Computertomografie van de longen met hoge resolutie: nieuwe diagnostische mogelijkheden

Inleiding

Het stellen van de diagnose van één van de diffuse, interstitiële longziekten is vaak moeilijk. Een grove indeling kan worden verkregen met behulp van anamnese, lichamelijk onderzoek, bepaling van de bloedbezinking en graadmeters van de longfunctie, zoals zuurstofsaturatie, partiële O₂- en CO₂-spanning, CO-diffusie en longvolumen. Voor de diagnose is echter ook inzicht nodig in de anatomische veranderingen die de ziekte met zich brengt. Een relatief eenvoudige manier om hierover meer informatie te krijgen is de thoraxröntgenfoto. De thoraxfoto is echter niet ideaal voor het diagnostiseren van diffuse longziekten vanwege een relatief lage sensitiviteit en specificiteit. Dit ligt niet aan de spatiële resolutie van de film, maar aan overprojectie van de vele structuren in de thorax op het tweedimensionale vlak en aan de matige contrastresolutie waardoor verschillende structuren soms slecht van elkaar te onderscheiden zijn. Van de patiënten met een histologisch bewezen diffuse interstitiële longziekte heeft 10-16 een normale thoraxfoto.1 Bij een zelfde percentage patiënten met geringe afwvijkingen op de thoraxfoto worden echter histologisch geen afwijkingen gevonden.1 Bovendien zijn afwijkingen van diffuse longziekten op een thoraxfoto aspecifiek, zodat vaak een uitgebreide differentiaaldiagnose overblijft.

De definitieve diagnose kan worden gesteld op grond van een histologisch biopt van longweefsel. Dit vereist in veel gevallen een operatieve ingreep, thoracoscopie of thoracotomie. Vooral bij patiënten met een marginale longfunctie betekent dit een risico. Biopsie is niet nodig voor behandeling en prognose wanneer met behulp van de in de eerste alinea genoemde graadmeters al voldoende inzicht in de pathologische veranderingen kan worden verkregen. Wanneer echter de ingestelde therapie niet aanslaat, is toch een nauwkeuriger inzicht in de pathologische veranderingen van de long nodig.

Er bestaat dan ook behoefte aan een techniek waarmee een beter beeld gevormd kan worden van de afwijkingen in het longparenchym, zonder de noodzaak van invasieve diagnostiek, om zodoende de differentiaaldiagnose te verkleinen. Sinds enkele jaren staat ons een dergelijke techniek ter beschikking in de vorm van de zogenaamde hoge-resolutie-computertomografie (HRCT). Hierbij wordt een hoge spatiële resolutie gecombineerd met een hoge contrastresolutie en de afwezigheid van overprojectie.23 De toegenomen mogelijkheden van de HRCT weerspiegelen zich in een verdrievoudiging van het aantal HRCT-scans in ons ziekenhuis tussen 1992 en 1994.

In dit artikel geven wij een overzicht van de uitingsvormen van longafwijkingen op HRCT-scans en van de nieuwe mogelijkheden die dit onderzoek biedt voor de diagnostiek van longziekten.

Techniek

Bij hoge-resolutie-computertomografie worden dunne CT-coupes (1-2 mm) van de thorax vervaardigd, die gereconstrueerd worden met een algoritme met hoge spatiële resolutie en een sterke vergroting.2 Om bewegingsartefacten te voorkomen, moet de scantijd per opname kort zijn, bij voorkeur 1-2 s. Bij standaard-HRCT-onderzoek worden de opnamen eind-inspiratoir gemaakt met de patiënt in rugligging. Hierbij wordt de tafel tussen de opnamen telkens 10 mm verschoven.

