支氣管肺發(fā)育不良的影像學(xué)研究進(jìn)展

陳明井，何玲，徐曄

·綜述·

支氣管肺發(fā)育不良的影像學(xué)研究進(jìn)展

陳明井，何玲，徐曄

支氣管肺發(fā)育不良（BPD）是早產(chǎn)兒最常見的嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)疾病。隨著外源性肺表面活性物質(zhì)在臨床的廣泛應(yīng)用，經(jīng)典型BPD發(fā)生率降低，新型BPD發(fā)生率增高，影像學(xué)檢查對其早期診斷及治療有指導(dǎo)、提示作用。本文對BPD的常規(guī)X線、CT、MRI的特點、診斷價值及影像評分系統(tǒng)在臨床上的應(yīng)用與進(jìn)展進(jìn)行綜述。

支氣管肺發(fā)育不良；體層攝影術(shù)，X線計算機；磁共振成像；評分系統(tǒng)

支氣管肺發(fā)育不良（bronchopulmonary dysplasia，BPD）由Northway等［1］于1967年首次報道，是由嚴(yán)重呼吸窘迫綜合征導(dǎo)致的慢性肺部疾病，校正胎齡36周時胸片有特征性改變，且出生后28d仍需氧支持，即所謂經(jīng)典型BPD。隨著產(chǎn)前糖皮質(zhì)激素、產(chǎn)后保護(hù)性通氣策略及外源性肺表面活性物質(zhì)的應(yīng)用和實施，經(jīng)典型BPD逐漸少見，而癥狀輕微、臨床和影像學(xué)上表現(xiàn)較不典型的新型BPD增多。多年來，有關(guān)BPD的定義和分級各家說法不一，為解決和統(tǒng)一這些問題，2000年6月美國國家兒童衛(wèi)生與人類發(fā)育研究機構(gòu)（NICHD）、國家心臟、肺和血液研究院（NHLBL）及少見疾病委員會（ORD）聯(lián)合舉辦的BPD研討會重新制定了BPD的定義和疾病分度，將BPD定義為任何氧依賴（＞21%）超過28d的新生兒，且規(guī)定X線片表現(xiàn)不再作為疾病嚴(yán)重程度的評估依據(jù)［2］。BPD發(fā)展到慢性期常導(dǎo)致肺纖維化、肺大皰的形成，不同程度地削弱患兒的肺功能，預(yù)后差。早期診斷及治療有利于改善疾病的預(yù)后，影像學(xué)檢查對于本病的早期診斷具有至關(guān)重要的作用。

BPD的病理學(xué)特點

病理學(xué)上，BPD的表現(xiàn)復(fù)雜，經(jīng)典型BPD的病理改變主要是指所有支氣管及其分支的異常變化，炎癥和纖維增生較為突出；而新型BPD則以肺泡和肺微血管發(fā)育不良為主要特征，表現(xiàn)為肺泡數(shù)目減少，體積增大，肺泡結(jié)構(gòu)簡單化，而肺泡和氣道損傷及纖維化較輕，更偏重于肺的胚胎化。早期病理表現(xiàn)依原發(fā)病而異，呈現(xiàn)一個不成熟肺的不斷損傷與修復(fù)的進(jìn)程。早期改變包括肺泡上皮細(xì)胞和毛細(xì)管內(nèi)皮細(xì)胞的破壞、間質(zhì)和血管周圍水腫以及細(xì)小支氣管壞死，繼而發(fā)展為肺泡壁毛細(xì)血管纖維化、動脈壁增厚、彈力纖維變性、管腔狹窄、支氣管及小支氣管黏膜增生肥厚，產(chǎn)生局部肺不張，伴灶性氣腫。

影像學(xué)檢查方法及影像表現(xiàn)

1．胸部X線片

根據(jù)BPD病理進(jìn)行性變化的特點，Northway等［1］將胸部X線表現(xiàn)分為4期：Ⅰ期（1～3d）：雙肺毛玻璃影，呈肺透明膜病樣改變；Ⅱ期（4～10d）：肺實變明顯；Ⅲ期（11～30d）：兩肺多發(fā)小囊狀低密度區(qū)，伴肺不張；Ⅳ期（1個月后）：小囊狀低密度區(qū)擴(kuò)大呈囊泡狀，伴雙肺結(jié)構(gòu)紊亂、散在條片或斑片影、過度充氣和肺不張。新治療方法的普及應(yīng)用使BPD的病理特征發(fā)生了很大的變化，其胸部X線片特征也與經(jīng)典BPD迥然不同。早期BPD的X線片常無改變或表現(xiàn)為肺野模糊，肺紋理增多、增粗、紊亂或僅見磨玻璃狀改變，表現(xiàn)不典型，但仍可客觀評價BPD急性期的彌漫性病理演變［3］。盡管BPD的胸部X線表現(xiàn)沒有特征性，也不再作為疾病嚴(yán)重程度的評估依據(jù)，但仍可初步評估新型BPD的肺功能［4］。

