《肺的CT功能性成像》PPT課件

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1、CT的肺功能性成像及其應(yīng)用衛(wèi)生部北京醫(yī)院放射科北京大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院劉甫庚在美國(guó)，約有一千五百余萬(wàn)人患有呼氣性氣流阻塞疾病，每年因本病導(dǎo)致死亡者超過(guò)八萬(wàn)四千人，是死亡原因中的第四位。阻塞性肺病包括肺氣腫、慢性支氣管炎、哮喘、呼吸性細(xì)支氣管炎和支氣管擴(kuò)張等一組疾病。最新的文獻(xiàn)強(qiáng)調(diào)了早期診斷氣流阻塞和氣道反應(yīng)性潛在的異常在臨床處理這些疾病上的重要性。支氣管擴(kuò)張哮喘合并空氣貯留全細(xì)支氣管炎呼氣氣流阻塞的病因是多樣的，它可不同程度地累及大的可見(jiàn)的氣道和小氣道(細(xì)支氣管)。這些病因包括：由于支氣管扭曲、支氣管壁增厚、水腫或粘

2、液分泌過(guò)多引起的支氣管管徑固定的不可逆性改變；發(fā)生于肺氣腫中的由于肺組織破壞所致氣道正常彈性力的喪失以及由于氣道反應(yīng)性異常而致氣道直徑的可逆性改變。氣道反應(yīng)性是指氣道在受到刺激時(shí)可逆性地改變自身直徑的反應(yīng)能力。氣道反應(yīng)性增高被認(rèn)為是哮喘的標(biāo)記，也能引起其它氣道疾病，包括慢性支氣管炎和吸煙所致的慢性阻塞性肺病等，使其發(fā)病率和死亡率顯著增加。哮喘合并空氣貯留氣道反應(yīng)性可通過(guò)測(cè)定應(yīng)用支氣管收縮劑后氣流的改變來(lái)直接評(píng)定，或者在氣流阻塞患者中應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后測(cè)量可恢復(fù)的氣流阻塞來(lái)間接評(píng)估。呼氣流率峰值和1s最大用力呼氣量(F

3、EVl)是呼氣氣流阻塞中最常用的測(cè)量方法，但它們主要反映大氣道的功能。在用力呼氣曲線中部的呼氣流率(FEF25—75)和3s最大用力呼氣(FEV3)是小氣道功能測(cè)量的方法，在氣流阻塞者中，其結(jié)果也常屬異常，但這些測(cè)量可變性很大，作用有限。使用肺功能檢查來(lái)測(cè)量可逆或不可逆的氣流阻塞也由于其結(jié)果和癥狀間的不—致而受到限制。實(shí)際上所有的肺功能檢查和測(cè)量都是綜合性的，既不能表達(dá)支氣管反應(yīng)性和氣流阻塞中可能存在的分布不均勻性，也不能對(duì)受累氣道的分布和級(jí)別作出定位。此外，常規(guī)的肺功能檢查不能區(qū)別由于呼氣氣流阻塞導(dǎo)致的各種生理紊亂

4、。必須找到一種用于慢性氣流阻塞時(shí)的、可區(qū)分靜態(tài)或動(dòng)態(tài)氣道改變的辦法，從而評(píng)價(jià)氣道局部的變化。HRCT是一種評(píng)價(jià)肺實(shí)質(zhì)細(xì)節(jié)的成熟的技術(shù)，它能夠獲得小到200至300μm，相當(dāng)于第7至9級(jí)細(xì)支氣管的特征性的肺解剖細(xì)節(jié)。HRCT既清晰顯示細(xì)支氣管解剖細(xì)節(jié)，又可區(qū)分靜態(tài)或動(dòng)態(tài)氣道改變利用電子束或螺旋CT快速成像的功能，在呼吸周期中作一系列高質(zhì)量的容積掃描已成為可能。根據(jù)支氣管和肺在不同呼吸時(shí)相中的衰減值和形態(tài)上的改變可以評(píng)價(jià)氣道，特別是小氣道的功能改變，幫助作出定性和定位的診斷。超高速CT動(dòng)態(tài)掃描吸氣相呼氣相螺旋掃描能在一次