Speciale, aanvullende opnamen zijn soms nodig. Met opnamen in buikligging kunnen dorsaal gelokaliseerde subsegmentele atelectasen worden onderscheiden van beginnende interstitiële afwijkingen, die bijvoorbeeld bij blootstelling aan asbest kunnen worden gevonden. Eindexpiratoire opnamen zijn behulpzaam bij velduidelijking van gebieden met luchtretentie, bijvoorbeeld bij bronchiolitis obliterans. Aansluitende dunne coupes over een klein traject kunnen uitsluitsel geven over de aanwezigheid van kalk of vet in een haardvormige afwijking, hetgeen kenmerken zijn van een goedaardige afwijking. Dit laatste onderzoek geschiedt vaak als aanvulling bij conventionele CT om een longhaard verder te analyseren.

De stralenbelasting van HRCT is aanzienlijk lager dan die van een conventioneel CT-onderzoek van de thorax.45 De patiënt ontvangt bij een HRCT-scan een effectieve dosis van 2 mSv tegen 10 mSv bij een conventionele CT-opname van de thorax. Ter vergelijking: de effectieve dosis bij thoraxröntgenonderzoek (een postero-anterieure foto plus een laterale) bedraagt 0,1 mSv en de effectieve jaardosis van de natuurlijke achtergrondstraling bedraagt 2,1 mSv.

Beelden

Normale anatomie

Structuren in de long van 200-300 µm kunnen met HRCT worden waargenomen.23 Dit houdt in dat details tot op het niveau van de secundaire lobulus zichtbaar zijn (figuur 1). Een secundaire lobulus is een eenheid longweefsel die door 3-5 terminale bronchioli van lucht wordt voorzien en omgeven is door een septum. De afmeting van een dergelijke lobulus is circa 2 x 1 x 1 cm. Op thoraxfoto's zijn deze interlobulaire septa zichtbaar wanneer ze verdikt zijn (de zogenaamde Kerley B-lijnen).

Afwijkingen

Afwijkingen op de HRCT-scan kunnen in vier categorieën worden ingedeeld, te weten reticulaire en nodulaire verdichtingen en gebieden van verhoogde en van verlaagde dichtheid.236 Reticulaire afwijkingen zijn streep- of lijnvormige verdichtingen en worden meestal door veranderingen in het interstitium veroorzaakt (figuur 2). Nodulaire afwijkingen zijn punt- of bolvormig en worden door veranderingen in het interstitium veroorzaakt of door materiaal in de luchtwegen (figuur 3). Gebieden van verhoogde dichtheid worden veroorzaakt door vervanging van lucht in de alveoli door niet-luchthoudend materiaal in geringe mate (matglas; figuur 4) of ernstige mate (consolidatie). Gebieden van verminderde dichtheid worden veroorzaakt door longdestructie (emfyseem), bronchi(ol)ectasie, cysten (zie figuur 3) of door luchtretentie en (of) verminderde perfusie (bijvoorbeeld bij bronchiolitis obliterans).7

De precieze lokalisatie en de uitgebreidheid van de afwijkingen kunnen met HRCT worden vastgesteld. Dit helpt bij de verdere karakterisering van de ziekte. De uitbreiding van de afwijkingen is namelijk mede afhankelijk van de fysiologische verschillen binnen de long en deze zijn er niet alleen in het craniocaudale vlak, maar ook in het transversale.8 De lokalisatie wordt vastgesteld ten opzichte van de secundaire lobulus (centri-, peri-, of panlobulair), de lobus (centraal of perifeer; zie figuur 2) en de long (craniaalcaudaal, ventraaldorsaal).

Pathologisch-anatomische radiologische onderzoeken hebben HRCT-patronen aan het licht gebracht voor diverse ziekten.2 6 Deze zijn gebaseerd op de genoemde vier categorieën van afwijkingen en hun lokalisatie. Deze patronen zijn voor een klein aantal gevallen vrij specifiek, maar meestal blijft een differentiaaldiagnoselijst over, die evenwel kleiner is dan die welke gebaseerd is op de thoraxröntgenfoto.

