支气管哮喘患者的高分辨率CT的常见表现

王 彦 吴 奎 王长征 毕玉田

既往认为哮喘气道炎症在胸部影像学上并无特征性表现，哮喘普通胸部X线检查多无异常表现。气道慢性炎症、气道重塑、气道粘液栓、气道闭塞和气道阻塞等气道病变均可见于哮喘，高分辨率CT(high resolution CT, HRCT)可以清楚显示肺小叶水平和气道的细微结构和病变，有助于直接或间接地观察哮喘的小气道病变。哮喘患者HRCT检查结果发现异常的比例约为68%～85%[1-3]。研究报道轻度间歇、轻度持续、中度持续和重度持续哮喘HRCT发现至少一种异常表现的比例分别为24.2%、74.6%、94.7%和100%[4]。本文就目前研究报道的哮喘HRCT常见表现进行了总结旨在于更好地认识哮喘。

一、 以大气道改变为主

目前研究哮喘气道壁增厚和支气管扩张报道较多，其次为粘液嵌塞。正常支气管壁厚度大约相当于其管径的1/6～1/10，管壁厚0.3 mm以下的细支气管无法显示，即最小能显示的支气管管径约为3 mm。小气道是指气道内径≦2 mm的支气管。由于小气道内径和管壁小，HRCT无法显示清晰，故无法精确测量小气道壁厚度，因此虽然气道壁增厚可见于小气道，但由于HRCT的局限性大多数研究哮喘气道壁增厚多检测大气道的气道壁，因此，本文仍将气道壁增厚归入大气道改变。

1. 气道壁增厚(bronchial wall thickening)： 气道壁增厚是哮喘常见的HRCT表现，相关研究最多，HRCT无法精确测量气道内径≦2mm的小气道壁厚度，相关研究多检测大气道的气道壁。HRCT衡量气道壁厚度的常用指标是气道壁厚度与气道直径的比值[T/D，T：气道壁厚度；D:气道直径；L：气道腔内径；T=(D-L)/2]、气道壁横截面积[WA，WA=Ao-Ai Ao：气道横截总面积 Ai：气道腔横截总面积]和气道壁横截面积百分比[WA%=(Ao-Ai)/Ao×100%]。Ai和WA受体表面积(body surface area, BSA)影响，校正后为WA/BSA。研究报道检测气道壁增厚有两种方法，第一是测量某一固定的支气管，因周围肺纹理较少常选择右上叶尖段支气管，第二是选择各不同横截面HRCT所能显示全部气道进行测量，均通过与正常组比较是否存在气道壁增厚。Harmanci等[4]报道直接测量肺外周的气道壁厚度，依据气道壁厚度进行分级，气道壁厚度<1 mm、1～2 mm、2～3 mm、>3 mm分别为无、轻度、中度和重度气道壁增厚。因评判气道壁增厚的标准缺乏统一标准，不同研究报道哮喘气道壁增厚比例差异很大，波动于16%～92%。Niimi等[5]采用HRCT检查测量右上叶尖段支气管厚度发现除轻度间歇哮喘组，轻、中和重度持续哮喘患者均存在气道壁增厚，病情越重气道壁增厚越显著，WA、WA/BSA与FEV1%，FEV1/FVC，FEF25-75%呈负相关。Awadh等[6]选择主动脉弓上缘、气管隆突、隆突下1 cm、下肺静脉和横膈上2 cm共5个不同层面，测量横断面所有的气道内径>1 mm的支气管的气道壁，结果显示哮喘组的T/D和WA%均高于正常组，而中度哮喘和曾有濒死发作的哮喘组高于轻度哮喘组。Asker等[7]对37位轻度间歇哮喘患者和13位正常人进行HRCT检查，评估5个不同横截面的气道壁厚度，结果发现在下肺静脉和横膈上2 cm两个层面，轻度间歇哮喘患者组WA%明显高于对照组，且两组WA%和T/D值均与哮喘病程、年龄、肺功能结果无相关性，提示即使轻度间歇发作哮喘亦存在外周气道壁增厚，且与病程无关。气道壁增厚与痰和血液中炎症标志物，如嗜酸性粒细胞计数、嗜酸性粒细胞阳离子、IgE水平等，以及FeNO无相关性[4-5]。吸入乙酰甲胆碱激发可引起轻中度哮喘患者气道壁增厚[8]。Gupta等[9]发现重度哮喘患者WA%明显高于健康对照者，且与气流受限和持续中性粒细胞性气道炎症密切相关。以上研究表明不同程度的哮喘患者均存在气道壁增厚，气道壁增厚与病情严重程度和肺功能损害相关，与气道炎症的炎症标志物无关。

