高分辨率计算机体层摄影在支气管哮喘检查中的应用.doc

高分辨率计算机体层摄影在支气管哮喘检查中的应用高分辨率计算机体层摄影在支气管哮喘检查中的应用2010-10-07 辛晓峰夏锡荣 高分辨率计算机体层摄影(high resolution computed tomography,HRCT)由于具有层面薄、扫描时间短和可对图像进行重建等特点，故而在具有结构改变的弥漫性间质性肺疾病和支气管扩张检查中发挥了重要作用。气道重塑是支气管哮喘(简称哮喘)的一大病理特征，即使是轻度的哮喘患者也存在气道重塑的现象。气道重塑除了表现在基质成分等的改变外，还表现在形态学上的异常1。因此，近年来利用HRCT对哮喘进行研究日见增多，主要集中在观察慢性哮喘对支气管收缩和支气管扩张刺激的气道急性反应和气道及肺间质结构的改变上。 1气道急性反应的观察 HRCT扫描目前已被用来作为观察动物和人气道管径受刺激后急性变化程度的首选的非侵入性方法。最初对支气管刺激反应变化测定的研究只限于体外和动物实验。Brown等2通过HRCT扫描，对麻醉的狗测定其气道对雾化吸入和静脉注射组胺后的变化。测定了直径1mm以上的气道。在给予组胺后所有的气道面积下降了10%100%，气道大小和气道反应性之间未见明显相关。他们认为支气管的收缩主要是由于局部的气道机制所控制，而不是由于组胺的不均匀分布所致。Kee等3为了明确HRCT扫描能否显示出哮喘患者诱导的气道变化并作定量分析，分别观察哮喘患者和正常对照组在基础状态下吸入乙酰甲胆碱后和吸入支气管扩张剂后的肺功能和气道内径及气道壁厚度的变化。结果显示在吸入乙酰甲胆碱后，与正常对照组相比，哮喘患者出现明显的气流阻塞，气道内径的平均值降低17%。在吸入支气管扩张剂后哮喘患者的肺功能改善到基础水平以上，其气道内径的平均值也比基础状态下增加了18%。在正常对照组，其肺功能和气道内径的平均值无变化。两组气道壁厚度在三种状态下均无变化。提示HRCT扫描能对哮喘患者的气道收缩和舒张反应作客观分析。Okazawa等4对哮喘患者和正常对照组进行HRCT扫描，测定气管壁的厚度和观察气道经乙酰甲胆碱诱导的气道收缩的部位，结果发现所有的气道均呈现明显的收缩，尤其是24mm直径大小的气道收缩程度更为明显，同样其FEV1也下降，两组的平均气道的面积也减少。哮喘患者的小气道壁明显比正常对照组增厚。正常气道的支气管壁的厚度对支气管收缩反应似乎也降低。而在哮喘组未发现降低，提示哮喘患者支气管面积对支气管收缩反应不减少，可能是由于气道高反应之故。总之，上述结果强调了HRCT扫描在确定气道动态变化的位置和范围中的作用。同时也证明HRCT技术可用于大气道对刺激和药物反应的临床检查研究。 2粘液样嵌塞 粘液样嵌塞为支气管哮喘的一大临床并发症。Paganin等5曾对57例不吸烟的哮喘患者与10例正常人进行HRCT扫描及胸部X线平片对比检查，发现正常人的HRCT扫描和胸部X线平片均正常，哮喘患者的胸部X线平片未见粘液样嵌塞，其中只在5例哮喘(9%)患者中提示有肺的实变和浸润。而哮喘患者的HRCT扫描发现12例(21%)存在粘液样嵌塞，7例(12%)存在粘液样萎陷，10例哮喘患者经过口服高剂量的糖皮质激素治疗后，上述异常的影像学改变均消失。哮喘患者的严重程度与上述可逆性的影像学异常改变程度不相关。Grenier等6也对50例哮喘患者进行CT扫描检查发现，16.5%的哮喘患者存在粘液样嵌塞。以上研究资料提示即使是轻度的哮喘患者也存在粘液样嵌塞的表现。这些影像学异常改变的临床重要意义还不确定，但是这些研究均表明，HRCT扫描能较好地发现粘液样嵌塞的存在。 3支气管壁的增厚和支气管扩张 由于气道炎症细胞的浸润、平滑肌的肥大、结缔组织的沉积和粘液腺的增生，使得哮喘患者的气道壁增厚。尸体解剖和纤维支气管镜的活检虽然能观察到管壁的增厚程度，但由于本身的局限性而难以全面反映哮喘患者气道结构和功能的变化及其之间的关系。