抽象的
解剖学研究表明,正常的肺部通过快速肺泡增长,直至约2年龄,然后逐渐增加肺泡尺寸。
本研究的目的是检查正常肺生长可以通过计算断层扫描(CT)监测正常肺生长的假设。因此,根据在整个生长期对儿童进行的CT扫描获得的肺密度测量估计每克肺组织的气体体积。
CT扫描是在17名男性和18名女性上进行的,从15天-17.6 YRS的年龄增加。CT测量的肺重量与预测相关后验尸值和CT测量气体体积,具有预测功能性残留能力值。肺扩增的中位数为1.86毫升·g-1在15天,减少到0.79毫升·g-1达到2岁,然后稳步增加至5.07毫升·g-1在17岁。
计算断层扫描扫描可用于在生长期期间估算肺重量,气体体积和正常肺的膨胀。2年龄后肺膨胀的增加表明肺部量增加的渐进式肺泡膨胀。
P.A.De Jong由来自“Gerrit Jan Mulder Stichting”的奖学金支持,Erasmus University,Erasmus Medical Centre Rotterdam,Rotterdam,Rotterdam,Rotterdam,Retterdams。H. Coxson是一个帕克B.跨校长研究员。
几份报告表明,只有人类肺中的肺泡数量的三分之一和一半之间存在于出生时1-3.。在初级囊状的过程中出生后,该数量在出生后迅速增加,并且达到1.5-2岁之间的成年值,并且肯定会达到8岁1-3.。在完成此过程之后,肺泡的数量保持恒定,并且通过增加所有肺部结构的尺寸来继续肺部。由肺泡完全包围的小导电气道以类似的方式增加它们的尺寸,导致周边气道电导大约2岁的外围气道电导大幅增加,因为流量与其半径变化的变化的力量成比例地增加4.。当肺泡添加减慢和线性尺寸开始增加时,气道电导的直接测量表明〜5年龄的〜5岁的速度迅速增加。由于胸壁的机械性能变化,肺部快速添加后的肺部延伸也会增加。这些变化导致肺的相对过度充足于<8年龄和相对溢出的肺部5.那6.。
本研究旨在确定计算断层扫描(CT)扫描的定量测量是否可以测量正常的肺部发育。此外,如果CT扫描可用于监测正常的肺生长,则可能陷入评估慢性肺病对肺生长的影响。
方法
主题
在1998 - 2001年间索菲亚儿童医院(荷兰鹿特丹)进行的所有胸CT扫描均以正常的放射科医师报告,包括在研究中。该研究经索菲亚儿童医院的道德委员会(荷兰鹿特丹)批准。
计算机断层扫描扫描
考试全部对GE Prospeed SX CT扫描仪(通用电气医疗系统,密尔沃基,Wi,USA)进行,并且图像被存档在DICOM(数字成像和医学中的通信)格式。CT扫描在仰卧位,在仰卧位,从龄6岁以上的悬浮的灵感,以及在休闲呼吸的呼吸呼吸中。三个受试者的轴向CT扫描,厚度为10毫米间隔(11,12和17 YRS)。另一个受试者有螺旋CT扫描,切片厚度范围为3-10毫米。视野范围为25-35厘米,光束电流和潜力130-250 mA和120-140 kV。用标准重建算法重建图像。
计算断层扫描分析
CT扫描被转移到Icapture Center / McDonald研究实验室(温哥华,BC,加拿大),并使用先前描述的方法进行分析6.那7.。简而言之,该程序使用体素尺寸来计算肺部的肺体积和肺部的X射线衰减值来估计肺密度。通过将肺部密度乘以体积来计算肺重量的肺重量。通过减去组织密度的逆(假设为1.065g·ml,计算每克组织毫克气体的肺膨胀-1)从CT测量的肺密度的倒数7.那8.。将CT估计的肺重量与先前报道进行比较后验尸来自正常肺部的儿童的价值9.。使用各种体长度的儿童的方程比较CT确定的气体体积为功能残留能力(FRC)进行了比较了正常值。在0-6 YRS的儿童中测量FRC以仰卧位测量10.在≥6岁的儿童的坐姿11.。CT确定的气体体积也与具有体长<115厘米的儿童的全肺容量(TLC)的公布值相比3.并预测身体长度的儿童的价值> 115厘米11.。每个体长度的肺泡数的值,用于使用来自thurlbeck的数据分别计算的男性和女性3.,与MM气体中的CT确定的肺膨胀进行比较-1组织在相同的体长。
统计数据
Spearman的相关性用于将CT测量的肺重量与预测的肺重量和CT测量的气体体积进行比较,以预测FRC和TLC。
结果
在本研究中检测了来自17名男性和18名女性儿童的CT扫描,从15天-17.6 YRS进行。二十三个有肺部外部的原发性肿瘤(淋巴瘤(n = 9),Wilms肿瘤(n = 3),骨肉瘤(n = 4),肝痈(n = 3),肝母细胞瘤(n = 2),ewing sarcoma(n= 1),黑色素瘤(N = 1)),其中扫描进行扫描输出转移。剩余的扫描是针对可疑的恶性肿瘤(n = 2),吞咽困难(n = 1),血液衰竭(n = 2)进行的,以评估感染后的肺部损伤(n = 3),以及各种其他原因(n = 4)。
性别,年龄,高度,重量的受试者和气体体积的CT估计,重量,均值的均值·g-1组织和预测受试者肺的肺泡数目如表1所示⇓。CT测量的肺重量有利地发表后验尸体长≤140厘米的儿童的价值观,其相当于12年龄9.;两者都显示为图1中的体长的函数⇓。CT测量的肺重量与发表之间存在正相关(Spearman的相关系数= 0.91,P <0.0001)后验尸价值观。
