文摘
近年来已经有了很大的进步在胸部成像。这些包括显著细化以前可用的技术,如计算机断层扫描(CT)和磁共振(MR)成像和新技术的引入到临床医疗设备,特别是正电子发射断层扫描(PET)成像。
这些进步导致的变化诊断方法的条件,尤其是肺栓塞,肺癌,疾病或大或小的航空公司,和弥漫性肺部疾病。他们还带来了新的见解肺部疾病的病理生理学。
先进的CT和MR成像现在允许肺部疾病的客观量化和评估区域通风和灌注的变化引起的气道和实质异常。
本文的目的是总结最重要临床应用的最新进展成像和强调成像研究的主题可能会吸引特别注意从放射科医生和临床医生在不久的将来。
最近几个月,欧洲呼吸杂志发表了一系列的文章进展成像1- - - - - -8。这些文章回顾了当前角色的成像诊断和管理各种气道和肺部疾病,强调潜在的研究领域。本文只考虑作者认为什么是最重要的临床应用和成像研究的最紧迫的话题。这篇文章将集中在成像在肺栓塞,肺癌,呼吸道疾病,肺实质疾病。讨论将基于最近的进步计算机断层扫描(CT)和磁共振(MR)技术和采用正电子发射断层扫描(PET)成像。
在胸部CT的主要发展高分辨率CT (HRCT)的引入,螺旋CT,最近,多层螺旋CT。
HRCT被定义为薄片CT (1 - 2 -; mm准直扫描)优化利用高空间分辨率边缘增强算法。多项研究表明,HRCT密切反映了宏观(总)病理结果。HRCT目前的敏感性和特异性最好的成像方法评估的焦点和弥漫性肺部疾病。
螺旋(螺旋)CT提供连续扫描病人时不断通过CT龙门移动。它允许真正的整个肺的容积扫描在一个单一的呼吸,已经取代了传统CT的挤牙膏式的收购。螺旋CT允许重建的图像在任何平面以及三维(3 d)的结构。使用图形软件程序为基础,螺旋CT允许描述气道支架表面的图片类似的支气管镜检查(CT支气管镜检查)或支气管造影(CT支气管造影)。与管理的结合螺旋CT静脉对比(CT血管造影术)允许可视化肺循环和体循环血管的细节,与传统血管造影术。CT血管造影正迅速成为成像诊断肺栓塞的首选方式。
虽然传统螺旋CT扫描仪仅限于一个探测器,多层螺旋CT利用多个数据采集系统连接到多阵列。目前四和八个探测器阵列多层螺旋CT扫描仪是可用的。多层螺旋CT结果提高时间分辨率(更快的扫描时间,减少心脏和呼吸运动工件)和改进的空间分辨率。新的扫描仪还显著提高了图像处理功能,这几乎肯定会导致增强计算机辅助诊断。
先生的主要发展成像已经引入血管造影术先生和先生通风功能成像。血管摄影由3 d单先生的屏息图像获得使用钆-;造影剂。这种技术在肺栓塞的诊断提供了广阔的前景。功能性通风先生成像允许评估区域的通风以及评估区域氧气分压和通气/灌注比率(V′/ Q′)。
PET成像描述组织的新陈代谢的差异。PET成像与18F -;氟- 2 -;deoxy-glucose (FDG)正迅速成为一个主要的工具在肿瘤学,尤其是肺癌的分期。因为肿瘤细胞糖酵解速率远高于non-neoplastic细胞,他们增加了葡萄糖的吸收,因此在摄影成像高信号。
肺栓塞
直到最近,肺显像,下肢超声和肺血管造影是主要的成像技术用于肺栓塞(PE)的诊断。然而,尽管各种诊断算法的发展,在许多情况下一个明确的诊断并不是由于这些成像技术的局限性。引入螺旋CT血管造影在1990年代早期,很快变成了PE的诊断中的应用。结合螺旋CT对体育迅速发展,单一探测器和最近的进步多层螺旋CT扫描仪和正越来越多地用于急性PE的诊断算法。
螺旋CT的诊断准确性受到一些技术参数的影响,包括截面厚度、重建算法,对比度增强,质量和使用单片或多层螺旋CT。使用优化技术在单检测型扫描仪的螺旋CT诊断的敏感性和特异性的急性PE∼90%1,9。多项研究表明,螺旋CT明显优于闪烁扫描法,但它确实有局限性特别是subsegmental PE的诊断。
因为每个不同成像模式的局限性,有相当大的争论的最佳诊断算法的评估患者临床疑似PE。根据最近的评论Donkers-van罗莎的主题1和其他调查人员9,10似乎合理的做出以下建议疑似PE患者的影像。1)患者症状或深静脉血栓形成(DVT)的迹象,应该首先接受超声波的腿。2)深静脉血栓形成的患者没有症状或体征和症状-多普勒超声检查和患者没有慢性阻塞性肺疾病(COPD)或肺实质疾病应该接受V′/ Q′显像。3)患者中间概率V′/ Q′扫描和低概率的扫描,但患者对急性PE应高度怀疑的临床指标进行螺旋CT。4)螺旋CT应该取代闪烁扫描法作为初始成像形态在病人严重的慢性阻塞性肺病或广泛的肺实质疾病。
似乎可以得出合理的结论,在绝大多数的门诊病人足够的评估可以提供的各种组合的临床评估、测量及血浆D -二聚体水平,下肢超声,肺显像。很可能将使用螺旋CT在基础肺疾病患者经常因为D -;二聚体特异性很低在这些病人和显像扫描中间概率的可能性更大1,11。然而,大量的问题仍然没有答案,需要仔细评估在不久的将来。1)什么是最具成本效益的诊断算法的评估患者临床疑似体育吗?2)什么是多层螺旋CT的诊断准确性和最优技术评价这些患者的多层螺旋CT ?3)是多么有用的肺血管造影术患者负面的评价螺旋CT ?4)治疗可以安全地保留在病人有负螺旋CT吗?5)急性PE的自然历史是什么?6)这些患者需要治疗多久?
