文摘
准确的诊断和量化肺气肿在生活是重要的理解疾病的自然史,评估疾病的程度,评估和后续治疗干预措施。
由于肺气肿是通过病理定义标准,新的诊断方法和量化应该验证比较组织学引用。
最近的研究解决计算机断层扫描(CT)的能力准确地量化肺气肿。研究了在本文中都是基于CT扫描获得深吸气或呼气后,在主观视觉评分和客观测量衰减值。特别是专用软件是用于此目的,提供了数值数据,相比两和三维方法和CT数据与肺功能测试。
最近,分形和结构分析是应用于计算机断层扫描评估存在,程度和类型的肺气肿。定量ct已经用于患者选择手术治疗肺气肿和pharmacotherapeutical试验。然而,尽管大量的和广泛的研究,该技术尚未标准化,重要的问题是如何最好地使用计算机断层扫描的量化肺气肿仍没有解决。
计算机断层扫描(CT)是一个成像方法提供横向解剖图片,每个图片的价值元素(即。像素)对应于x -;光衰减的定义卷的组织(即。体素)。X -,每个组的预测(射线衰减值即。片)是由计算机和注册的组织在一个矩阵形式。计算像素的数量决定了图像矩阵的大小,图像分辨率的影响,因此应尽可能高。在临床实践中,矩阵的大小是512×512像素。X -;射线衰减,也称为组织密度,数值表示在Hounsfield单位(胡)。衰减值范围从−1000的规模,相应的衰减值,与0 3000胡,胡对应于水的衰减值。成千上万的像素中最精确的形态学方法进行CT扫描能够评估肺结构在活的有机体内1。
肺气肿,CT的主要优势是,除了提供数据整体肺破坏,也标识特定位置在肺肺泡表面已被摧毁。的能力估计的程度和严重性肺气肿在生活很重要,因为以下几个原因。1)准确检测肺破坏时似乎和小心映射的发展都必须了解肺气肿的自然历史。2)先进的疾病的治疗肺减容手术(LVRS)需要了解病变的位置和客观的方法评估手术的结果2。3)CT的发展可能是一个敏感的方式量化中肺气肿的决心α患者的替代治疗的功效1——;抗胰蛋白酶缺乏症3。4)研究表明,肺泡数量可以恢复和表面体积比其他治疗措施与elastase-induced肺气肿大鼠,意味着未来需要测量可以准确评估这样的治疗干预措施的有效性4,5。5)早期肺气肿的检测可能防止发生阻塞性通气障碍的戒烟或医学干预6。
大量研究解决的能力CT精确量化肺气肿的程度和严重性7,8。为了验证如果充分验证和CT显示可能的进一步研究方向,本文概述了先前发表的研究是基于完全不同的方法。事实上,研究基于主观视觉评分和客观指标来源于衰减值,在二维(2 d)或三维(3 d)方法,和在扫描后获得深吸气或呼气。
因为肺气肿是通过病理标准定义为“永久性异常增大的空域远端终端细支气管,伴有肺泡壁的破坏,而且没有明显的纤维化”,诊断和量化的新方法必须验证比较反对组织病理学9但是,形态学,肺气肿的存在和程度可以确定通过宏观或微观的评估肺标本。使用最广泛的宏观和微观方法将简要回顾。
组织病理学量化肺气肿
宏观方法
两个主要方法是传统上用于宏观量化肺气肿的严重性:计数由达尼尔10尼提出的分级和面板et al。11。点估算计算比例,表示为一个百分比,气性肺部分占据的空间用一个透明的塑料薄膜有网格绘制并将其放置到肺部分。这个网格的点躺1公分,位于角1厘米的等边三角形。所涉及的肺肺气肿的比例是由点叠加在肺气肿的空间的数量乘以100,除以整个肺部分点的数量。这个方法确实是定量和可以执行几个部分肺标本中获得,但它是乏味而耗时。小组评分方法比较的基础上裱矢状肺部分与一组标准得分从0 - 100肺气肿每隔5或10。大量的做些表示轻微的肺气肿;30 - 50,温和的肺气肿;和≥60岁,严重的肺气肿11。这种方法是快速但不定量,方法根据几类排名肺气肿的严重性。此外,这种方法低估了小叶性肺气肿的程度和不允许结合评分相同的几部分肺标本,尽管它已经表明,一个适当的评估不能由单个肺片肺气肿12。
