慢性阻塞性肺疾病胸部CT检查及评价中国专家共识2023
慢性阻塞性肺疾病胸部CT检查及评价中国专家共识
慢性阻塞性肺疾病（COPD）是全球关注的重大公共卫生问题，近年来胸部CT评价COPD的研究发展迅速，但缺乏一致性认识。为此，中华医学会放射学分会牵头组织心胸学组专家，参考国际COPD的诊疗现状，结合我国胸部CT临床实践，经反复讨论形成以下共识，包括COPD临床诊断，胸部CT检查前准备及扫描方案，胸部CT定性、定量、功能评价，COPD急性加重及合并症的胸部CT评价以及胸部CT结构化报告。
慢性阻塞性肺疾病（COPD）是全球关注的重大公共卫生问题，2019年世界卫生组织统计COPD是全球第3大致死疾病。2018年中国国家慢病和非传染性疾病预防控制中心报道，我国COPD患者高达1亿人，每分钟有1.9人死于COPD，2004至2015年发病率增幅为65.9%，40岁以上人群发病率为13.6%。与COPD严峻的诊疗现状相对应的却是我国民众对该病的低知晓率（仅0.9%），这直接导致了早诊早治的延误，疾病确诊时往往已是进展期，此时治疗效果明显下降。同时，不佳的疗效和迁延不愈的病程，会大大增加患者的医疗费用，造成了严重的医疗资源浪费和社会经济负担。
2023年GOLD慢性阻塞性肺疾病诊断、治疗及预防全球策略更新要点
肺功能检测（pulmonary function test，PFT）是目前临床诊断COPD的金标准，但早期诊断的灵敏度不高，通常肺结构破坏30%以上，才会出现指标的异常，且不能反映COPD的异质性。此外PFT的单一阈值诊断标准［使用支气管扩张剂后，第1秒用力呼气容积占用力肺活量的百分比（FEV1/FVC）<0.70］在老年人中会造成过度诊断，在青年人群中会导致漏诊。2022年慢性阻塞性肺疾病全球倡议（GOLD）指南指出应该重视20~50岁人群COPD的患病情况。目前由于对青年人群COPD的认知度低，青年COPD常被漏诊，故应加强在青年人群中筛查COPD及COPD前期。COPD前期是指任何年龄段出现呼吸系统症状，伴或不伴肺结构损伤和（或）肺功能异常，不存在气流受限，但胸部CT可能会出现肺气肿表现。因此，国际及国内专家团队呼吁需要重视COPD的结构定量和功能影像综合评价COPD前期患者，建立更敏感的诊断方法及定量指标。COPD是一种非均质性的病变，随着病情的进展，可以发生肺小血管和肺小气道的重塑，进而形成肺气肿。胸部CT不仅可通过COPD患者肺气肿程度、大小气道形态、结构改变评价肺功能受损情况，亦可通过量化肺实质、气道和肺血管改变来评价其严重程度并预测急性加重风险。使用双气相CT（吸气末和呼气末CT）检测空气潴留，实现COPD的早期诊断及诊疗个性化评价，指导治疗和管理。
但目前临床实践在此方面不够重视，胸部CT定量分析主要以评价肺结节为主，对肺气肿的分析以主观定性评价为主，对扫描方法和CT定量分析还缺乏一致性的认识。因此，中华医学会放射学分会牵头组织心胸学组专家，参考国际COPD的诊疗现状及国内胸部CT临床实践，讨论编写《慢性阻塞性肺疾病胸部CT检查及评价中国专家共识》，旨在指导各级医疗机构规范COPD的胸部CT扫描方案及基于CT的定性及定量评价，提高COPD的早期诊断及疗效评价。
一、COPD的临床诊断
2022年GOLD指南针对COPD的诊断仍然是结合临床症状、危险因素进行综合诊断。凡是出现呼吸困难、慢性咳嗽或咳痰或有复发性下呼吸道感染史和（或）有接触该疾病危险因素史的患者均应考虑COPD可能；确诊需进行PFT检查，当使用支气管扩张剂后FEV1/FVC<0.70即可明确诊断，进而依据FEV1占预计值百分比（FEV1%预计值）进行严重程度分级（表1）。同时结合临床综合评价量表等进行疗效判断及急性加重风险的预测。
二、COPD胸部CT检查前准备及扫描方案
1.CT检查前准备：