2．胸部CT

常規(guī)CT平掃：由于早產(chǎn)兒的肺發(fā)育不成熟，慢性期預(yù)后較差，早期發(fā)現(xiàn)、治療對BPD的預(yù)后有著非常重要的意義。BPD的X線表現(xiàn)有時僅有肺過度充氣和肺紋理模糊征象，偶見小泡狀影，單純靠胸部X線征象早期診斷BPD較困難，須到病程的1～2個月甚至更晚才能診斷，而此時支氣管和肺已發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的損害。BPD的診斷主要依據(jù)臨床病史，對于臨床懷疑而X線片無明顯改變的患兒，應(yīng)行胸部CT以期早期確診。CT與X線片相比，更易發(fā)現(xiàn)肺結(jié)構(gòu)的異常，主要征象為肺野呈毛玻璃狀密度及實變影（部分可見充氣支氣管征）、過度充氣及囊狀透亮影、條索狀致密影、線性和胸膜下三角形密度增高影［5］。病變多發(fā)生在雙下肺，常呈對稱性［6］。趙晨等［7］認(rèn)為CT上的多發(fā)囊泡影是診斷BPD的重要依據(jù)。鑒于BPD病理改變上以肺泡和肺微血管發(fā)育不良為主要特征，囊泡影的出現(xiàn)有助于提示診斷。目前已普及應(yīng)用MSCT，其分辨力高，采用＜2mm薄層掃描可提高圖像分辨力，有助于BPD的早期診斷。

MSCT后處理——容積再現(xiàn)技術(shù)（volume rendering technique，VRT）：是一種立體成像技術(shù)，其可通過旋轉(zhuǎn)、多方位、多角度觀察，充分暴露氣管樹，了解氣管、支氣管樹有無發(fā)育異常，且對病變的形態(tài)、大小及范圍較CT軸位像直觀、立體。VRT能顯示富含氣體、對比度及銳利度好的氣管、支氣管及肺泡等組織。VRT需薄層厚、小螺距掃描，以提高圖像空間分辨力。VRT安全無創(chuàng)，重復(fù)性好，與表面遮蓋技術(shù)相比，VRT層次多，喪失信息少，為透明圖像，不受閾值影響；與多平面重組圖相比，VRT顯示支氣管樹更直觀、立體。然而VRT不能取代二維影像，診斷時應(yīng)密切結(jié)合CT二維影像以提高診斷的符合率。許崇永等［8］通過VRT發(fā)現(xiàn)3例BPD，其表現(xiàn)為發(fā)育不良肺組織體積縮小或無充氣肺組織結(jié)構(gòu)，相應(yīng)氣管、支氣管不規(guī)則狹窄或不發(fā)育。因此，VRT能夠立體顯示肺組織、氣管、支氣管樹有無發(fā)育異常。VRT的不足之處在于對葉及以下支氣管狹窄、肺氣腫顯示有限，因其與臟層胸膜、支氣管樹重疊影、掃描參數(shù)、后處理軟件及操作技巧等因素相關(guān)，如何提高VRT圖像質(zhì)量及顯示解剖細(xì)節(jié)仍有待進(jìn)一步探索。

高分辨力CT（high resolution computed tomography，HRCT）：較常規(guī)CT空間分辨力高，能更好顯示肺的次級肺小葉和肺內(nèi)間質(zhì)等細(xì)微結(jié)構(gòu)，亦可早期顯示肺部病變特征。傳統(tǒng)HRCT是在常規(guī)CT掃描基礎(chǔ)上重新選擇掃描參數(shù)，采用高電壓、薄層厚及骨算法進(jìn)行掃描，增加了工作時間和輻射量。目前的HRCT基本采用薄層掃描、高分辨力骨算法和較小的視野（FOV），這種技術(shù)可提高CT圖像的空間分辨力，使解剖和病變的細(xì)節(jié)顯示更為清晰和精確，也助于判斷病變的范圍和性質(zhì)。

有學(xué)者［9］證明骨算法重建能夠替代HRCT掃描，即將得到的螺旋CT數(shù)據(jù)經(jīng)骨算法重建為層厚1．25mm的薄層圖像。這種以容積數(shù)據(jù)、空間分辨力算法和薄層為基本條件的方法即為容積高分辨力CT（volume high resolution computed tomography，VHRCT）［10］。VHRCT使HRCT的獲取更加快捷，也減少了二次掃描帶來的輻射問題。磨玻璃影是BPD早期影像學(xué)表現(xiàn)，辛小燕等［11］認(rèn)為VHRCT重建圖像評價肺部磨玻璃密度影的價值與HRCT掃描圖像相當(dāng)，可見VHRCT對BPD的早期診斷具有重要意義。