为了测量肺气肿的程度在很多裱肺部分,计算机辅助方法的原则点估算方法和计算相对面积,表示为百分数,肺气肿肺宏观上占据的。这种方法的优点是快速、精确和高度可再生的。它也允许数据从几片的组合获得整个肺标本13。
显微方法
几种方法设计量化肺气肿显微镜下。均值线性拦截(Lm)被定义为测试线的长度的比例放在微观肺样本的数量除以这个测试的拦截与肺泡壁10。空域墙单位体积(AWUV)是一种测量表达肺的肺泡表面积单位体积和来自Lm。
突出了尼和穆勒8,肺泡表面的丧失和Lm和AWUV敏感方法识别肺气肿。事实上,Lm是正常的在肺气肿的病人的32%14和AWUV异常在只有26%的手术切除患者严重的宏观肺气肿14,15。最近,一个以计算机为基础的方法被用来测量肺实质的肺泡壁之间的距离16,17。所总结的尼和穆勒8,“这是一个测量的平均横断肺泡壁之间的距离,肺泡导管、肺泡囊放在一起考虑;这不是平均肺泡直径”这个词是不如Lm模棱两可18。
破坏性的指数(DI)定义为一个百分比的破坏肺泡和肺泡管空间,介绍了作为一个客观的标准给我们的肺泡壁的破坏et al。19。迪有三个组件:肺泡壁(DI的优惠b),化生II型细胞和肺泡壁的纤维化程度(DIf),和所谓的“经典”肺气肿(DIe)。在我们的研究et al。19,迪b在吸烟者增加他们领空的大小仍然是正常的,因此,这个参数可能会破坏肺的早期迹象。然而,增加DIb也可以与膜孔大小和数量的增加在正常实质相邻肺气肿或异常弹性组织的性质没有宏观肺气肿吸烟者8。博伦20.报道中孔的存在正常肺标本和建议的肺泡壁洞直径> 20µm异常。Nagaiet al。21测量这些孔的大小,发现只有0.2%的正常人有膜孔直径> 20µm。肺泡破坏可能因此被定义为黑洞的存在,也叫做小窗,大于这个直径,最早肺气肿的病理证据22。
计算机断层扫描量化肺气肿
主观的计算机断层扫描量化
肺气肿是基于视觉的主观CT量化评估血管破坏和减少衰减没有明确利润,与相邻相比正常的实质23。1986年,伯金et al。24视觉面积百分比估计了连续10 -暗示肺气肿变化;毫米厚CT部分,研究小组的32名患者。根据CT视觉之间的显著相关性分数和宏观肺气肿分级picture-grading系统改编自尼et al。11在矢部分,这些作者认为CT是一种有用的辅助评估存在和肺气肿的程度。1987年,通过对比1 - CT评分;毫米厚高分辨率CT (HRCT)片在5水平的20倍事后剖析膨胀的肺标本在同一解剖和病理成绩获得水平,Hrubanet al。25表明,HRCT可以区分肺气肿和正常肺即使在最温和度。应用同样的方法在一个温和的人口气肿患者,Kuwanoet al。26取得显著成绩之间的相关性建立在HRCT片和宏观分级,以及CT评分和微观DI。米勒et al。27肺气肿的程度评估通过叠加一个网格对应于1厘米的正方形2在CT图像包含肺气肿和确定的百分比的方块。比较这些结果,获得10 -;毫米和1.5 -;毫米厚CT部分,旁矢状面的标准的评分小组建立了尼et al。11他们发现,CT在检测最早的肺气肿病变不敏感27。
在所有这些研究中,即。的祈祷et al。24,Hrubanet al。25,Kuwanoet al。26米勒,et al。27,“心理调整”被要求为了从上到下分级面板适用于水平图像24- - - - - -27。此外,分级系统不定量,但排名肺气肿的方法根据类别的严重性11。为了克服这些限制,定量计算机辅助方法应用于水平裱肺部分规模连续生产结果13。这些先驱研究表明,肺气肿的程度视觉得分在CT扫描与肺气肿的程度得分显著相关宏观肺段切除标本。大多数这些研究关注小叶中心的肺气肿和没有基于客观CT量化应用于薄片CT扫描28。
目标计算机断层扫描量化
衰减测量
为了客观地量化肺气肿,几个肺衰减参数的频率分布直方图分析的基础上的衰减值肺、发达29日。最常用的方法是基于:意味着肺衰减的测量(MLA);领域的肺被衰减值低于预定阈值16,30.- - - - - -34;和一个预先确定的百分比的肺衰减分布曲线3,35。