Ook kunnen met behulp van HRCT indirect afwijkingen op alveolair niveau waargenomen worden, ondanks het feit dat de alveoli zelf niet afzonderlijk zichtbaar zijn. Verdikking van alveolaire wanden (fibrose) of gedeeltelijke vulling van de alveoli met vocht of celdébris (alveolitis) manifesteert zich op de HRCT-opnamen als gebieden van licht verhoogde dichtheid, waardoorheen de vaten nog afzonderlijk zichtbaar zijn (zie figuur 4).910 De benaming hiervoor is matglas (in de Angelsaksische literatuur ‘ground glass’). Matglas is een klinisch relevante, maar aspecifieke bevinding die kan duiden op alveolitis, fibrose of een beginnende dan wel doorgemaakte consolidatie.

Indicaties

De belangrijkste indicaties voor HRCT staan in de tabel.1211 De eerste groep betreft patiënten met symptomen en longfunctiestoornissen die niet met behulp van een thoraxröntgenfoto geobjectiveerd kunnen worden.12 Hierbij speelt de hogere sensitiviteit van HRCT een rol. Diffuse interstitiële longziekten kunnen zo eerder aangetoond worden, met evidente gevolgen voor de therapie. Naast desquamatieve en gewone interstitiële pneumonitis is bijvoorbeeld pneumonitis ten gevolge van geneesmiddelenovergevoeligheid een afwijking die vroeg kan worden aangetoond. De bekendste is die ten gevolge van bleomycine. Die presenteert zich met aspecifieke symptomen en kan snel overgaan in irreversibele longfibrose. In een vroeg stadium is de aandoening echter nog reversibel. HRCT kan door een vroege detectie dus bijdragen aan het voorkómen van fibrose.

Dergelijke overwegingen gelden ook voor patiënten met verminderde afweer en symptomen van longinfectie. Bij vermoeden van een opportunistische infectie terwijl de thoraxfoto normaal is, kan HRCT al gebieden van matglas aantonen, duidend op vroege infectie. In bepaalde klinische situaties kan men op basis van het HRCT-beeld een waarschijnlijkheidsdiagnose stellen, bijvoorbeeld ‘Pneumocystis carinii-pneumonie’ bij AIDS-patiënten, en starten met de therapie. Veelal zal men echter toch de verwekker willen isoleren door middel van een bronchoscopie met een alveolaire lavage en gebruikt men de HRCT voor het bepalen van de geschiktste plaats voor het verzamelen van materiaal.

Ook vroege afwijkingen veroorzaakt door roken, zoals centrilobulair emfyseem, kunnen worden vastgesteld voordat de afwijkingen op de thoraxfoto zichtbaar worden.13 Indien het HRCT-beeld correleert met de klachten en de uitslagen van de longfunctietests kan verdere analyse gestaakt worden. Ook maakt deze vroege diagnostiek secundaire preventie mogelijk: men kan rokers zonder symptomen adviseren met roken te stoppen ter voorkoming van ernstige irreversibele longschade wanneer bij hen vroegtijdig geringe parenchymafwijkingen worden aangetoond.13

Bij patiënten met hemoptoë zonder zichtbare afwijkingen op de thoraxfoto en zonder afwijkingen bij bronchoscopie kunnen soms bronchiëctasieën, tumoren of kleine vaatmalformaties worden aangetoond.14

De tweede groep indicaties betreft patiënten met een afwijkende thoraxfoto. Hierbij speelt de grotere specificiteit van HRCT een rol. Hierdoor is het in sommige gevallen mogelijk de diagnose te stellen. Uit onderzoek is gebleken dat geoefende radiologen twee keer zo vaak met zekerheid een juiste diagnose stelden op basis van een HRCT als op grond van een thoraxfoto (49 versus 29), of vaker de juiste diagnose opnamen in de top-drie van hun differentiaaldiagnosen (97 vs 77).1 Een zekere diagnose kan gesteld worden bij emfyseem, waarbij vier typen onderscheiden kunnen worden (centrilobulair, panlobulair, paraseptaal en cicatriciaal emfyseem), en bij bronchiëctasieën. Bij deze laatste groep heeft de HRCT de bronchografie zelfs grotendeels verdrongen.15

