Radiology：暗视野胸片，使肺气肿实现快速的定性和定量

慢性阻塞性肺病（COPD）在全世界范围内的发病率和死亡率都居高不下，吸烟和空气污染是其发病的主要风险因素。COPD的主要组成部分是慢性支气管炎和肺气肿。COPD的早期诊断对疾病进程的延缓及预后的提高至关重要。然而，目前广泛使用的诊断手段对这种疾病的早期阶段并不奏效。肺活量测定法的灵敏度很低，而且非常依赖于病人的合作。胸部X光检查缺乏敏感性，不建议用于COPD的常规诊断。胸部CT可以提供三维信息，通过对肺部体素的衰减（以Hounsfield为单位）进行分类，可以检测肺气肿的存在及程度。一个肺组织的气肿体素被定义为在完全吸气时的衰减小于2950HU。由此得出的肺气肿组织的比例构成了肺气肿指数（EI）。然而，已知肺气肿的衰减测量值随患者剂量、层厚、硬件不同而变化。此外，CT更昂贵、辐射剂量更高，因此并不适合用于肺气肿的常规筛查。

2008年，临床上引入了X射线暗场成像，该技术对微观结构的显示特别敏感。各种研究表明，暗视野成像在肺纤维化、新生儿肺损伤、肺癌以及肺气肿的检测和分期方面的应用价值已在动物模型中得到证实。近日，发表在Radiology杂志的一项研究在最近的对健康人暗视野胸片成像的评估基础上，评估了X射线暗视野图像在肺气肿患者中的定性和定量特征，为肺气肿患者的早期筛查及风险分层提供了更简便的手段及选择。

本项研究于2018年10月至2020年10月期间，对年龄大于等于18岁并接受了胸部CT扫描的参与者进行了评估。排除标准是怀孕、严重的疾病以及除了肺气肿之外在CT图像上可见的任何肺部疾病。参与者用临床暗视野胸片原型进行检查，该原型同时获得基于衰减的X光片和暗视野的胸片。使用Spearman相关试验测试暗视野系数与每个参与者基于CT的肺气肿指数之间的相关性。使用Wilcoxon Mann-Whitney U检验比较了半定量的Fleischner协会肺气肿分级系统中相邻组的暗视野系数。用受试者工作特征曲线分析来评估暗视野系数检测肺气肿的能力。

本研究共纳入了83名参与者（平均年龄65岁±12[标准差]；52名男性）。与健康参与者的图像相比，肺气肿患者的暗视野胸片的暗视野信号强度较低且不均匀。暗视野图像上的病灶信号强度损失的位置与CT图像上发现的肺气肿区域非常吻合。暗视野系数与基于CT的肺气肿定量指数呈负相关（r = -0.54，P < .001）。Fleischner协会等级为轻度、中度、融合性或晚期破坏性肺气肿患者的暗视野系数低于无肺气肿的参与者（例如，融合性或晚期破坏性肺气肿的参与者为1.3 m^-1 ± 0.6，无肺气肿的参与者为2.6 m^-1 ± 0.4；P < .001）。检测轻度肺气肿的受试者工作特征曲线下的面积为0.79。

图 71岁男性的CT扫描中的肺气肿定量分析。(A) 轴位和冠状位图像。肺内所有衰减小于2950HU的体素被标记为肺气肿（红色）。(B) 三维肺气肿图沿矢状轴投影，以生成基于CT的衰减和肺气肿投影的重叠图。

总之，本研究发现肺气肿可使暗视野胸片的信号强度降低，而辐射量相对较低。这表明该方法在诊断慢性阻塞性肺病和其他肺部疾病方面具有较大潜力。

原文出处：

Theresa Urban,Florian T Gassert,Manuela Frank,et al.Qualitative and Quantitative Assessment of Emphysema Using Dark-Field Chest Radiography.DOI:10.1148/radiol.212025