呼吸系统疾病CT研究新进展(2021)

       刚刚过去的2021年我们持续面对新冠疫情的挑战，CT在呼吸系统疾病中的应用得到了更为广泛的认识。同时，随着功能性、定量化的CT成像新技术的发展，影像专业学者对常见呼吸系统疾病提出了新的诊断、随访以及评估的方法。 伴随着这些新技术的成熟，我们也注意到一系列科研论文的发表，这其中就包括慢性阻塞性肺病（COPD）、间质性肺炎、肺动脉栓塞等热门研究主题。 除此之外，肺癌依然是呼吸系统CT影像研究中的一个重要课题，从低剂量CT筛查的大规模普及、到利用功能学影像指标进行诊断、再到使用组学和深度学习等多参数多方法进行随访和预后研究，国内外的影像学者在2021年为我们展现了丰富科研成果。 接下来我们就一同来回顾一下这些2021呼吸系统CT科研文章，探索未来研究的新思路。  

       新冠肺炎的影像学研究逐步从诊断性研究转变到随访评估。 华中科技大学附属武汉协和医院史河水教授的科研团队针对重度新冠肺炎患者开展了半年期的随访评估 1 ，患者在出现症状的17±11天和175±20天进行了初次和随访的CT检查，三名资深的放射科医生对肺部的实性和纤维化等改变进行了评估，并在114名完成随访的患者中发现，超过1/3（43人，38%）的患者发生了纤维状的肺部形态改变，纤维化改变且与以下基线特征具有显著的相关：年龄超过50岁、急性呼吸窘迫综合征、住院时长、心动过速、非侵入性机械通气以及高CT肺部感染程度评分。  

       去年更早些的一篇新冠肺炎研究采用了双能量CT的手段对患者进行肺部和肾部的灌注缺损评估 2 ，来自土耳其哈斯特帕大学Akata教授的研究团队对比了影像发现是否灌注缺损的两组人群，发现二聚体（D-dimer）在两组患者之间存在明显的差异，从而证实了新冠肺炎患者微血管循环的异质性，并为日后的抗凝治疗和氧化策略提供了新的影像学指征。  

       慢性阻塞性肺病是近年来肺部CT影像研究的一个重要方向，2021年的RSNA也针对COPD和间质性肺炎的研究展开过定向征文。在这类研究中，可量化的形态学特征和功能学影像指标是高质量文章的技术保障。 英国拉夫堡大学Gleeson教授的研究对COPD患者进行了氙气（Xe）吸入后的双能量CT检查 3 ，将Xe灌注程度与Full-Scale Airway Network Flow（FAN）模型的通气百分比进行相关性和一致性评估。研究者还将这些影像评估指标与肺功能检查的结果进行了相关性对比，发现肺气肿、FEV1%、FEV1/FVC和功能性影像指标存在中等到较强的相关。   

       德国肺研究中心的Shin教授 4 针对原发性肺纤维化也提出了创新的功能性定量参数，通过双能量CT在动脉期采集患者吸气像，在延迟期采集呼气像的数据，并计算出每个患者的局部通气、肺灌注和延迟强化的程度。研究者将32名患者平均间隔15.4月的两次影像和肺功能检查结果进行相关性对照，发现影像学指标和改变与肺功能指标间存在较强的关联。  

       肺动脉栓塞的CT研究在过去的一年中也取得长足进步，RSNA和Kaggle联合组织的AI算法检测分类的挑战赛 5 顺利举办，丰富了胸部CT智能评估的应用场景。 此外，双能量CT的普及进一步提高了CT技术在该疾病的诊断价值，为一站式发现栓塞并评估肺灌注缺损提供了可能。 意大利学者D'Armini6探索了慢性栓塞性肺病（CTEPD）和慢性肺动脉高压患者的影像学差异，发现两者的血管阻塞负荷相似，但是CTEPH患者的灌注缺损和马赛克充血征显著多于CTEPD患者。

       肺癌的CT影像研究在2021年延续了近几年的方向，功能学指标和人工智能技术对于肺癌的诊断、随访、生存预测等研究都出现了大量的文献。 北京朝阳医院的研究者们 7 对比了局部灌注的定量参数和双能量碘浓度在孤立性肺结节良恶性鉴别中的价值，研究发现灌注参数和双能量CT碘浓度存在显著的相关性，但是灌注参数对于鉴别良恶性具有更优异的效果。         在另一篇近期的Radiology文章 8 中，法国里尔大学的学者们利用双源双能量的进行了双期的扫描，探究了肺癌病灶和瘤周的归一化碘分布，并且与肿瘤乏氧的病理标示物（membranouscarbonic anhydrase, mCA IX）进行对照。在33个mCAIX阳性的病灶中，肿瘤间接瘤周区域的首过碘浓度和归一化碘浓度都显著高于mCA IX阴性的病灶，揭示了肿瘤和肺实质交界区域血管化的临床和影像意义。

总结 

过去一年的高质量呼吸系统CT研究具有以下的共同点：

1. 使用功能学影像参数；

2.量化图像中的形态信息；

3. 病理金标准或者临床结局对照。

最后，希望我们的影像同道们可以汲取这些研究的特点，找到新颖的研究方向，在新的一年中取得更出色的科研成果。