理解次级肺小叶的超微结构对合理解释高分辨率CT肺部影像是非常必要的。区分次级肺小叶的小叶核心与小叶间隔结构在诊断细支气管疾病中非常重要,这是由于小叶核心结构可选择性地参与疾病的形成。次级肺小叶内的细支气管和肺小血管相对容易显示和识别。但评估小叶中心结构和小叶间隔之间的肺实质结构相对困难。然而，肺实质是以细小而复杂的三维结构为特征。其形态学特点完全不同于气道和肺血管的简单分支结构。掌握肺实质的细微结构对于弥漫性肺疾病高分辨率CT图像的解释非常重要。一肺实质的正常解剖大体上观察,肺实质海绵状环绕在支气管和肺血管周围(图1)。肺实质的细微结构可以通过接触式X线摄影.HRCT.立体显微镜和组织切片而得以显示。肺可以分为两个主要部分一大约占90%的肺容积的肺实质与由气道、血管、支气管血管周围和间隔内间质以及脏层胸膜构成的肺间质。肺间质内伴有丰富的淋巴管网。
图1充气肺标本。肺实质(1)表现为海绵状，无数小孔是肺泡管和肺泡囊。如果无放大图像,肺泡是很难显影的。肺实质包绕着支气管树(2)和肺静脉(3)。横杠(-)=1cm。
(-)肺泡管和肺泡肺泡管是由肺泡成行排列而形成的管状结构而且分别进人肺泡囊。每个肺含有1.5百万~2百万肺泡管。肺泡管在立体显微镜下清晰可见(图2)。肺泡环绕着肺泡管，并且肺泡开口(肺泡“嘴”)朝向管腔(图2)。正常肺实质在接触式X线摄影下显示出细m小网状结构，这与肺泡管与肺泡连接处相对应(图3)。由于正常肺泡充满空气，它们的密度较软组织低。肺泡内气体被液体、细胞和蛋白质所取代或者发生肺不张时，其密度增加。弥漫性肺泡损伤时，肺密度增加,这是由于液体聚集和覆盖肺泡表面的透明膜形成并引起肺泡塌陷所致(图4)。
图2肺泡管和肺泡的主体显微影像。该放大图像为图3-I中圈内的部分。肺泡管(1)在横断面上为圆形，为肺池包绕(2)。肺泡为多面体形，在肺泡开口(肺泡口)处缺乏间隔组织，肺泡管的平均直径为0.3mm。(修改与ItohH,NishinoMHatabuH.Architectureofthehung;morphologyandfunction.JThoracImaging;19:;-,)
图3肺切片接触式摄片和肺实质的放大照片。比较肺切片的接触片和肺实质的放大摄片(插页)。放大倍数几乎和两张图像匹配。肺泡管(1)和肺泡(2)在接触式摄片上形成细网格状结构(3)。此处的肺泡管更加透亮。细支气管(4)表现为管状透亮影。支气管壁和肺实质形成对比。小叶间隔与X线球管平行时形成锐利线状影(5)。而斜行的小叶间隔表现为边界不清的线样阴影(6)。
图4弥漫性肺泡损伤患者接触式摄片和立体显微摄影。肺泡管(1)轻度扩张，而肺泡(2)由于透明膜覆盖肺泡口引起的肺泡塌陷导致其轮廓模糊。拍片显示粗糙网状结构(3)。与图3-3正常影像比较。肺泡管的平均直径大约为0.3mm,平均长度为0.7~1mm;朝向单一肺泡管的平均肺泡数目为21个。形状上，肺泡为多面体结构,相邻肺泡间以肺泡间隔为分隔。肺泡在较厚的螺旋形纤维束间星层状排列，在肺泡口处有较薄的胶原和弹力蛋白薄环。它们与肺泡管直接交通，交通的位置广泛且呈多边形(图5)。肺泡和肺泡管开口的排列类似蜂窝状(图6)。