而HRCT则解决了这一问题。支气管壁增厚并有平滑肌的收缩比单纯的管壁增厚其气道狭窄的程度更加明显。Park等7在观察哮喘患者HRCT的影像学改变及其与临床特征、肺功能和气道反应性之间的关系时，发现哮喘患者的支气管管壁均比COPD患者和正常对照组明显增厚，尽管其增厚程度与哮喘病史的长短、肺功能和气道反应性相关程度不显著，但仍观察到支气管壁增厚的哮喘患者比管壁不增厚的哮喘患者，其哮喘病史要长，肺功能更差，气道反应性低。提示HRCT有助于对具有不可逆性气道重塑哮喘患者预后的判断和治疗的指导。对于不同严重程度哮喘患者支气管管壁的变化，Awadh等8发现尽管危重哮喘和中度哮喘患者气道壁厚度与气道直径之比(T/D)及管壁面积与气道面积之比的百分率(WA%)无明显差别，但均比轻度哮喘患者和正常对照明显增高，且轻度哮喘患者的T/D和WA%也比正常对照增高，说明即使是轻度的哮喘患者也存在气道重塑的表现。大气道(气道直径2mm)和小气道(气道直径2mm)均存在相同的改变。以上结果再一次表明气道炎症可导致支气管管壁的增厚和气道重塑。 HRCT扫描也用于支气管扩张的诊断。由于研究对象的差异和扫描技术的不同，以至于哮喘患者通过HRCT扫描显示出的支气管扩张的发生率各研究报道均有差异。但可以肯定的是HRCT扫描能明显诊断哮喘患者的支气管扩张。HRCT扫描对支气管扩张诊断的特异性90%，敏感性95%。但是通过CT明确的支气管扩张不一定有明显的临床症状。Paganin等9的研究表明20%80%哮喘病人存在圆柱样扩张，达60%哮喘病人的支气管呈弯曲样扩张，且与哮喘的严重度和病因有关。严重的非过敏性哮喘比严重的过敏性哮喘患者，或各种病因所致的轻度哮喘患者均存在更多的支气管扩张。柱状支气管扩张在各种重度哮喘患者中发生较多。另一方面，弯曲样和囊状支气管扩张发生较少，且仅存在于最严重的哮喘患者中，虽然在过敏性和非过敏性哮喘患者中无特征性的CT改变以将其鉴别，但柱状支气管扩张较多存在于非过敏性哮喘患者中。同时他们发现哮喘患者的肺周存在支气管壁的增厚，这种影像学的改变不仅反映了支气管的炎症导致支气管壁的增厚，而且反映了支气管周围的纤维化。Grenier等6在50例哮喘患者中发现有25.8%的病人存在支气管扩张，且与哮喘的严重程度无明显关系，这与其它的研究报道有所不同。但是在感染越严重的患者中，其感染的肺叶越多。 4肺气肿 早在1952年Royle就发现在严重的哮喘患者中存在肺气肿的表现10。近来的研究表明HRCT扫描是诊断肺气肿最敏感的影像学方法，在一定程度上比肺功能检查更为敏感。通过HRCT扫描，Paganin等5发现有18%不吸烟的哮喘患者存在肺气肿样的影像学改变，而且在治疗后，上述肺气肿样的影像学改变无变化。他们推测肺气肿的存在不是由于肺实质破坏引起，而是与疤痕性肺气肿和气道重塑有关。而在另一次大规模样本调查中却发现，有39.3%的哮喘患者存在肺气肿样的影像学改变，这种改变与哮喘的严重度存在密切相关9。也有研究表明19%的哮喘患者存在肺气肿样的影像学改变，且与FEV1肺功能及功能性残余容积有关11。最近Biernacki等12的研究表明，一些稳定的哮喘患者，尤其是那些存在不可逆的气流受限的哮喘患者，其肺的密度明显降低，且与有明确的慢性支气管和肺气肿病史及功能性改变的患者相似，提示这些慢性哮喘患者存在肺气肿的影像学改变。但是哮喘患者中存在的肺气肿样的影像学改变，受慢性过度充气等的影响，有时难以将过度充气(气体潴留)和肺气肿鉴别。为了明确气流受限的改善(能够降低过度充气)是否能改变CT的肺密度。他们测定了5名稳定期哮喘患者在用雾化吸入2激动剂前后其肺的密度，发现尽管PEFR明显改善，但CT显示的肺密度没有变化。为了验证哮喘患者中低的肺密度是由于慢性过度充气引起这一假设，他们对5名哮喘患者分别测定加重期末和临床稳定6周后的