高分辨螺旋CT在支气管哮喘气道重塑中的临床应用概况.总结

1、高分辨螺旋在支气管哮喘气道重塑中的临床应用概况（ 20140145 宋鹏飞 中医儿科学）摘要：,可以清楚显示肺小叶水平的细微结构和病HRCT 肺部扫描 ,具有相当高的组织分辨率变 ,被誉为达到活体组织水平的检查。本文就用于评估支气管哮喘气道重塑、肺功能及气道炎症的研究概况作一综述。关键词： 支气管哮喘；高分辨螺旋；气道重塑支气管哮喘（ bronchial asthma ，哮喘）是由多种细胞特别是肥大细胞、嗜酸性粒细胞和T 淋巴细胞参与的慢性气道炎症，在易感者中此种炎症可引起反复发作的喘息、气促、胸闷和（或）咳嗽等症状，多在夜间和（或）凌晨发生，气道对多种刺激因子反应性增高。但症状可自行或经治疗

2、缓解。一，哮喘气道重塑的发生机制及病理基础哮喘患者在长期气道炎症的基础上发展为难以逆转的气道重塑（ Airway remodeling ）。气道重塑以气道慢性炎症为发生基础，是气道炎症慢性化发展的必然结果，由于气道长期持续性的炎症反复发作，反复修复， 结果导致组织增生而发生重塑。气道重塑主要发生在成年哮喘患者，大多数成人慢性哮喘病患者均可产生不同程度的气道重塑，儿童哮喘较为少见。气道上皮的炎性损伤- 修复 - 再损伤 - 再修复所导致的气道重塑可能是哮喘病发展成难治性哮喘的重要病理生理学基础。气道重塑的发生机制与气道内炎性细胞释放的炎症促进因子和生长因子有关，基因表达、其他细胞因子和炎性介质也

3、参与了气道的重塑机制。气道重塑在临床上可表现出不可逆性或可逆性差的气道通气功能障碍和气道高反应性，同时仍然可以出现迟发相哮喘反应的特征。无论对哮喘患者的尸体解剖、手术标本检查还是高分辨率CT 配合放射性显影技术均证实了慢性哮喘患者的气道壁普遍存在着增厚现象。包括基底膜的假性增厚、细胞外基质的改变、粘液腺肥厚、平滑肌增生肥大等。气道的重塑可以促进气道功能的衰退和老化。二， HRCT 简介及相关临床研究高分辨螺旋CT (High Resolution CT ，HRCT) ，为薄层（ 1-2mm）扫描及高分辨率算法（一般是骨算法）重建图像的检查技术，有时需要适当提高电压和电流。它使用的是传统CT 扫

4、描仪，但是在成像时会精确一些参数，以最大化空间分辨率。主要用于观察病灶的微细结构，是胸部常规扫描的一种补充。HRCT 能清晰地显示肺组织的细微结构（肺小叶 气道、 血管及小叶间隔、肺间质及毫米级的肺内小结节等），几乎达到能显示与大体标本相似的形态学改变，因此 HRCT 在胸部的应用非常重要，而且扫描时不需要造影增强。因此，被认为是目HRCT 是目前测量支气管壁厚度的最为客观和准确的影像学手段。通过用测量支气管哮喘患者支气管壁的厚度,对评价支气管哮喘患者的气道重构程度,能够提供有价值的信息。 有助于评价气道重构导致的临床表现、肺功能损害程度和预后等。为研究支气管哮喘的重构提供了一种影像学手段。支

5、气管壁增厚在哮喘的发生率报道不一，约 16%92% 的病例有支气管管壁增厚，支气管壁增厚程度与疾病的严重程度相关。张晓岩 (1) 等将慢性持续期哮喘患者 (37例 )和健康人 (20名 )分列为哮喘组和对照组，运用 HRCT 观察所有受试者肺部影像学特征，运用 PickerPQ6000 分析软件测定气道壁厚度(T) 、气道壁面积 (WA) ，采用气道壁厚度 / 气道外径 (T/D) 和气道壁面积占气道总面积百分比(WA%)做为标化指标。 结果显示中重度哮喘组的气道壁厚度显著高于轻度哮喘组和对照组，哮喘组的气道壁面积显著高于对照组，且中重度哮喘组显著高于轻度哮喘组。说明HRCT 可用来评价哮喘患

6、者的气道重塑，为哮喘患者气道重塑的临床研究奠定基础。张建 (2)等研究证实哮喘患者段及亚段水平的气道壁而积占气道总横截而积百分比(WA%) 与严重度呈正相关性， 而气道壁厚度与外径之比(T /D) 与严重度未显示相关性， 但 T/D与 WA% 相关性较好 (r=0. 335 ，p0. 001 ) 。 W A% 是直观并量化气道壁厚度的指标，WA%与哮喘严重度呈正相关， 表明重症哮喘气道壁厚于轻度哮喘，哮喘患者的气道重构随病情加重而加重。 HRCT 扫描局部放大图示清晰显示的支气管，可见重型哮喘患者气道壁较轻度哮喘患者明显增厚。陈起航等 (3) 分析 28 例支气管哮喘病人的肺HRCT 表现 ,