图5立体显微影像显示肺泡开口(肺泡口)。肺泡管长轴切面显示蜂窝样排列的肺泡开口(1)。肺泡开口的形状(肺泡口)可以看作是肺泡壁(2)。(引自ItohH,NishinoM,HatabuH.Architecureofthehung;morphologyandfunction.JThoracImaging;19:-)
图6蜂窝前面(A)和后面(B)观。每个细胞的开口为六角形。六角形是蜜蜂利用最少的物质建造最大空间的理想形状。与肺泡不同,蜂窝的人口局限于一侧。
肺泡管缺乏合适的壁，完全由肺泡开口所覆盖。然而，在电镜下肺泡开口尖端可以见到上皮细胞。肺泡开口处是弥漫性肺泡损伤早期上皮炎症发生的位置。弹力和胶原纤维以及平滑肌位于上皮细胞下方(图7)。在疾病组织和蛋白的勾勒下，肺泡管和肺泡之间的空间排列可很好地显示。例如可见于机化性肺炎和肺泡蛋白沉积症时(图8)。
图7肺实质的显微照片。肺泡(1)外侧壁边缘邻近属于同一肺泡管(AD)的肺泡，而肺泡的顶(2)分隔属于相邻肺泡管的肺泡。外侧壁顶端(3)轻度肿胀，肺泡顶含有肺小血管4。
图8肺泡蛋白沉积症患者的显微照片。肺泡管(1)和肺泡(2)被嗜酸性物质充填。这张图有助于认识肺泡管和肺泡的各种截面图，是由于疾病导致含气腔隙减少。箭指分支状肺泡管。
肺泡间隔分为两部分---侧壁和圆顶。侧璧的边界为相同肺泡管的相邻两肺泡边界，而顶部紧靠的肺泡则来自不同肺泡管(图7)。侧壁以两个相邻的肺泡为界，而这些肺泡属于同一肺泡管。然而，圆顶相邻的肺泡属于不同的肺泡管。圆顶和侧壁来自初级和次级小叶间隔。当两相邻肺泡管之间挤满方向相反的两种肺泡时,肺泡背对背排列。这种排列在二维(图7)和三维(图9和图10)上均可显示。蜂窝是一种肺泡排列的众所周知的模式。蜂窝的人口局限于一侧，而另-侧封闭(图6)。另一种更好的模式是菱形十二面体排列(图11)。菱形十二面体排列有令人感兴趣的形态学特点。首先,这些多面体可层状无间隔堆积。其次,中空模式的横断面产生-一个六角形的人口(图11)。双层菱形十二面体入口反向排列，这类似于肺泡背对背的排列(图11)。肺泡顶为皱褶状的膜结构(图9~图11)。在组织学切片上形成波浪状的线影(图7)。肺泡顶的这种特殊的形态学特征表明该圆顶在呼吸时像手风琴和铰链一样改变肺容积。这样的运动方式可以防止过度拉伸，从而影响肺泡毛细血管的灌注。肺泡顶在肺实质内形成一连续的膜状网状结构(图12),高发生疾病时，例如细支气管肺泡细胞癌会沿着这个网状结构连续延伸可形成跨越肺泡边界的圆形病灶(图13)。肺泡管平均每1mm分叉一次,直到到达肺泡囊(图14)。网状分支是用来充填空间并且与支气管和细支气管区分的。重点总结如下:①下级分支通常由共同的肺泡顶分隔(图15)。②可出现多分支。③上级肺泡管和下级肺泡管在直径上无变化。
图9背对背排列的肺泡侧面观。肺泡顶(1)分隔相邻肺池(AD)。肺泡顶的形成坚固的膜，膜连续无间断,侧壁从肺泡顶延而来。
图10背对背排列的肺泡前面观。在图片中间，可见三个相邻肺泡(1~3).这些肺泡共用一个肺泡顶(方框区域内的星号标志)。肺泡朝向相反的方向。
图11蜂窝样构造的菱形十二面体。用5个单元格堆砌来模拟肺泡。肺泡顶(星号)由三个面向这一侧的单元格所共有(1~3)。对侧(反面)也是同向的单元结构。(引自ItohH,NishinoM.HatabuH.Architectureofthelung:morphologyandfunctionJThoracImaging;19:21-.)