HRCT掃描需要患者屏氣數(shù)秒，以達(dá)到減少運動偽影、提高圖像質(zhì)量的目的，然而由于嬰幼兒呼吸頻率快且不能配合呼吸，導(dǎo)致HRCT圖像質(zhì)量不佳。有文獻(xiàn)［12］報道通氣控制高分辨力CT（controlled－ventilation HRCT，CVHRCT）可獲得無運動偽影的吸氣末、呼氣末圖像。CVHRCT是利用外界干預(yù)手段，誘導(dǎo)鎮(zhèn)靜患兒出現(xiàn)短暫的生理性呼吸暫停，在正壓持續(xù)給氧下及撤去壓力時掃描得到吸氣末及呼氣末圖像。CVHRCT呼氣相對診斷空氣潴留尤為敏感，提高了嬰幼兒BPD的檢出率，其局限性在于CVHRCT掃描時需技術(shù)人員在掃描床旁協(xié)作控制受檢患兒的呼吸，導(dǎo)致其普及應(yīng)用有一定困難，目前較少使用。

HRCT還可顯示治療后肺發(fā)育狀況的信息，有助于疾病的隨訪。BPD患兒肺部后遺癥的HRCT的主要表現(xiàn)為：多發(fā)灶性肺密度減低區(qū)和灌注減少區(qū)、支氣管壁增厚、支氣管與伴隨肺動脈直徑比率減小、線性不透光區(qū)和肺大泡，胸膜下致密影、支氣管擴(kuò)張及／或氣腫［7］。胸部HRCT掃描對發(fā)現(xiàn)上述肺部損傷較敏感，而上述肺部損傷的表現(xiàn)提示BPD的慢性病理學(xué)改變，故HRCT可對BPD的遠(yuǎn)期預(yù)后進(jìn)行判斷。

MRI：盡管MRI沒有輻射，但由于肺部的解剖組織內(nèi)質(zhì)子含量少，相鄰解剖結(jié)構(gòu)組織磁敏感率差別較大，且受呼吸運動及心臟搏動等影響，都限制了MRI在肺部的臨床應(yīng)用［13］。近年來MRI新技術(shù)和新序列的開發(fā)應(yīng)用使MRI能夠用于觀察肺實質(zhì)，也為MR肺灌注成像提供了可能。根據(jù)圖像的相對質(zhì)子密度來判斷積水的量和分布情況，可利用MRI評估BPD患兒肺損傷的情況［14］，肺損傷的相關(guān)部位會有明顯的較高質(zhì)子密度影，嚴(yán)重的BPD中，圖像平均質(zhì)子密度、圖像質(zhì)子密度梯度和肺損傷的嚴(yán)重度都較高。結(jié)合MRI的多平面、多參數(shù)成像技術(shù)，對病變的定性、定位和定量診斷獨特的優(yōu)越性，可見MRI不但可評估肺損傷的程度，而且可定位、定量肺損傷和囊樣結(jié)構(gòu)。

肺灌注在病理狀態(tài)下會發(fā)生變化，動脈血流自旋標(biāo)記（ar－terial spin labeling，ASL）可評價肺組織特異性灌注，Arai等［15］的研究顯示ASL檢測的肺血流量和氫質(zhì)子密度的空間分辨力高。目前對超極化惰性氣體（129Xe和3He）和氧分子的MR肺通氣技術(shù)研究日漸增多，發(fā)現(xiàn)超極化惰性氣體成像可用于靜態(tài)、動態(tài)和擴(kuò)散成像；氧分子產(chǎn)生的圖像可反映肺泡－毛細(xì)血管膜的氣體擴(kuò)散的動態(tài)變化過程，而且由于T1值也反映了血氧濃度，可同時分析肺通氣和血液灌注情況［16］。肺氣腫時廣泛的腺泡壁破壞，組織過度充氣，毛細(xì)血管密度減低，毛細(xì)血管灌注率／組織容量減低是MR肺灌注特征的病理生理學(xué)基礎(chǔ)。因此對于先天性肺葉氣腫等疾病，肺灌注缺損、患處血管影減低和氣體滯留的征象可與其他疾病鑒別。Yablonskiy等［17］證實了肺功能正常的囊腫性纖維化患者超極化惰性氣體MRI肺通氣表現(xiàn)為局部通氣異常，尤其對早期肺氣腫更敏感。盡管沒有確切的資料證明MRI在BPD患兒中的臨床應(yīng)用價值，鑒于新型BPD的肺泡和肺微血管發(fā)育不良的病理改變及CT表現(xiàn)上囊泡影的存在，筆者推測這些技術(shù)可以提供其相應(yīng)的肺灌注及通氣特征。