在第一个pathological-CT比较研究使用编号为衰减,Hayhurstet al。36表明,这些密度的分布曲线明显转向衰减值最低肺气肿患者比正常的人。在病理;CT相关研究基于微观测量,古尔德et al。35显示最低的第五百分位的衰减值的直方图与AWUV显著相关。第五百分位取决于最低的肺气肿的程度,但也受到更高的相对量衰减值,对应于气道墙壁,血管,和任何渗透,往往取代右边的直方图37,38。因此,如果与其他肺部疾病肺气肿,最低的第五百分位应低估肺气肿的程度。为了克服这个限制,绝对应该使用阈值和相对面积肺被衰减值低于这个阈值测量28。1988年,穆勒et al。32使用CT商用程序叫做密度面具®(美国通用电气医疗系统、密尔沃基、WI)强调像素在一个给定的衰减范围并自动计算突出显示像素的面积。在这项研究中,穆勒et al。32相比的相对面积强调在一个1 -;厘米厚的CT扫描,注射对比剂后,与相应的固定的宏观部分肺切在同一个平面上的CT扫描和分级使用从尼picture-grading系统的修改et al。11。用衰减值最高的相关性观察<−910胡,结果,这个阈值被推荐用于肺气肿的识别。然而,重要的相关性表明,只有CT和病理评分统计上的联系,但并不意味着区域CT量化得到的百分比等于所占据的比例区域肺气肿病理标本。此外,该阈值可能受注入对比剂的影响。此外,评分小组并不代表参与肺气肿和肺的程度低估小叶性肺气肿,尤其是在初始阶段。
为了确定最佳衰减阈值识别的肺气肿,肺程序,自动识别,追溯了肺轮廓,确定衰减值的直方图,和措施所占据的肺部区域像素包含在衰减值的预定范围1 -应用;毫米厚CT部分39。在薄从肺CT部分极点和1 -基础;厘米间隔,肺的相对面积,用百分比表示,被衰减值低于各种阈值从900 - 970−−胡锦涛计算。在第一项研究基于63例肺切除,CT数据与肺气肿的宏观范围测量相比,总体上水平裱肺部分40,作者之前验证计算机辅助方法13。结果表明:唯一阈值的分布没有显著区别CT测量和宏观的分布测量−950胡。阈值<−950胡低估了肺气肿,阈值> 950−胡锦涛高估了肺气肿。所占据的个案比较相对区域衰减值< 950−胡锦涛(RA950年)和肺宏观上的相对面积被每个病人肺气肿是不相同的;的均值之间的差异的绝对值RA950年和相对面积肺肺气肿是宏观上占据4.9%,从-19.9%至0.1不等。这些数据表明,肺被衰减值的相对面积< 950−胡锦涛对薄片计算CT扫描获得满灵感,是宏观的方法允许客观量化肺气肿在活的有机体内和一个可接受的错误33。
自从麦克莱恩et al。41建议肺气肿应该测量显微镜下,而不是宏观上比较CT和形态测量学应该包括显微测量。用AWUV肺泡壁表面的微观测量28学科称为肺肿瘤的手术切除,古尔德et al。35报道重大AWUV之间的相关性和最低的第五百分位的频率分布曲线衰减值(r =−0.77, p < 0.001)计算13 -;毫米厚CT部分。在一个更近期的研究中,基于38例为肺切除,也被称为平均interwall距离(MIWD)和平均周长测量(MP)和肺被衰减值的面积百分比低于阈值从900 - 970−−胡锦涛与微观指标。结果表明,最高的相关性得到950−胡(r = 0.70)。因此,宏观和微观研究的作者建议RA组950年是一个有价值的测量肺气肿的程度33。
