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为解决 CT 通气成像（CTVI）临床应用问题，研究人员开展 CT LVAS 与 Galligas PET 通气成像对比研究。结果显示 CT LVAS 与此前 CTVI 方法表现相似，有应用潜力。这为疾病诊断等提供新视角，助力精准医疗。
在肺部疾病的诊断与治疗中，准确评估肺功能至关重要。传统的肺部结构或密度评估方法存在局限性，难以全面反映肺的功能状态。随着医学技术的发展，功能评估在肺部成像中的重要性日益凸显。计算图像处理方法的出现，使得通过追踪肺部小区域在不同呼吸阶段的变化来评估肺功能成为可能。CT 通气成像（CTVI）作为一种新兴的通气成像技术，可生成与通气相关的肺部区域功能三维图，具有广阔的应用前景。然而，目前 CTVI 的临床应用仍面临诸多挑战。一方面，不同的 CTVI 实现方式虽已在临床研究中得到广泛验证，但尚未在临床实践中广泛应用；另一方面，现有的通气成像技术，如单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、正电子发射断层扫描（PET）、磁共振成像（MRI）等，各自存在局限性，如 SPECT 的放射性示踪剂聚集、空间分辨率有限，PET 的成本高昂、设备可用性受限，MRI 的设备特殊、可用性极低等。因此，开发一种更易获取、更有效的肺通气成像技术迫在眉睫。
在这样的背景下，澳大利亚的研究人员开展了一项关于 CT 肺通气分析软件（CT LVAS）与 Galligas PET 通气成像对比的研究。该研究成果发表在《Respiratory Research》上，为肺通气成像技术的发展带来了新的突破。
研究人员为开展此项研究，采用了以下关键技术方法：从公开数据集 “CT-vs-PET-VentilationImaging” 中选取 16 例有 Galligas PET 和配对吸气 / 呼气屏气 CT 图像的患者数据；利用 CT LVAS、基于 Hounsfield 单位差异（CTVI_HU）和基于 Jacobian 行列式（CTVI_Jac）的两种已发表算法生成通气图像；通过 Bland-Altman 分析、体素级 Spearman 相关性分析和 Dice 相似系数（DSC）对不同方法生成的通气图像进行对比评估。
研究结果如下：
- 图像对比：以患者 12 为例，定性观察发现 Galligas PET 图像和三种 CTVI 图像中，左肺均存在低功能区域，但不同 CTVI 图像的纹理有所差异。CTVI_HU 方法计算的通气值在体素间差异较大，而基于组织扩张幅度的方法生成的通气图更平滑。
- Bland-Altman 分析：三种 CTVI 方法与 Galligas PET 相比，总体偏差均 < 0.01%。CT LVAS 的 95% 置信区间为?7.4% 至 7.4%，CTVI_HU 为?9.1% 至 9.1%，CTVI_Jac 为?7.9% 至 7.9%，表明在预测肺叶通气百分比方面一致性较好。
- 相关性分析：体素级 Spearman 相关性分析显示，多数相关性为中度至良好（0.5 - 0.75）。CT LVAS 与 Galligas PET 的平均 Spearman 相关性为 0.61 ± 0.14（p<0.01），CTVI_HU 为 0.68 ± 0.10（p<0.01），CTVI_Jac 为 0.57 ± 0.15（p<0.01）。不同 CTVI 方法之间也存在较高相关性。
- DSC 分析：功能肺区域（肺功能前 85%）的平均 DSC，CT LVAS 为 0.91 ± 0.03，CTVI_HU 为 0.92 ± 0.02，CTVI_Jac 为 0.91 ± 0.03；高功能肺区域（肺功能前 15%）的平均 DSC，CT LVAS 为 0.47 ± 0.17，CTVI_HU 为 0.53 ± 0.16，CTVI_Jac 为 0.47 ± 0.18。CTVI_HU 在高功能肺区域与 PET 的 DSC 显著高于 CT LVAS 和 CTVI_Jac，但在低功能肺区域三种方法表现相似。
研究结论和讨论部分指出，CT LVAS 在与 Galligas PET 通气成像的比较中，表现与先前的 CTVI 方法相似。Bland-Altman 分析显示量化肺叶通气时偏差可忽略不计，平均体素级 Spearman 相关性为中度至良好，功能阈值化肺区域的 DSC 在所有 CTVI 方法中相似。这表明 CT LVAS 有潜力成为一种易于获取的通气成像工具，可应用于疾病特征描述、肺健康评估以及手术和靶向治疗规划等领域。然而，研究也存在一定局限性，如缺乏患者的诊断信息，无法确定不同方法在临床结果判定上的优劣；患者吸气深度和扫描参数等因素对 CTVI 的影响尚未系统研究。未来需要进一步探索 CTVI 在临床应用中的适用性，包括其对吸气量的敏感性以及扫描参数和成像剂量对通气图像质量和准确性的影响。总体而言，该研究为 CTVI 技术的临床应用提供了重要依据，推动了肺通气成像技术在临床实践中的发展，有望为肺部疾病的精准诊断和治疗带来新的契机。
