影像学在肺减容手术中的作用
影像学在肺减容手术中的作用
张伟宏 朱杰敏
关键词：肺减容手术 影像学在肺减容手术中起重要作用。肺气肿的确诊离不开反映形态学变化的影像学检查。
胸片是诊断肺气肿的重要方法之一。肺气肿的征象为双肺透过度增加，膈肌低平，胸骨后间隙增大，肋膈角增大，心影狭长及肺血管纹理稀疏、变细。据此标准诊断有65%～80%的正确率，仅对轻度肺气肿不敏感[1，2]。肺减容手术术前多采用吸气末和呼气末后前位摄片方法，了解肺容积和膈肌的情况。
CT应用使肺气肿的诊断正确率更进一步提高。Sanders[3]研究发现普通CT显示肺气肿较胸片敏感(96%比68%)。随着CT技术的发展特别是高分辨率CT(HRCT)的应用，能显示肺小叶的结构，有较高的分辨力，近似从组织水平反映病变，可显示常规CT所不能发现的肺气肿，从而更好地评定病变的范围和严重程度。Gurney等[4]比较HRCT和肺功能的结果发现肺功能正常者中40%HRCT表现肺气肿。这些肺气肿多位于上肺部，在该区发生广泛的肺破坏而无肺功能异常，也不出现症状。对这类肺气肿的诊断目前只有依赖HRCT。对那些无法承受肺功能检查的肺气肿患者影像学检查至关重要。HRCT有利于区分小叶中心性肺气肿和全小叶性肺气肿。尽管HRCT诊断肺气肿相当准确，临床上却很少应用。因为采用1.5 mm或2 mm层厚扫描，全肺要扫描80～150层，患者受到的辐射剂量大，另外也不利于观察。临床上只对有症状而肺功能无阻塞性功能障碍却有弥散功能异常的患者进行HRCT检查，HRCT对鉴别肺气肿和肺血管疾病有重要帮助[1]。
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另外影像检查有利于肺减容手术病人的筛选。肺减容手术并不适合每一位肺气肿的病人。虽然肺功能检查能反映功能的情况，但不能显示肺气肿形态上的分布。影像学检查有不可取代的作用。CT检查从形态学上清楚显示肺气肿的分布，同时可以观察到肺组织被压缩的情况和是否有足够的正常肺组织支持肺功能的恢复。
肺灌注和通气扫描则能充分反映肺气肿的分布情况。灌注显像反映的是肺循环情况。Thurnheer等[5]报告22例CT示肺气肿均匀分布的病人中，16例呈中等或严重的不均匀灌注分布。说明灌注显像可作为CT检查的补充，帮助手术确定“靶区”。Suga等[6]提出常规CT不能准确评价通气异常。因为CT值的变化不仅与气体密度有关，而且还与血管外液体和肺组织的密度有关。133Xe气体(SPET)检查反映的仅仅是通气分布情况的变化，有利于证实动态CT扫描上所示的气体潴留，为肺减容手术提供帮助。灌注和通气显像基本上反映的是整体肺功能情况。Xe-CT扫描机的出现将形态和功能结合起来，在反映形态结构的CT断面上显示通气功能的信息。例如Xe-CT图像上红色代表通气良好，蓝色代表通气不良部分。目前Xe-CT扫描机尚属起步阶段。
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既然CT诊断肺气肿较为敏感，人们尝试在CT上将肺气肿量化，从而有利于肺气肿的分级和治疗前后的评估。肺气肿的定量分析包括视觉分数，CT的直方图分布和计算全肺肺气肿的百分比。目前先进的CT扫描机都有具备此功能的后处理软件。Archer等[7]发展了一种在CT层面上自动计算肺容积和肺气肿所占百分比的系统，使肺气肿的定量分析更为容易。不过需要注意的是在用定量技术作肺气肿的检出和定量时，选择作为肺气肿增亮区的肺密度值范围可能随CT扫描机而异，每一种CT机型的肺气肿阈值是不一样的，其次与层厚及有无增强均有关系。Kitahara等计算在深呼气末CT扫描中CT值<-950HU肺区的百分比，并在肺气肿、哮喘和慢性支气管炎中做了比较，结果三者的百分比分别为24%,0.5%及0.2%。他们认为在有哮喘和慢性支气管炎症状者深呼气CT扫描中，若<-950HU的肺区比例大于1%要考虑重叠肺气肿或其它原因的空气潴留和气腔异常[8]。
目前我院研制了定量肺气肿的软件。经Dicom将CT图像传到个人电脑后，经此软件可以自动显示每一层肺气肿的分布，同时给出每一层以及上、中、下肺，左右肺的肺气肿分布值，以利于减容手术的术前术后的评估。
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一些文献提出磁共振成像(MRI)可以用来评估肺减容手术，但MRI可以提供的信息远不如CT。由于MRI检查具有不受电离辐射影响的优点，在不同吸气时相的一系列研究中占有优势[9]。
总之，影像学检查包括胸片、普通CT及定量CT检查、灌注-通气检查，是肺减容手术不可缺少的检查手段，有助于肺气肿的确诊及病人的筛选，术前术后效果的评估。
作者单位：张伟宏(100730 中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院放射科)
朱杰敏(100730 中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院放射科)
参考文献
[1]Müller NL. Clinical value of high-resolution CT in chronic diffuse lung disease. AJR 1991，157:1163-1170.
