雙源CT肺容積測定在支氣管哮喘患者支氣管舒張試驗中的應用價值

黃梅萍黃拔威王潔蘭長青翁恒林友飛官紅蓮馬晨暉

雙源CT肺容積測定在支氣管哮喘患者支氣管舒張試驗中的應用價值

黃梅萍1黃拔威2王潔1蘭長青1翁恒3林友飛3官紅蓮1馬晨暉1

目的探討雙源CT（DSCT）的容積指標與支氣管哮喘患者支氣管舒張試驗（BDT）中肺功能指標的相關性，評估其在支氣管舒張試驗中的價值。方法選擇BDT陽性的哮喘急性發作患者70例為哮喘組，BDT陰性的50例作對照組，在BDT前后進行雙相HRCT掃描，比較BDT前后兩組DSCT 各項容積指標的差異及動態變化，分析其與肺功能指標的相關性。結果與對照組比較，哮喘組BDT前最大呼氣末容積、BDT前后最大呼氣末容積差值的絕對值及最大呼氣末容積變異率均增高（P＜0．01）。經相關性分析顯示，最大呼氣末容積、最大呼氣末容積變異率與△FEV1、FEV1變異率有顯著相關（P＜0．01），最大呼氣末容積變異率與BDT前后的FEV1/FVC及變異率、FEV1%預_后多項指標具有相關性。結論支氣管舒張試驗前后，DSCT肺容積指標動態變化與肺功能指標具有相關性，能夠有效評估支氣管哮喘患者肺功能，對診斷哮喘具有重要意義。

雙源CT；肺容積；支氣管舒張試驗；支氣管哮喘

隨著多層螺旋CT（Multi Slice Spiral Computed Tomography，MSCT）設備的更新及后處理軟件的飛速發展，CT對肺容積的檢測更加安全、簡便、準確。MSCT對肺功能定量及半定量的分析研究有不少報道。對于支氣管哮喘患者支氣管舒張試驗前后MSCT肺容積的動態變化，缺少相關報道。本研究利用西門子Flash雙源CT（DSCT）對支氣管哮喘患者支氣管舒張試驗（BDT）前后肺吸氣相、呼氣相進行肺容積測定，將肺容積的動態變化與肺功能的指標進行相關性分析，探討DSCT容積指標在支氣管哮喘中的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

哮喘組：收集2014年8月到2016年7月于我院確診支氣管哮喘經BDT檢查陽性的患者70例，男性34例，女性36例，年齡29～60歲，平均（49.7±11.52）歲。診斷標準符合2016年版支氣管哮喘防治指南[1]。本研究嚴格除外胸廓畸形、肺部大面積感染、胸腔積液、氣胸和縱隔氣腫、過敏性支氣管肺曲菌?。ˋBPA）、支氣管擴張、肺內實質性病灶直徑＞5 cm等影響肺功能疾病的患者及極重度的支氣管哮喘患者。對照組：選擇同期于我院行BDT檢查陰性的患者50例，男性25例，女性25例，年齡19～62歲，平均（49.6±14.01）歲。所有患者均行BDT檢查，并于BDT前后行最大吸氣末、最大呼氣末HRCT檢查，兩項檢查均在同一天完成。我們在研究中充分尊重了研究對象的知情同意權。

1.2 儀器與方法

使用西門子第二代光子雙源CT（SOMATOM Definition Flash，Forchheim, Germany）進行數據采集。掃描參數：管電壓80 KV，管電流采取自動管電流調節技術（CARE Dose 4D），參考管電流110 mAs，Pitch 3.0，準直128×0.6 mm，旋轉時間0.28 s。受試者行仰臥位，雙手上舉。分別于最大吸氣末及最大呼氣末從肺尖掃至肺底。不注射對比劑。重建采用肺窗，重建層厚1 mm，層間距0.7 mm，卷積核I 70 f。掃描前嚴格訓練患者最大吸氣末屏氣、最大呼氣末屏氣。

