3D成像聯合仿真內鏡技術在肺塵埃沉著病患者進行支氣管鏡術前的應用價值*

黃賢平,崔開旺,龔享文,劉 輝△

1.贛州市第五人民醫院影像科,江西贛州 341000;2.贛州市第五人民醫院呼吸與危重癥醫學科/贛州市呼吸病防治研究所,江西贛州 341000

肺塵埃沉著病是長期在采礦等活動中吸入礦物粉塵引起的以慢性肺部炎癥和進行性肺纖維化為主要病理特征的疾病[1],是我國最常見且危害最嚴重的職業病。肺塵埃沉著病患者群體龐大,已成為我國嚴重的公共衛生問題[2]。雖然纖維支氣管鏡技術和術前麻醉技術不斷完善,但是由于肺塵埃沉著病患者肺部長期受到粉塵刺激,導致氣道狹窄甚至扭曲變形,肺塵埃沉著病患者接受支氣管鏡術時可能發生喉痙攣、支氣管痙攣、缺氧、黏膜出血等并發癥[3]。因此,對肺塵埃沉著病患者進行支氣管鏡術前,應當充分了解患者氣道情況,準確定位病灶。隨著多層螺旋CT的逐步普及,螺旋CT三維重建聯合仿真內窺鏡技術顯示出了其廣闊的應用前景[4-5]。但是目前鮮有將3D成像聯合仿真內鏡技術應用于肺塵埃沉著病診斷及治療的文獻報道。因此,本研究在兩組肺塵埃沉著病患者進行支氣管鏡術前分別應用3D成像聯合仿真內鏡技術和常規影像學檢查技術,通過比較兩組支氣管鏡術的定位和定性準確率、接受支氣管鏡術時并發癥的發生情況,評價3D成像聯合仿真內鏡技術的應用價值,現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年1月至2022年12月于贛州市第五人民醫院住院治療且需要進行支氣管鏡術的Ⅱ期肺塵埃沉著病患者60例為研究對象。(1)納入標準:①以《職業性塵肺病的診斷標準:GBZ 70-2015》[6]為診斷標準診斷為Ⅱ期肺塵埃沉著病;②年齡18～70歲。(2)排除標準:①合并嚴重的并發癥,如肺源性心臟病、自身免疫性疾病或慢性消耗性疾病等;②依從性較差或患有精神疾病等;③不愿意配合完成本研究。研究對象均為男性,按照隨機數字表法分為對照組和研究組,各30例。對照組年齡44～68歲,平均(53.47±6.37)歲;接觸粉塵時間為1.16～14.50年,平均(7.81±3.73)年;肺功能正常2例,輕度障礙21例,中度障礙7例。研究組年齡44～68歲,平均(54.62±6.58)歲;接觸粉塵時間為1.33～15.58年,平均(8.57±4.21)年,肺功能正常3例,輕度障礙19例,中度障礙8例。兩組患者年齡、接觸粉塵時間、肺功能障礙情況比較,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。所有研究對象知情本研究,并簽署知情同意書,本研究經贛州市第五人民醫院醫學倫理委員會批準(科審2019023)。