, 百拇医药
[2]Arakawa HA, Kurihara Y, Nakajima Y, et al. Computed tomograph measurements of overinflation in chronic obstructive pulmonary disease: evaluation of various radiographic signs. Journal of Thoracic Imaging，1998，13:188-192.
[3]Sanders C, Nath PH, Bailey WC. Detection of emphysema with computed tomography: correlation with pulmonary function tests and chest radiolography. Invest Radiol，1988，23:262-266.
[4]Gurney JW, Jones KK, Robbins RA, et al. Regional distribution of emphysema: correlation of high-resolution CT with pulmonary function tests in unselected smokers. Radiology，1992，183:457-463.
, 百拇医药
[5]Thurnheer R, Engel H, Weder W, et al. Role of lung perfusion scintigraphy in relation to chest computed tomography and pulmonary function in the evaluation of candidates for lung volume reduction surgery. Am J Respir Crit Care 1999, 159: 301-310.
[6]Suga K, Nishigauchi K,Mastsunaya N, et al. Preliminary application of dynamic pulmonary xenon-133 single-photo emission tomography in the evaluation of patients with pulmonary emphysema for thoracoscopic lung volume reduction reduction surgery. Eur J Nud Med，1998，25:410-416.
, 百拇医药
[7]Archer DC, Coblentz CL, Dekemp RA, et al. Automated in vivo quantification of emphysema. Radiology，1993，188:835-888.
[8]Stern EJ, Frank MS. CT of the lung in patients with pulmonary emphysema: diagnosis, quantification, and correlation with pathologic and physiologic findings. AJR，1994，162:791-798.
[9]Gierada DS, Hakimian S, Slone RM, et al. MR analysis of lung volume and thoracic dimensions in patients with emphysema before and after lung volume reduction surgery.AJR，1998，170:707-714., http://www.100md.com
张伟宏 朱杰敏
关键词：肺减容手术 影像学在肺减容手术中起重要作用。肺气肿的确诊离不开反映形态学变化的影像学检查。
胸片是诊断肺气肿的重要方法之一。肺气肿的征象为双肺透过度增加，膈肌低平，胸骨后间隙增大，肋膈角增大，心影狭长及肺血管纹理稀疏、变细。据此标准诊断有65%～80%的正确率，仅对轻度肺气肿不敏感[1，2]。肺减容手术术前多采用吸气末和呼气末后前位摄片方法，了解肺容积和膈肌的情况。
CT应用使肺气肿的诊断正确率更进一步提高。Sanders[3]研究发现普通CT显示肺气肿较胸片敏感(96%比68%)。随着CT技术的发展特别是高分辨率CT(HRCT)的应用，能显示肺小叶的结构，有较高的分辨力，近似从组织水平反映病变，可显示常规CT所不能发现的肺气肿，从而更好地评定病变的范围和严重程度。Gurney等[4]比较HRCT和肺功能的结果发现肺功能正常者中40%HRCT表现肺气肿。这些肺气肿多位于上肺部，在该区发生广泛的肺破坏而无肺功能异常，也不出现症状。对这类肺气肿的诊断目前只有依赖HRCT。对那些无法承受肺功能检查的肺气肿患者影像学检查至关重要。HRCT有利于区分小叶中心性肺气肿和全小叶性肺气肿。尽管HRCT诊断肺气肿相当准确，临床上却很少应用。因为采用1.5 mm或2 mm层厚扫描，全肺要扫描80～150层，患者受到的辐射剂量大，另外也不利于观察。临床上只对有症状而肺功能无阻塞性功能障碍却有弥散功能异常的患者进行HRCT检查，HRCT对鉴别肺气肿和肺血管疾病有重要帮助[1]。
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另外影像检查有利于肺减容手术病人的筛选。肺减容手术并不适合每一位肺气肿的病人。虽然肺功能检查能反映功能的情况，但不能显示肺气肿形态上的分布。影像学检查有不可取代的作用。CT检查从形态学上清楚显示肺气肿的分布，同时可以观察到肺组织被压缩的情况和是否有足够的正常肺组织支持肺功能的恢复。
肺灌注和通气扫描则能充分反映肺气肿的分布情况。灌注显像反映的是肺循环情况。Thurnheer等[5]报告22例CT示肺气肿均匀分布的病人中，16例呈中等或严重的不均匀灌注分布。说明灌注显像可作为CT检查的补充，帮助手术确定“靶区”。Suga等[6]提出常规CT不能准确评价通气异常。因为CT值的变化不仅与气体密度有关，而且还与血管外液体和肺组织的密度有关。133Xe气体(SPET)检查反映的仅仅是通气分布情况的变化，有利于证实动态CT扫描上所示的气体潴留，为肺减容手术提供帮助。灌注和通气显像基本上反映的是整体肺功能情况。Xe-CT扫描机的出现将形态和功能结合起来，在反映形态结构的CT断面上显示通气功能的信息。例如Xe-CT图像上红色代表通气良好，蓝色代表通气不良部分。目前Xe-CT扫描机尚属起步阶段。