1.3 CT容積測定

采用Pulmo 3D軟件（Syngo Via，VA30A）進行后處理，分別對BDT前后最大吸氣末及最大呼氣末的肺窗圖像進行肺容積測定。該軟件自動將肺組織與其他組織（胸壁、心臟、大血管、氣管、縱膈等）分別開來，部分可以手工修正。軟件自動得出BDT前最大吸氣末容積（Vin_前）與最大呼氣末容積（Vex_前）、BDT后最大吸氣末容積（Vin_后）與最大呼氣末容積（Vex_后），在此基礎上得出BDT前后最大吸氣末容積差（Vin_后—Vin_前）及最大吸氣末容積變異率[（Vin_后—Vin_前）/Vin_前×100%]、BDT前后最大呼氣末容積差的絕對值（|Vex_后—Vex_前|）與最大呼氣末容積變異率（|Vex_后—Vex_前|/Vex_前×100%）。

1.4 肺功能測定（PFT）

采用德國耶格公司高頻組合式模塊化專業肺功能診斷系統對患者進行BDT檢測。試驗時先對患者進行肺通氣功能測定，然后使用霧化機吸入復方異丙托溴銨溶液一支（商品名：可必特，2.5 ml/支），15 min后再次行肺通氣功能測定，依照美國胸科協會標準，重復測試3次，最佳兩次的差值不超過5%，選擇最佳數據為基礎值。在此基礎上計算得出BDT前的第1秒用力呼氣容積占預計值百分比，即一秒量（FEV1%預_前）、第1秒用力呼氣容積與用力肺活量的比值，即一秒率（FEV1/FVC_前）、BDT后的一秒量（FEV1%預_后）、一秒率（FEV1/FVC_后），BDT前后一秒量的改善絕對值（△FEV1）、FEV1變異率、FEV1/FVC變異率等。BDT陽性結果判斷符合2016年版支氣管哮喘防治指南的要求（FEV1%Pred增加值≥12%，且FEV1絕對值≥200 ml）?；颊呷∽?。肺功能檢查由專業的肺功能科醫師檢查。

1.5 統計學處理

使用SPSS 22.0統計軟件進行統計分析，計量資料以（均數±標準差）表示，兩組間進行兩獨立樣本的非參數檢驗方法，用Kendall秩相關分析法分析BDT試驗前后肺容積的動態指標與肺功能指標的相關性，P＜0.05差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組支氣管舒張試驗前后肺容積指標的比較

與對照組比較，哮喘組舒張試驗前最大呼氣末容積（Vex_前）、舒張試驗前后最大呼氣末容積差值的絕對值（|Vex_后—Vex_前|）及最大呼氣末容積變異率（|Vex_后—Vex_前|/ Vex_前×100%）均增高（P＜0.01）。見表1。

2.2 兩組支氣管舒張試驗前后雙相肺功能指標的比較

兩組間肺功能指標比較，差異有統計學意義（P＜0.01）。見表2。

2.3 BDT前后雙相CT肺容積的動態指標與肺功能參數的相關性分析

哮喘組Vex_前、Vex_后、Vex變異率與△FEV1、FEV1變異率有顯著負相關（P＜0.01），Vex變異率與FEV1%預_后、FEV1/FVC_前、FEV1/FVC_后、FEV1/FVC變異率多項指標具有相關性。BDT前后哮喘組Vex與FEV1/FVC變異率顯著相關（P＜0.01），Vin與FEV1%預、FEV1/FVC變異率具有相關性（P＜0.05），與FEV1/FVC相關性較對照組更好（P＜0.01）。BDT前后兩組Vex與FEV1%預、FEV1/FVC均有顯著相關（P＜0.01）。見表3。

表1 兩組支氣管舒張試驗前后肺容積指標比較（±s）

參數哮喘組（n=70） 對照組（n=50）Z PVin_前（cm3） 5 145.84±1 342.36 4 659.94±1 323.32 -1.515 0.13 Vex_前（cm3） 3 428.88±1 296.22 2 660.58±972.67 -2.846 0.004 Vin_后（cm3） 5 178.27±1 285.63 4 789.94±1 269.92 -1.028 0.304 Vex_后（cm3） 2 865.91±1 289.07 2 579.25±961.86 -0.974 0.330 Vin_后-Vin_前（cm3） 32.42±426.74 130±573.42 -0.602 0.547（Vin_后—Vin_前）/Vin_前×100% 1.61±10.75 4.4±19.20 -0.713 0.476 |Vex_后—Vex_前|（cm3） 566.36±178.87 81.33±116.25 -7.940 0.000 |Vex_后—Vex_前|/Vex_前×100% 18.59±7.65 3.20±3.80 -7.840 0.000

