CT 定量成像技術的臨床應用進展

劉天成 汪文劍 王浩（通訊作者）

（杭州市第二人民醫院胸外科 浙江 杭州 310000）

慢性阻塞性肺疾病（COPD）、哮喘、肺氣腫等均為臨床常見的肺部疾病，對患者的健康乃至生命安全會構成較大的威脅，加強對肺功測定（PFT）可為此類疾病的預后提供重要的參考，但其也需結合患者的病情及輔助檢查等，才能準確評估患者肺功能[1]。CT 定量成像，也被稱為CT 肺容積成像，是一項近年來興起的新技術，其方法是通過對肺部行CT 掃描后，應用數字技術計算肺密度及肺容積的大小，并對其進行建模[2]。這項技術能夠在一部分領域填補傳統肺功能測定的不足?，F對CT 定量成像在臨床應用及展望作如下綜述。

1.COPD 與肺氣腫

肺氣腫COPD 患者的常見并發癥，由于其不均勻分布的特點，傳統的PFT 測定難以準確地描述患者的生理狀態[3]。CT 定量成像技術不但可以評估患者是否患有肺氣腫，還能準確評估肺氣腫的嚴重程度和病變范圍，這對于肺氣腫的早期診斷與嚴重程度的評估具有重大價值[4]。目前，CT 定量成像技術評價肺氣腫的方法比較多，主要有三種評價方法，對應三類評價指標，分別是肺氣腫指數（EI）、平均肺密度（MLD）指標與肺容積指數（LVI）。三者以肺容積指數在臨床上的應用最多，平均肺密度指標其次，肺氣腫指數再次。

EI 評價：其評價肺功能的方法稱為閾值限定法，也稱全自動肺葉分割法：其檢測方法是采用密度分割技術將圖像分割，計算大于選定閾值的肺組織的體積。所以閾值的選定會直接影響到檢查結果。目前閾值的選擇尚無統一的定論，鄧和平等[5]的研究表明，CT 定量成像選定的HU 值最合適的為-955HU ～-945HU，而目前大多數采取的研究采取的閾值為-950HU。

MLD 評價：其計算深呼氣時整個肺的平均肺密度MLDex 和深吸氣時整個肺的平均肺密度MLDin，以及計算出的肺密度差MLDex-MLDin。

LVI 評價：是計算深吸氣與呼吸末的肺容積，從而計算出吸氣末全肺容積 （Vin）、呼氣末全肺容積（Vex）、肺容積比（Vex/Vin），肺容積差（Vin-Vex）。肺密度指數和肺容積指數更適用于肺功能整體情況的評估，而密度分析法對局部肺葉的評估尤其有獨到之處。

對比傳統PFT，CT 定量成像的有以下優勢：（1）可以精確顯示病變的肺葉，評估疾病的嚴重程度。通過CT 定量成像可以測定單側肺體積以及測量局部肺體積，明確病變的范圍。（2）早期發現，早期診斷。早期肺氣腫往往肺功能檢查無明顯異常，但行CT 定量成像可以通過肺密度的變化早期發現病癥。（3）預測COPD的發生和進展，更具有可重復性。但CT定量成像也存在不足。比如，CT 定量成像技術因需行CT 檢查，可能增加患者受到射線照射的劑量。又比如，對于COPD 患者，因CT 掃描不便于重復，檢查前需對患者嚴格吸氣屏氣、呼氣屏氣訓練，若患者不能配合，則測定結果準確度將受影響。

2.肺癌

PFT 對于肺癌患者手術風險和術后并發癥發生率的評估具有重要意義。從上世紀70 年代起至今，PFT 一直作為術前常規檢查廣泛應用于肺癌手術及其他需要切除肺組織的手術中。但隨著時代的發展，腔鏡手術在肺癌手術中的占比越來越高，且社會對于術后并發癥的預測、術后生活質量的要求越來越高，PFT越來越不能滿足患者的需要。CT 肺功能測定技術對于預測術后肺功能的改變，有其獨到之處，并越來越受到各方面的重視。

張洪斌等[6]的研究認為，肺癌患者CT 定量成像相關指數與肺功能相關指標具有相關性，所以對于臨床傳統肺功能檢查禁忌的肺癌患者，其可以作為術前常規肺功能檢查的補充。廖碧紅等[7]的研究認為，對于單側肺手術患者，CT 定量成像技術其對呼吸功能測定更精確。何海權等[8]認為CT 定量成像技術預測術后肺功能與傳統方法具有高度相關性（P＜0.01）。

CT 定量成像技術的優勢在于，其能精確顯示患側肺部的情況，而PFT 將雙肺看做一個整體進行檢測。故對于預測術后肺功能及并發癥的發生率上，CT 定量成像技術可作為PFT 的補充。但目前研究僅對肺功能與CT 肺容積相關指數對比研究，研究內容僅為二者的相關性研究。且研究的數量和質量均不足，有待于進一步更多樣本的聯合研究。

3.肺間質性病變

CT 檢查是肺間質性病變患者的常規檢查之一，而CT 定量成像技術可用于間質性肺病的臨床嚴重程度和肺功能的評估。采用閾值限定法可將肺組織分成正常肺組織與間質纖維化病變肺組織，從而計算出全肺容積（WL）、正常肺容積（NL）、間質纖維化肺容積（ILDV），以及其衍生的指標正常肺組織容積比（NL%=NL/WL）、間質纖維化肺組織容積比（ILDV%=ILDV/WL）[9]。通過與PFT 相關數值對比研究，發現WL 與TLC 相關性最好，其次為FVC，且對于不同CT 表現類型的間質性肺病，其相關性不受影響。而ILDV%則與DLCO%相關性最好，說明其是評價結締組織相關性肺間質性病變患者彌散功能的理想指標。另一些研究證實間質性肺病CT 定量成像相關指數與PFT 的相關性，并可評估疾病的嚴重程度。

間質性肺病的診斷依賴影像學檢查，CT 定量成像技術較傳統視覺評分法而言，其評分不受主觀意識影響，更加客觀，值得推廣，可能成為下一步研究的方向。

4.其他應用

黃梅萍等[10]將此技術應用于支氣管舒張試驗中，通過對70 例支氣管哮喘患者的研究，認為其與PFT 也有較好的相關性，并具有簡單易行的優點。馮光等[11]對80 例肺小氣道病變患者的研究認為管電流50mA，管電壓100kV 為其最佳掃描條件。張柏林等[12]認為肺密度指數與肺容積指數可評價塵肺患者行大容量肺灌洗的療效。以上相關研究均表明CT 定量成像與PFT 的相關性，且檢查更為便捷。但其指數的臨床意義尚無大量詢證醫學證據，目前難以在臨床推廣。

5.結語

目前，已有相當多研究提示CT 定量成像數值與PFT 的相關性。與PFT 相比，CT 定量成像更佳方便快捷，且CT 定量成像技術有利于疾病的早期發現、早期診斷、精確評估病情和手術風險、預測患者預后。其不足之處在于無大量詢證醫學證據、診斷標準尚有爭議、不宜多次檢查、需患者良好配合。目前而言，CT 定量成像技術對于COPD 及肺氣腫患者、部分肺癌患者、間質性肺病患者、部分塵肺具有臨床意義。