两种CT成像技术辅助支气管镜介入治疗空洞性菌阳肺结核患者的对比研究

吴璇 徐阳 周婕 毛晓辉 王勃 王增贤



·论著·

两种CT成像技术辅助支气管镜介入治疗空洞性菌阳肺结核患者的对比研究

吴璇 徐阳 周婕 毛晓辉 王勃 王增贤

目的 观察基于CT气道多平面重建(multi-planar reconstruction，MPR)与CT平扫两种方法辅助支气管镜介入治疗空洞性菌阳肺结核患者的近期治疗效果，为临床选择合适的治疗方法提供参考。方法 选择2015年2月至2016年2月西安市胸科医院收住院的121例痰菌阳性的空洞性肺结核患者，按抽签法随机分为两组，传统治疗组62例(最终48例完成疗程)，采用CT平扫后行纤维支气管镜肺结核空洞介入治疗；MPR治疗组59例(最终48例完成疗程)，采用64层螺旋CT气道MPR技术定位后行纤维支气管镜肺结核空洞介入治疗。观察治疗1个月和3个月后患者的痰菌阴转率、空洞治疗有效率及病灶播散情况。两组数据采用SPSS 18.0统计软件进行统计学处理，率的比较采用卡方检验，以P<0.05为差异有统计学意义。结果 (1)两组治疗1个月和3个月后，MPR治疗组痰菌阴转率均高于传统治疗组，阴转率分别为56.3%(27/48) 和35.4%(17/48)；91.7%(44/48)和75.0%(36/48)，两组比较差异有统计学意义(χ2=4.20，P<0.05；χ2=4.80，P<0.05)；(2)两组治疗1个月和3个月后，MPR治疗组空洞治疗有效率均高于传统治疗组，有效率分别为45.8%(22/48)和20.8%(10/48)；83.3%(40/48)和 60.4%(29/48)，两组比较差异有统计学意义(χ2=6.75，P<0.05；χ2=6.24，P<0.05)；(3)传统治疗组的病灶播散发生率高于MPR治疗组，两组播散发生率分别为33.3%(16/48)和14.6%(7/48)，差异有统计学意义(χ2=4.63，P<0.05)。结论 经MPR定位后行纤维支气管镜介入治疗空洞性菌阳肺结核可以提高患者的痰菌阴转率及空洞治疗有效率，同时降低了病灶的播散发生率，是一种空洞性肺结核治疗的可靠方法。

结核,肺； 体层摄影术,X线计算机； 图像处理,计算机辅助； 支气管镜检查； 疗效比较研究

肺脏感染MTB后，局部可形成以渗出为主的局灶性病变，中央有干酪样坏死，在患者免疫力低或未进行及时治疗时，肺组织可出现局部的坏死、液化。这些坏死、液化物质通过引流的支气管排出后形成空腔，空腔内引入空气，在高密度病灶内形成低密度区域，即肺内空洞性病变[1]。肺结核空洞若经久不愈，则可能长期排菌，成为结核病的重要传染源。因此，如何给空洞型肺结核患者提供更适合的治疗方案，使结核空洞快速缩小甚至闭合，以减少细菌的数量和毒力是当前治疗结核病的焦点。近年来，很多学者为了提高空洞型肺结核患者的治愈率，减少传染源，不断提出介入治疗为主的各种新治疗方法，认为空洞内注入高浓度的抗结核药物，可以很快将空洞内的MTB杀死，从而直接杀灭洞壁内的MTB[2]。

随着多层螺旋CT及三维图像重建技术的完善和普及，短时间完成全肺毫米级层厚的CT容积扫描，然后对各种图像进行处理，为临床诊断的进展提供了更多支持[3-4]。笔者利用气道多平面重建技术(multi-planar reconstruction，MPR)观察肺部空洞及其引流的支气管，明确空洞的位置及其与气道相通的引流支气管(图1)，判断引流支气管开口所在的具体肺段，准确定位后行纤维支气管镜(简称“纤支镜”)给药治疗，并且比较此方法与CT平扫后纤支镜空洞介入治疗的临床疗效，为临床选择更合适的治疗方案提供参考。