表2 兩組支氣管舒張試驗前后肺功能指標比較（±s）

參數 哮喘組 對照組Z P△FEV10.33±0.13 0.07±0.04 -8.154 0.000 FEV1%預_前 53.04±13.88 79.14±22.11 -5.566 0.000 FEV1%預_后 65.18±15.87 81.27±22.11 -3.575 0.000 FEV1變異率 18.67±15.91 3.2±2.03 -3.851 0.000 FEV1/FVC_前 58.19±7.04 71.44±12.30 -5.017 0.000 FEV1/FVC_后 65.16±9.78 72.64±12.31 -3.211 0.001 FEV1/FVC變異率 11.98±10.15 1.74±3.02 -6.188 0.000

3 討論

支氣管哮喘是常見的呼吸系統疾病，支氣管舒張試驗是臨床上用以測定氣道氣流受限可逆性的可靠方法，其陽性結果被作為哮喘的診斷標準之一。目前肺容積的金標準是肺功能[2]，公認FEV1是評價支氣管舒張試驗的最合適指標。

近年來，國內外有不少關于肺容積與肺功能的相關研究，CT肺功能成像已成為研究熱點[3-4]，為肺功能的評估和研究提供了一個新方法[5]。Brown等[6]認為CT檢查的可重復性優于PFT。Sandra Pauls等[7]認為MSCT測定的肺容積值診斷肺氣腫是可行的，且與COPD的分級具有較好的相關性；蒙秋華等認為可采用呼氣相及吸氣相結合以提高氣流受限或空氣潴留類疾病的診斷情況[8]；利用CT掃描客觀計算肺容積的方法來定量分析CT肺像素指數[9]等。目前研究主要應用于肺氣腫的診斷和分級方面[10]。支氣管哮喘患者BDT前后肺容積測定的動態變化未見相關報道。

3.1 DSCT肺容積測定在支氣管哮喘患者肺容積的動態變化研究中的可行性

本研究中采用西門子第二代光子雙源CT（Somatom Definition Flash），機器內自帶有Care Dose 4D軟件，該軟件按患者不同體型和不同部位自動調整有效mAs，在保證圖像質量良好的同時最大限度減少不必要的輻射，同時使用低電壓（80 KV）進行掃描，從而雙方面降低輻射劑量，更符合ALARA原則。既往研究[11]報道降低輻射劑量對肺氣腫肺體積測量影響較小，支氣管哮喘急性發作患者肺容積呈過度充氣狀態，故本研究采用了低劑量的雙相掃描模式。另外，Somatom Definition Flash CT掃描速度快，旋轉時間0.28秒/圈，大部分掃描可以在1秒內完成，所以絕大部分患者均能順利完成掃描，增加患者舒適性和依從性，降低了呼吸對數據測定的影響。此外，根據掃描原始數據重建成1mm的薄層肺窗圖像，采用Syngo CT Pulmo 3D軟件（Syngo Via，VA30A）進行后處理，該軟件自動將肺組織與其他組織（胸壁、心臟、大血管、氣管、縱膈等）分別開來，并能夠自動計算出全肺容積等多項參數，與以往的軟件相比，提高了數據的準確性和可重復性，使數據更貼近真實值，為研究打下堅實的基礎。