为了预测肺表面体积比从CT衰减值,Coxsonet al。42考虑910−胡锦涛作为阈值,而与组织学CT测量面积的估算。肺体积计算加法体元维度在每个片和肺重量估计乘以平均肺肺容量的衰减值。从这些测量,Coxsonet al。42派生中表达的区域肺膨胀毫升·g−1。肺气肿的数量的比较中发现相同的叶CT和点估算的切除标本显示病变的体积分数> 5毫米直径测量肺膨胀的形态测量学类似于分数高于10.2毫升·g−1。它还显示,病变< 5毫米直径与肺膨胀之间的分数6.0 - -10.2毫升·g−1这地区膨胀低于6.0毫升·g−1形态正常。这个方法似乎更精确的比表面积被肺气肿,因为这些作者观察到降低表面体积比在温和的肺气肿,而表面积和组织重量减少只有在严重的疾病。
比较客观和主观的计算机断层扫描量化
计算机辅助量化的一个优势是再现性的技术在不同的读者做专业性判断和经验,和跨机构,允许更精确的比较的结果在不同的中心43。相反,一个主观的评分系统的优点是易于应用程序并没有要求昂贵的专用软件。在一系列的62病人手术前薄片CT肺切除,Bankieret al。44而主观视觉分级肺气肿的宏观形态测量学和客观的CT量化。三个不同程度的读者做专业性判断主观评分肺气肿在两个读会话。所有三个读者系统地高估了肺气肿和与加权Kappa interobserver协议从0.431到-0.589不等。个人独立做专业性判断水平的读者,主观评分之间的相关性和宏观结果低于CT量化目标和宏观形态测量之间的关系。这项研究表明,主观视觉评分时应补充更可靠的客观方法精确和reader-independent量化的肺气肿是必需的。
分形分析和组织特征
量化肺气肿的计算机辅助方法是基于数学方法,即指标,这可能是用于描述衰减值的空间分布的异质性在重建图像1。这些指标包括非常简单的参数,如平均肺密度地区低衰减的基于单个或一系列的密度1。分形维数更复杂的指标。分形的概念,首次引入了曼德布洛特45,46用于结构noninteger数量的维度。分形几何在物理科学发现广泛应用,因为它是一个合适的空间异质性的客观量化的模型47。与欧几里得形状不同,分形不能由封闭的代数关系,细节的放大更高47。一个更常见的分形的定义是一个形状较小的部件组成,当放大,整个形状是相似的。因此,本身可以发现在任何规模的副本。总之,scale-invariance分形的特性,自相似性和分维。
为了区分正常肺气肿和正常和肺气肿的区域在一个肺,Uppaluriet al。48开发了一个自适应多个特性(AMFM)基于分形分析的方法。电子束CT扫描仪,他们收购了2 d与3 -片整个肺;mm准直在最大的灵感。相邻像素灰度的小差异是合并和第一——以及二阶统计测量每片分别计算。一阶测量包括的意思是,方差和衰减的偏态分布曲线,而二阶测量包括同现熵,相反,角二阶矩,等。这些作者观察到二阶统计和分形维数敏感的灰度和空间区域像素之间的关系。这些参数可以被用于组织特征。这些作者AMFM计划相比,平均肺密度和最低的第五百分位的分布直方图的衰减值来区分正常肺气肿。AMFM计划的准确性、平均肺密度和最低的第五百分位为100%,95%,和97%,分别。然而,没有这三个参数之间的相关性和肺功能测试(击球)。这些作者解释缺乏相关的每个主题的片数太少,缺乏轻度和中度肺气肿患者在他们的研究中说道1,49。
最近,三岛et al。30.试图检测早期肺气肿的基础上分形分析。他们量化低衰减的大小分布区域(即。<−2 - 960胡)集群;毫米厚HRCT片获得完整的灵感在健康受试者(n = 30)和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者(n = 73)。所有正常受试者低衰减区<肺总面积的30%,从-67.6% - 2.6变化在慢性阻塞性肺病患者。这些作者观察到低衰减的总大小分布区域集群遵循幂律分布的特征是一个指数D虽然COPD组患者低衰减区<肺总面积的30%,正常受试者低衰减地区相似,相应的D值小得多的慢性阻塞性肺病患者。一个弹性弹簧网络模型的基础上,这些作者认为这个值的聚结小低衰减区集群为大低衰减区集群在慢性阻塞性肺病患者。没有关联的值D和击球时,除了肺一氧化碳扩散能力(DL,有限公司)。假设指数D与肺泡表面的分形维数(Df),一个衡量终端空域的几何复杂性,小维的二维CT图像较大的低衰减的结果区域集群和代表减少Df在慢性阻塞性肺病患者。这些作者得出结论,30%的临界值低衰减区区分正常和轻度严重慢性阻塞性肺病患者,但低衰减区没有足够准确的区分早期肺气肿的病人与正常人。D可能是一个敏感参数的值来检测终端空域扩大,发生在早期肺气肿。