图12肺实质低倍镜显微图片。显微镜下可发现两种肺泡排列模式:背对背排列(1)和蜂窝状排列(2)。后者是因横断图像避开了肺泡管所致。可见肺泡顶的连续性。尽管图3-15中提到了有例外，箭显示单面肺泡壁(图3-17)。Br,细支气管。[引自IiohH.Radiologicanatomiccorrelationofpulmonarystructureswithspecialreferencetoinfectiousdiseasesofthelung(Japanese).AntibiotChemother;23:20-29.]
图13细支气管肺泡癌的显微照片。细支气管肺泡癌沿肺泡壁不断延伸(箭)，气体勾勒肺泡管(AD)的边缘(方框中区域)被肿瘤充填的肺泡间隔(1)也可见图4
图14肺泡管。立体显微影像提示肺泡管的三维分支结构。
图15肺实质的显微图片。一个肺池管分为两个肺泡管或肺泡囊(双箭所示)。两个分支为同一管壁分隔(1)。肺泡顶的连续性被破坏，位于肺泡壁中央部边缘。短单箭显示角落处三个呼吸管彼此邻接。
(二)肺泡和肺小叶实质描述肺实质结构最好的模式是多面体。肺内最典型的多面体结构是肺泡.次级肺小叶和肺段。除此之外，肺泡管和周围肺泡的联合结构可看作是多面体单位(图16)。无合适的术语定义该单位结构，因此暂定名为呼吸管。另一术语称为肺泡管系统。呼吸管通过波浪状边缘相互连接,通常3~4个呼吸管夹角处在汇合(图15)。呼吸管夹角由肺泡顶构成。(三)双面和单面肺泡壁肺实质星海绵状，由气体和软组织组成(图1和图2)。肺实质的软组织绝大部分由肺泡间隔组成。肺实质体积的90%由气体组成，软组织占大约10%。气体40%分布于肺泡管、60%分布于肺泡。肺实质的密度约为0.1g/ml,这是由于软组织密度与水相仿,密度值0.1mg对应的CT值为-HU。肺实质环绕着肺间质结构,两者在HRCT上存在放射学对比。肺实质软组织成分主要由肺泡间隔组成。根据含有肺泡毛细血管的数量，肺泡间隔(肺泡壁)分为两型。双面肺泡壁型和单面肺泡璧型。与细支气管接触(更准确地说。是支气管旁肺间质)的肺泡顶，仅占毛细血管网的一半,该毛细血管网为双面肺泡壁(图17)。双面肺泡璧允许肺泡间隔两侧的气体交换，而单面肺泡壁的气体交换仅局限于一侧，单面肺泡壁占肺泡间隔总数的10%左右。细支气管和细支气管周围肺间质被单面肺泡壁包绕(图12)。而且,呼吸性细支气管内包含直接开口至其的肺泡(图18)。可以看到肺实质内同样背对背排列的肺泡位于细支气管内。这些肺泡的顶部可以紧靠来自其他的支气管的肺泡囊。这些连接提供了疾病向细支气管外扩散的通道，并引起小叶中心炎症(图19)。小叶中心或小叶周围结节影可见于影像-病理对照研究中,年，首次对此进行了研究。从那以后，此种影像学特点成为HRCT上的基础表现之一,可见于感染性疾病和细支气管疾病。
图16接触式摄片显示肺泡管和肺泡。肺泡内表面涂覆硫酸钡。硫酸钡由中央支气管注人。圆形透亮区为肺泡管(AD),为肺泡环绕(1)。呼吸管为多面体形状，边缘是波浪状肺泡顶。薄的透亮线为小叶间隔(2)。小气道是呼吸细支气管(3)。(引自ItohH,NishinoM,HataburH.Architecureofthelung;morphologyandfimnction.JThoracImaging;19:-.)
