双能CT定量全肺铁氧化物沉积在电弧焊工尘肺诊断中的应用价值

本研究针对电弧焊工尘肺(AWP)与其它弥漫性肺病影像学特征重叠导致的诊断难题，通过前瞻性双能CT(DECT)技术定量全肺Fe2O3密度(DFe2O3)和总质量(Total-Fe2O3)，发现两组参数对区分AWP与健康/影像模拟对照组的AUC均>0.9，为非侵入性诊断和职业暴露监测提供新工具。

　　

电弧焊工长期吸入含铁氧化物烟雾可导致尘肺(AWP)，但传统CT诊断面临重大挑战——其常见的磨玻璃结节、树芽征等表现与过敏性肺炎(HP)、呼吸性细支气管炎等疾病高度相似。更棘手的是，约62%的职业暴露者同时有吸烟史，使得鉴别诊断雪上加霜。虽然支气管肺泡灌洗液(BALF)铁蛋白分析和肺活检可作为辅助手段，但前者特异性不足，后者具有侵入性。这一诊断困境促使研究者探索更精准的影像学标志物。

GE Healthcare合作团队通过前瞻性研究首次将双能CT(DECT)材料分解技术应用于AWP诊断。这种技术通过80kVp/140kVp快速管电压切换，能特异性识别铁氧化物(Fe₂O₃)沉积。研究包含三组人群：50名焊工、35名影像模拟对照和55名健康志愿者，通过体外实验验证测量准确性后，定量分析全肺DFe₂O₃和Total-Fe₂O₃。结果发表于《European Radiology》，为解决这一职业健康难题提供了突破性方案。

研究采用三项关键技术：1）体外模型建立（10组Fe₂O₃溶液浓度梯度验证，r=1.00）；2）256排CT宝石能谱成像(GSI)扫描，基于Fe₂O₃(水)物质对进行定量；3）全肺自动分割（阈值-1023至-170HU）结合病灶主观分级（两位放射科医师盲法评估）。

【主要结果】

1. 体外验证：Fe₂O₃测量值与实际浓度呈完美线性相关（y=0.0575+0.605x），CT值随浓度升高而增加（r=0.952）。

2. 人群差异：焊工组DFe₂O₃(0.934±0.50 mg/cm³)和Total-Fe₂O₃(4082.6±2503.1 mg)显著高于两对照组（p<0.001）。

   
   2O₃与Total-Fe₂O₃对比'>

3. 诊断效能：DFe₂O₃区分焊工与健康人的AUC达0.911（敏感性82%，特异性92.7%），与影像模拟组对比AUC 0.900。Total-Fe₂O₃的cut-off值2411.49 mg可识别84%病例。

4. 影像特征：病灶最大直径与DFe₂O₃无相关性（rho=-0.075），但主观分级与DFe₂O₃呈弱相关（rho=0.357）。

   

讨论部分指出，DECT量化技术突破传统CT仅依赖形态学的局限，首次实现AWP的特异性诊断。值得注意的是，28名影像阴性焊工的DFe₂O₃仍显著高于健康人（p<0.01），提示该技术可用于亚临床期监测。研究同时澄清吸烟不影响铁沉积参数（p>0.05），而典型病例显示病灶区DFe₂O₃可达2.257 mg/cm³，显著高于结核等 mimics。

该研究为职业医学带来三大价值：1）建立首个AWP定量诊断标准；2）证实DECT可区分炎症反应与真实铁沉积；3）为制定个体化防护策略提供客观指标。未来需扩大样本验证其在肺泡出血等罕见病中的应用价值，并探索自动分割算法以提升测量效率。