资料和方法

一、研究对象

1.一般情况：西安市胸科医院2015年2月至2016年2月确诊痰菌阳性空洞性肺结核住院患者共172例，根据排除标准排除28例，拒绝行纤支镜介入治疗23例，共121例患者纳入本研究。入选患者按照完全随机法(抽签法)分为传统治疗组和MPR治疗组(传统治疗组62例及MPR治疗组59例)，治疗过程中因不能耐受纤支镜介入治疗退组16例，因经济等其他原因退组9例，将完成整个治疗的患者(传统治疗组48例及MPR治疗组48例)进行数据分析。

传统治疗组中男28例，女20例，年龄24～65岁，平均年龄(39.7±12.4)岁，60岁以上11例。MPR治疗组中男24例，女24例，年龄18～65岁，平均年龄(41.5±13.6)岁，60岁以上14例。用卡方检验对传统治疗组与MPR治疗组的性别、年龄、职业及受教育程度等一般资料进行比较，差异均无统计学意义(表1)。

表1 不同社会学特征在两组患者中的分布及比较

2.两组患者治疗前情况比较：两组患者治疗前肺部空洞情况比较，差异无统计学意义(表2)。两组患者治疗前临床症状比较差异无统计学意义(表3)。

3.患者纳入标准：(1)年龄18～65岁；(2)实验室检查痰涂片阳性或MTB培养阳性，并且X线胸部摄影或CT扫描证实肺部有空洞病灶，临床诊断为继发性肺结核；(3)患者知情同意，并签署知情同意书。

4．患者排除标准：(1)排除并发其他肺部疾病的患者；(2)装有心脏起搏器、人工支架和人工瓣膜的患者；(3)有严重的心力衰竭、呼吸衰竭的患者；(4)孕妇。

5.诊断标准：肺结核诊断符合文献[1]的诊断标准，同时影像学提示有空洞形成。

6.伦理学：本研究经本院伦理学委员会批准(批准号：20150034)。

二、研究方法

1. MPR治疗组：入院后行气道MPR，分析空洞位置及其引流支气管是否通畅，选择拟行介入治疗的空洞，明确该空洞的准确位置及引流支气管的开口，尽可能具体到亚段，做出介入治疗路径图(图1～5)。

2. 传统治疗组：入院后行胸部CT平扫，若患者入院时自带近15 d内的胸部CT扫描片，则无需重复扫描。根据胸部CT所示空洞位置做出判断，确定拟行介入治疗的入口(图6，7)。

3.术前准备和介入治疗情况：纳入的96例患者均在入院后1周内行纤支镜介入治疗，并在治疗前签署纤支镜检查知情同意书。术前常规禁饮食，免术前用药。静脉给予瑞芬太尼(0.5～1.0 μg/kg)进行预镇痛，然后静脉注射丙泊酚2.5 mg/kg，或依托咪酯0.2 mg/kg诱导麻醉，于60 s以上注射完毕。直到睫毛反射消失后将纤支镜插至主病灶部位，给予20 ml生理盐水反复冲洗并吸出分泌物，再通过给药口先注入利福平注射液0.3 g，再注入异烟肼注射液0.2 g，随后注入空气5 ml，纤支镜前端不能到达者，用给药导管进一步伸入注药(图8)。治疗所用纤支镜为Olympus BF-1T60。所有患者每周行1次介入治疗，连续4次，最后一次纤支镜介入治疗结束后1周行胸部CT平扫复查，与治疗前进行对比(图9，10)。

4.治疗方案：所有入组患者均给予标准抗结核药物治疗方案，初治患者给予2H-R-Z-E(S)/4H-R，复治患者根据用药史选择个体化治疗方案，治疗过程中若药物敏感性试验(简称“药敏试验”)结果提示有耐药，则根据药敏试验结果选择敏感方案。H(异烟肼)：0.3 g/次，1次/d。R(利福平)：0.45 g/次，1次/d；体质量>60 kg者服用0.6 g/次。Z(吡嗪酰胺)：1.5 g/次，1次/d。E(盐酸乙胺丁醇)：0.75 g/次，1次/d。S(链霉素)：0.75 g/次，1次/d，肌内注射。初治患者连续服用2个月后停用Z及E(S)，其余药物用法同前2个月，再继续服用4个月；复治患者根据恢复情况适当延长服药时间[5]。