计算机断层扫描微影响因素
年龄
从尼的形态学数据50和Gillooly和羊肉51显示空间大小和年龄之间的显著相关性。空域大小与老年相关的增加可能因此影响CT密度参数和应该考虑纵向研究。为了调查可能的年龄对密度测量的影响,RA950年测量在42岁的健康受试者23 - 71岁和一个弱,但年龄和RA之间显著相关950年(r = 0.328;p = 0.034)。这些结果与Soeijima一致et al。52谁研究了36个无症状不吸烟的主题与正常肺功能在5 -;年随访期间,表明RA的百分比吗960年随着年龄的增加,至少在中下游肺区。
计算机断层扫描参数
由于CT扫描参数可以影响衰减值及其分布曲线,三岛et al。53相比低衰减区(< 960−胡)获得不同数量的片从3 - 10,各种切片厚度从2 - 5毫米,和各种电管电流从50 - 250 mA。图像质量的基础上,照射剂量和相关性与肺功能测试,他们建议三个2 -;毫米厚CT部分,与200年收购mA管电流,是最合适的参数来评估肺气肿。
计算机断层扫描部分的数量
肺气肿是不均匀分布在整个肺,通过研究基于点估算,众所周知,一个适当的评价不能只从一个肺片12,但辐射可能会支持采样技术而不是整个肺测量。根据肺气肿的存在和其空间分布,最小数量的扫描提供准确的结果不同病人之间可能会改变,但没有CT研究定义了最小数量的扫描必要提供准确的结果。在研究基于对比HRCT和宏观,试图定义一个最大间隔距离HRCT扫描提供有效的结果。RA950年被先后考虑重新计算一个扫描两个,一,三,四,和比较这些结果与1厘米间隔获得的结果。RA的个体差异性950年不同病人之间很异类,没有弯曲连接风湿性关节炎的变异系数的关系950年被发现和间隔距离。因此,没有特定的间隔距离可以提出一个最优标准33。最近,三岛et al。53试图定义片数对RA的影响960年慢性阻塞性肺病患者在30。这些作者计算RA之间的相关系数960年测量5日3和2 CT部分和风湿性关节炎960年10日CT测量部分。相应的系数分别为0.976、0.953和0.908,表明高度显著的相关性。作者得出结论,三片足以获得整体肺气肿的程度,但他们没有报告疾病的严重程度的功能缺陷或肺内的空间分布的异质性。
螺旋计算机断层扫描
螺旋CT扫描整个胸腔的主要优势是在一个单一的屏息成像。这种方法涉及到病人的同时传输以恒定的速度通过CT龙门,而数据不断获得多个龙门旋转54。从螺旋CT数据,三维重建,肺部疾病的肺容积测量和量化。通过使用专用软件,目前几乎所有的现代扫描仪,Kauczoret al。55通过螺旋CT肺容积测量和体积描记法相比。他们之间存在明显的观察到的相关测量和肺活量的低估(TLC) 12%,由螺旋CT测量,可能由于仰卧的姿势主题的CT扫描仪相比体积描记器的坐姿。螺旋CT数据可能感兴趣的不均匀分布的量化肺气肿等肺部疾病,但没有研究螺旋CT参数与组织病理学进行验证。专用程序重建三维模型的肺,计算其体积和提供的频率分布曲线衰减值在这个肺容积可以应用于螺旋CT数据。这样一个计划已经被公园et al。56相比体积百分比的肺被衰减值低于三个阈值(910−胡,胡900−−950胡)肺占领区域的百分比低于这些阈值衰减值。他们观察到高度之间的显著相关性(r = 0.98∼)肺衰减测量获得的3 d模型和那些从2 d图像。
肺容量和大小
