【继续医学教育】基于高分辨率CT的肺功能成像(2)

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摘要：2.吸入药物疗效评估: 吸入性药物，如ICS、长效抗胆碱能药物(long-acting antimuscarinic antagonists，LAMA)和长效β2受体激动剂(long-acting β2-agonists，LABA)等，在慢阻肺

2.吸入药物疗效评估:

吸入性药物，如ICS、长效抗胆碱能药物(long-acting antimuscarinic antagonists，LAMA)和长效β2受体激动剂(long-acting β2-agonists，LABA)等，在慢阻肺治疗中的作用已得到肯定，且联合用药已获得广泛临床应用[7]。然而，吸入性药物会有部分滞留于口、鼻咽喉部或大气道，只有部分能到达肺后经气道上皮吸收入血循环[17]，其药物有效性实际上取决于药物肺部沉积率。

定量评估吸入药物的肺部沉积能够更直接地评估其疗效，但是现有的评估方法都存在各自的不足。γ-闪烁扫描法是可直接评估药物肺沉积的金标准，然而其辐射剂量较大，安全性存在隐患[18]。药代动力学(pharmacokinetics，PK)是评估吸入性药物全身暴露量的最适宜方法，但并不能直接了解局部药物沉积情况[19]。肺功能是慢阻肺疾病进展和治疗效果评估的重要依据，而PFT则是临床最为常用的、相对简单、可重复、非侵入且价格适中的技术，可以对肺功能变化进行整体评估[8]。但无法明确病变累及位置和支气管分级[8,9]，因此也不能早期诊断慢阻肺患者。PFT受患者年龄及健康因素的限制，误差较大[20]，特异度和敏感度也有所欠缺[21]，其局限性导致无法做完整、敏感和准确的疗效评价。因此，临床上亟须安全性、可行性及敏感度更高的方法用于评估吸入药物的肺部沉积情况。

二、基于高分辨率CT的肺功能成像技术(FRI)

1.定义:

基于高分辨率CT(high-resolution CT，HRCT)的FRI即是指将HRCT获得的图像与计算机流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)后处理技术结合生成三维模型[22,23]，从而达成的一种可视化和可敏感、准确、定量地评估患者特异性肺结构和肺功能的成像技术[24]。

2.原理:

HRCT为薄层(1~2 mm)扫描及高分辨率计算法重建图像的检查技术[25]，可以在较短的扫描时间内，取得良好的空间分辨率。基于HRCT的FRI，是目前活体肺无创性成像技术中敏感度较高的肺功能检查技术[26]。FRI技术的结构分割算法为:通过HRCT扫描，患者特异性气道和肺结构被区割并重建3D模型，能够得到肺叶水平上的肺容积、气道容积，肺气肿和空气潴流等结构相关个性化参数，进而用CFD技术进行功能分析。CFD分析流体的运动及其与表面的相互作用，能够精确地描述患者的\"几何\"(肺、动脉及心脏等)和\"边界\"(血流速度及气流压力等)特点，从而构建精细的功能成像，提供局部气道阻力和气溶胶沉积特征参数，从而评价肺功能[26]。

3.优势:

FRI通过增加可视化和肺局部信息帮助我们用独特的视角清晰地了解到肺的内部结构和功能。与传统PFT相比，FRI更直观、方便、敏感，重复性和准确性高，对患者配合依赖性小，不仅可以清晰显示肺内病变的分布及范围，分析局部感兴趣区域，还能去除气管、口腔气体及体位对影像结果分析的影响。FRI能敏感监测到容积、压力和流量的局部变化，比PFT更早监测到肺功能异常[27]。使用FRI成像与CFD相结合，可重建远端气道的几何形状，也可测量气道的整体阻力和更周边区域气溶胶沉积特征，例如可用于支气管树，尤其是小气道变化的综合评估[28]，做到定位与定量兼顾，形态与功能评估俱备。甚于FRI的这些特点，FRI与γ-闪烁扫描法相比安全性更高，可行性更好，同时还可以补充PK检测结果有助于综合评估吸入性药物的肺沉积率和药效分析[19]，与PFT相比更具有评估小气道的优势。因此，FRI可以为评估慢阻肺的疾病进展、治疗的早期效果、局部肺功能以及吸入药物肺部沉积的可视化等提供定量评价。

4.临床应用:

目前，FRI技术在多个方面取得了有价值的成果，例如:预测慢阻肺急性加重[27]，判断慢阻肺分型[19]、了解慢阻肺患者异质性[29]、评估吸入药物疗效[18,30]、评估N-乙酰半胱氨酸对慢阻肺患者支气管树结构和阻力的影响、分析长期无创通气治疗高碳酸血症慢阻肺患者的机制[31]、评估术后用力呼气量[11]以及慢阻肺、肺动脉高压患者吸入一氧化氮后肺血管和肺叶体积的定量[32]等。

三、FRI技术在慢阻肺急性加重管理中的应用价值

1.预测急性加重:

文献报道，使用定量CT进行气道壁测量可能有助于预测慢阻肺的急性加重[33]。近年Lanclus等[27]的研究结果也提示，与经典临床检查方法相比，FRI用于预测慢阻肺患者急性加重的敏感性更高(阳性预测值为82.35%)。FRI可能有助于筛选确定慢阻肺急性加重的高危患者，从而指导初始治疗，可以为临床医生判断出院、随访或进一步治疗提供预测参考[34]。

文章来源：《继续教育研究》 网址: http://www.jxjyyj.cn/zonghexinwen/2020/0727/446.html

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