1.2方法 對照組患者進行常規CT檢查,采用飛利浦Incisive 64排螺旋CT,全部進行胸部螺旋CT掃描與圖像重組,掃描范圍為環狀軟骨平面至最低側肋膈角下緣。掃描參數:120 kV,電流量100～120 mAs,螺距1.0,準直64×0.625,旋轉時間0.5 s,矩陣512×512,掃描層厚5 mm,重建層厚1 mm,重建間隔1 mm,無重疊。單純氣管病變掃描范圍為環狀軟骨平面至氣管分叉下3 cm,支氣管病變根據常規軸位圖像決定掃描范圍。研究組接受3D成像聯合仿真內鏡技術檢查,采用64排螺旋CT(型號:Incisive CT 64;生產廠家:荷蘭飛利浦公司)進行。患者取仰臥位,吸氣后屏氣掃描,掃描范圍為環狀軟骨平面至肋膈角。掃描參數:120 kV,電流量220 mAs,螺距1.0,準直64×0.625,旋轉時間0.5 s,矩陣 768×768,掃描層厚1 mm,重建層厚1 mm,重建間隔1 mm,無重疊,標準算法重建。將以上軸位重建后的圖像傳輸至星云工作站,做多平面重組:以氣管為中心作矢狀和冠狀位多層面成像,重組層厚和層距均為0.4 mm。應用Navigator smooth功能,視屏角為30°～ 60°,觀察閾值為-600～-200 Hu,在軸位和多平面重組圖像上,用計算機鼠標控制光標在氣管腔調整觀察位置和方向,對氣管、支氣管進行CT仿真支氣管內鏡成像;也可用Flythrough功能在氣管、支氣管腔內自動漫游,并用電影形式以每秒15 ～ 25 幀的速度連續依次回放,得到類似于纖維支氣管鏡效果的圖像。隨后兩組均進行支氣管鏡術檢查。

1.3觀察指標 由2位資深的影像科診斷醫生和1位呼吸危重癥科醫生共同分析影像學表現并作出診斷,包括病變部位、形態、密度、沿管壁累及范圍、向管壁外侵犯情況,管腔狹窄程度,并與纖維支氣管鏡所見及病理結果進行對照。(1)氣道情況[7]:從不同角度觀察肺塵埃沉著病患者的氣道情況,顯示氣道位置、管腔大小、管壁厚薄,以及與周圍結構的關系。判定氣道位置扭曲的標準是氣道軸線偏離中線超過2 mm,氣道彎曲角度大于45°。管腔大小正常的標準是氣管內徑為10～12 mm;狹窄的標準是管腔直徑縮小超過50%。管壁厚薄正常的標準是氣管壁良好可見,平均厚度為0.5～1.0 mm;增厚的標準是氣管壁局部或全面增厚超過1 mm。判定氣道與周圍結構的關系。不清晰的標準是二者之間存在模糊或不連續的界限;清晰的標準是二者之間結構分界明確。(2)支氣管鏡術的定位準確率[7]:根據肺塵埃沉著病患者的影像學檢查結果確定手術部位,將支氣管鏡插入手術部位,觀察支氣管的黏膜顏色、形態及紋理、有無分泌物,如有病變,觀察病變的大小、形態、位置、邊緣及表面特征等,根據支氣管鏡鏡下圖像并結合臨床病史,判斷影像學檢查結果是否準確。(3)并發癥:統計肺塵埃沉著病患者進行支氣管鏡檢查時并發癥(包括黏膜出血、缺氧、氣胸)的發生情況。

2 結 果

2.1兩組氣道情況比較 研究組氣道與周圍結構關系清晰患者比例明顯高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);兩組氣道位置正常、管腔大小正常、管壁厚薄正常患者比例比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組氣道情況比較[n(%)]

2.2兩組支氣管鏡檢查定位準確率比較 研究組支氣管鏡檢查定位準確率高于對照組,差異有統計學意義(χ2=4.812,P=0.028)。見表2。

表2 兩組支氣管鏡檢查定位情況比較[n(%)]

2.3兩組并發癥發生情況比較 研究組并發癥總發生率低于對照組,差異有統計學意義(χ2=5.455,P=0.020)。見表3。

表3 兩組并發癥發生情況比較[n(%)]

2.4典型影像學表現 患者1,男,57歲,進行常規CT檢查,結果顯示患者橫斷位雙肺彌漫大小不等結節影,分布不均,部分融合呈團狀(圖1A、B);二維冠狀位顯示雙肺支氣管扭曲變形(圖1C)。患者2,男,62歲,進行3D成像聯合仿真內鏡檢查,結果顯示患者氣管腔不規則狹窄,并向右側偏移,雙肺各葉段支氣管均有不同程度扭曲、狹窄(圖1D)。

注:A為普通二維掃描橫斷位,兩肺上葉肺門團狀融合灶;B為普通二維掃描橫斷位,兩肺下葉肺門團狀融合灶;C為二維冠狀位;D為三維重建(Minp),氣管、各葉段支氣管均有不同程度扭曲變窄;A、B、C為患者1影像學檢查結果;D為患者2影像學檢查結果。