3.2 DSCT肺容積指標動態變化與肺功能指標相關性分析

本研究中支氣管舒張試驗前后 DSCT 定量測量結果顯示，哮喘組BDT前最大呼氣末容積（Vex_前）、BDT前后最大呼氣末容積差的絕對值（|Vex_后-Vex_前|）及最大呼氣末容積變異率較對照組均有差異（P＜0.01）；用藥前后Vin差值及變異率較對照組無差異（P＞0.05）。哮喘組BDT前后的FEV1、FEV1/FVC均低于對照組，△FEV1、FEV1變異率及FEV1/FVC變異率均高于對照組，差異具有統計學意義。說明哮喘組患者與對照組在肺容積指標方面存在差異，哮喘發作期Vex增大，用藥前后Vex差值及Vex變異率增大，反映了肺功能的動態變化，試驗前肺容積增大，殘氣量增大，肺充氣過度，順應性降低，吸入支氣管擴張劑后，肺通氣功能迅速改善，FVC增加，FEV1增加，殘氣量減少，用藥前后殘氣量的變化量及變異率增大，與PFT測定結果一致，呼氣性指標差異顯著，而吸氣性指標無明顯差異，與哮喘發作時流速受限以呼氣性為主、氣道阻塞具有可逆性的特點相符。DSCT容積指標的測定，能客觀反映哮喘患者肺容積，支氣管舒張試驗前后肺容積的變化量及變異率，能反映可逆的氣道阻塞狀態，間接反映了氣道的高反應性。

本研究通過相關性分析顯示病例組Vex_前、Vex_后、Vex變異率與△FEV1、FEV1變異率有顯著相關（P＜0.01），Vex與FEV1/FVC_變異率亦顯著相關，Vex變異率與吸入支氣管擴張劑前后的FEV1/FVC及變異率、FEV1%預_后具有相關性（P＜0.05），這說明 DSCT 肺容積指標與肺功能檢測具有良好的一致性，通過BDT前后對肺容積指標Vex的測量及Vex變異率計算，能夠反映支氣管舒張試驗中△FEV1及FEV1變異率的變化，從而反映出肺通氣功能及用藥前后的變化，間接判斷氣道的可逆性，并對病情進行評估。兩組中Vex與BDT前后FEV1%預、FEV1/FVC均有顯著性關系，上述結果與相關文獻報道一致[12]。

綜上所述，支氣管哮喘患者BDT前后DSCT肺容積測定動態指標與肺功能指標具有相關性，能反映肺功能的變化，DSCT肺容積測定應用于支氣管舒張試驗中，簡單易行，可重復性好，為支氣管哮喘的診斷提供了一種新方法。

[1] 中華醫學會呼吸病學分會哮喘學組． 支氣管哮喘防治指南（2016年版）[J]． 中華結核和呼吸雜志，2016，39（9）：675-697．

[2] 張利華，王云華，蔣中標，等． 多層螺旋 CT 低劑量雙相掃描像素指數對慢性阻塞性肺病肺功能的評價研究[J]． 中華放射學雜志，2012，46（9）：784．

[3] Diaz AA，Come CE，Ross JC，et al． Association Between Airway Caliber Changes with Lung Inflation and Emphysema Assessed by Volumetric CT Scan in Subjects with COPD[J]． Chest，2012，141（3）：736-744．

[4] 尹子銘，高莉，王霄英，等． 64 層螺旋 CT 肺容積成像在慢性阻塞性肺疾病中的診斷價值[J]． 中國醫學影像學雜志，2012，20（3）：184-187．

[5] 隋昕，宋偉，薛華丹，等． CT 雙相掃描三維定量分析慢性阻塞性肺疾病CT 肺功能與常規肺功能的關系[J]． 中華放射學雜志，2013，47（5）：405-409．

[6] Brown MS，Kim HJ，Abtin F，et al． Reproducibility of lung and lobar volume measurements using computed tomography[J]． Acad Radiol， 2010，17（3）：316-322．

[7] Pauls S，Gulkin D，Feuerlein S，et al． Assessment of COPD severity by computed tomography: correlation with lung functional testing[J]． Clinical Imaging，2010，34（3）：172-178．

[8] 蒙秋華，陳嬌香，曾慶思，等． 慢性阻塞性肺疾病的肺氣腫CT測量與肺功能分度的相關性研究[J]． 實用放射學雜志，2012，28（10）：1530-1533．