吸入激素治疗是否能减轻哮喘患者的气道壁增厚呢？Niimi等[10]发现45位慢性持续哮喘患者经倍氯米松800 μg/d治疗12周后气道壁厚度减少11%，但仍高于正常组，且气道壁厚度减低与嗜酸性粒细胞阳离子水平的降低和FEV1的增高呈正相关，与哮喘的病程呈负相关。Lee等[11]亦发现ICS吸入治疗后哮喘气道壁增厚显著降低。亦存在相反观点，Kurt等[12]发现轻中度哮喘患者经6年规范吸入激素治疗后80%气道壁增厚不可逆。目前认为气道壁增厚病理改变以气道黏膜炎症和水肿为主，吸入激素可减轻气道壁增厚，而以气道纤维化改变为主则气道壁增厚无法逆转。综上，吸入激素治疗可逆转部分哮喘患者的气道壁增厚。

2. 支气管扩张(bronchiectasis)： 哮喘患者出现支气管扩张的机制仍不清楚，可能与气道炎症破坏气道壁的完整性，气流受限和气体陷闭增加气道压力有关。哮喘出现支气管扩张的发生率波动于3%～67.5%[1-2,13-14]。尸检发现15%～25%哮喘患者存在支气管扩张，多位于上叶[15-16]。Paganin等[17]观察57例哮喘患者支气管扩张发生率为65%，以柱状支气管扩张为主。Dimakou等[18]报道HRCT检查，发现67.5%重度哮喘出现支气管扩张。Wang等[1]对123例哮喘患者行HRCT检查发现，51.2%患者出现支气管扩张，其中63.5%为柱状支气管扩张，而且囊状和静脉曲张型支气管扩张哮喘患者较无支气管扩张、柱状支气管扩张哮喘患者病程更长，年龄更大，FEV1%和FEV1/FVC更低，而无支气管扩张与柱状支气管扩张哮喘患者临床特征无差异，另外支气管扩张程度与FEV1%、FEV1/FVC呈负相关，提示支气管扩张严重程度是哮喘患者肺功能降低的危险因素。Oguzulgen等[13]亦报道伴支气管扩张与不伴支气管扩张哮喘患者相比住院率更高，肺功能更差。Gupta 等[2]发现185 例难治性哮喘患者中出现支气管扩张比例为40%，FEV1/FVC%可作为哮喘患者伴支气管扩张和气道壁增厚的重要预测因素。Takemura等[19-21]提出个体支气管扩张比例，即扩张的支气管/所有可测支气管，发现哮喘组和正常组分别11.4±16.1%和1.3±3.0%，哮喘组明显高于正常组，个体支气管扩张比例与哮喘病情严重程度呈正相关。以上研究表明支气管扩张症与哮喘严重程度、肺功能相关，但也有研究认为并无相关性[3,14,22-23]。