Behalve bij het stellen van een positieve diagnose of het reduceren van een differentiaaldiagnose (zie figuur 3), kan HRCT ook worden gebruikt om bepaalde vermeende afwijkingen uit te sluiten. Bij 10-20 van de patiënten bij wie een interstitiële longziekte werd vermoed op basis van de thoraxfoto, bleek de HRCT normaal te zijn, hetgeen later histologisch bevestigd werd.1

Het vaststellen van ziekteactiviteit van longfibrose dan wel fibroserende alveolitis door middel van het aantonen van gebieden van matglas is een derde belangrijk indicatiegebied. Uit de pathologieliteratuur is bekend dat bij patiënten met fibroserende alveolitis corticosteroïden werkzaam zijn indien de longafwijkingen hoofdzakelijk bestaan uit alveolitis met slechts weinig fibrose. Correlatieve onderzoeken hebben aangetoond dat matglasgebieden overeenkomen met alveolitis, mits er geen aanwijzing voor fibrose te onderscheiden zijn, zoals de aanwezigheid van bronchiolectasieën.10 Met HRCT kan men zo voorspellen welke patiënten baat zullen hebben bij corticosteroïdtherapie. Mogelijk kan men zelfs aangeven wanneer de behandeling voldoende is; namelijk wanneer de gebieden van matglas verdwenen zijn.10 Dit laatste zal echter nog met meer onderzoeken bewezen moeten worden. Matglas duidt in dit verband dus op potentieel reversibele afwijkingen.

Tot slot kan men HRCT gebruiken om de optimale plaats vast te stellen voor het nemen van een biopt, in die gevallen waarbij de definitieve diagnose niet kan worden gesteld, door de plaats aan te geven van de (meeste) afwijkingen.2 Zo kan van tevoren worden bepaald of een transbronchiaal of een transpleuraal longbiopt de meeste informatie zal opleveren. Bovendien kan het biopt genomen worden op een plaats waar de ziekte actief is, namelijk een gebied van matglas. Een biopt verkregen uit zo'n gebied levert de meeste informatie op.10 Bij het verrichten van een biopsie zonder voorafgaande HRCT bestaat de mogelijkheid dat materiaal wordt verkregen uit een gebied met irreversibele (fibrotische) afwijkingen, waardoor ten onrechte de conclusie kan worden getrokken dat de ziekte zich in een onbehandelbaar stadium bevindt.

Conclusie

De mogelijkheden en de indicaties voor HRCT zijn aanmerkelijk uitgebreid in vergelijking met enkele jaren geleden, toen dit onderzoek hoofdzakelijk werd verricht ten behoeve van (preoperatieve) evaluatie van bronchiëctasieën. Een belangrijke nieuwe indicatie is de vroege diagnostiek bij patiënten met symptomen bij wie de thoraxfoto geen afwijkingen toont. Hiermee kunnen onder andere vroege stadia van interstitiële longziekten, occulte infecties en geneesmiddelenovergevoeligheid worden aangetoond. Verder kan men door de betere afbeelding van afwijkingen en hun lokalisatie de lijst met differentiële diagnosen verkleinen en soms zelfs een specifieke diagnose stellen. Mogelijk kan hierdoor het aantal longbiopsieën in de toekomst gereduceerd worden.

De mogelijkheid om een aanwijzing over de ziekteactiviteit te verkrijgen door het waarnemen van gebieden van matglas is een waardevolle aanvulling op de diagnostiek. Dit duidt meestal op potentieel reversibele afwijkingen. Tot slot biedt de nauwkeurige plaatsbepaling van de afwijkingen en het vaststellen van gebieden van ziekte-activiteit de mogelijkheid om vooraf de meest succesvolle plaats en wijze (transbronchiaal of transpleuraal) aan te geven voor biopsie.

Wij danken dr.J.Geleijns, fysicus, afd. Klinische Oncologie, Academisch Ziekenhuis Leiden, voor het verstrekken van dosimetrische gegevens over HRCT en conventionele CT van de thorax.