肺功能成像的探讨与比较.ppt

肺功能成像的探讨与比较 彭昭杰 呼吸系统疾病是一种危害人类健康和生命的多发病、常见病, 居我国总人口死亡病因的第一位。为了有效预防和治疗, 必须及时发现早期病变并对肺功能状况作出正确评估。以往对于肺功能的评价主要依靠症状、体征和肺功能检查( PFT) , 其对肺部疾病严重程度的判断并不可靠, 尤其不能反映局部肺功能损坏情况。如今, 肺功能的成像技术研究进展迅速, 主要通过形态、密度或信号的变化及定量分析方法来反映功能改变及病理生理机制。肺功能成像主要包括常规X线、CT、和MRI成像。 常规X线肺功能成像 研究方法 常规X线对肺功能的评价主要通过分析肺野透过度及肺纹理的改变。 其中一种评分方法Maki 等对肺减容术前病例行吸气相和呼气相胸片检查, 把每侧肺均分为上、中、下3 部分, 再由每侧肺中线而分, 两侧共分成12 个肺区, 并将各区气肿程度的分级标准定为4 级。 0级 胸片显示正常, 未见局部肺纹理缺乏区 1级 肺区轻度肺气肿( 肺区内肺纹理缺乏区面积占肺区面积25%以下) 2级 肺区中度肺气肿( 肺区内肺纹理缺乏区面积占肺区面积25% ~ 75%) 3级 肺区重度肺气肿( 肺区内肺纹理缺乏区面积占肺区面积75%以上) 根据高低分差值将肺气肿的不均匀分布分为高度不均匀分布( 差为3) ;中度不均匀分布( 差为2) ; 低度不均匀分布( 差为1) ; 或均匀分布即0。同时根据有无肺膨胀不全分为1: 有肺压缩; 或0:无肺压缩。检查结果与术后肺功能相比较评价肺功能恢复效果。 临床应用 常规X 线曾经多用在肺减容术前对气肿分布不均匀程度和有无肺压缩的预测中。 CT肺功能成像 研究方法 包括肺容积的测定、肺密度的测定、象素指数及象素分布直方图和CT灌注。 先行全肺螺旋CT 扫描，而后利用后处理软件建立三维肺模型，再结合阈值限定图像(-550 ~1 024 HU)分割技术自动将肺组织与其他组织(如：胸壁、气管、肺门大血管、纵隔、心脏等软组织)分割开来。最后，运用肺容积测定软件计算CT 肺功能指标，包括：深吸气末肺容积(Vin)、深呼气末肺容积(Vex)，并计算容积差(Vin-Vex)、容积比(Vin/Vex)。 肺容积的测定 肺密度的测定 肺由肺组织、肺内血液、气体、细胞外液等组分组成。肺的密度由各组分的比例决定。呼吸运动的幅度因其影响肺内气体含量而成为影响肺密度的最主要因素，平均每10%肺活量吸气差异会有16 HU。测量平均肺密度的方法包括：局部感兴趣区法，自动肺密度评估软件法。可结合肺体积测定，计算出低CT 值区域的体积占双肺体积的百分比。 象素指数及象素分布直方图 象素指数为某一阈值区间象素个数与肺野内象素总体个数的比值，即阈值内象素出现的频率。将其制成直方图，便能总体了解各象素在不同的CT 值范围内所占的比例和通气功能状况。一般多采用将肺组织分为4 个区间 A -1 024~-910 HU 代表呼气受阻部分的肺实质 B -900~-801 HU 代表正常通气的肺实质部分 C -800~-701 HU 代表吸气减少的肺实质部分 D -700 HU 正常人群的象素直方图呈左侧偏态分布，即波峰分布在区间B，而区间A 和D 的象素较少；当区间A 的象素明显增加或有曲线左移时，则意味着阻塞性通气功能障碍；若区间D的象素明显增加,伴有其他区间象素减少或曲线右移时，则意味着限制性通气功能障碍；当A 和D 区均有象素增加，而B 区象素明显减少。则提示混合性通气功能障碍。 CT 灌注参数 CT 灌注已是一种比较成熟的成像手段，其参数包括血流量、血容量、平均通过时间等。用于评价局部肺组织的血流灌注量的改变，从而获得组织功能信息变化。肺部微循环红细胞平均通过时间是肺生理学研究中最基本的参数之一，也是了解肺部微循环的最关键的参数。目前主要用于肺梗死的定性和定量评估。 临床应用 肺气肿的定量评估 肺气肿程度的CT 评估包括主观视觉评估和客观评估法。目前国际上通用的一种基于HRCT 视觉评分方法，从程度和累及范围对肺气肿进行分级评估 按严重程度 按累及范围 0级 无肺气肿 1级 病变累及的范围25% 1级 直径5 mm 的低密度区，有或无肺纹理减少 2级 病变累及25%~50% 2级 直径小于和大于5 mm 的低密度区共存，常有肺纹理减少和扭曲 3级 病变累及50%~75% 3级 弥漫性较大范围的低密度区，伴有肺纹理减少和扭曲 4级 病变累及75%~100% 用公式计算出肺气肿分数， 0 分：无肺气肿； 0.1~8 分：轻度肺气肿； 8.1~16 分：中度肺气肿； 16.1~24 分：重度肺气肿 慢性阻塞性肺病的定量分析 对于COPD 的定量评估：吸气相HRCT 反映的是肺部的形态学改变，COPD 通常出现的征象有支气管壁增厚、肺气肿和不同程度的支气