哮喘患者支气管扩张是否长期存在？研究报道14例慢性持续期哮喘患者行HRCT检查发现5例哮喘患者伴支气管扩张，1年后复查HRCT观察到其中2例哮喘患者支气管扩张消失，1例哮喘患者支气管扩张减轻，提示哮喘患者的支气管扩张可逆转[24]。而Takemura等[19]比较19例哮喘患者前后两次HRCT检查发现，10例首次发现支气管扩张的患者复查9例仍存在支气管扩张，而9例首次无支气管扩张的哮喘患者有8例复查时仍无支气管扩张，并对比32对“相同”支气管的前后变化，15个首次为扩张的支气管中13个仍为扩张支气管，2个支气管恢复正常，而17个未扩张支气管复查时16个仍未扩张，仅1个支气管出现扩张，提示哮喘患者支气管状态可持续保持不变。而且吸入激素不能逆转哮喘患者的支气管扩张[12]。

哮喘患者支气管扩张多见于重度哮喘，以柱形支气管扩张为主，支气管扩张与病情严重程度和肺功能具有相关性，伴囊状和静脉曲张型支气管扩张患者哮喘病情更严重，哮喘合并支气管扩张是否长期存在仍有争议，吸入激素治疗并不能逆转支气管扩张。

3. 黏液嵌塞(mucus impactions)： 黏液嵌塞是指气道内填充满了分泌物、黏液，主要出现在重度哮喘患者中，轻中度哮喘患者少见。黏液嵌塞在HRCT的征象为：在扩张或非扩张的支气管均可见，黏液填充导致扩张的支气管可表现为串珠样、指套征、Y或V形、卵圆形，部分可发现黏液栓沿段支气管走行和分布，直径大于相邻肺动脉，在非扩张的支气管中表现为正常支气管填充的完全或部分不透光区。文献报道黏液嵌塞发生率为1.8%～22%[ 1,3-4, 25-27]。Wang等[1]报道黏液嵌塞发生率为22%。Khadadah等[25]为28例哮喘患者行胸部HRCT发现了17.9%哮喘患者出现黏液嵌塞，黏液嵌塞经治疗后可完全消失。

二、小气道及肺实质病变

小气道病变是哮喘的主要病理改变，但HRCT不能很好显示小气道，因此通过小气道病变所累及的肺实质改变的间接征象可反映小气道病变。此外，哮喘亦可见肺实质改变，机制尚不清楚。

1. 气体陷闭( air trapping)： 气体陷闭是指小气道阻塞引起肺内空气潴留，在病理生理上表现为残气量增加，HRCT表现为呼气时或呼吸末上肺实质衰减较正常减少的现象。采用HRCT检测气体陷闭的方法较多，反映气体陷闭程度的常用指标有肺实质低衰减区比例(low attenuating area percent, LAA%)，呼气相与吸气相平均肺密度的比值(mean lung density expiratory/inspiratory, MLDE/I)、肺密度小于-950 Hu的肺区域比例等等[28-29]。哮喘的气体陷闭发生率为43%～83%，以中重度哮喘常见，尤其是重度哮喘比例高，但轻度哮喘亦发现气体陷闭现象，甚至正常人也可出现气体陷闭[14,25,30]。有研究发现在43%未控制的轻中度哮喘患者中观察到气体陷闭现象[31]。Carr等[14]报道83.3%(20/24)重度哮喘患者HRCT扫描发现气体陷闭，提示重度哮喘患者中气体陷闭是常见的。Laurent等[32]对中度哮喘患者进行气体陷闭评分，发现哮喘组显著高于非吸烟的正常对照组，与吸烟者相比无差异，因为哮喘患者和吸烟者肺非重力依赖区气体陷闭评分均较高。