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既然CT诊断肺气肿较为敏感，人们尝试在CT上将肺气肿量化，从而有利于肺气肿的分级和治疗前后的评估。肺气肿的定量分析包括视觉分数，CT的直方图分布和计算全肺肺气肿的百分比。目前先进的CT扫描机都有具备此功能的后处理软件。Archer等[7]发展了一种在CT层面上自动计算肺容积和肺气肿所占百分比的系统，使肺气肿的定量分析更为容易。不过需要注意的是在用定量技术作肺气肿的检出和定量时，选择作为肺气肿增亮区的肺密度值范围可能随CT扫描机而异，每一种CT机型的肺气肿阈值是不一样的，其次与层厚及有无增强均有关系。Kitahara等计算在深呼气末CT扫描中CT值<-950HU肺区的百分比，并在肺气肿、哮喘和慢性支气管炎中做了比较，结果三者的百分比分别为24%,0.5%及0.2%。他们认为在有哮喘和慢性支气管炎症状者深呼气CT扫描中，若<-950HU的肺区比例大于1%要考虑重叠肺气肿或其它原因的空气潴留和气腔异常[8]。
目前我院研制了定量肺气肿的软件。经Dicom将CT图像传到个人电脑后，经此软件可以自动显示每一层肺气肿的分布，同时给出每一层以及上、中、下肺，左右肺的肺气肿分布值，以利于减容手术的术前术后的评估。
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一些文献提出磁共振成像(MRI)可以用来评估肺减容手术，但MRI可以提供的信息远不如CT。由于MRI检查具有不受电离辐射影响的优点，在不同吸气时相的一系列研究中占有优势[9]。
总之，影像学检查包括胸片、普通CT及定量CT检查、灌注-通气检查，是肺减容手术不可缺少的检查手段，有助于肺气肿的确诊及病人的筛选，术前术后效果的评估。
作者单位：张伟宏(100730 中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院放射科)
朱杰敏(100730 中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院放射科)
参考文献
[1]Müller NL. Clinical value of high-resolution CT in chronic diffuse lung disease. AJR 1991，157:1163-1170.
, 百拇医药
[2]Arakawa HA, Kurihara Y, Nakajima Y, et al. Computed tomograph measurements of overinflation in chronic obstructive pulmonary disease: evaluation of various radiographic signs. Journal of Thoracic Imaging，1998，13:188-192.
[3]Sanders C, Nath PH, Bailey WC. Detection of emphysema with computed tomography: correlation with pulmonary function tests and chest radiolography. Invest Radiol，1988，23:262-266.
[4]Gurney JW, Jones KK, Robbins RA, et al. Regional distribution of emphysema: correlation of high-resolution CT with pulmonary function tests in unselected smokers. Radiology，1992，183:457-463.
, 百拇医药
[5]Thurnheer R, Engel H, Weder W, et al. Role of lung perfusion scintigraphy in relation to chest computed tomography and pulmonary function in the evaluation of candidates for lung volume reduction surgery. Am J Respir Crit Care 1999, 159: 301-310.
[6]Suga K, Nishigauchi K,Mastsunaya N, et al. Preliminary application of dynamic pulmonary xenon-133 single-photo emission tomography in the evaluation of patients with pulmonary emphysema for thoracoscopic lung volume reduction reduction surgery. Eur J Nud Med，1998，25:410-416.
, 百拇医药
[7]Archer DC, Coblentz CL, Dekemp RA, et al. Automated in vivo quantification of emphysema. Radiology，1993，188:835-888.
[8]Stern EJ, Frank MS. CT of the lung in patients with pulmonary emphysema: diagnosis, quantification, and correlation with pathologic and physiologic findings. AJR，1994，162:791-798.
[9]Gierada DS, Hakimian S, Slone RM, et al. MR analysis of lung volume and thoracic dimensions in patients with emphysema before and after lung volume reduction surgery.AJR，1998，170:707-714., http://www.100md.com