首先核对受检者个人信息、检查部位及检查目的。在检查前与受检者充分沟通，并对受检者进行吸气末和呼气末屏气训练，保证图像质量；若需同时行增强检查，则评估对比剂使用禁忌证及风险，检查前禁食4~6 h，建立静脉通道，具体请参照碘对比剂使用指南（第2版）。胸部CT扫描应去除胸部的体表异物并采用铅围裙做好非受检部位的辐射防护。
2.CT扫描方案：
为了兼顾主观定性评价和客观定量评价的准确度，保证后续定量CT评价的准确性，建议双气相扫描采用一致的扫描方案。
（1）对COPD确诊患者，建议使用16层或以上多层螺旋CT进行扫描，根据不同医院CT设备的软硬件实际配置，选择常规剂量或低剂量的双气相胸部CT检查。扫描范围为胸廓入口下至双侧肾上腺水平；常规剂量扫描模式为螺旋扫描；管电压120 kVp；自动管电流调制技术；准直≤1.25 mm；重建层厚≤1.25 mm（建议1 mm重建层厚）；重建间隔：对于层厚≤0.625 mm，无间隔重建，层厚0.625~1.25 mm时，重建间隔建议采用层厚的80%重建；扫描矩阵512×512；重建算法或滤过函数：标准算法和肺算法重建；重建模式：迭代重建；窗设置：肺窗窗位-600~-650 HU，窗宽1 500~1 600 HU；纵隔窗窗位40~50 HU，窗宽350~380 HU。低剂量扫描模式：若CT有迭代重建技术的可使用100~120 kVp、低于30 mAs作为扫描参数，采用迭代重建以提高图像质量；若CT没有迭代重建技术可使用120 kVp、30~50 mAs的扫描参数。
（2）对COPD疑似但不够诊断标准或高危中老年人群，应采用双气相低剂量胸部CT检查进行早期筛查，扫描模式同确诊COPD患者的低剂量胸部CT扫描方案。研究表明，基于迭代重建算法，低剂量胸部CT扫描不影响肺密度的定量分析。
（3）对20~40岁，存在早产儿史、儿童期哮喘或儿童期呼吸道感染史、呼吸系统疾病家族史或吸烟、被动吸烟、吸蒸气或电子烟的青年人群，建议行吸气末低剂量胸部CT扫描，低剂量方案同上。
推荐意见：
为了兼顾主观定性评价和客观定量评价的准确度，对于中老年人群建议双气相扫描采用一致的扫描方案：对于确诊COPD患者根据CT设备的软硬件实际配置，可选择常规剂量或低剂量的双气相胸部CT检查；对于疑似COPD但不够诊断标准或COPD的高危中老年人群建议进行双气相低剂量胸部CT检查。对20~40岁，存在早产儿史、儿童期哮喘或儿童期呼吸道感染史、呼吸系统疾病家族史或吸烟、被动吸烟、吸蒸气或电子烟的青年人群，建议进行吸气相低剂量胸部CT影像的定量分析以期提高对COPD的早期识别。
三、COPD的胸部CT定性评价
COPD本质是一种呼吸道的慢性炎症反应性疾病，以持续气流受限导致肺通气功能障碍为特征，气流受限不可逆，呈进行性发展。COPD表型包括慢性支气管炎型和（或）肺气肿型。早期病变局限于细小气道，仅闭合容积增大，动态肺顺应性降低，影像表现为空气潴留征，需使用双气相CT才能观察到这一征象。随着病情进展，开始出现典型影像学表现，CT评价时应注重对肺气肿、气道、肺血管的评价。
应用后处理工作站或PACS系统进行图像浏览，采用肺窗（窗位-600~-650 HU，窗宽1 500~1 600 HU），同时结合多平面重组及最小密度投影阅片。对COPD的CT图像定性评价主要包括：有无肺气肿、肺气肿类型及分布、气道和肺血管形态。依据Fleischner协会建议书，将肺气肿类型分为小叶中心型（central lobular emphysema，CLE）、全小叶型和间隔旁型三种类型（图1，2）；其中CLE肺气肿进一步分为轻微CLE（极小的小叶中心型透亮影，分布小于0.5%肺叶）、轻度CLE（散在的小叶中心型透亮影，周围为正常肺组织，占总肺叶的0.5%~5%）、中度CLE（较多的边界清楚的透亮影，超过肺叶的5%）、融合CLE（聚集的小叶中心性或肺叶的透亮影，包括多发透亮影占据了多个次级肺小叶，但不包括次级肺小叶的明显膨胀或肺结构扭曲）和进展破坏型（伴有次级肺小叶的膨胀和肺结构扭曲）。全小叶型肺气肿在我国人群中极为罕见。可采用主观视觉Goddard评分法评估肺气肿的严重程度（表2），此方法尤其适用于没有肺气肿定量分析软件的单位。