[9] Bei Y，Duong-Quy S，Hua-Huy T，et al． Activation of R hoA/R ho-kinase pathway accounts for pulmonary endothelial dysfunction in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J]．Physiol Rep，2013，1（ 5） ： 100-105．

[10] Gompelmann D，Eberhardt R，Herth FJ，et al． Novel endoscopic approaches to treating chronic obstructive pulmonary disease and emphysema[J]． Physiological Reports，2013，1（5）：105．

[11] 王曉華，段江暉，杜毅鵬，等． MSCT測量不同CT閾值下慢性阻塞性肺疾病患者肺潴留體積[J]． 中國醫學影像技術，2013，29（10）：1649-1652．

[12] 梁凱軼，余艷芳，周慧． AECOPD 患者 64 層 MSCT 肺容積成像與肺功能測定的相關性研究[J]． 臨床肺科雜志，2016，21（10）：1805-1808．

讀者 作者 編者

參考文獻的著錄原則

一、 只著錄最必要、最新的文獻。著錄的文獻要精選，僅限于著錄作者親自閱讀過并在論文中直接引用的文獻，而且，無特殊需要不必羅列眾所周知的教科書或某些陳舊史料。

二、只著錄公開發表的文獻。公開發表是指在國內外公開發行的報刊或正式出版的圖書上發表。在供內部交流的刊物上發表的文章和內部使用的資料，尤其是不宜公開的資料，均不能作為參考文獻引用。

三、引用論點必須準確無誤，不能斷章取義。

四、采用規范化的著錄格式。

Application Value of Dual Source CT Lung Volume Measurement in Patients With Bronchial Asthma in Bronchial Dilation Test

HUANG Meiping1HUANG Bawei2WANG Jie1LAN Changqing1WENG Heng3LIN Youfei3GUAN Honglian1MA Chenhui11 Department of CT, Fuzhou Pulmonary Hospital, Clinical Teaching Hospital of Fujian Medical University, Fuzhou Fujian 350008, China; 2 Respiratory Medicine, South Branch of Fujian Provincial Hospital, Fuzhou Fujian 350028, China; 3 Respiratory Medicine, Fuzhou Pulmonary Hospital, Clinical Teaching Hospital of Fujian Medical University, Fuzhou Fujian 350008, China

ObjectiveTo investigate the relationship of dual-source CT (DSCT) lung volume indexes with lung function indexes in patients with bronchial asthma in bronchial dilation test(BDT),and to assess its value in BDT.Methods70 cases of patients with bronchial asthma of acute stage with positive results of BDT were selected as asthma group. 50 cases of patients with negative results of BDT were selected as control group. Allpatients underwent dual phase dual-source CT scans before and after BDT. The volume indexes and changes between the two groups were compared, and the correlation with PFT indexes were analyzed.ResultsThe volume at maximum expiration before BDT, the absolute value of the volume difference at maximum expiration before and after BDT, the volume variation rate at maximum expiration of asthma group were significantly higher than control group (P＜0.01). The correlation analysis showed that, the volume at maximum expiration, the volume variation rate at maximum expiration have signifcant correlations with △FEV1and FEV1mutation rate (P＜0.01).The volume variation rate at maximum expiration has correlation with mang indexes such as FEV1/FVC before and after BDT, FEV1/FVC variation rate, FEV1%pre_after.ConclusionThe dualsource CT lung volume indexes and dynamic changes before and after BDT have correlations with lung function indexes, and can efectively assess the pulmonary function of bronchial asthma patients, which is important to the diagnosis of asthma.

Dual Source CT;Lung volume;Bronchial dilation test;Bronchial asthma

G446

A

1674-9308（2017）04-0093-04

10．3969/j．issn．1674-9308．2017．04．049

福建省衛生廳青年科研課題（2012-2-72）

1 福建醫科大學臨床教學醫院福州肺科醫院CT室，福建福州 350008；2 福建省立醫院南院呼吸內科，福建 福州 350028；3 福建醫科大學臨床教學醫院福州肺科醫院呼吸內科，福建 福州 350008

王潔，E-mail：emiao3@sina．com