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肺间质病变高分辨CT征象与肺功能的相关性

来源:中国煤炭工业医学杂志 作者:陈宏民 夏玉红 王志新 2007-12-19

摘要: 关键词 肺间质病变。肺功能。相关性分析 高分辨CT(HRCT)是肺间质病变患者临床常规检查之一。而肺功能检查主要通过各种指标的变化来反映病变对肺功能累及的程度,这对多数肺间质病变患者亦属常规检测项目。...


  关键词  肺间质病变;高分辨计算机体层成像;肺功能;相关性分析

    高分辨CT(HRCT)是肺间质病变患者临床常规检查之一;而肺功能检查主要通过各种指标的变化来反映病变对肺功能累及的程度,这对多数肺间质病变患者亦属常规检测项目。本文的目的就在于通过寻求肺间质疾病的各种HRCT征象与肺功能检查不同指标间的关系,探讨从影像分析向功能判断延伸的可行性。我们从临床角度观察了肺功能检查的指标与HRCT的各征象之间的相关性;认为HRCT征象的分析有助于对肺的功能进行预测,根据磨玻璃影的消长可以估计肺功能不全的轻重,蜂窝影的出现则能表明肺的弥散功能正在减低。现报告如下。

  1  资料与方法

  1.1  一般资料  2000年3月—2005年9月我们观察了经HRCT证实的肺间质病变患者45例,住院期间在做HRCT的同时进行了肺功能检查,45例中包括男24例,女21例,年龄16~78岁,平均56岁。患者均有不同程度的咳嗽、进行性加重的呼吸困难,病史4个月~18年,平均约为43个月。

  1.2  HRCT 检查  CT扫描机为GE.Light Speed16 system,先从肺尖至隔顶常规扫描,层厚1mm,间距10mm,每个患者均包括的六个预定层面:肺尖(大血管分支)层面、主动脉弓层面、隆突层面、肺门层面(即右肺动脉层面)、下肺静脉层面和右侧隔顶上层面、扫描条件为120kV,60~80mA/s ,以512×512的矩阵重建显示图像。然后选择特定的病灶层面进行高分辨率扫描,通常采用的层厚为2mm,层距为20~30mm,HRCT扫描的条件为130kV,80mA/s。对个别不能进行有效呼吸配合的患者,采取螺旋扫描方式完成图像数据采集,然后分别以常规和高分辨的方式进行图像重建。层厚为1mm,所有的扫描均在患者吸气末进行,因肺背部有重力坠积效应影响而需与磨玻璃影鉴别者,以相同的条件加扫俯卧位图像。所有的图像均以肺窗(窗宽1 000HU,窗位-700HU)和纵隔窗(窗宽350HU,窗位40HU),拍摄成CT片。

  1.3  HRCT图像的评分  用国际上通用的(scoring system)量化HRCT表现的方法[1,2]对HRCT上征象累及的范围进行评分。本文分别对磨玻璃影(包括实变)、网织影(包括小叶间隔增厚、小叶内间质增厚、支气管血管周围间质增厚、胸膜下线、间质结节 )、蜂窝影、肺气肿、支气管扩张进行判断。根据评分对象在选择层面上所占的面积作定量记分。0:示观察层面中无本征象;1:示累及范围25%以下;2:示累及范围在25%~50%之间;3:示累及范围在51%~75%之间;4:示累及范围>75%。本研究中涉及的图像分析主要在预定的六个层面上进行,各征象的定义依据Fleischne:学会命名委员会关于肺部HRCT术语的定义[3]。

  1.4  肺功能检查  肺功能检查共包括3部分:通气功能检查、弥散功能检查和小气道功能检查。全部患者均接受了通气功能检查;36例(占80%)接受了换气功能测定,23例(占51%)进行了小气道功能检查。由于考虑到具体患者年龄、体质、身高等的差异,统计中所采用的数据是实际值与预计的比值,以百分比的形式表示。此外我们还根据《诊断学》第6版中对肺功能不全分级的规定对各例患者的肺功能进行了分级并相应作了评分,据此与HRCT的影像对比。

  1.5  统计学方法  数据的分析在SPSS10.0统计软件上进行。所得的数据以±s的方式表示,采用t检验、Wilcoxon秩和检验用于组间统计,应用Spearatan等级相关检验HRCT上各征象范围与肺功能之间的相关,应用逐步多次回归确定HRCT各征象与肺功能之间的相关性程度,检验水准α=0.05。

  2  结果

  2.1  HRCT检查结果分析  按照设计我们逐个患者地分析了其CT图像,并详细地记录了观察的各种征象及其范围。在多种征象中肺纹理增粗出现频率最高,为89%,其后依次为网织影和小叶内间质增厚(83%)、小叶间隔增厚(76%)。通过配对t检验发现在客观的记录某一征象所累及的总肺段和按照涉及面积进行主观的分级评分之间具有显著的相关性(P<0.05),这支持了采用主观评分的有效性按照不同病种分组(组和其他疾病组)检查各类征象的差异性,结果显示肺间质病变的患者与其他患者在小叶间隔增厚与支气管扩张和/或肺气肿方面差异有统计学意义,P值分别为0.036和0.005。