适当的评估第一个四个问题需要前瞻性多中心研究。这些研究将需要包括一个足够大的患者数量提供足够的统计能力和需要雇佣multisection螺旋CT技术。所有形式的解释的可靠性需要评估使用盲法独立的解释。此外,临床随访的负面病人必须建立安全的执行负螺旋CT检查。
正确评价急性PE和最佳治疗时期的自然历史与CT可能很困难,因为担心辐射剂量的重复扫描和碘化静脉对比的必要性。最近的研究表明先生的潜在作用血管造影在诊断急性PE12,13。与CT, MR血管造影允许直接可视化的肺栓塞。先生的优点是不需要辐射或碘化的使用静脉注射对比。因为它是更昂贵和更少的现成的可能会发挥更重要作用比CT在不久的将来。然而,很适合遵循——;接受PE治疗的患者的研究来确定栓子的自然历史和时间要求完成解决栓子有不同的治疗策略。进一步研究成像先生还将包括评估新的血管内造影剂,速度梯度先生和更高效的技术允许更好地评估的节段先生和subsegmental肺动脉。特别感兴趣的潜在开发造影剂先生仍将在血池中很长一段时间,因此允许整个肺血管的最佳成像。
肺癌
胸部x线摄影成像的肺癌,CT, MR成像是主要基于形态学评估和有著名的局限性。PET成像允许评估代谢功能,因此具有更高的精度区分恶性和良性的组织。目前的主要物质用于肺癌与宠物FDG的评估。
多项研究表明,摄影成像优于CT nonsmall细胞肺癌的诊断和分期。总结Vanteenkiste和Stroobants2PET成像的灵敏度区分恶性和良性结节∼95%,特异性80%,准确性90%。假阴性结果主要发生在结节直径< 1厘米和支气管肺泡癌。假阳性结果主要发生在炎性病变,如肺结核。PET成像的灵敏度、特异性和准确性的~ 90%纵隔淋巴结分期的2。假阴性结果患者被认为主要是在小淋巴结内肿瘤存款。
尽管到目前为止的研究包括少量的病人结果足够有说服力的建议以下适应症正CT成像作为辅助工具。1)评估不确定的肺结节直径≥1厘米。2)纵隔淋巴结分期。- PET扫描可以直接进行开胸患者。因为< 100%的特异性PET成像,然而,阳性患者PET成像需要进一步评估通过活检或纵隔镜检查。
一些初步研究的结果表明,整个身体摄影成像优于CT, MR成像和骨显像在肺癌的extrathoracic登台2。唯一的例外是评估脑转移,在PET成像已被证明比CT和MR成像灵敏度较低。但是需要强调,迄今为止的研究包括少量的病人和包括一些假阳性结果。因此,尽管PET成像可以补充传统成像评估extrathoracic转移的存在没有足够的数据来确定,它可以取代传统的成像2。
成像和临床研究的主要领域在不久的将来需要重点验证执行的研究到目前为止的结果和评估成本效益的各种诊断算法使用PET成像。需要解决的具体问题包括。1)什么是最佳的诊断算法,一个孤独的肺结节患者的评估?2)的病人应该PET成像取代CT ?3)的角色是什么PET成像在评价extrathoracic转移?4)的最优成像算法是什么肺癌的分期?5)费用是多少-,各种成像算法的效率在肺癌的诊断和分期?6)在多大程度上这些算法影响病人结果和生存吗?7)的角色是什么在小细胞肺癌患者PET成像?