图17双面和单面肺泡壁。肺泡毛细血管在双面肺泡壁较为致密。单面肺泡壁位于非实质性结构旁，亦可见于图12.(引自MillerWS.Thebloodvessels.InTheLung,2nded.Springfield,ILCharlesCThomas,,p.74-88.)
图18呼吸细支气管的显微照片。呼吸支气管(1)和伴行的肺动脉(2)一同走行。肺泡开口于细支气管(圈中所示)。这些肺泡的顶部也是属于位于呼吸细支气管旁的肺泡囊的肺泡顶。(引自liohH.NishimoM,HatabuH.Architectureofthelung;morphologyandjfunction.JThoracImaging;19:.)
图19支气管肺炎患者的接触摄影肺玻片。小结节状影(箭)分布于支气管远端的细支气管旁(1),结节与脏层胸膜(2)和小叶间隔(3)之间的距离大于2mm,提示小叶中心型病变发生的特定位置。(引自ltohH./Radiologicanatomiccorrelarionofpulmonarystructureswithspecialneferencetoinfectiousdiseasesofthelung](Japanese.AntibiorChemother;23:.)
(四)肺泡毛细血管和支气管静脉丛支气管静脉丛沿着支气管壁内层和外层走行。支气管静脉丛形成丰富的网络，与相邻肺静脉交通。支气管静脉从也与最外层肺泡毛细血管相交通。这可通过微血管造影显影(图20)。这种血管连接在肿瘤血行播散的支气管壁转移中起重要作用，它经肺动脉引流。(五)侧支支气管供应的肺实质侧支支气管是供应肺实质的重要结构，其作用仅次于支气管。在日本,侧支支气管又称为子支气管或支气管。侧支支气管是大的轴向支气管的侧支,沿着支气管树走行,从肺门延伸到周围肺组织(图21)。第一支侧支支气管起源于段支气管以远端，平均直径为2mm,约为轴向支气管直径的一半。第一支侧支支气管分支常起源于支气管四级或五级分支(段支气管=二级分支)，并且其分支再到达终末支气管过程中不断发出。由第一支侧支支气管供应的肺实质位于肺野中部和内侧区域。这部分区域对应于大部分肺髓质(图22)。单侧支支气管供应的肺实质不能完全包绕上级支气管(图22)。几支侧支支气管供应轴向支气管周围的肺实质。
图20支气管静脉丛和肺泡毛细血管。在支气管动脉注入硫酸钡后肺标本接触摄片显示支气管静脉丛(BVP)和肺泡毛細血管(圈内所示)之间的连接。
图21支气管侧支。接触摂片示軸向支气管分出两只分支支气管(箭)。小支气管的管径大約2mm.
(六)肺实质和肺小血管与支气管分级相同，与轴向肺动脉相邻的肺实质是由肺动脉的侧支分支灌注的(图23)。然而，肺动脉侧支的数目多于侧支支气管的数目。肺动脉的支流分别可达终末细支气管水平(图23)。直径0.1mm的肺血管走行于肺泡顶的间质内(图24,图7)。这些小血管不在肺泡侧壁内。这些血管的恰当位置位于呼吸管汇合处,这是因为此处易收集和供应血液的缘故。肺泡毛细血管(大多在于双面肺泡壁中)位于肺泡间隔侧壁和顶部(图25)。肺泡毛细血管含有高密度多角形网状结构,占肺泡间隔总容积的50%。
图22右上肺连续层面示意图。A和B,肺实质区域内内支侧支支气管供应(1和2)。这些肺实质位于肺门支气管和血管周围,但仅占据轴向支气管的一侧。
图23支气管和肺动脉侧支。轴向支气管(1)和肺动脉(2)相伴走行,侧支支气管(3)和肺动脉侧支(4)也相伴走行。其他附属分支(5和6)如图所示，分别起源于相同和不同的上级肺动脉。肺静脉(7)走行于支气管血管树之间，并发出的小分支(8),与支气管周围的支气管静脉丛相交通。(引自ItohH.[Radiologicanatomicorrelationofpulmonarystructureswithspecialneferencetoinfectiousdiseasesofthelung/(Japanese).Antibiorchemother;23:.)
