少，僅有12例(10.26%)。兩種圖像發(fā)現(xiàn)肺損毀例數(shù)(均為10例)相同。對MSCT支氣管圖像后處理技術組與軸面組圖像各類CT表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)率進行χ2檢驗，其中支氣管管壁增厚和支氣管管腔狹窄在兩組中差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=4.44，P=0.040；χ2=6.64，P=0.030)(表4)。

圖1～9 患者，女，32歲，兩肺繼發(fā)性肺結核并發(fā)左肺下葉支氣管結核形成。圖1為MSCT橫斷面圖像，顯示左肺下葉背段支氣管明顯狹窄，周圍可見多形態(tài)結核灶。圖2為MPR圖像，顯示左主支氣管及左肺下葉支氣管管腔狹窄，左主支氣管內壁呈結節(jié)狀隆起。圖3為Min IP圖像，顯示左主支氣管及左肺下葉支氣管管腔狹窄，左主支氣管內壁局部向管腔內隆起。圖4為CTB成像，顯示左主支氣管及左肺下葉支氣管管腔狹窄。圖5、6為支氣管鏡檢查，顯示左主支氣管及左肺下葉支氣管黏膜潰瘍，表面白色壞死及膿性分泌物，左主支氣管及左肺下葉支氣管狹窄。圖7、8為病理結果，圖7為HE染色結果，顯示 “左主支氣管及左肺下葉”小塊黏膜慢性炎伴局灶上皮鱗化、壞死及少量上皮樣細胞增生(HE ×400)，圖8為抗酸染色結果，顯示為陽性，提示結核分枝桿菌感染(抗酸染色 ×1000)

表4 117例患者MSCT支氣管圖像后處理技術與原始軸面圖像各類CT表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)率的比較

討 論

近年來，隨著支氣管鏡的臨床應用增多，TBTB的發(fā)病率也在不斷上升[9]。本研究中TBTB主要發(fā)生于中青年女性，臨床癥狀以咳嗽、低熱為主，這與之前的研究報道結果[10]相符。分析其原因可能與女性注重自身行為而不愿咳痰，或女性支氣管細小狹窄，導致排痰能力弱，使含結核分枝桿菌的痰液易附著在支氣管管壁相關[10]。

TBTB是慢性傳染病且具有高度傳染性[11]，其療程長于單純的肺結核，通常需要1年的時間，因此早期診斷并接受積極治療對疾病的控制和轉歸至關重要。雖然支氣管鏡檢查能夠提供精準診斷，但是作為一種介入性操作，術前評估風險等級高，部分患者不愿接受或不能耐受或無法配合等，使其不能用于常規(guī)檢查。結核病患者在確診及治療肺結核的過程中，通常需要接受數(shù)次CT檢查來評估病情，獲取的CT軸面圖像雖然可以顯示部分氣管、支氣管病變，但是仍有一定的局限性，特別是對與軸面斜行的氣道不能完整顯示，亦使其不能作為常規(guī)的檢查手段[12]；MSCT支氣管圖像后處理技術恰恰可以彌補此不足。MSCT支氣管圖像后處理技術是經(jīng)過橫斷面圖像重組獲取的任意平面圖像，是能旋轉的空間立體圖像，可以從冠狀面、矢狀面及任意層面對氣管、支氣管進行多方位觀察，能夠獲取病變氣管、支氣管的全貌，使管壁增厚和管腔狹窄在支氣管的長軸圖像上得到完美的呈現(xiàn)，獲取CT軸面圖像上觀察不到的診斷信息[13-15]。據(jù)國內外研究表明[16-18]，MSCT支氣管圖像后處理技術對TBTB的檢出率與支氣管鏡檢查結果接近，但前期的研究均是選取支氣管鏡與細菌學或病理學綜合確診的TBTB患者，再進行CT圖像后處理技術分析研究，而將未確診的TBTB患者做MSCT支氣管圖像后處理技術與支氣管鏡診斷效能評價的研究較少。本研究基于MSCT支氣管圖像后處理技術用于可疑TBTB的篩查，其診斷敏感度為97.10%，特異度為43.75%、符合率為75.21%，與朱曉華等[19]的報道有所出入。分析其原因可能為，本研究中對入組患者進行了嚴格的篩選，采用了5 mm層厚和薄層軸面圖像結合進行閱片，將可疑者納入研究，提高了診斷TBTB的敏感度；另外，本研究通過肺內病變的間接征象推測TBTB的可能性，再結合MSCT支氣管圖像后處理技術進行多方位細致觀察支氣管病變，進一步提高了診斷的敏感度。符合率低是因為雖然MSCT對氣管管壁的增厚或管腔狹窄很敏感，但是卻難以區(qū)分結核性和非結核性狹窄。特異度稍低的主要原因是由于MSCT診斷的假陽性例數(shù)增加，即病理金標準最終確診為非TBTB，而醫(yī)師應用MSCT支氣管圖像后處理技術進行診斷時將部分患者誤診為TBTB，因MSCT基于圖像進行分析，主要分析支氣管管腔壁及腔內形態(tài)，而一些疾病如慢性支氣管炎、中央型肺癌等疾病亦可引起與TBTB相似的支氣管管壁增厚和管腔狹窄，這也要求放射科醫(yī)師進一步提高與TBTB相鑒別疾病的診斷能力。本研究對CT的診斷結果做了觀察者一致性分析，結果表明2名影像科醫(yī)師在MSCT支氣管圖像后處理技術圖像上對TBTB的診斷一致性較好，表明MSCT支氣管圖像后處理技術所獲取的圖像在不同評估者間的診斷一致性好，可較準確地診斷TBTB，診斷結果可靠，有助于影像科醫(yī)師間達成共識，便于在臨床中應用與推廣。而MSCT支氣管圖像后處理技術診斷TBTB患者與支氣管鏡病理活檢結果一致性一般，筆者認為主要是由于MSCT基于圖像分析，存在一定的誤診，其無法替代病理檢查；但由于MSCT的診斷敏感度很高，可以為下一步支氣管鏡活檢進一步確診TBTB提供影像依據(jù)。另外，MSCT支氣管圖像后處理技術可以對病變支氣管進行精確定位，為支氣管鏡檢查制定虛擬路徑圖，減少患者檢查時間并提高診斷陽性率[20]。

總之， MSCT支氣管圖像后處理技術可以對TBTB進行無創(chuàng)診斷，與支氣管鏡檢查有很強的互補性，可提高診斷TBTB的敏感度，減少漏診。當然，本研究也存在一定的不足。首先，MSCT難以區(qū)分結核性和非結核性狹窄，未來的研究中將通過能譜分析做進一步研究。其次，本研究中的MSCT圖像后處理技術所需時間較長，也需要診斷人員具備熟練的技術和豐富的診斷經(jīng)驗，以避免在繁重的日常工作中造成TBTB漏診率增高；因此，未來開發(fā)基于人工智能和自動化的支氣管圖像后處理技術可能是一種高效的解決方案。雖然MSCT支氣管圖像后處理技術只能通過直接影像征象獲取TBTB形態(tài)學的診斷信息，無法獲取病變組織進行活檢，不能取代支氣管鏡活檢+病理檢查的“精準”診斷，但是其作為無創(chuàng)檢查，可以在TBTB的診斷中發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢。