中华影像医学?呼吸系统卷(第3版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第五章 肺气肿疾病

第一节 肺气肿

【概述】
肺气肿(emphysema)是指肺部终末细支气管远端出现异常持久的扩张,伴有肺泡壁和细支气管破坏而无明显的肺纤维化,是慢性阻塞性肺疾病的最常见表现。
肺气肿常继发于慢性支气管炎、支气管哮喘等疾病,并与吸烟、大气污染及感染等因素密切相关。肺气肿的发病机制尚未完全清楚,大多认为与蛋白酶-抗蛋白酶系统失衡有关。肺组织弹性收缩功能障碍、气道阻力升高等原因导致肺组织在较小压力下膨胀,且膨胀后不能将气体排空,不断增加的呼吸做功可引起胸壁顺应性和呼吸功能降低,并加重膨胀程度。
病理学上,根据病变的解剖学部位,将肺气肿分为肺泡性肺气肿和间质性肺气肿两大类。
1.肺泡性肺气肿
病变发生于肺腺泡内,根据其发生部位及范围不同可分为以下3类。
(1)小叶中心型肺气肿:
最为常见,位于小叶中央的呼吸性细支气管囊状扩张,而小叶周围部分肺泡囊、肺泡管和肺泡不受累,好发于上叶。与长期大量吸烟和粉尘吸入相关。
(2)间隔旁型肺气肿:
小叶远端肺泡囊和肺泡管扩张,近端呼吸细支气管基本正常。直径超过1~2cm的间隔旁型肺气肿称作肺大疱,好发于肺尖,破裂可导致气胸。
(3)全小叶型肺气肿:
整个肺小叶从呼吸性细支气管至肺泡弥漫扩张,好发于下叶。常见于α 1-抗胰蛋白酶缺乏的患者。
2.间质性肺气肿
肺内压急剧增高导致肺泡壁或细支气管壁破裂,气体进入间质所致。常由胸部外伤、肋骨骨折所致。
除以上主要类型外,其他类型肺气肿还包括:瘢痕旁型肺气肿为在瘢痕区周围肺组织破坏形成的局限性肺气肿。代偿性肺气肿为在肺叶切除、肺萎陷及炎症周围,肺泡过度充气、膨胀。老年性肺气肿为肺组织退行性改变,弹性减低,肺残气量增加,肺组织膨胀。后两者不伴有肺组织结构破坏,因而并非真性肺气肿。
【临床表现】
早期临床症状及体征不明显。随病情进展,可有咳嗽、咳痰、喘息等症状,慢性反复呼吸道感染可加重病情,因阻塞性通气障碍而出现呼气性呼吸困难,气促、胸闷及发绀等缺氧表现,严重者可出现肋间隙增宽,肋骨上抬,胸廓前后径增大,形成肺气肿特有的体征“桶状胸”。晚期肺循环阻力增加,肺动脉压升高引起肺源性心脏病。
【实验室检查】
(1)该病变血液生化检查无特异性,其诊断及病变程度分级主要依靠肺功能检测。
(2)肺功能,通过测定整个呼吸道气流量间接反映肺功能状况,通过测得患者剩余残气量RV、肺总量TLC、RV/TLC比值等指标诊断肺气肿,对其严重程度进行分级。RV/TLC>35%,可诊断肺气肿;RV/TLC在35%~44%为轻度,45%~54%为中度,>55%为重度。通过一秒钟用力呼气量(FEV 1)和FEV 1与肺活量(FVC)或用力肺活量的比例减少来确定有无气道阻塞性异常,患者吸入支气管舒张剂后的FEV 1/FVC<70%,可以确定存在持续气流受限。
【影像学表现】
1.X线表现
X线片表现主要为肺膨胀过度和血管改变。
(1)肺膨胀过度征象包括如下。
1)肺野透光度升高。
2)肺高增大:即测量正位片从右膈顶至第1肋骨结节间的距离,若>29.9cm,则70%的病例提示肺功能异常。
3)膈肌低位:右膈位于或低于第7前肋;膈肌变平:正位片上右膈顶至右肋膈角和右心肋角连线的最大垂直距离<2.7cm,则2/3肺功能有阻塞性改变,80%为中至重度异常。侧位片示前肋膈角>90°,膈顶至前、后肋膈角连线最大垂直距离<1.5cm或膈肌翻转(图5-1-1~5-1-3)。
4)胸骨后间隙增宽。侧位片示从胸骨角下3cm至升主动脉前缘水平间距>2.5cm。
此外,还可有肋间隙增宽、纵隔向健侧移位等间接征象。
(2)血管改变:包括气肿区肺血管纹理变细、稀疏,非气肿区则代偿性的血管增粗、增多,为血流再分配表现。
(3)肺大疱:肺大疱指直径>1cm的气腔,表现为局限性透亮区,其内可见少量肺纹理,向四周膨胀,将肺组织压向肺尖、肋膈角及心膈角处(图5-1-4~5-1-6)。
轻度小叶中心型、间隔旁型或全小叶型肺气肿在X线片诊断检出率及准确率较低,发生肺大疱时诊断明确。
2.CT表现
CT可以直接显示肺的破坏区,在检出肺气肿方面能力优于平片,HRCT由于极高的分辨率还可显示常规CT不能发现的肺气肿,从而可以更好地评估病变范围及严重程度,并成为定量评估肺气肿的理想工具。
图5-1-1 肺气肿
男性,56岁,胸部正位片(A)示肺野透光度增高,膈肌低位,胸部侧位片(B)示胸骨后间隙增宽,胸腔前后径增大,前肋膈角>90°
图5-1-2 慢性支气管炎合并肺气肿
男性,76岁,胸部正位(A)侧位(B)片示胸廓前后径增大。双肺纹理紊乱,走行僵直,肺野透光度增高,双肺下叶多发大小不等囊状影,提示多发肺气肿形成
图5-1-3 慢性支气管炎,肺气肿
男性,81岁,双肺上叶继发型结核。胸部正(A)侧(B)位片示胸廓前后径增大,肺野透光度增高,肺纹理紊乱,双肺上叶散在条索,斑片影及致密小结节,提示纤维增殖钙化病变
图5-1-4 肺大疱
男性,62岁,胸部正位片示左肺下野心缘旁囊状局限性透亮区(箭),向周围膨胀生长
图5-1-5 肺大疱
女性,47岁,胸部正位片示左肺上野囊状局限性透亮区(实箭),向周围膨胀生长,邻近肺组织受压、膨胀不良(虚箭)
图5-1-6 肺大疱
女性,31岁,胸部正(A)侧(B)位片示右肺中叶囊状局限性透亮区,向周围膨胀生长(箭)
(1)各型肺气肿在HRCT上的表现如下。
1)小叶中心型肺气肿:直径2~10mm低密度区,位于小叶肺动脉周围,具有小叶分布特点,多无明确的壁,其边缘为肺组织,在双肺散在分布。严重者可融合,或聚集呈簇状(图5-1-7~5-1-9)。
2)间隔旁型肺气肿:胸膜下、小叶间隔旁以及血管和支气管周围的局限低密度区,边界清楚,排列成单层(图5-1-10、5-1-11),肺气肿的间隔形成与胸膜垂直的细线影,可形成胸膜下肺大疱(图5-1-12)。
3)全小叶型肺气肿:小叶一致性破坏,弥漫的肺密度减低,无明确边界(图5-1-13~5-1-15),肺血管分支变细扭曲、分布稀疏,病变范围几乎无正常肺组织,下叶好发且严重。
4)瘢痕旁型肺气肿:发生于纤维化病灶周围,多见于3期尘肺进行性纤维融合块、结核纤维化及慢性炎症周围,可表现为结节、纤维条索病变或斑块等原发病变旁的局限性气腔,大小不一,形态不规则,部分低密度区可在病灶周围放射状排列(图5-1-16~5-1-18)。
图5-1-7 肺气肿(小叶中心型)
男性,44岁,胸部CT肺窗示双肺散在分布小低密度透亮区,无壁,中心见小叶肺动脉(箭)
图5-1-8 肺气肿(小叶中心型)
男性,63岁,小叶中心型肺气肿。双肺弥漫多发小低密度透亮区,无壁,中心见小叶肺动脉
图5-1-9 肺气肿(小叶中心型)
女性,60岁,慢性阻塞性肺疾病。胸部CT肺窗示左肺下叶前内基底段小低密度透亮区,无壁,中心见小叶肺动脉(实箭),扫描范围内,右肺中叶支气管管壁增厚,部分管腔显示不清(虚箭)
图5-1-10 肺气肿(间隔旁型)
男性,47岁,胸部CT肺窗示右肺上叶胸膜下区见小囊状低密度透亮区,单层排列,边界清楚(箭)
图5-1-11 肺气肿(间隔旁型)
男性,71岁,慢性阻塞性肺疾病。胸部CT肺窗示双肺上叶胸膜下区多发小囊状低密度透亮区,单层排列,边界清楚(箭)
图5-1-12 肺气肿(间隔旁型)
男性,65岁,胸部CT肺窗示双肺胸膜下区多发小囊状低密度透亮区,单层排列,边界清楚(实箭),部分融合形成肺大疱(虚箭)
图5-1-13 肺气肿(全小叶型)
男性,54岁,胸部CT肺窗示双肺间隔旁型肺气肿(短箭)、小叶中心型肺气肿(虚箭),右肺组织密度减低,小叶一致性破坏,可见多发融合囊状透亮区,形成全小叶型肺气肿(长实箭),肺血管分支变细、分布稀疏,部分透亮区融合形成肺大疱(*)
图5-1-14 肺气肿(全小叶型)
男性,62岁,胸部CT肺窗示双肺组织弥漫性密度减低,小叶一致性破坏,可见多发融合囊状透亮区,并见肺大疱形成(箭),肺血管分支变细、分布稀疏
图5-1-15 肺气肿(全小叶型)
男性,62岁,胸部CT肺窗示右肺下叶基底段肺野透光度局限升高,小叶一致性破坏,可见多发融合囊状透亮区(箭),肺血管分支变细、分布稀疏
图5-1-16 肺气肿(瘢痕旁型)
女性,56岁,双肺继发型肺结核、右肺上叶瘢痕旁型肺气肿、右肺上叶代偿性肺气肿、左肺不张、纵隔疝。胸部CT肺窗示右肺上叶体积增大,右肺上叶后段纤维斑块及钙化病变(虚箭),其旁肺组织密度减低,透光度升高,形成瘢痕旁型肺气肿(细实箭);左肺不张,纵隔左移,右肺疝入左侧胸腔,形成纵隔疝伴右肺代偿性肺气肿(粗短箭)
图5-1-17 肺气肿(瘢痕旁型)
女性,27岁,左肺下叶上段继发型肺结核。胸部CT肺窗示左肺下叶上段结节(虚箭),其旁肺组织密度减低,透光度升高(实箭)
图5-1-18 肺气肿(瘢痕旁型)
男性,69岁,双肺炎症。胸部CT肺窗示双肺下叶纤维索条病变(虚箭),其旁肺组织密度减低,透光度升高(实箭)
5)肺大疱表现为直径>1~2cm,肺大疱的壁由胸膜、肺结缔组织和被压缩的肺组织构成,厚度多为1mm以下,多位于胸膜下,也可见于肺内,单发或多发,可为单房性(图5-1-19),或为多个扩张气腔融合而成,较大肺大疱内可残留血管影(图5-1-20)。
肺大疱按大小及内部结构,可分为3型:①Ⅰ型,较小,与胸膜接触面小,但有较重的肺过度膨胀,内部无结构可见,易破裂;②Ⅲ型,肺大疱体积大,与胸膜接触面大,常仅有中度肺过度膨胀,内部可有相当数量的肺组织血管参与;③Ⅱ型,介于Ⅰ型与Ⅲ型之间。如肺大疱过大,至少占据一侧胸腔1/3以上时为特发性巨大肺大疱肺气肿,称为“消失肺综合征”。
(2)肺气肿CT定量诊断技术包括如下。
1)视觉评价及主观半定量评分法:主观半定量评分法基于影像医师对图像的主观评价和视觉评分。视觉评分即在常规层厚(5~10mm)扫描结束后分别在主动脉弓、气管隆嵴及下肺静脉开口处层面加扫3层HRCT,代表上、中及下肺野,再根据低衰减区的范围作出评价并计分、分级。
图5-1-19 肺大疱
男性,53岁,慢性阻塞性肺疾病。胸部CT肺窗示左肺上叶胸膜下囊状透亮区,直径>2cm(实箭)。双肺另见散在小叶中心型肺气肿(虚箭)
图5-1-20 肺气肿、肺大疱
图A为男性,70岁,胸部CT肺窗示右肺纵隔旁胸膜下多发囊状透亮区,直径>2cm(细实箭)。双肺胸膜下区间隔旁型肺气肿(虚箭)。图B为男性,69岁,胸部CT示右肺含气大囊腔,为多个扩张气腔融合而成,内可残留血管影(细实箭)。双肺另见间隔旁型肺气肿(虚箭)及小叶中心型肺气肿(粗短箭)
目前国际上常用HRCT视觉评价方法对肺气肿的严重程度和累及范围进行评估,将肺气肿的严重程度分为4级,0级为正常肺;1级为直径<5mm的低密度区,伴或不伴肺纹理的减少缺失;2级为直径<5mm和直径>5mm的低密度区共存于肺组织,常伴有肺纹理的减少;3级为低密度区弥漫存在于肺组织中,不局限于肺叶,伴有肺纹理的减少和扭曲。累及范围也分为4级:单侧肺野内病变范围小于25%为1级;25%~50%为2级;50%~75%为3级,大于75%为4级(图5-1-21)。
2)客观量化评估:指标主要包括像素指数、平均肺密度值、肺容积指标。像素指数法也称密度屏蔽法或阈值限定法,使低于该阈值的低衰减区发亮,由计算机计算低衰减区所占全肺容积的百分比,称为像素指数或气肿指数,但目前对于肺气肿阈值的选定尚无统一标准。密度分析法主要有平均肺密度法、直方图法。平均肺密度指肺野内所有像素的平均CT值。直方图法为将肺内所有像素CT衰减值的分布情况进行统计,以直方图形式表现,并在直方图上选定某个点或范围,低于这个点或范围的区域即为肺气肿。正常肺密度直方图曲线为-750~-850HU,肺气肿患者的分布曲线较正常曲线“左移”,为-1 000~-900HU(图5-1-22);肺大疱患者密度直方图呈双峰样改变。
图5-1-21 肺气肿
男性,54岁,慢性阻塞性肺疾病。视觉评价法对肺气肿严重程度和累及范围进行评估:严重程度为3级,累及范围为4级
3)容积测定法:利用阈值设定、分割技术和VR等后处理方法对肺部容积进行测定,测量指标包括深吸气末肺容积、深呼气末肺容积、上述两者容积差及容积比(图5-1-23)。
3.MRI表现
MRI常规序列正常肺组织难以显示,肺气肿诊断困难,且MRI费用高、耗时长,临床较少采用。随着MRI扫描技术的发展,肺实质灌注成像在肺气肿及肺功能评价中具有潜在价值。对于肺灌注异常方面的检测,MRI具有高达95%的准确率,且特异性极高。而MRI 3D容积灌注显像技术能对局部肺灌注缺损区域进行精准的解剖学定位,进而从肺叶、肺段、亚段甚至更细微的肺部结构层面对肺气肿进行评估。
3He为MRI研究常用试剂,可提供气管及整个肺部空气空间图像。 3He MRI对于轻度肺气肿患者气流异常的检出较常规CT及肺功能检查要敏感得多,单次呼吸周期即可检测到不规则的、延时的气流潴留及重新分配。
图5-1-22 肺气肿客观量化评估
A、C、E为男性76岁慢性阻塞性肺疾病(COPD)Ⅲ级患者,FEV1%=47.5%,FEV1/FVC=40.4%;B、D、F为男性67岁肺功能正常患者。CT平扫冠状位重建COPD患者(A)双肺散在多发肺气肿,正常肺功能患者(B)双肺未见明显肺气肿征象;与正常患者(D)相比,COPD患者(C)肺密度分布直方图曲线左移;密度分布对比图显示COPD患者(E)比肺功能正常患者(F)的全肺平均密度峰值明显左移,且肺密度曲线的离散度增加,尤以双肺上叶为著
图5-1-23 肺气肿容积测定评估
男性,66岁,胸部CT扫描冠状位重建肺内未见明显异常,肺功能正常,基于计算机软件,肺边界自动识别,从左至右分别为吸气相肺边界自动识别(A)、呼气相肺边界自动识别(B);C为吸气相全肺的定量参数,D为呼气相全肺的定量参数
【诊断标准】
临床上,诊断慢性阻塞性肺气肿主要包括以下4方面:慢性支气管炎病史;症状为进行性呼吸困难;肺气肿症状及体征;影像学表现和肺功能测定异常,伴或不伴有小气道阻力增加。
【鉴别诊断】
1.局限性气胸
气体将肺组织向内推压,压向纵隔或肺门,可见气胸压缩线,压缩线外肺纹理消失。肺大疱向四周膨胀,肺尖、肋膈角及心膈角均可见被压缩的肺组织。
2.蜂窝囊肿
间隔旁型肺气肿需与蜂窝囊肿鉴别。蜂窝囊肿见于肺间质纤维化,蜂窝由密集的多个囊腔构成,在胸膜下排列多层,在肺下部和基底部较重。蜂窝囊肿有完整的壁,直径多小于10mm。间隔旁型肺气肿多位于双肺上叶,胸膜下单层排列多见,囊腔大小不等。
3.肺淋巴管平滑肌瘤病
小叶中心型肺气肿需与该病鉴别。肺淋巴管平滑肌瘤病好发于女性,表现为双肺散在多发囊状影,直径多为5~10mm,囊腔有薄壁,而小叶中心型肺气肿多无壁,且临床上有COPD表现。
(侯 阳 王悦人)