气道形态主要包括肺段及亚段支气管壁的增厚情况，炎症性小气道疾病和阻塞性的小气道疾病，气道内有无黏液栓及其存在的具体气管支气管位置；通过双气相CT图像的对照，评价有无空气潴留及累及范围（图3，4）。由于COPD的影像表型与临床分级、治疗改善具有明确的相关性，因此，确定影像表型尤为重要。常用的影像表型包括以下几种：A型，无肺气肿或存在轻微的肺气肿，不考虑是否合并支气管管壁增厚；E型，存在明显的肺气肿，不合并支气管管壁增厚；M型，同时存在明显的肺气肿和支气管管壁增厚（图5~7）。肺血管改变主要包括肺血管重塑引起肺动脉高压，最后导致心室重构，出现肺源性心脏病，表现为肺动脉增宽、伴右心房及右心室增大。常通过吸气相CT图像上主肺动脉直径及其与同水平升主动脉直径的比值来评价（图8），如主肺动脉直径>29 mm，主肺动脉和同水平升主动脉直径比值>1，则提示继发肺动脉高压的可能大。
推荐意见：
对于肺气肿、气道和血管的情况进行全面的评价，肺气肿建议注明具体类型和严重程度，通过半定量的方式（表2）进行严重度评价；明确气道内有无黏液栓；有无空气潴留。对于COPD确诊者，明确影像表型，提示是否存在肺动脉高压可能性，指导临床治疗。定性评价流程见图9。
图9 慢性阻塞性肺疾病胸部CT定性评价的流程图
四、COPD的胸部CT定量评价
研究证实，胸部CT定量评价在COPD的早期诊断、严重度评价、表型分析及肺减容手术靶肺组织的精准识别中具有重要的临床价值。CT定量评价结合临床基本信息、临床综合评价量表和PFT在COPD急性加重评价和预测、再入院预测、肺功能快速下降预测、生存预测及预后分析、合并症预测等方面均具有较大的潜力，定量评价对于COPD的不良事件预测非常重要。研究证实，部分肉眼观察正常的胸部CT，借助CT肺密度定量评价可以早期诊断肺气肿，如上海地区肺癌筛查中60岁以上人群主观评价正常者，经过CT定量评价发现8.3%存在肺气肿。因此，开展COPD的CT定量评价具有重要的临床价值。
胸部CT定量评价包括肺容积、肺气肿、气道和肺小血管的定量评价。进行胸部CT定量评价时，首先需要自动或手动地进行左右肺分割，目前部分软件通过人工智能算法建模后可以进行5个肺叶的自动分割；然后，医师对于分割结果进行逐层审核，审核完成后进入定量评价，输出全肺、左肺、右肺或者各个肺叶平均肺密度、肺气肿体积及占比、肺密度区域性差异；最后，判定有无肺气肿及其严重程度和分布情况。在吸气相胸部CT上，CT值低于-950 HU的肺组织体积占全肺体积的百分比定义为肺低衰减区域占比（low attenuation area，LAA%）或肺气肿指数（emphysema index，EI），依据Fleischner建议书，EI≥6%定义为肺气肿。直径<2 mm的小气道狭窄是COPD气流受限的主要原因，但因其直径过小，大部分常规CT上无法成像或通过肉眼难以识别，因此常以空气潴留程度间接反映小气道狭窄程度。呼气末CT是评价COPD空气潴留的最好方法，大多数研究通过评价-856 HU或-850 HU（LAAexp-856或LAAexp-850）阈值下的LAA%来定量评价气体潴留（图10）。
