支气管肺发育不良的影像学研究进展

陈明井，何玲，徐晔

·综述·

支气管肺发育不良的影像学研究进展

陈明井，何玲，徐晔

支气管肺发育不良（BPD）是早产儿最常见的严重呼吸系统疾病。随着外源性肺表面活性物质在临床的广泛应用，经典型BPD发生率降低，新型BPD发生率增高，影像学检查对其早期诊断及治疗有指导、提示作用。本文对BPD的常规X线、CT、MRI的特点、诊断价值及影像评分系统在临床上的应用与进展进行综述。

支气管肺发育不良；体层摄影术，X线计算机；磁共振成像；评分系统

支气管肺发育不良（bronchopulmonary dysplasia，BPD）由Northway等［1］于1967年首次报道，是由严重呼吸窘迫综合征导致的慢性肺部疾病，校正胎龄36周时胸片有特征性改变，且出生后28d仍需氧支持，即所谓经典型BPD。随着产前糖皮质激素、产后保护性通气策略及外源性肺表面活性物质的应用和实施，经典型BPD逐渐少见，而症状轻微、临床和影像学上表现较不典型的新型BPD增多。多年来，有关BPD的定义和分级各家说法不一，为解决和统一这些问题，2000年6月美国国家儿童卫生与人类发育研究机构（NICHD）、国家心脏、肺和血液研究院（NHLBL）及少见疾病委员会（ORD）联合举办的BPD研讨会重新制定了BPD的定义和疾病分度，将BPD定义为任何氧依赖（＞21%）超过28d的新生儿，且规定X线片表现不再作为疾病严重程度的评估依据［2］。BPD发展到慢性期常导致肺纤维化、肺大疱的形成，不同程度地削弱患儿的肺功能，预后差。早期诊断及治疗有利于改善疾病的预后，影像学检查对于本病的早期诊断具有至关重要的作用。

BPD的病理学特点

病理学上，BPD的表现复杂，经典型BPD的病理改变主要是指所有支气管及其分支的异常变化，炎症和纤维增生较为突出；而新型BPD则以肺泡和肺微血管发育不良为主要特征，表现为肺泡数目减少，体积增大，肺泡结构简单化，而肺泡和气道损伤及纤维化较轻，更偏重于肺的胚胎化。早期病理表现依原发病而异，呈现一个不成熟肺的不断损伤与修复的进程。早期改变包括肺泡上皮细胞和毛细管内皮细胞的破坏、间质和血管周围水肿以及细小支气管坏死，继而发展为肺泡壁毛细血管纤维化、动脉壁增厚、弹力纤维变性、管腔狭窄、支气管及小支气管黏膜增生肥厚，产生局部肺不张，伴灶性气肿。

影像学检查方法及影像表现

1．胸部X线片

根据BPD病理进行性变化的特点，Northway等［1］将胸部X线表现分为4期：Ⅰ期（1～3d）：双肺毛玻璃影，呈肺透明膜病样改变；Ⅱ期（4～10d）：肺实变明显；Ⅲ期（11～30d）：两肺多发小囊状低密度区，伴肺不张；Ⅳ期（1个月后）：小囊状低密度区扩大呈囊泡状，伴双肺结构紊乱、散在条片或斑片影、过度充气和肺不张。新治疗方法的普及应用使BPD的病理特征发生了很大的变化，其胸部X线片特征也与经典BPD迥然不同。早期BPD的X线片常无改变或表现为肺野模糊，肺纹理增多、增粗、紊乱或仅见磨玻璃状改变，表现不典型，但仍可客观评价BPD急性期的弥漫性病理演变［3］。尽管BPD的胸部X线表现没有特征性，也不再作为疾病严重程度的评估依据，但仍可初步评估新型BPD的肺功能［4］。

2．胸部CT

常规CT平扫：由于早产儿的肺发育不成熟，慢性期预后较差，早期发现、治疗对BPD的预后有着非常重要的意义。BPD的X线表现有时仅有肺过度充气和肺纹理模糊征象，偶见小泡状影，单纯靠胸部X线征象早期诊断BPD较困难，须到病程的1～2个月甚至更晚才能诊断，而此时支气管和肺已发生不可逆转的损害。BPD的诊断主要依据临床病史，对于临床怀疑而X线片无明显改变的患儿，应行胸部CT以期早期确诊。CT与X线片相比，更易发现肺结构的异常，主要征象为肺野呈毛玻璃状密度及实变影（部分可见充气支气管征）、过度充气及囊状透亮影、条索状致密影、线性和胸膜下三角形密度增高影［5］。病变多发生在双下肺，常呈对称性［6］。赵晨等［7］认为CT上的多发囊泡影是诊断BPD的重要依据。鉴于BPD病理改变上以肺泡和肺微血管发育不良为主要特征，囊泡影的出现有助于提示诊断。目前已普及应用MSCT，其分辨力高，采用＜2mm薄层扫描可提高图像分辨力，有助于BPD的早期诊断。