CT的可能作用获得深过期后评估肺气肿是首先提出了次突变et al。57因为CT测量值之间的相关性和肺功能测试在过期的灵感还强。在64名患者,其中大部分气流阻塞,这些作者获得8 -;毫米厚CT片在两个级别上肺区全灵感和全过期和测量肺占据的面积比例衰减值<−900。这个面积百分比与各种击球时相比,如静态肺合规,DL,有限公司,在一秒用力呼气量(FEV1)。最高的CT和生理变量之间的相关性与肺气肿一致,观察与CT测量获得全过期。
为了调查定量CT在过期的可能作用,肺相关的区域被不同衰减值低于阈值从800 - 970−−胡满灵感和全部到期,89年接受了手术切除术的病人测量。两个不同的阈值被发现,有效与宏观(910−胡)和显微镜(820−胡),和他们完全不同的阈值对CT扫描发现有效获得满灵感(−950胡)16,33。此外,多元回归分析表明,CT测量获得全过期没有产生任何额外的重要信息相比,那些获得完整的灵感,以预测解剖肺气肿的程度。在一项研究中基于视觉评分,西村et al。58表明,呼气CT低估肺气肿的程度与吸气CT扫描。总之,呼气CT因此不像吸入足够的CT测量肺气肿的程度。这个结论表明可能的错误,次要的变化肺体积CT扫描得到的,可以避免使用肺活量的触发53- - - - - -55,59。
在呼气CT在作者的研究中,击球和客观的CT数据之间的相关性分别获得深陷于过期和灵感,分别进行调查17。更高的击球反映气流阻塞之间的相关性和过期的CT数据比灵感观察但扩散能力之间的相关性是相似的吸气和呼气的数据。得出结论,呼气CT反映呼气气流限制和随后的空气滞留超过减少肺泡壁表面。这些发现证实了Edaet al。59和拉默斯先生et al。60谁还发现更高的击球反映气流阻塞之间的相关性和CT资料过期的灵感,而扩散能力和CT数据之间的相关性是相同的。
独立的肺容积CT扫描,可能影响CT肺大小的参数。的形态学研究显示矛盾的结果,表明人类肺肺泡的数量61年- - - - - -63年或不与体长呈正相关64年。在作者的横断面研究42健康受试者,之间的显著相关性被发现TLC和MLA (r =−0.419;p = 0.006)以及薄层色谱与RA950年(r = 0.386;p = 0.012)。薄层色谱的绝对值越大,MLA和RA越高越低950年。这些结果表明,肺组织的相对数量的单位体积比在较小的降低在较大的肺肺。根据这个,因为肺泡壁的结构无关肺大小、空域的尺寸应该比在较小的更大的肺肺。
比较计算机断层扫描量化和肺功能测试
虽然击球可能短期和长期的测试,他们代表全球1000万多个航空公司测量肺功能,造成不平等的气流65年。它们的价值有限的测量气道梗阻,特别是肺气肿的小型航空公司的主要影响65年和解剖研究表明,三分之一的肺可以毁灭之前肺气肿呼吸功能受损48。不敏感的诊断证实了温和的肺气肿桑德斯击球et al。66年谁发现肺气肿的气性特征直观地发现在69%的吸烟者与CT扫描正常吗DL,有限公司有或没有相关阻塞性赤字。在这项研究中,CT显示,96%的患者选择肺气肿的证据的基础上的功能标准建议由美国胸科学会肺气肿,如减少DL,有限公司预报值(< 80%),加上阻塞性肺病(FEV下降的证据1< 80%和/或增加残余容积(RV) > 120% pred)。这些作者认为CT可能比击球更敏感检测轻微的肺气肿。
击球的缺乏敏感性检测肺气肿可以用两个原因来解释,这是相关的肺区通气障碍不评估传统的击球。首先,所有的总气流阻力呼吸细支气管小有助于肺的总气流阻力65年。尽管通过一个高气流阻力呼吸细支气管,大量的细支气管的并联导致宽总横截面积,大大降低了气流阻力37。第二,上肺区有一个相对较高的通风/灌注(V' /问”)比率相比降低肺区。因此,在相对underventilated上肺区,肺气肿产生更小的可测量的比低肺功能障碍区。,格尼et al。67年和Haragushiet al。68年表明,肺气肿的程度有较高的相关性DL,有限公司在肺区低于上肺区,即使上肺区被肺气肿更严重的影响。