7、并与胸部平片比较，X 线平片见肺容积增加和肺透亮度增加4 例(14.3%) ，肺纹理增粗5 例 (17.9%) ，纵隔气肿1 例，总阳性率 25%(7/28) 。HRCT 表现呈支气管壁增厚15 例 (53.6%) ，支气管扩张 6 例 (21.4%) ，马赛克征象 3 例 (11.8%)，纵隔气肿1 例 ,小叶中心型肺气肿 4例 ,呼气末空气潴留5 例，总阳性率71.4%(20/28) 。证实 HRCT 比 X 线平片更有效显示支气管哮喘患者的肺内异常表现，对支气管哮喘的诊断和鉴别诊断有一定价值。支气管哮喘患者支气管壁厚度与病情严重度的关系是随着支气管哮喘严重度指数(Aas严重指数 )的增加

8、支气管壁厚度亦增加。不可逆的气道壁增厚加重了哮喘病人的气流阻塞。在哮喘发作时有关呼气流速的全部指标均显着下降，在有效的支气管舒张药物治疗后的缓解期可使各指标好转。但张建等(4)研究也发现即使经过规范的治疗( 包括吸入类固醇激素治疗 )哮喘病人的肺功能也比同年龄组的健康对照组的肺功能降低，HRCT 为研究支气管哮喘的重构提供了一种影像学观察依据；重度、中度支气管哮喘患者较轻度及正常对照组的支气管壁明显增厚。关于哮喘患者气管壁厚度与肺功能的关系，Kasahara(5)等人的研究表明WA%,WT% 均与FEVI 呈负相关性，气道壁增厚的变化与支气管活检的上皮网状基底膜( )增厚有很好的相关性。而且这

9、种气道壁增厚又与肺通气功能恶化相关。但与FEF75/25 无相关性，可能与小气道的支气管壁厚度较难精确测定有关。因此在评价支气管壁厚度与肺功能相对照时，必须对哮喘患者给予充分支气管扩张剂和激素治疗，使气道的可逆性阻塞因素基本消除。Gupta(6)等报道了 463 例哮喘患者中的185 例难治性哮喘患者HRCT 支气管检查测量结果，发现 80%患者存在支气管异常，表现为支气管壁增厚(62% ) 、支气管扩张(40 %) 和肺气肿(8%) ，难治性哮喘患者年龄较大、 病程较长、 肺功能较差、 接受较大剂量的皮质激素治疗、中性粒细胞气道炎症较明显。为探讨支气管哮喘患者气道高反应的机制，Hoshino

10、 (7)等用 HRCT 研究了第3 -5 级支气管气道径线与气流受限的关系，并测量了右肺上叶尖段和下叶后基底段支气管管壁面积和管腔面积，得出哮喘患者的气道腔内径与气流受限具有很高的相关性，越是远端支气管(第 5级支气管 )二者相关性越明显。辛晓峰 (8)等选择7 例健康人 (正常对照组 )，12 例稳定期哮喘患者(哮喘组 )和 10 例稳定期慢性支气管炎患者，对其进行肺功能测定，并在2d 内分别在主动脉弓上缘、气管隆突和右隔上 2 an 水平处作 HRCT 扫描。 H RCT 扫描的层厚为 2mm 。研究显示部分慢性稳定期哮喘患者肺密度的平均 CT 值较正常人低，不受气体陷闭的影响， 且与慢性

11、支气管炎患者的肺气肿相似，从形态学上间接反映了哮喘患者的气道重塑。罗俊明(9)等采用HRCT扫描支气管哮喘患者40 例 ,其中轻度13 例,中度15 例 ,重度12 例;另选正常对照组 20例。测量各组支气管壁横截面气道壁外径(D) 、内径 (L) 、气道总横截面积(A0) 、气道腔面积(A1) ，通过公式算出气道壁厚度与气道外径之比(T/D) 及气道壁面积占气道总截面积百分比(WA%) 。分析其与病情严重度和肺功能的相关性。结果显示支气管哮喘组 T/D 、WA% 均高于正常对照组，且重度、中度哮喘组T/D 、WA% 较轻度组明显增加 (均P0.01)。邱婷 (10) 等通过纳入 30 例中度

12、持续哮喘组和对照组30 例行肺功能测试、高分辨螺旋扫描。比较对照组、哮喘组的肺功能指标、气道反应性，并与HRCT 测试的气道壁厚度 ( )和气道壁相对面积 ( %)值做相关分析。结果显示哮喘患者气道壁厚度( )较对照组增厚， 相对气道壁面积( %)增加；和 %与受试者气道高反应性正相关，而与 1/、1%呈负相关。近端气道相关程度强于远端气道。辛小燕 (11)等用 HRCT 扫描支气管哮喘患者35 例 ,其中轻度13 例、中度 12 例、重度 10例。正常对照组20 例。测量支气管壁横截面的气道壁的外径D 和内径 L, 通过公式计算出支气管管壁厚度与外径比值 (T/D) 、气道壁面积占气道总截面