图24肺小血管的显微照片。肺小血管(1)位于一对呼吸管交汇的角落处。较小细分支(2)沿肺泡顶走行。AD:肺泡管。
图25毛细血管。照片摄于肺动脉注入硫酸钡后,可见小肺血管(1)和肺泡毛细血管(2)。该毛细血管由多边形组成密集网络。毛细血管段的平均直径约为10um,略短于其长度。(引自ItohH,NishinoM,HatabuH.Architecureofthelung;morphologyandfinction.JThorac/maging;19:-.)
(七)血管中心与肺泡间隔异常双肺容纳2亿~6亿个肺泡，肺泡间隔数量众多并弥漫分布至全肺。肺泡间隔增厚导致肺部阴影均匀增加(磨玻璃密度影)，正如局灶性细支气管肺泡癌或者弥漫性间质性肺疾病(如非特异性间质性肺炎和过敏性肺炎)所见。肺小血管基本上在肺实质内呈分支状线样结构，向远处延伸直到肺泡顶部水平。以血管为中心的疾病沿肺小血管走行可见于肺结节病和癌性淋巴管炎。在HRCT上,这样疾病可表现为散在的小结节和分支状阴影,因为这些疾病的数目和位置受到相关肺血管的限制。(八)肺段间间隔和小叶间隔肺实质由小叶间隔和肺段间隔分为次级肺小叶和肺段。间隔在HRCT上表现为线状密度增高影。分隔肺段的肺段间隔比小叶间隔要长得多(图26)。肺段间隔起源于胸膜,向深部延伸进人肺组织,到达肺「]处的支气管和肺血管。较长的肺段间隔可从纵隔表面一直延伸到侧肋，横跨肺实质。肺段间隔并非直线走行,它在肺段间回收肺静脉回流。外科切除的肺叶可通过向一支肺段支气管内充气且封闭其他肺段支气管而使其复张(图27)。这表明肺段间隔并非密封，并不阻挡空气侧向进入邻近肺段。但是间隔可以相对密闭，以阻挡黏稠炎性分泌物进入邻近肺段。肺炎引起的肺段性实变可见于HRCT上。小叶间隔在肺尖.肺野前部和肺野下部边缘、沿纵隔和横膈表面形态良好。在叶间裂和肺野后部边缘形态较差(图26)。在横断面图像上,小叶间隔从脏层胸膜表面向肺野内垂直延伸，典型的长度为1~2cm(图26)。次级肺小叶在胸膜下区很容易发现，此处小叶间隔发育良好。在此区域，小叶周围结构为胸膜、小叶间隔和肺静脉。按照Reid标准,次级肺小叶在肺门区域也可很好地得以显示。在肺门区域,肺段间隔是次级肺小叶边界的可靠标志(图28),尽管小叶间隔发育欠佳(图26)。肺门区的次级肺小叶由第一级侧支支气管供应气体。较大的支气管和肺血管(动脉和静脉)均位于次级肺小叶边缘,终末和呼吸细支气管位于每个肺小叶的中心。这些细支气管与小叶周围支气管间的距离约为2mm。小叶中心疾病可在胸膜下区和肺门区得以诊断。
图26段间隔和小叶间隔。体外矢状高分辨率CT示左上肺段间隔(1~4)。这些间隔隔断了左上肺S1+2.S3.S4和S5各段,一些段间隔之间还可见到亚段间间隔。段间隔长达肺门。与之相反，小时叶间隔短且局限于胸膜下区。引自ItohH.Radiologicanatomic