多数研究认为哮喘患者肺功能降低与气体陷闭关系密切，FEV1降低、气道阻塞可逆性降低、持续气流受限均与气体陷闭密切相关[33-35]。Mikos等[36]发现哮喘患者存在局灶性和弥漫性气体陷闭以及气道壁增厚，弥漫性气体陷闭与气道壁增厚呈正相关，与FEV1、FVC、FEV1/FVC、小气道功能指标呈负相关。有研究报道急性加重哮喘存在弥漫性气体陷闭，且大于60岁，肥胖，PEF<60%预计值患者气体陷闭更显著[37]。Ueda等[38]研究发现，呼气相、吸气相LAA%、LAA%E/I、MLD、MLDE/I均与肺功能相关，其中LAA%E/I和 MLDE/I与多项肺功能指标相关且相关性更显著，并与疾病严重程度相关，提示LAA%E/I和MLDE/I是评价气体陷闭的较好指标。

Laurent和Ito等[32,39]均报道吸入支气管舒张剂不能改善哮喘患者的气体陷闭。未控制轻中度哮喘患者吸入激素治疗3月后气体陷闭明显减轻，以肺后区显著[30]。而Lee等[11]随访哮喘患者发现吸入激素并未减轻气体陷闭。此外，Zeidler等[40]发现孟鲁司特钠能减轻哮喘患者的气体陷闭，但不能缓解乙酰甲胆碱激发导致的气体陷闭。

哮喘患者的气体陷闭以重度哮喘最常见，并与病情严重程度呈正相关，与肺功能负相关，且气体陷闭是导致哮喘患者肺功能下降的原因之一，吸入支气管舒张剂不能改善气体陷闭，吸入激素能否减轻气体陷闭仍存在争议。

2. 局灶肺透亮区(focal hyperlucency)： 局灶肺透亮区是肺部小血管数量和大小的减少引起相应血流量减少而导致肺密度降低的区域，HRCT表现为非特异性肺低衰减区，并非肺气肿样改变，被认为类似于气体陷闭样改变。Grenier等[31]报道哮喘患者出现局灶肺透亮区的比例为31%，多见于重度哮喘患者。Harmanci等[4]发现37%哮喘患者出现局灶性肺透亮区，轻度间歇和轻、中、重度持续哮喘出现该征象的比例分别为6.1%、36.6%、55.3%和66.7%，提示局灶肺透亮区与患者病情严重程度和肺功能相关。Kurt等[12]报道46例轻中度哮喘患者中8例出现局灶性肺透亮区，经6年规范治疗后仅1例患者该征象好转，提示局灶性肺透亮区难以逆转，但仍有待更多研究验证。

3. 马赛克衰减(Mosaic attenuation)： 马赛克衰减是由于肺灌注的区域性差异，导致HRCT上可见的肺衰减差异，表现为肺密度不均匀，异常透光区与磨玻璃影镶嵌存在，形似“马赛克”，反映通气异常或血管病变。目前认为哮喘患者马赛克衰减是由于气道阻塞导致远端肺泡低通气从而引起反应性血管收缩和血流再分布至附近正常肺组织而形成肺衰减差异，因此HRCT发现马赛克衰减能反映哮喘的小气道阻塞，更多见于重度哮喘。虽然小气道阻塞均可以导致马赛克衰减和气体陷闭，但两者HRCT表现并不同，气体陷闭仅表现为呼气末肺实质衰减较正常减低，马赛克衰减表现为肺衰减的差异。目前文献报道哮喘出现马赛克衰减发生率为3%～21%[1,22,24-25,40]。Wang等[1]发现5.7%哮喘出现马赛克衰减，其中85.7%患者为重度哮喘。Park等[40]报道17.5%哮喘患者可见马赛克衰减，伴有马赛克衰减的哮喘患者病程更长，气流受限更显著。但亦有研究发现马赛克衰减与肺功能无相关性[22]。Cukier等[24]对平均FEV1pred为63.2%和平均FEV1/FVC为59.7%的14例慢性持续期的哮喘患者行HRCT检查发现有3例哮喘患者出现马赛克衰减，1年后复查HRCT发现3例哮喘患者仍存在马赛克衰减。