13、积百分比(WA%) 。计算观察指标与病情严重度及肺功能的相关性。结果显示支气管哮喘患者与正常组的T/D 、 WA% 之间均有显著差异 (P0.01)。重度、中度支气管哮喘患者较轻度患者的T/D 、WA% 明显增加 (P0.01) 。T/D 、 WA% 与病情严重度呈正相关 (P0.01),WA% 与 FEV1 呈负相关性 (P0.01) 。咳嗽变异性哮喘 (CVA) 是一种特殊类型的支气管哮喘，咳嗽是其唯一或主要临床表现，无明显气促、喘息。研究表明CVA 也具有典型哮喘的病理生理过程，包括气道嗜酸粒细胞炎症、气道高反应性，甚至气道重塑。钟雪莺(12)将 50 例确诊为 CVA 的患者设为 CV

14、A 组，20 例健康体检者设为正常对照组(N 组) ，受试者行肺通气功能、诱导痰及胸部高分辨CT(HRCT) 检查，应用酶联免疫吸附法 (ELISA) 检测诱导痰中 NGF,MMP-9 浓度，计算气道壁的厚度 (T) 、气道壁面积 (WA ) 、气道壁面积占气道总截面积的百分比(WA%) ，并应用体表面积(BSA) 对 T、 WA 进行校正，结果显示 HRCT 检查可作为无创手段更广泛用于气道重塑的评估。联合生物标志物及高分辨CT 可更全面评价 CVA 患者气道重塑情况，从而更好地指导临床治疗。王娇莉(13)等用 HRCT 扫描哮喘 ,EB 、咳嗽变异型哮喘(CVA) 患者和健康人共58例，运

15、用 HRCT 测定哮喘， EB 和 CVA 患者的右肺上叶尖段(RB1) 及 1-6 mm 水平的气道壁厚度并与健康人比较。 本研究也证实了支气管哮喘患者的气道壁增厚的改变是弥漫性的、广泛存在于段及亚段水平的气道。张晓军 (14)等通过分析19 例支气管哮喘患儿的H RCT 资料，儿童哮喘肺部 HRCT 有较多特征性改变，以空气储留和支气管管壁增厚最常见。其中空气储留15 例，支气管壁增厚12 例，支气管扩张 6 例，局限性肺不张 3 例，粘液嵌塞2 例，纵隔旁肺气肿1 例，完全未见异常征象 3 例。其中管壁增厚与空气储留乃同源改变，皆由气道高反应性引起。Pifferi (15)等对 32 例

16、确诊为哮喘的患儿进行前瞻性研究，所有患儿均有残气量增加和嗜酸细胞阳离子蛋白升高，定性分析显示，HRCT 低密度区和持续的残气量增加密切相关。Marchac(16) 等对27 例难治性哮喘患儿进行HRCT 检查，得到支气管壁厚度评分。结果显示，难治性哮喘患儿的支气管壁厚度得分明显高于对照组患儿得分，支气管壁厚度评分与第一秒用力呼气容积之间没有相关性。张岩(17) 等选择 21 名哮喘儿童行呼气末H RCT 扫描，并于同一天或第 2天做肺功能检查。 在 H RCT 上分别于上、 中、下肺野选取 2 个可清晰显示空气储留的层面。功能的指标做相关性分析。结果显示哮喘儿童肺呼气末H RCT 空气储留出现

17、率为90. 5%(19/21) 且下叶是空气储留最好发的 部位。辛小燕 (18)等用高分辨率 CT (H RCT) 扫描支气管哮喘患者35 例， COPD 患者 30 例，正常对照组 20 例。结果相对于正常对照组，哮喘患者气道管壁而积增大而管腔而积不减小，而 COPD 患者气道管壁而积增大且同时管腔而积减小。不同的重构模式可反映哮喘和COPD患者炎症发展进程的根本区别。 支气管哮喘时气道重构的基础是基底膜网状结构均一性增厚与透明样变，平滑肌增厚以中、大气道为主，而COPD 的气道基底膜网状结构多属正常，气道平滑肌增厚以小气道为主。不同的重构模式可能反映哮喘和 COPD 患者炎症发展进程 (1

18、9)一步发现， COPD 患者气道阻力增加主要发生在远端气道，而哮喘患者除了远端气道阻力增(20)HRCT 为研究支气管哮喘提供一种前所未有的可直接显示哮喘患者肺部细微结构的手段，用以了解支气管对激发的反应幅度与部位，并可显示气道与肺实质的异常，为进一步了解气道重构提供依据可用于评估支气管哮喘的气道重构及预后，并且能够被广泛应用在支气管哮喘的临床和科研中。随着新技术、新方法的应用，HRCT 扫描显示支气管肺细微结构技术的优势，使其在研究哮喘方面具有很好的应用前景。参考文献 1张晓岩 ,林江涛 ,李香凝等 . 高分辨率 CT 在评价支气管哮喘患者的气道重塑中的作用J. 中国药物警戒, 2010,

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