影像學(xué)評分系統(tǒng)與臨床相關(guān)性

為了定量評估肺部異常，在充分了解影像與臨床相關(guān)性的基礎(chǔ)上，將影像資料轉(zhuǎn)變成可量化數(shù)據(jù)即為評分系統(tǒng)。

1．胸部X線評分系統(tǒng)

胸部X線片已被長期用于BPD的臨床動態(tài)觀察中，其評分系統(tǒng)可有效評估臨床嚴(yán)重程度。Edwards［18］最早應(yīng)用胸片評分系統(tǒng)來評估BPD的嚴(yán)重程度，其內(nèi)容包含5類：心血管異常、肺膨脹過度、肺氣腫、纖維化／間質(zhì)異常和主觀因素。評分為0～10，分值越高提示影像學(xué)的嚴(yán)重性越高。該評分系統(tǒng)能可靠反映早產(chǎn)兒BPD的嚴(yán)重性，特別是在出生后第21d時的評分。Shin等［19］用Spearman等級相關(guān)系數(shù)法證實了胸部X線評分與臨床嚴(yán)重性有明顯相關(guān)性（r＝0．646），同時發(fā)現(xiàn)1年后隨訪的胸部X線評分與當(dāng)時的X線評分亦存在顯著相關(guān)性，但與當(dāng)時的臨床嚴(yán)重性無相關(guān)性。鑒于胸部X線片表現(xiàn)目前已不再作為疾病嚴(yán)重程度的評估依據(jù)，胸部X線評分系統(tǒng)很少用于臨床評估。

2．胸部CT評分系統(tǒng)

鑒于在檢測肺損傷上胸部CT較X線片更敏感，Kubota等［20］開發(fā)了一套新的超速CT評分系統(tǒng)，通過肺部異常區(qū)域占所掃描區(qū)域的比值進(jìn)行評分，其缺點是精確計算肺部異常的范圍較為困難。而Oppenheim等［21］利用主觀評價的量化方法（即觀察者主觀評價馬賽克鑲嵌、肋間膨出征和肺融合每種類型的評分，而不是計算受累肺范圍）揭示了HRCT評分與臨床嚴(yán)重性的明顯相關(guān)性，該方法的缺點是受閱片者主觀判斷影響較大。Shin等［19］的研究則根據(jù)過度充氣和實質(zhì)性病變累及肺段的總數(shù)來評分，該評分系統(tǒng)可客觀、重復(fù)的評價BPD的受累范圍。為簡便計分過程，減少不精確的可能性，Tonson等［22］則根據(jù)受累肺葉每種異常表現(xiàn)出現(xiàn)的數(shù)目進(jìn)行評估，同時認(rèn)為密度減低區(qū)的范圍是預(yù)測疾病嚴(yán)重性最敏感的指標(biāo)。評分系統(tǒng)在逐步完善發(fā)展，旨在尋求與驗證更適合于臨床應(yīng)用的評分系統(tǒng)。

Shin等［19］的研究還證實在與臨床嚴(yán)重性的相關(guān)性上，CT評分（r＝0．646）較胸部X線片評分（r＝0．410）更相關(guān)，且過度充氣的評分（r＝0．738）較實質(zhì)性評分（r＝0．523）更好。評分系統(tǒng)除了應(yīng)用于評估疾病嚴(yán)重程度，還可被用來隨訪肺功能。Sarria等［23］利用CT評分和肺功能檢查分別對慢性肺疾病的肺功能進(jìn)行評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CT評分更能反映BPD肺部的病理生理學(xué)。因此我們可以更好的利用CT評分系統(tǒng)評估、監(jiān)測治療與干預(yù)效果。

綜上所述，BPD的診斷目前仍是以臨床診斷為主，BPD的X線和CT表現(xiàn)雖然缺乏特異性，但可用于動態(tài)觀察或早期診斷，尤其是HRCT表現(xiàn)及其定量評分系統(tǒng)，能可靠反映病變程度及預(yù)后，但其輻射量大，不宜作為常規(guī)檢查。我們應(yīng)在保證圖像分辨力的基礎(chǔ)上優(yōu)化掃描方案以降低輻射量，并結(jié)合精確的評分系統(tǒng)對BPD的臨床嚴(yán)重性進(jìn)行評估。為減少輻射，肺部MRI新技術(shù)也有待于發(fā)展與應(yīng)用。

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R563．9；R814．42；R445．2；R814．41

A

1000－0313（2015）02－0180－03

10．13609／j．cnki．1000－0313．2015．02．022

2014－04－17

2014－10－20）

400014 重慶，重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院放射科

陳明井（1988－），女，山東濟(jì)寧梁山縣人，碩士研究生，住院醫(yī)師，主要從事兒科影像診斷工作。

何玲，E－mail：heling508＠sina．com

重慶市自然科學(xué)基金（CSTC，2010BB5379）