对于双气相CT图像，左右肺分割完成后，可进行空气潴留量化分析，相关参数包括全肺、左右肺，甚至是5个肺叶水平的吸气-呼气肺体积比、吸气-呼气肺衰减比值、衰减值在-860 HU和-950 HU之间的体素的吸气-呼气相对体积变化。或者进行参数反应图（parameter response map，PRM）分析，评价功能小气道疾病情况，具体参数包括PRM正常、PRM肺气肿、PRM功能小气道疾病的体积及其百分比（图11）。功能小气道疾病是正常肺实质向肺气肿的过渡阶段，早期发现、早期干预可以逆转COPD。对于单一吸气相的图像，推荐至少进行全肺肺密度的定量评价，肺叶水平的定量分析视各单位后处理软件的具体配置而定。对于双气相的图像，推荐进行空气潴留的定量评价，PRM的定量分析视各单位后处理软件的具体配置而定。
大气道改变也是COPD表型之一，主要是气道管壁增厚和管腔变窄。对气道和肺血管进行定量评价，首先要在吸气相上对气管支气管束进行分割提取，至少达到支气管树6级水平，然后评价气道定量参数，包括支气管壁厚度、支气管壁截面积、支气管腔面积、支气管腔直径、支气管壁面积百分比（%WA）和管径周长为10 mm支气管壁截面积平方根（Pi10）（图12）。肺血管变化与COPD急性加重密切相关，肺动脉直径在COPD急性加重时明显增大。基于CT平扫的肺血管量化参数包括主肺动脉直径，主肺动脉直径与同水平升主动脉直径比及全肺、左右肺甚至5个肺叶水平的肺血管数量，肺血管横截面积（cross sectional area，CSA），CSA<5 mm2百分比，肺血管表面积，平均血管直径等（图13）。
图13 基于胸部CT平扫的肺血管重建
推荐意见：
对于双气相扫描，推荐至少进行肺气肿、大气道、空气潴留、主肺动脉直径及同水平升主动脉直径的定量评价。对于功能小气道及血管定量评价视各单位后处理软件的功能情况，条件允许的鼓励开展。定量评价流程见图14。
五、COPD的胸部CT功能评价
肺通气、肺灌注成像在COPD的早期诊断、严重度分级、表型分析中具有重要的价值，随着能量CT的出现，使得肺通气和灌注成像更加便捷。能量CT增强扫描可获得碘密度图等反映肺实质灌注的信息，这对于评价COPD血流灌注的异质性和疗效具有重要参考意义。此外，利用氙气作为对比剂吸入后进行能量CT成像，可以用于评价COPD患者的通气功能。
推荐意见：
具备能量CT的单位建议开展COPD功能影像学检查研究，为COPD诊疗提供更多参考信息和循证医学依据。
六、COPD急性加重及合并症的胸部CT评价
感染是导致COPD急性加重的重要因素。COPD的合并症主要包括心血管疾病（缺血性心脏病、肺源性心脏病、心力衰竭等），呼吸系统疾病（肺癌、肺动脉高压、感染），骨骼肌肉系统疾病（骨质疏松、肌少症）等。COPD急性加重及合并症不仅降低患者的生活质量，增加死亡率，还给患者带来沉重的经济负担。常规胸部CT所测的冠状动脉钙化积分有助于早期诊断COPD相关冠状动脉病变的合并症。经胸部CT测量主肺动脉直径与同水平升主动脉直径之比可以间接反映肺动脉压力。骨质疏松是COPD患者常见的肺外合并症。定量CT骨密度测定是在临床CT基础上加定量CT分析软件对人体骨密度进行测量，COPD患者接受常规CT检查更为普遍，通过常规胸部CT测量胸腰椎（T6~L1）的CT值可辅助诊断骨质疏松。
推荐意见：
胸部CT扫描在定性、定量评价COPD同时，建议开展冠状动脉钙化积分、主肺动脉及同水平主动脉直径、感染病灶、骨密度等的定量评价，实现“一站式”多器官的精准评价。
七、COPD的胸部CT结构化报告
随着对疾病定量评价、临床诊疗规范化和科学研究的进一步提升，结构化报告是目前发展的趋势，通过人工智能算法提取肺密度、气道和小血管的量化指标，形成的定量、可视化的结构化报告，可以提供给临床更全面的定量数据，指导临床治疗和随访管理的策略。目前，国内已陆续开展COPD肺部CT定量分析结构化报告的研究。COPD结构化报告推行将有助于临床辅助COPD的精准评价。
作者： 中华医学会放射学分会心胸学组
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