胸心外科

三维UTE MRI序列在囊性肺纤维化肺功能成像中的应用

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2021-06-13
导读

         肺囊性纤维化(CF)是在白人人群中发现的最常见的常染色体隐性遗传疾病之一,对肺部的进行性感染是该病发病率和死亡率的主要原因。 当前,临床上通常分开进行肺的功能和形态学评估,以达到监测肺部受累和疾病进展的目的。在临床实践和研究中,血液学检查、肺功能测试(PFT)、体积描记法以及肺清除指数(LCI)是最为常用的几项评估肺功能的临床手段。胸片和CT扫描是最常用于评估肺实质结构变化的影像学手段。由于C

关键字:  肺纤维化 

肺囊性纤维化(CF)是在白人人群中发现的最常见的常染色体隐性遗传疾病之一,对肺部的进行性感染是该病发病率和死亡率的主要原因。

        当前,临床上通常分开进行肺的功能和形态学评估,以达到监测肺部受累和疾病进展的目的。在临床实践和研究中,血液学检查、肺功能测试(PFT)、体积描记法以及肺清除指数(LCI)是最为常用的几项评估肺功能的临床手段。胸片和CT扫描是最常用于评估肺实质结构变化的影像学手段。由于CF患者多需行定期影像学检查以监测疾病进展,因此减少因定期检查而造成的辐射暴露显得愈发重要。

        已有多项研究表明,功能性肺部MRI在评估定量肺通气方面具有可行性。随着肺部MRI技术的发展,临床上提出了超短回波时间(UTE)梯度回波序列以用于肺功能的评估。研究证明,UTE MRI可用于肺结节和肺实质的显示,其效果可与CT扫描相媲美。

        近日,发表在Radiology杂志的一项研究通过与PFT相比,探讨了屏气时肺三维超短回波时间(UTE) MRI定量图像分析在评估CF患者通气不均匀性和过度充气方面的临床可行性,为临床提供了一个无创的功能性和形态学相结合的成像手段。

        在本项于2018年5月至2019年6月进行的前瞻性研究中,对每位CF患者和健康对照组患者使用典型的单屏气三维UTE序列进行PFTs和功能性肺MRI检查。根据正常吸气和正常呼气时获得的数据计算通气分数(FV)。每个体素的FV标准化为全肺均值(FVN),并计算归一化通气的四分位数范围(IQRN,作为衡量通风不均一性的指标)。完全呼气时评估UTE信号强度(SIN,通过主动脉血进行标准化)。将获得的指标与CF患者和对照组参与者进行比较。对于CF患者,MRI指标与标准肺清除指数(LCI)和PFT相关。统计分析采用Mann-Whitney U检验和Spearman相关分析。

        本研究共纳入20例CF患者(平均年龄17岁±9岁[标准差];12名男性)和10名健康对照参与者(24岁±8岁;5名男性)。CF患者的IQRN高于对照组(平均值分别为0.66±0.16 vs 0.50±0.04;P = .007)。在20名CF患者中,IQRN与阻塞标记物(1秒用力呼气容积与用力肺活量比,r = -0.70;95%置信区间[CI]: -0.92,-0.28; P < .001)、平均呼气流量25%(r = 0.78;95% CI: -0.95, -0.39; P < .001)及通气不均匀性参数LCI(r = 0.90;95% CI: 0.69, 0.96; P < .001)有相关性。CF患者在完整呼气时的平均SIN低于对照组(分别为0.34±0.08 vs 0.39±0.03;P = .03)。

        图 将通气分数(FV; FV [xr])标准化为平均FV后的彩色编码通气图:A,健康对照者,B–D囊性肺纤维化患者。LCI表示B–D的通气不均匀性较高。

        综上所述,本研究发现三维UTE序列和所提出的后处理方法可用于评估囊性肺纤维化患者的通气不均匀性和肺内过度充气,为临床无创、无辐射的评估肺功能提供影像学支持。

        原文出处:

        Julius F Heidenreich,Andreas M Weng,Corona Metz,et al.Three-dimensional Ultrashort Echo Time MRI for Functional Lung Imaging in Cystic Fibrosis.DOI:10.1148/radiol.2020192251

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