EIT在肺移植后对ARDS严重程度的分层评估中优于定量CT:一项回顾性研究
《The Clinical Respiratory Journal》:EIT Outperforms Quantitative CT in Stratifying ARDS Severity After Lung Transplantation: A Retrospective Study
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时间:2025年11月14日
来源:The Clinical Respiratory Journal 2.3
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1. 肺移植后急性呼吸窘迫综合征患者采用EIT与定量CT结合评估通气/血流比失衡的研究显示,低氧分压/吸氧浓度比值组(P/F<200 mmHg)患者通气效率(VR)、区域通风延迟指数(RVDI)和EIT计算的生理死腔分数(EIT-Dead Space)显著高于高氧分压组(P/F≥200 mmHg),而定量CT参数未发现组间差异。
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种严重的呼吸系统疾病,其特征包括弥漫性肺泡损伤、间质性肺水肿以及透明膜形成等病理改变。这些结构变化会导致气体交换障碍,表现为通气/灌注(V/Q)失衡、肺顺应性下降以及氧扩散能力受损。在临床实践中,ARDS的诊断和评估主要依赖于肺部的通气与灌注功能指标,其中动脉血氧分压与吸入氧浓度的比值(P/F比值)是常用的诊断标准之一。P/F比值的降低往往预示着更严重的气体交换障碍,而肺功能的监测手段则在不断演进,以期更准确地评估患者的病情并指导治疗。
随着医学影像技术的发展,计算机断层扫描(CT)在肺部疾病诊断中扮演着核心角色。然而,CT的局限性在于其无法提供实时的肺功能信息,且涉及辐射暴露,这在某些特殊人群中可能带来额外的风险。相比之下,电导率阻抗断层扫描(EIT)作为一种新型的功能性肺部监测技术,能够在无辐射的条件下实时评估肺部的通气分布情况,从而为临床提供动态、非侵入性的肺功能信息。EIT通过在胸部表面放置电极并施加安全的交变电流,检测呼吸周期引起的生物阻抗变化,随后利用算法重建肺部区域的通气分布图,为肺部疾病的早期识别和病情监测提供了新的工具。
本研究旨在探讨EIT与定量CT结合使用在肺移植后ARDS患者中评估V/Q功能的临床价值。研究对象为接受肺移植后符合柏林标准的ARDS患者,通过回顾性分析收集了包括肺功能参数、气体交换指标、EIT数据和CT影像等信息。研究将患者分为两组:低P/F组(P/F < 200 mmHg)和高P/F组(200 mmHg ≤ P/F ≤ 300 mmHg),以比较不同P/F水平下肺功能的差异。EIT评估的参数包括全球不均一指数(GI)、通气中心(COV)和区域通气延迟指数(RVDI),同时结合高渗盐水增强的EIT技术,获取了全球和区域层面的死腔分数(EIT-Dead Space)、肺内分流分数(EIT-Shunt)以及V/Q匹配情况(EIT-V/Q Match)。定量CT分析则通过多任务学习U-Net网络实现肺部分割和病灶识别,提取肺部体积、病灶体积以及病灶体积占肺部体积的比例等参数,并进行三维可视化。
研究结果表明,低P/F组患者的VR、RVDI和EIT-Dead Space均显著高于高P/F组,而EIT-V/Q Match则相应降低。这提示低P/F组患者存在更严重的通气/灌注失衡,尤其是死腔通气的增加,可能与更严重的肺功能障碍有关。值得注意的是,定量CT分析未能在两组之间发现显著的病灶体积差异,这可能与ARDS的异质性以及EIT与CT在病理表现上的不同有关。EIT能够反映通气和灌注的动态变化,而CT主要提供肺部结构信息,两者在评估肺部病变的严重程度时存在一定的局限性。
本研究还探讨了VR与V-VD/VT(基于呼气末二氧化碳浓度的死腔分数)和C-VD/VT(基于动脉血气分析的死腔分数)之间的相关性。结果显示,VR与V-VD/VT具有显著正相关,而与C-VD/VT则无明显相关性。这表明VR可能更准确地反映通气/灌注失衡,尤其在ARDS患者中具有重要的临床意义。同时,EIT-Dead Space与VR之间的显著正相关进一步支持了EIT在评估肺部通气功能中的有效性。
此外,研究还发现,EIT与定量CT在评估肺部病变的分布和严重程度方面存在一定的不一致性。这可能与两种技术的原理差异有关。EIT主要依赖于生物阻抗的变化,而CT则基于组织密度的测量。因此,EIT可能无法检测到CT无法识别的某些功能性改变,例如胸膜积液、局部气胸或皮下气肿等。定量CT虽然能够提供精确的肺部结构信息,但在评估通气/灌注失衡方面存在局限性。因此,将EIT与定量CT结合使用,可以弥补单一技术的不足,为肺移植后ARDS患者提供更全面的肺功能评估体系。
本研究还探讨了EIT在肺移植后肺部疾病监测中的应用潜力。EIT不仅可以用于评估通气/灌注失衡,还能在术后并发症的早期识别中发挥重要作用。例如,EIT已被用于监测肺移植后肺动脉狭窄、肺不张等病理变化,为临床提供实时、动态的肺功能数据。相比之下,传统的肺通气/灌注显像和CT血管造影虽然能够提供重要的诊断信息,但其涉及放射性暴露和使用对比剂的风险,限制了其在某些患者中的应用。因此,EIT作为一种无创、实时的监测手段,具有重要的临床推广价值。
尽管本研究取得了重要进展,但仍存在一定的局限性。首先,研究样本量较小,这限制了对细微病理变化的检测能力。其次,研究为单中心设计,可能无法全面反映不同医院在术后管理上的差异。此外,由于EIT技术在临床应用中的普及程度有限,不同机构的监测标准和操作流程可能存在差异,影响研究结果的可推广性。未来的研究应扩大样本量,并开展多中心合作,以建立更标准化的EIT监测流程,进一步提升其在肺移植后ARDS评估中的应用价值。
总之,本研究通过结合EIT和定量CT,探索了肺移植后ARDS患者的通气/灌注功能评估方法。研究发现,低P/F组患者的通气/灌注失衡更为显著,这提示临床在评估ARDS患者时,需关注P/F比值的差异及其对肺功能的影响。同时,研究强调了EIT在提供动态肺功能信息方面的独特优势,为肺移植后的呼吸支持策略和个性化治疗提供了新的思路。未来,随着EIT技术的进一步发展和临床应用的推广,其在ARDS评估中的作用有望得到更大程度的发挥。
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