  2.2  肺功能检查结果分析  45例患者中,除了2例肺功能检查结果正常外,43例均有不同程度的肺功能损害,其中27例(60.6%)表现为限制性,混合性有14例(31%),2例(4%)呈阻塞性,同样依据病种分组(肺间质病变组和其他疾病组)行方差检验,可以发现在反映肺弥散功能指标上组与组之间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。在肺通气和肺容量各项指标间未见不同。

  2.3  肺功能和HRCT征象的相关性分析  肺功能和HRCT主要指标之间相关性见表1。

  表1  肺间质病变HRCT征象与肺功能指标的Spearman非参数相关性 略

    经Spearman分析的结果显示肺间质病变的磨玻璃影与MMEF及肺功能不全分级之间存在显著的相关性,而与FEV1/FVC之间的相关性则相对较弱(见图1)。

    与通气指标不同的是,反映弥散功能的指标和网织影、蜂窝影、支气管扩张之间存在有负相关(见图2)。 反映通气功能的各项指标与提示肺内纤维增生的网织影、蜂窝影关系不大,原因是间质性肺疾病的病变区中受累的结构是肺泡、肺泡壁、呼吸性细支气管等远端肺结构,而通气的基础是终末细支气管以外的气道。

  图1-图2  略

  3  讨论

  肺间质病变导致肺组织顺应性减低,在肺功能检查中呈限制性肺通气障碍,临床主要表现为进行性加重的呼吸困难。肺功能主要表现为FEV1和FVC等量降低,功能残气量减低。通过肺功能检查的结果虽可以了解患者肺功能受损害的程度,但疾病的进展状况和病变范围需要HRCT影像来确定,研究已经证明对间质性肺疾病的检查HRCT具有显著的优势,可以发现胸部X线平片所难以显示的异常改变。对肺间质疾病的治疗后随访很有帮助[4,5],所以通常对怀疑有间质性肺疾病的患者均建议行HRCT的扫描。在临床上,凡能影响肺泡毛细血管膜面积的弥散能力、肺泡毛细血管床容积和CO与血红蛋白结合的因素,均能影响换气功能[6]。肺间质病变的临床病理研究显示:正常肺间质组织被纤维组织或结缔组织替代,使肺泡膜增厚,同时由于纤维的增生,使正常的毛细血管牵拉而相互挤压,从而造成有效血管床面积的降低。显然这些病理改变在HRCT上的表现是以纤维征象为主,这与我们的观察结果一致。我们发现反映气体弥散功能的指标DLco能够最佳的反映病变累及的范围,其与HRCT的网织影、蜂窝影和支气管扩张的关系紧密,因此反映气体弥散功能的指标DLco可以最好的反映间质性疾病肺内的纤维化改变情况。 HRCT的另一个优势是不具创伤性,从而可以对患者的全肺进行无间隔的检查,而能够对疾病在整个肺内的情况有全面的认识,不但可以对病变的严重性而且对病变的累及范围作出定性和定量的衡量。以往的研究显示肺气肿的存在对于肺功能的测定可以产生较为复杂的影响。在我们的分析中只是发现肺气肿的存在与PEF,MMF之间存在相关性(P<0.01,P<0.05)。尽管 HRCT在判定间质性肺疾病的发展阶段和量化疾病的浸润范围方面是最佳的非创伤性手段,并可对肺功能进行评估。但也要考虑到射线辐射和较高的检查费用,频繁地进行HRCT扫描也是不可取的。

  4  参考文献
 
  [1]  Hrlhich TH,Heinz-peer G,Eichler I,et al.Cysticfibrosis:CT assesmento flunginvolvementin children and adults[J].Radiology,1999,213:537-544
 
  [2]  Wells AU,Hansell DM,Rubens MB,et al.Fibrosing alveolitis in svstemic sclerosis:indices of lung function in relation to extent of disease on computed tomography[J].Arthrit Rheum,1997,40:1229-1236
 
  [3]  Austin JHM,Muller NL,Friedman PJ,et al.Glossary of terms for CT of the lungs;recommendations of the nonenclature conmmittee of the Fleischner Society[J].Radiology,1996,200:327-331
 
  [4]  Remy-janlin M,Remy J,Deffontaines C,et al.Assement of diffuse infiltrative lung disease:comparison of conventional CT and high-resoeution CT[J].Radiology,1991,181:157-162
 
  [5]  Swensen SJ,Aughenbaugh GL,Mycrs JL.Diffuse lung disease:diagnostic accuracy of CT in patients undergoing surgical biopsy of the lung[J].Radiology,1997,205:229-234
 
  [6]  穆魁津,林友华.肺功能测定原理与临床应用[M].北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1992:18-21

  河南省新乡市中心医院 


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