肺气肿的肺叶的分布的基础上,由CT, Saitohet al。69年报道,气流限制,RV和薄层色谱的主要下叶气性组在肺上叶为主的气性。然而,Nakanoet al。34报道称,RA之间的相关性960年,FEV1或RV / TLC高中低叶但RA之间的相关性960年和DL,有限公司在上部叶高。作者认为他们的结果之间的差异和其他研究的结果,严重肺气肿的高发病率在上部叶,这影响了DL,有限公司。中央与外围的气性的位置区域的重要性也决定了功能障碍。Haragushiet al。68年发现更高的击球之间的相关性,包括FEV1和DL,有限公司中部地区和衰减值比外围地区的肺。这是在协议与Nakano的研究et al。34更高的肺气肿发病率报道在中部地区与周边地区相比。这些作者解释结果的移动粒子沉积从外到内肺,肺血液灌注的分层分布更大比内肺外,和淋巴引流的粒子从外到内肺,青睐的通气的动作34。
CT指标之间的相关性DL,有限公司或DL,有限公司/肺泡体积(V一个)被广为记载在许多研究和范围从- 0.75−−0.535,70年- - - - - -73年。在作者的研究中,比较CT和微观形态测量学,RA之间的相关系数950年和微观指标FEV之间的相同程度的大小1/ VC或DL,有限公司/V一个这些微小的索引(r = 0.70∼)。考虑到微观测量方法的引用,RA950年和独立击球的逐步过程了。获得显示的关系DL,有限公司和类风湿性关节炎950年足以预测微观测量吗16。
最近,使用前面描述的3 d模型,公园et al。56调查了击球和肺容量的百分比之间的关系被衰减值低于三个阈值(910−胡,胡900−−950胡),并发现moderate-to-high这些卷和TLC百分比之间的相关性(r = 0.62 - -0.71), FEV1(r = 0.57 - 0.60−−)和FEV1/ FVC (r = 0.75 - 0.82−−)DL,有限公司(r = 0.57 - 0.64−−)64年。体积比例< 950−胡锦涛密切相关DL,有限公司和FEV1比卷<胡锦涛和−−910 900。作者认为肺肺微来自3 d模型的另一种方法是量化肺气肿。
手术治疗肺气肿
LVRS是严重衰弱肺气肿的治疗选择包括两国的气性肺楔形切除胸骨切开术,双边开胸,或胸腔镜手术43。这种技术诱发一次性改善中受益,达到手术后3 - 6个月,肺功能、运动耐量和生活质量74年- - - - - -77年。病人的回顾性性质选择和无法准确量化的切除量气性肺组织两个主要障碍定义LVRS候选人的选择标准75年。病人通常选择的基础上临床、生理和radio-anatomical评估。无法忍受的呼吸困难和运动不耐受没有克罗地亚共和国医学疗法,和严重的气流阻塞是主要的临床标准。相反,解剖特点,组成的大叶性严重的肺气肿,异构分布的肺气肿,对更好的临床结果很重要。上部叶优势,高数量的区域异质性,和一个更大比例的正常或轻度肺气肿显示最高的生活质量与改进和锻炼宽容43。
在一项研究中基于视觉的CT分析肺气肿,韦德et al。78年表明,FEV意味着增加1在LVRS∼80%、40%、35%,异构,分别在中间均匀的和非均匀的肺气肿。然而,这项研究显示,术前肺功能或胸部CT形态学特征无法解释术后改善FEV1。
为了确定定量CT为指导病人选择提供了相关信息,Gieradaet al。2而CT量化FEV的肺气肿1动脉氧张力(P啊,一个2),6 -;最小LVRS之前和之后步行距离。他们显示的值定量CT指标的全球和区域肺气肿程度是LVRS后结果相关措施。全球肺气肿严重程度的指标包括MLA,整个肺的百分比与衰减<−900胡(肺气肿指数)和整个肺的比例衰减< 960−胡锦涛(严重的肺气肿指数)。索引区域肺气肿程度包括肺气肿索引的上下部分肺和肺气肿肺上指数的比值的降低肺。术后改善好MLA >−900 HU肺气肿指数≥75%,严重的肺气肿指数> 25%,比例上,lower-lung肺气肿指标≥1.5和上层肺肺气肿指数> 75%。当考虑其他简单的衰减分布曲线的特征,如标准差和半宽度,作者没有确定病人的CT肺气肿异质性指数预测的结果。