表2 两组患者治疗前肺部空洞情况比较

注 括号外数值为“例数”，括号内数值为“构成比(%)”

表3 两组患者治疗前临床症状比较

注 括号外数值为“例数”，括号内数值为“发生率(%)”

图1 肺结核患者气道MPR，箭示右肺上叶尖段空洞及其引流支气管 图2 肺结核患者气道MPR，箭示右肺上叶尖段空洞及其周围病灶 图3 肺结核患者气道MPR，箭示右肺上叶尖段空洞及其引流支气管 图4 肺结核患者胸部CT冠状面平扫，箭示右肺上叶尖段空洞 图5 肺结核患者气道MPR，箭示右肺上叶尖段空洞及其引流支气管路径 图6 肺结核患者胸部CT平扫，箭示右肺上叶尖段空洞(肺窗) 图7 肺结核患者胸部CT平扫，箭示右肺上叶尖段空洞(纵隔窗) 图8 于纤支镜引导下通过给药管向右肺上叶尖段空洞给药 图9 肺结核患者4次介入治疗后胸部CT复查结果(肺窗)，箭示右肺上叶尖段空洞已完全闭合，仅可见少许斑片状高密度影 图10 4次介入治疗后胸部CT复查结果(纵隔窗)，箭示右肺上叶尖段空洞已完全闭合，纵隔窗仅可见少许斑点影

5. 不良反应观察：分别记录两组患者治疗后的不良反应发生情况。

三、疗效评估

分别于治疗1个月、3个月2个时间点评估患者的症状改善率、痰菌阴转率、病灶治疗有效率、空洞治疗有效率，以及治疗后的不良反应发生率。

1.症状改善率：比较两组患者咳嗽、咯痰、发热和呼吸困难等症状改善情况。

2.痰菌阴转率：细菌学痰菌检查以连续3次痰涂片阴性及痰MTB培养阴性为阴转。

3.病灶治疗有效率和空洞治疗有效率：根据胸部CT测量病灶面积及空洞大小。(1)病灶面积测量及疗效判断：病灶面积为病灶最长径线与其垂直径线的乘积；病灶吸收面积>1/2原病灶面积记为显效；病灶吸收面积<1/2原病灶面积记为有效；病灶无明显变化及病灶恶化(病灶扩大或播散)均记为无效。结核病灶吸收有效率(%)=(显著吸收例数+吸收例数)/(显著吸收例数+吸收例数+不变例数+恶化例数)×100%。(2)空洞大小测量及疗效判断：空洞面积为空洞最长径线与其垂直径线的乘积；空洞闭合或阻塞性闭合记为闭合(显效)；空洞缩小>原空洞直径1/2记为缩小(有效)；空洞缩小<原空洞直径1/2及空洞增大均记为无效。结核空洞治疗有效率(%)=(空洞闭合例数+缩小例数)/(空洞闭合例数+缩小例数+不变例数+增大例数)×100%。

四、统计学方法

应用Excel 2003软件输入记录数据，用SPSS 18.0统计软件进行统计学处理，一般资料采用频数表法及百分比描述，计数资料的比较采用卡方检验或非参数秩和检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、两组患者治疗后症状改善情况比较

传统治疗组与MPR治疗组患者在治疗1个月和3个月时，咳嗽、咯痰、发热、呼吸困难改善情况差异无统计学意义(表4)。

二、两组患者在治疗后2个时间点痰菌阴转情况比较

MPR治疗组治疗后2个时间点痰菌阴转率明显高于传统治疗组，差异有统计学意义(表5)。

三、两组患者在治疗1个月和3个月病灶吸收情况比较

传统治疗组和MPR治疗组于治疗后2个时间点病灶吸收情况的差异无统计学意义(表6)。

四、两组患者在治疗后2个时间点空洞有效率的比较

MPR治疗组治疗后2个时间点空洞有效率明显高于传统治疗组，差异有统计学意义(表7)。

五、两组患者治疗后病灶播散与不良反应发生率的比较

传统治疗组和MPR治疗组病灶播散发生率分别为33.3%(16/48)、14.6%(7/48)，MPR治疗组病灶播散发生率低于传统治疗组，差异有统计学意义(χ2=4.63，P<0.05)；药物过敏、药物性肝损伤及胃肠道反应等不良反应发生率两组比较差异无统计学意义(表8)。