MSCT后处理——容积再现技术（volume rendering technique，VRT）：是一种立体成像技术，其可通过旋转、多方位、多角度观察，充分暴露气管树，了解气管、支气管树有无发育异常，且对病变的形态、大小及范围较CT轴位像直观、立体。VRT能显示富含气体、对比度及锐利度好的气管、支气管及肺泡等组织。VRT需薄层厚、小螺距扫描，以提高图像空间分辨力。VRT安全无创，重复性好，与表面遮盖技术相比，VRT层次多，丧失信息少，为透明图像，不受阈值影响；与多平面重组图相比，VRT显示支气管树更直观、立体。然而VRT不能取代二维影像，诊断时应密切结合CT二维影像以提高诊断的符合率。许崇永等［8］通过VRT发现3例BPD，其表现为发育不良肺组织体积缩小或无充气肺组织结构，相应气管、支气管不规则狭窄或不发育。因此，VRT能够立体显示肺组织、气管、支气管树有无发育异常。VRT的不足之处在于对叶及以下支气管狭窄、肺气肿显示有限，因其与脏层胸膜、支气管树重叠影、扫描参数、后处理软件及操作技巧等因素相关，如何提高VRT图像质量及显示解剖细节仍有待进一步探索。

高分辨力CT（high resolution computed tomography，HRCT）：较常规CT空间分辨力高，能更好显示肺的次级肺小叶和肺内间质等细微结构，亦可早期显示肺部病变特征。传统HRCT是在常规CT扫描基础上重新选择扫描参数，采用高电压、薄层厚及骨算法进行扫描，增加了工作时间和辐射量。目前的HRCT基本采用薄层扫描、高分辨力骨算法和较小的视野（FOV），这种技术可提高CT图像的空间分辨力，使解剖和病变的细节显示更为清晰和精确，也助于判断病变的范围和性质。

有学者［9］证明骨算法重建能够替代HRCT扫描，即将得到的螺旋CT数据经骨算法重建为层厚1．25mm的薄层图像。这种以容积数据、空间分辨力算法和薄层为基本条件的方法即为容积高分辨力CT（volume high resolution computed tomography，VHRCT）［10］。VHRCT使HRCT的获取更加快捷，也减少了二次扫描带来的辐射问题。磨玻璃影是BPD早期影像学表现，辛小燕等［11］认为VHRCT重建图像评价肺部磨玻璃密度影的价值与HRCT扫描图像相当，可见VHRCT对BPD的早期诊断具有重要意义。

HRCT扫描需要患者屏气数秒，以达到减少运动伪影、提高图像质量的目的，然而由于婴幼儿呼吸频率快且不能配合呼吸，导致HRCT图像质量不佳。有文献［12］报道通气控制高分辨力CT（controlled－ventilation HRCT，CVHRCT）可获得无运动伪影的吸气末、呼气末图像。CVHRCT是利用外界干预手段，诱导镇静患儿出现短暂的生理性呼吸暂停，在正压持续给氧下及撤去压力时扫描得到吸气末及呼气末图像。CVHRCT呼气相对诊断空气潴留尤为敏感，提高了婴幼儿BPD的检出率，其局限性在于CVHRCT扫描时需技术人员在扫描床旁协作控制受检患儿的呼吸，导致其普及应用有一定困难，目前较少使用。

HRCT还可显示治疗后肺发育状况的信息，有助于疾病的随访。BPD患儿肺部后遗症的HRCT的主要表现为：多发灶性肺密度减低区和灌注减少区、支气管壁增厚、支气管与伴随肺动脉直径比率减小、线性不透光区和肺大泡，胸膜下致密影、支气管扩张及／或气肿［7］。胸部HRCT扫描对发现上述肺部损伤较敏感，而上述肺部损伤的表现提示BPD的慢性病理学改变，故HRCT可对BPD的远期预后进行判断。

MRI：尽管MRI没有辐射，但由于肺部的解剖组织内质子含量少，相邻解剖结构组织磁敏感率差别较大，且受呼吸运动及心脏搏动等影响，都限制了MRI在肺部的临床应用［13］。近年来MRI新技术和新序列的开发应用使MRI能够用于观察肺实质，也为MR肺灌注成像提供了可能。根据图像的相对质子密度来判断积水的量和分布情况，可利用MRI评估BPD患儿肺损伤的情况［14］，肺损伤的相关部位会有明显的较高质子密度影，严重的BPD中，图像平均质子密度、图像质子密度梯度和肺损伤的严重度都较高。结合MRI的多平面、多参数成像技术，对病变的定性、定位和定量诊断独特的优越性，可见MRI不但可评估肺损伤的程度，而且可定位、定量肺损伤和囊样结构。