在Kazerooni最近审阅的43高上,lower-lung肺气肿比率已经改善的最佳预测值FEV1和6 -;分钟步行距离为两国顶端LVRS后2年。这一比率表明相关性与结果高于整个肺肺气肿的比例和功能参数反映了恶性通货膨胀,如房车、TLC、RV / TLC比例和FEV1,或DL,有限公司43。定量CT可能发挥重要作用在确定合适的候选人和标准化的术前影像学评估候选人。
药物治疗新观点
多年来推测,α的病人1——;antitryspsin缺乏症,替代疗法可以防止肺气肿的进展。在一个双盲对照研究进行了3 -;涉及患者56年期间和α1——;antitryspsinπ* ZZ表型和不足严重肺气肿,德克森et al。3估计损失的肺组织通过计算最低15百分位的衰减分布曲线。他们发现这损失往往是更高的未经处理的患者相比,治疗组患者的α1——;antitryspsin注入(p = 0.07)。此外,动力分析表明,这种保护作用将达到统计学意义与130例类似的试验,对比计算基于年度FEV的衰落1显示,550名患者需要显示年度下降的基础上降价50%。这些作者认为肺密度测量可能比击球更敏感探测肺气肿,CT的发展可以促进未来的随机临床试验。
结论
CT扫描是特别感兴趣的在活的有机体内肺气肿的诊断和量化,因为这种成像技术提供了测量的形态和功能信息的关联结构和功能的可能性。肺气肿的存在和程度可以大致估计视觉评估CT部分,但客观量化更准确和更可再生的。本文显示了可能的重要作用的CT诊断和肺气肿的量化。然而,这种技术还没有标准化的和重要的问题仍然没有解决。进一步的研究需要以下目的:1)建立正常的参考价值;2)探讨CT测量的重现性;3)探讨CT测量图像采集参数的影响;4)比较不同CT指标的准确性基于百分比的频率分布曲线,在绝对阈值,在地区肺通货膨胀,或分形维数;6)评价CT在量化的准确性以及诊断肺气肿和识别亚型肺气肿;7)来验证新的CT技术,如多系统; and 8) to investigate the ability of CT to discriminate emphysema from other COPD.
因为它是现在广泛接受,计算机断层扫描在灵感允许合理准确的客观量化肺气肿的程度,计算机断层扫描技术应该是标准化。
脚注
↵本系列之前的文章:没有。1:Ghaye B, Dondelinger射频。成像制导胸干预措施。欧元和J2001;17:507 - 528。2号:Vansteenkiste摩根富林明,Stroobants SG。正电子发射断层扫描的作用18F -;氟-;2 -脱氧-;d -葡萄糖在呼吸道肿瘤。欧元和J2001;17:802 - 820。3号:Kauczor胡,陈XJ,范发现EJR,施赖伯工作组。肺通气量由磁共振成像:在临床应用的家门口。欧元和J2001;17:1008 - 1023。4号:Hansell DM。小气道疾病:检测和计算机断层扫描和见解。欧元和J2001;17:1294 - 1313。5号:Franquet成像的肺炎:趋势和算法。欧元和J2001;18:196 - 208。6号:Ferretti GR, Bricault我,库仑m .胸腔的虚拟成像工具。欧元和J2001;18:381 - 392。7号:Donkers-van Rossum AB,怀疑肺栓塞诊断策略。欧元和J2001;18:589 - 597。
- 收到了2000年12月4日。
- 接受2001年6月27日。
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