表4 治疗1个月和3个月时不同临床症状在两组患者中的改善情况比较

注 括号外数值分子为“临床症状改善例数”，分母为“发生相应症状的例数”；括号内数值为“改善率(%)”

表5 两组患者在治疗后2个时间点痰菌阴转情况的比较

表6 两组患者在治疗后2个时间点病灶吸收情况的比较

注 表中括号外数值为“有效例数”，括号内数值为“有效率(%)”

表7 两组患者在治疗后2个时间点空洞缩小的有效率比较

注 表中括号外数值为“有效例数”，括号内数值为“有效率(%)”

表8 两组患者治疗后病灶播散与不良反应发生率的比较

讨 论

一、空洞性肺结核介入治疗现状

目前常用的介入治疗方法包括纤支镜介入给药、X射线机C形臂引导下空洞性肺结核介入给药、CT引导下经皮肺穿刺术肺结核空洞给药、超声引导下经皮肺穿刺肺结核空洞给药、支气管单向活瓣置入术治疗空洞性肺结核，等等；上述方法均已在临床取得了可靠的疗效[6-9]。笔者试图探索另一种新的介入治疗方法，以求更好地治疗肺结核空洞，增加痰菌阴转率，控制传染源。

二、应用于肺结核空洞介入治疗的优势

MPR近年来已广泛应用于临床，但多数用于气道异物的准确定位及取出，支气管结核的诊断及治疗评价[3]，在治疗结核病方面用于分析支气管结核的气道阻塞情况。MPR是对原始二维图像有异常的气管进行图像重建处理，分析支气管内壁、管腔的情况，此项技术的优势是可以清楚地看到各个支气管的走形及是否通畅(图1～4)。有研究表明，冠状面图像重建恰好能全面观察气管中下段及双侧主支气管的管壁及管腔情况，可以提供常规轴面CT扫描图像容易遗漏的诊断信息[10]。纤支镜可以直观显示病变支气管开口的狭窄、阻塞，能明确发现黏膜充血、水肿、干酪样坏死、溃疡和肉芽组织形成等表现，并能在检查的同时进行灌洗、刷检组织活检及培养[11-13]，也可以在检查的同时给予介入治疗。笔者将MPR用于观察肺结核空洞及与其相通的引流支气管，通过图像的重建分析确定空洞的准确位置、引流支气管是否通畅，以及引流支气管的开口位置，标注空洞介入治疗的路径，再通过纤支镜介入给药。另外，肺结核空洞必然伴随周围支气管的播散病灶，那么，即便是不能将全部药物非常精确地给到靶空洞的支气管内，也有助于周围播散病灶的吸收。基于以上理论，笔者将MPR和纤支镜的介入治疗技术联合起来治疗肺结核空洞作为一种新的尝试进行研究。

本研究结果显示，气道多平面重建之后的断层图像，可以清楚看到空洞形态及其引流支气管走行、路径，以此路径经纤支镜下导管伸入靶支气管进行注药治疗。治疗效果上，MPR治疗组第1、3个月时痰菌阴转率分别为56.3%和91.7%，明显高于传统治疗组，差异有统计学意义，与朱莉贞等[5]报道的应用新的复治方案治疗疗程结束时患者的痰菌阴转率79.8%相比较要高；与郑永利等[7]研究的痰菌阴转率75.0%相比较也要高。本研究观察的另外一组指标，MPR治疗组结核性空洞的治疗有效率在治疗后1、3个月时分别为45.8%和83.3%，明显高于传统治疗组，差异有统计学意义。在治疗后不良反应中，传统治疗组病灶播散发生率为33.3%，而MPR治疗组为14.6%，差异有统计学意义；其余不良反应发生率差异无统计学意义。传统治疗组病灶播散发生率明显高于MPR治疗组，可能是传统治疗组仅通过胸部CT平扫粗略估计空洞位置，不能判断其精确位置及引流支气管通畅与否，若遇引流支气管扭曲、狭窄、阻塞或支气管位置发生变异等情况，则注药后很难到达靶空洞，MTB极易随药物沿其他支气管播散至邻近肺段。