肺灌注在病理状态下会发生变化，动脉血流自旋标记（ar－terial spin labeling，ASL）可评价肺组织特异性灌注，Arai等［15］的研究显示ASL检测的肺血流量和氢质子密度的空间分辨力高。目前对超极化惰性气体（129Xe和3He）和氧分子的MR肺通气技术研究日渐增多，发现超极化惰性气体成像可用于静态、动态和扩散成像；氧分子产生的图像可反映肺泡－毛细血管膜的气体扩散的动态变化过程，而且由于T1值也反映了血氧浓度，可同时分析肺通气和血液灌注情况［16］。肺气肿时广泛的腺泡壁破坏，组织过度充气，毛细血管密度减低，毛细血管灌注率／组织容量减低是MR肺灌注特征的病理生理学基础。因此对于先天性肺叶气肿等疾病，肺灌注缺损、患处血管影减低和气体滞留的征象可与其他疾病鉴别。Yablonskiy等［17］证实了肺功能正常的囊肿性纤维化患者超极化惰性气体MRI肺通气表现为局部通气异常，尤其对早期肺气肿更敏感。尽管没有确切的资料证明MRI在BPD患儿中的临床应用价值，鉴于新型BPD的肺泡和肺微血管发育不良的病理改变及CT表现上囊泡影的存在，笔者推测这些技术可以提供其相应的肺灌注及通气特征。

影像学评分系统与临床相关性

为了定量评估肺部异常，在充分了解影像与临床相关性的基础上，将影像资料转变成可量化数据即为评分系统。

1．胸部X线评分系统

胸部X线片已被长期用于BPD的临床动态观察中，其评分系统可有效评估临床严重程度。Edwards［18］最早应用胸片评分系统来评估BPD的严重程度，其内容包含5类：心血管异常、肺膨胀过度、肺气肿、纤维化／间质异常和主观因素。评分为0～10，分值越高提示影像学的严重性越高。该评分系统能可靠反映早产儿BPD的严重性，特别是在出生后第21d时的评分。Shin等［19］用Spearman等级相关系数法证实了胸部X线评分与临床严重性有明显相关性（r＝0．646），同时发现1年后随访的胸部X线评分与当时的X线评分亦存在显著相关性，但与当时的临床严重性无相关性。鉴于胸部X线片表现目前已不再作为疾病严重程度的评估依据，胸部X线评分系统很少用于临床评估。

2．胸部CT评分系统

鉴于在检测肺损伤上胸部CT较X线片更敏感，Kubota等［20］开发了一套新的超速CT评分系统，通过肺部异常区域占所扫描区域的比值进行评分，其缺点是精确计算肺部异常的范围较为困难。而Oppenheim等［21］利用主观评价的量化方法（即观察者主观评价马赛克镶嵌、肋间膨出征和肺融合每种类型的评分，而不是计算受累肺范围）揭示了HRCT评分与临床严重性的明显相关性，该方法的缺点是受阅片者主观判断影响较大。Shin等［19］的研究则根据过度充气和实质性病变累及肺段的总数来评分，该评分系统可客观、重复的评价BPD的受累范围。为简便计分过程，减少不精确的可能性，Tonson等［22］则根据受累肺叶每种异常表现出现的数目进行评估，同时认为密度减低区的范围是预测疾病严重性最敏感的指标。评分系统在逐步完善发展，旨在寻求与验证更适合于临床应用的评分系统。

Shin等［19］的研究还证实在与临床严重性的相关性上，CT评分（r＝0．646）较胸部X线片评分（r＝0．410）更相关，且过度充气的评分（r＝0．738）较实质性评分（r＝0．523）更好。评分系统除了应用于评估疾病严重程度，还可被用来随访肺功能。Sarria等［23］利用CT评分和肺功能检查分别对慢性肺疾病的肺功能进行评估，结果发现CT评分更能反映BPD肺部的病理生理学。因此我们可以更好的利用CT评分系统评估、监测治疗与干预效果。

综上所述，BPD的诊断目前仍是以临床诊断为主，BPD的X线和CT表现虽然缺乏特异性，但可用于动态观察或早期诊断，尤其是HRCT表现及其定量评分系统，能可靠反映病变程度及预后，但其辐射量大，不宜作为常规检查。我们应在保证图像分辨力的基础上优化扫描方案以降低辐射量，并结合精确的评分系统对BPD的临床严重性进行评估。为减少辐射，肺部MRI新技术也有待于发展与应用。

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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 重庆，重庆医科大学附属儿童医院放射科

陈明井（1988－），女，山东济宁梁山县人，硕士研究生，住院医师，主要从事儿科影像诊断工作。

何玲，E－mail：heling508＠sina．com

重庆市自然科学基金（CSTC，2010BB5379）