5、屏氣中獲得大范圍興趣區(qū)的容積資料，在不同呼吸時(shí)相或不同生理狀態(tài)下所獲得的系列圖像提供了氣道結(jié)構(gòu)和功能之間關(guān)系的重要信息。容積數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)先進(jìn)的算法處理后可得到重疊多平面或三維的重建，從而使支氣管結(jié)構(gòu)特征得以更精確地顯示。當(dāng)參考了病人的呼吸時(shí)相和生理狀態(tài)后，由HRCT獲得的定量信息可增進(jìn)對(duì)造成氣流阻塞多種因素的認(rèn)識(shí)。一、檢查技術(shù)由于在一次呼吸過(guò)程中肺實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)的三維位置變化可達(dá)到3cm甚至更多。此外，心臟搏動(dòng)也可以使肺容積產(chǎn)生很大差異，特別是左肺下葉。這種心肺運(yùn)動(dòng)之間的密切關(guān)系和這些器官的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使正確評(píng)價(jià)氣道的結(jié)構(gòu)與功能變

6、得更為困難。因此，可重復(fù)的屏氣方法對(duì)肺功能性成像和對(duì)傳統(tǒng)的肺功能檢查一樣都是很重要的。理想的功能性成像是用肺量計(jì)來(lái)控制掃描機(jī)．以一定的流量或容積觸發(fā)圖像的采集。訓(xùn)練病人和使用流量—容積環(huán)以進(jìn)行視覺(jué)反饋很重要，特別在測(cè)定空氣貯留的視覺(jué)指標(biāo)或氣道管徑改變時(shí)可保證呼吸狀態(tài)的一致。成像過(guò)程的最新進(jìn)展已能把中央的氣管、支氣管樹(shù)作三維切割。結(jié)合容積數(shù)據(jù)資料，先進(jìn)的成像技術(shù)可確定大氣道的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如支氣管短縮和分支角度而這在以前是不可能在活體中明確的Wood等曾運(yùn)用集成性半自動(dòng)方法從系列的橫斷面HRCT圖像中取得容積數(shù)據(jù)資料，以進(jìn)

7、行氣管支氣管樹(shù)的三維提取和分析。這種方法用衰減閾值和體素大小將支氣管樹(shù)進(jìn)行切割，可以在不同生理狀態(tài)下(如吸氣和呼氣末時(shí))得到的多組圖像上很容易地評(píng)價(jià)氣道形態(tài)和大小的動(dòng)態(tài)變化。吸氣相呼氣相吸氣相呼氣相二、小氣道的功能性成像肉眼不可見(jiàn)的小氣道的功能可以通過(guò)肺衰減(Lungattenuation)及其在不同生理狀態(tài)下的變化來(lái)判斷。肺是由空氣、軟組織和血液各種獨(dú)立成份組成的復(fù)合體，肺衰減可因其中任何一種成份的改變而受到影響。在解釋肺衰減時(shí)，肺容積、肺血管容積、病人體位和呼吸狀態(tài)的改變都要考慮在內(nèi)。仰臥位時(shí)，從非下垂部到下垂部

8、的肺衰減呈遞增樣，常與下垂部的灌注增加及通氣減少有關(guān)，這種梯度在肺容量小的時(shí)候更明顯。在呼氣末正常肺表現(xiàn)為衰減增加，這與肺組織體素內(nèi)的含氣量減少有關(guān)。正常肺呼氣末表現(xiàn)為衰減增加，從非下垂部到下垂部的肺衰減呈遞增。正常肺呼氣末表現(xiàn)為衰減增加吸氣相呼氣相吸氣相呼氣相正常肺非下垂部及下垂部密度曲線在氣流阻塞時(shí)，由于呼氣性氣道狹窄和氣流阻力增加共同引起