CT测量的气体体积有利地与FRC的预测值相比,特别是儿童<10 YRs(体长为135厘米)。在扫描过程中,较旧儿童的气体体积倾向于在FRC上方(图2⇓)。Spearman的相关系数对于CT测量的气体体积和FRC的预测值在总年龄范围内的预测值为0.90(P <0.0001)。
对肺膨胀总数的公布值的比较·G的平均值-1对于男性和女性,肺处于同一体长,如图3所示⇓。这些数据显示肺卷·G的初始减少-1出生之间的组织和第一年(身体长度<85厘米),其次是一个平台,然后逐渐增加。两种最小患者(两种雌性)的气体体积分别为TLC的47%和59%。
讨论
以前的研究表明,CT扫描的定量测量可以量化与慢性肺病相关的肺组织的变化。本研究表明,CT扫描可用于估计具有正常肺部儿童的肺重量和气体体积。肺总重量,体积和扩展的CT测量结果在这里有利地比较公布的值后验尸肺重量9.并预测儿童FRC的气体量。
之前的解剖学研究表明,在出生后肺泡的数量迅速增加。由于添加的肺泡是均匀的尺寸,目前的作者假设现有空域的分裂成较小的单元将导致气体量·g-1秋天的组织。该假设由显示气体量下降·G的数据支持-1从出生到2年龄的组织。出生之间的肺膨胀和2岁之间的降低与通过培养的肺泡和较大的结构(可能的主要囊状)培养的肺泡组织的快速添加,以形成成熟的呼吸支气管,肺泡管道和囊3.。在目前的研究中,由于只有两个非常年轻的患者的数据,因此最初的下降可能是由于这些受试者或机会相对较大的空间等其他原因。然而,由于没有对肺部结构的病理验证,并且由于数据与公布的结果一致,因此当前作者认为,肺部扩张的这种初始下降是由于荚膜过程。随后的气体体积增加·g-12-8岁的组织可能是由增加的肺泡大小的组合导致胸壁的向外后弧线增加,这导致FRC增加5.那6.。
虽然已经表明年轻的男性比年轻女性更多的肺泡(图3⇓)3.,随着年龄的增长,肺泡数遵循两性的相同趋势,因此,性别差异不太可能对肺部扩张的初始下降负责。
在这项研究中,将受试者肺重量的CT测量与Copoletta和Wolbach的Theautopsy研究源于肺部9.。这些研究人员使用> 1,000件尸检记录测量了出生和12年龄与体长的12年龄之间的生命器官的重量。将本受试者肺重量的CT测量对其体长预测的值的比较显示出优异的一致性,表明可以使用在生长期期间进行的CT扫描来精确测量肺重量。虽然可以说,很难比较20世纪30年代中获得的儿童数据的数据结果,但这些是唯一用于分析的值。
此处呈现的结果还表明,在接近FRC的气体体积中获得对儿童≤10yRS的CT扫描。年龄较大的儿童似乎在FRC和TLC之间存在通胀水平,表明其CT扫描在呼吸变量尺寸后进行。CT扫描的易于进行差异≤10yrs的事实表明,出生和2年代之间的肺膨胀的下降可以归因于添加新的肺泡。快速肺泡加入后完成气体体积逐渐膨胀·g-1由于肺部和胸壁的机械性能的变化,肺部与肺泡大小的膨胀相结合,肺泡逐渐增加5.那6.。
这项研究有一些局限性。如上所述,作者在这些受试者中没有任何直接的病理验证。因此,他们拥有哈托依靠公布的数据来比较结果。但是,当前数据与其他先前发布的数据相关,并且作者提出,虽然这可能会削弱该研究,但它不会使其无效。来自CT的肺部膨胀的测量主要取决于进行扫描的肺荧光。因此,在该扫描上测量肺体积,并且该体积与FRC的预测值有关。用于使预测方程式的技术对于年龄<6岁的儿童不同10.与年长的孩子相比11.。酒吧 - 尤希亚等等。10.在仰卧位测量FRC,Zapletal等等。11.在坐姿测量FRC。这导致旧儿童FRC的较高值。此外,与年龄与年龄较大的儿童相比,CT扫描技术与年龄<6年龄的儿童不同,而旧儿童的大呼吸方法与年幼儿童的安静呼吸相比,扫描过程中的较高批量导致较高的卷。然而,由于扫描技术和FRC预测类似于<6年龄的儿童,因此,这些误差之前的肺部膨胀的下降观察到的肺部膨胀的下降不能为这些误差做出贡献。
总之,已经表明,可以使用计算机断层扫描扫描进行正常肺部发育的定量测量。作者提出计算的断层扫描扫描可以用作相对非侵入的工具,以提供有关正常肺生长和肺病发病机制的有价值的信息。
![图。1。-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/22/2/235/F1.medium.gif)
计算断层扫描估计正常肺重量(•,----)与发布相比后验尸正常肺重量(○, - )。
![图2.-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/22/2/235/F2.medium.gif)
计算 - 断层扫描估计肺(•)的气体体积与预测的功能残留体积( - )和预测总肺容量(----)。
![图3.-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/22/2/235/F3.medium.gif)
计算机断层扫描估计肺部扩展(•)并发布后验尸男性的肺泡数(□)和女性(⋄)。R.2= 0.43,p = 0.01。
致谢
作者谨此感谢K. Whittall在他的支持下与计算机算法和P.Paré的宝贵专业知识。
脚注
↵对于编辑评论,请参阅第195页。
- 已收到2002年9月30日。
- 公认2003年2月26日。
- ©ers Journals Ltd