足够的这些问题的答案需要大型前瞻性随机多中心研究。研究还需要关注放射性药物除了FDG可能提供更大的肺癌诊断和分期的准确性。
呼吸道疾病
螺旋CT多平面重建和三维的改革有助于评估中心气道狭窄和参与中央航空公司的肺癌3。由于内窥镜图像的描述能力(CT支气管镜检查)和邻近肿瘤或扩大节点,螺旋CT与体绘制transbronchial活检可能是一个有用的指南。然而,尽管各种类型的重建可以在螺旋CT允许更好的管腔内的描述和气道壁异常,其诊断准确性和作用的初步评估和后续大呼吸道疾病患者还有待建立。
HRCT是诊断支气管扩张的方法选择和在绝大多数中心已经完全取代了支气管造影评估这些患者。根据Hansell审查4在过去的几年中,HRCT已越来越多地应用于临床疑似患者小气道疾病的评估。其中包括各种形式的毛细支气管炎的评估以及其他实体,如外在过敏性肺泡炎和哮喘,细支气管阻塞可能发挥重要作用在气道阻塞的严重程度。在许多细支气管炎患者特定的诊断可以建议根据病史和HRCT的模式和分布异常。HRCT不仅可以评估的直接形态变化与毛细支气管炎也评估地区改变通气和灌注。细支气管阻塞导致减少通风,进而导致反射血管收缩。在HRCT上检测到这些变化的小叶或更大的地区减少衰减和多血管上的空气滞留呼气CT图像。这些参数在HRCT上已被证明与相关功能的测量气道阻塞和空气滞留4。
根据文献中的数据似乎是合理的结论HRCT显示在评估原因不明的阻塞性肺疾病患者或疑似感染细支气管炎。HRCT也可能被证明是一个有用的研究工具描述和量化各种疾病的形态和功能异常与小气道异常有关。但是,还需要进一步的研究来确定评价HRCT的确切作用的小气道疾病。
功能成像的肺通气和灌注成像先生也可以获得使用5。先生允许全球肺功能的评估,如测量吸气和呼气肺容积,以及地区肺功能,如通风单位体积大叶性,节段性或subsegmental水平。它还允许同时测量肺灌注。虽然奥比CT的低分辨率,它缺乏辐射的优点和能力提供更广泛的信息功能参数等V′/ Q′比率和地区氧气分压5。先生成像可以提供敏感性高于CT,闪烁扫描法和肺功能测试在通风缺陷的诊断和肺气肿患者气道疾病5。因此,它可能允许阻塞性气道疾病的早期识别。
评估结果使用先生的通风和灌注是鼓舞人心的,但基于少量的研究表现在几个中心,使用不同的技术。研究在不久的将来需要专注于最优技术和比较,与其他功能参数确定的角色功能成像在评估各种气道先生和实质异常。
肺实质
许多研究在1980年代末和1990年代初表明HRCT密切反映了宏观病理病灶和弥散性肺疾病的研究14- - - - - -16。几组调查人员表明,HRCT可以更好的评估实质的模式和分布在胸部x光比是可能的肺部疾病,因此优于胸片在慢性渗透性的肺部疾病的鉴别诊断17- - - - - -19。根据Franquet审查7,最近的研究表明,HRCT也可以是一个有用的辅助传统放射学评估急性肺病,尤其是免疫功能不全的主机。根据文献中的数据,它似乎是合理的建议使用HRCT在免疫功能不全的患者临床上疑似肺部疾病但正常或可疑radiographical发现和作为支气管肺泡灌洗的最佳指南网站或肺活检7。
大多数研究使用CT评估肺实质依靠主观的分析CT图像。这种分析不可避免地伴随着相当大的国际米兰,intra-observer可变性。因为CT数据是数字有潜力巨大的客观分析和量化实质异常。这样的量化评估进展尤其有用的疾病随着时间的推移和医疗或手术治疗的效果。迄今为止的客观评估肺部疾病在很大程度上局限于肺气肿的量化。这些测量是基于分析的频率分布的衰减值肺癌和已被证明与肺气肿的病理严重程度密切相关6。然而,需要进一步的研究来建立最优CT参数量化的肺气肿,CT测量的重现性和准确性的CT区分从其他阻塞性肺部疾病肺气肿。
量化的肺气肿计算机断层扫描是基于一个相对简单的评价衰减值。量化的渗透性的肺部疾病,需要更先进的技术,如纹理分析。这样一个技术是自适应多个特性方法使用多达22独立于正常肺纹理特征分类,不同类型的实质异常20.。这种分析可以揭示异常不容易识别视觉检查和更大的可靠性评估肺变化对纵向研究。计算机辅助诊断也有巨大潜力的检测肺结节。研究在不久的将来将需要关注最佳计算机断层扫描技术和改进算法的客观量化肺实质异常。
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。8号:Madani, Keyzer C, Gevenois PA。定量ct评估肺肺气肿的结构和功能。欧元和J2001;18:720 - 730。
- 收到了2001年8月1日。
- 接受2001年8月3日。
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