三、本研究存在的问题

经MPR定位后行纤支镜肺结核空洞介入治疗虽具有显著优势，但存在一定缺陷。目前，对于技术而言，仍不能做到边引导边治疗的效果，对于未知、较远、引流支气管欠通畅、定位欠准确的空洞治疗效果仍然不理想。所以距离理想化的精准定位介入治疗还有一定差距。

因此，在应用MPR定位后经纤支镜行肺结核空洞介入治疗方法时，需针对不同患者选择不同的、更适合的治疗方式，以达到最优的效果。

本研究结果显示，MPR可以更直观地显示气道走行、空洞位置和形态，为肺结核空洞治疗提供有效帮助，同时MPR治疗组在痰菌阴转率、空洞有效率方面均明显优于传统治疗组，且病灶播散发生率明显低于传统治疗组。经MPR定位后行纤支镜肺结核空洞介入治疗能有效减少传染源，治疗效果好，且并发症少，患者易于接受，值得作为一种新的治疗方法在临床推广。

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(本文编辑：范永德)

Comparative study of two kinds of adjuvant interventional therapy by fiberoptic bronchoscopy based on CT imaging technique in patients with smear positive pulmonary tuberculosis with cavity

WUXuan,XUYang,ZHOUJie,MAOXiao-hui,WANGBo,WANGZeng-xian.

The4thDepartmentofMedicine,Xi’anChestHospital,Xi’an710100,China

Correspondingauthor:WANGZeng-xian，Email: 1070565693@qq.com

Objective To observe short term efficacy in patients with smear positive pulmonary tuberculosis with cavity with adjuvant interventional therapy by fiberoptic bronchoscopy of two kinds of CT imaging technique including multi-planar reconstruction (MPR) and CT plain scan, in order to provide reference for clinical optional treatment. Methods One hundred and twenty-one smear positive pulmonary tuberculosis patients with cavity admitted in Xi’an Chest Hospital were enrolled and divided randomly into two groups during Feb. 2015 to Feb. 2016. Sixty-two cases were given fiberoptic bronchoscopy adjuvant interventional bases on CT plain scan as traditional treatment group and another 59 cases were given fiberoptic bronchoscopy adjuvant interventional bases on 64 slice spiral CT MPR as MPR treatment group. Sputum negative conversion rate, effective rate of cavity and lesions dissemination were observed after treatment in one and three months. The data from two groups were analyzed using SPSS software version 18.0. The ratio was compared with Chi-square test andP<0.05 was considered difference significantly. Results The sputum negative conversion rates (56.3%(27/48) and 91.7% (44/48)) in the MPR treatment group were higher than those (35.4%(17/48) and 75.0% (36/48)) in the traditional group with significant difference after treatment in one and three months (χ2=4.20，P<0.05；χ2=4.80，P<0.05). The effective rates of cavity (45.8% (22/48) and 83.3% (40/48)) in the MPR treatment group were higher than those (20.8% (10/48) and 60.4% (29/48)) in the traditional group with significant difference after treatment in one and three months (χ2=6.75，P<0.05；χ2=6.24，P<0.05). However, the rate of lesions dissemination (33.3% (16/48)) in the traditional group was higher than that (14.6% (7/48)) in the MPR group with significant difference (χ2=4.63，P<0.05). Conclusion The adjuvant interventional therapy technique by bronchoscopy based on MPR can improve the sputum negative conversion rate and the effective rate of cavity, and decrease lesions dissemination. It is a reliable method for treatment of pulmonary tuberculosis with cavity.

Tuberculosis, pulmonary； Tomography, X-ray computed； Image processing, computer-assisted； Bronchoscopy； Comparative effectiveness research

10.3969/j.issn.1000-6621.2017.03.005

西安市卫生和计划生育委员会局级科研项目(J201601007)

710100 西安市胸科医院结核内科四病区(吴璇、毛晓辉、王勃)，影像科(徐阳、周婕)；泰山医学院研究生院(王增贤)

王增贤，Email:1070565693@qq.com

2017-01-03)