3 討 論

肺塵埃沉著病潛伏期長,早期臨床癥狀和體征不明確,往往會被患者忽略;同時,部分工人因擔心被診斷為肺塵埃沉著病后無法繼續從事工作,即使出現癥狀也不進行檢查,導致很多肺塵埃沉著病患者無法被及時發現[8]。纖維支氣管鏡在肺塵埃沉著病的診斷和治療過程中得到了廣泛應用,發揮著巨大的作用。例如,經支氣管肺活檢技術應用于肺塵埃沉著病的診斷[9],經支氣管鏡對肺塵埃沉著病患者進行大容量肺灌洗[10-11]。肺塵埃沉著病患者在粉塵的長期刺激下發生廣泛性肺纖維化,肺組織結構發生改變,可導致細支氣管扭曲狹窄,引起排痰不良和異物清除功能障礙[12]。常規的影像學檢查往往不能很好地顯示肺塵埃沉著病患者的氣道情況,因此患者在進行支氣管鏡術中可能發生喉痙攣、喉頭水腫、缺氧窒息、氣胸等并發癥。

3D成像具有掃描時間短、掃描層薄、運動偽影少的技術優勢[13-14],且依據不同間隔采用容積掃描的方法能夠避免層面遺漏,能清楚呈現出空腔臟器的空間結構關系和三維立體形態,因此其被廣泛應用于各種疾病的診斷和治療中[15-16]。仿真內窺鏡成像技術通過圖像化處理螺旋CT連續掃描獲得的容積數據,以及空腔器官內表面的重建立體圖像,類似纖維內窺鏡所見[17-18]。從技術的角度來看,如果可以獲得足夠的信息,仿真內窺鏡成像技術能夠觀察人體內任何空腔結構。3D成像聯合仿真內鏡技術已在肺部多種疾病中應用,均取得良好的效果。胡龍非等[4]的研究表明,3D成像及仿真內窺鏡技術能準確顯示氣管、支氣管病變的位置、大小、形態及阻塞程度。多排螺旋CT也被廣泛應用于肺塵埃沉著病患者的臨床診斷中,且研究表明其具有較高的靈敏度、診斷符合率,還能正確地診斷出患者的分期和并發癥,為制訂治療方案提供參考依據[19-20]。

本研究結果證實,采用3D成像聯合仿真內鏡技術的研究組中氣道與周圍結構關系清晰患者比例高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);兩組氣道位置正常、管腔大小正常、管壁厚薄正常患者比例比較,差異無統計學意義(P>0.05)。由于3D成像聯合仿真內鏡技術可以重建立體圖像,能夠直觀、全方位、無死角地觀察氣道與周圍情況,而普通CT檢查結果是二維畫面,顯示的氣道與周圍結構關系不夠直觀,故在顯示肺塵埃沉著病患者氣道與周圍結構關系方面,3D成像聯合仿真內鏡技術比常規CT檢查更清晰。支氣管鏡術的定位準確是評價手術質量的重要指標。本研究結果顯示,研究組術前進行3D成像聯合仿真內鏡檢查,其進行支氣管檢查時的定位準確率高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。段愛梅等[21]的研究表明,三維立體成像較傳統二維CT成像在脊柱側彎術前評估的診斷準確率明顯升高。此外,支氣管鏡術的定位準確與否是影響患者預后情況的重要因素,定位準確可以減少患者的創傷、縮短手術時間,進而減少并發癥的發生。本研究結果也顯示,研究組的并發癥總發生率低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。因此,3D成像聯合仿真內鏡技術有助于提高手術質量,減少并發癥發生風險,改善患者的預后。

綜上所述,相比于常規影像學檢查,三維重建聯合仿真內鏡技術在肺塵埃沉著病患者進行支氣管鏡術前具有較高的應用價值。而且,未來圖像處理技術仍處于高速發展狀態,可以預期該技術的應用范圍會越來越廣。