4. 小叶中心突出(centrilobular prominence, small centrilobular opacities)： 小叶中心突出是指位于小叶核心的点状、分支状的线形或Y形不透光区，囊状或导管状不透光影，出现在距离小叶间隔或者胸膜数毫米处。小叶中心突出的形成可能是由于小气道内黏液嵌塞、支气管周围炎症、气道壁重构、支气管平滑肌肥大所致，反映了哮喘的广泛小气道病变。Lynch等[23]报道哮喘患者小叶中心突出比例为10%，而Grenier等[31]报道的比例为21%。进一步研究发现轻、中、重度持续哮喘患者出现小叶中心突出的比例分别为21.1%、39.5%和55.6%，且与哮喘疾病严重程度和肺功能呈相关性[4]。Lee等[11]研究发现小叶中心突出发生在36%的轻度哮喘，70%的中重度哮喘，100%的致死性哮喘患者中。随访观察哮喘患者发现吸入激素治疗仅仅使非濒死性哮喘组小叶中心突出较前减轻，濒死性哮喘组小叶中心突出仍较非濒死性哮喘更显著，提示小叶中心突出所反映的广泛小气道病变可能与致死性哮喘相关。亦有研究报道轻中度哮喘患者经6年正规抗哮喘治疗后，25%患者的小叶中心突出消失[12]。由此可知，小叶中心突出更多见于重度哮喘患者，吸入激素治疗可部分逆转。

5. 肺气肿： 研究报道，通过HRCT检查哮喘患者发现肺气肿的发生率波动于(0～80)%，多表现为小叶中央性肺气肿。Hong等[42]发现吸烟是哮喘患者并发肺气肿的危险因素，Lynch等[23]认为哮喘患者吸烟者较不吸烟者肺气肿比例明显增加。Park等[41]报道伴有肺气肿的哮喘患者有更长的病程和更严重的气道阻塞。Paganin等[20]报道肺气肿与哮喘的严重程度密切相关，Kurashima 等[43]研究发现哮喘伴肺气肿患者的总生存期明显低于不伴肺气肿的患者，提示哮喘伴发肺气肿预后不佳。但亦有研究持相反观点，Harmanci 等[4]认为伴或不伴有肺气肿与哮喘的严重程度无相关性。哮喘出现肺气肿的机制仍未阐明，有学者认为肺泡壁的破坏不能解释哮喘出现肺气肿，其可能为气道重塑和广泛气道周围纤维化所致，但仍需进一步研究来探讨。

6. 厚线性不透光影(thick linear opacities)： 厚线性不透光影指除小叶间隔外的所有线性不透光区或长于15 mm的肺实质条带，其本质可能为线性瘢痕和肺段性、亚段性、盘状肺不张等，这种结构变化与哮喘疾病过程中炎症-修复持续发生有关[4]。Harmanci等[4]报道HRCT检查发现哮喘厚线性不透光影发生率为27.5%，与Paganin等[20]报道的28.2%比例相近。厚线性不透光影与哮喘的病程、哮喘的严重程度呈正相关，而与FEV1呈负相关。Kurt等[12]报道46例轻中度哮喘中有9位发现厚线性不透光影，且吸入激素治疗6年后仍有7例存在该征象，有3例新出现厚线样不透光影，提示该征象可逆性低，而且吸入激素治疗并不能避免厚线性不透光影的发生，但仍有待进一步研究验证。

综上所述，越来越多证据表明哮喘的病变及病理生理改变并不仅仅局限于气道，肺实质的结构也会出现改变。HRCT可以测定气道壁厚度，评估气体陷闭，对评价气道重构和气道炎症具有重要意义，是目前哮喘的HRCT研究最多且较为深入的部分，但还有许多领域研究尚浅、相关证据尚不充分，甚至某些研究者的观察结果存在一定争议或矛盾之处，而且哮喘HRCT异常的意义和机制仍不明确。因此，深入地进行哮喘的HRCT相关的临床研究对我们更好地认识哮喘具有重要作用和意义。