COPD患者定量CT掃描參數與血清1,25(OH)2D3和鈣水平的相關性研究

孫利柱

·論著·

COPD患者定量CT掃描參數與血清1,25(OH)2D3和鈣水平的相關性研究

孫利柱

目的 檢測慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者定量CT肺功能參數與血清中1，25-二羥維生素D3[1,25(OH)2D3]及鈣(Ca2+)水平的相關性。方法 本研究為回顧性研究，收集2012年3月至2014年3月呼吸內科就診的COPD患者57例，分別于患者急性加重期及穩定期采用最大吸氣相和最大呼氣相螺旋CT掃描，并測定受試者血清1,25(OH)2D3及Ca2+水平，同期在門診進行體檢的健康者50例為對照組，分析CT參數與血清指標的相關性。結果 COPD患者急性加重期及穩定期血清1,25(OH)2D3和Ca2+水平均明顯低于對照組(P均<0.05)，急性加重期患者上述指標低于穩定期(P<0.05)；CT肺功能成像參數中最大吸氣末(Vin)及最大呼氣末(Vex)全肺容積，最大呼氣末肺內氣體潴留體積(Vtrap)及所占百分比(Vtrap%)在急性加重期和穩定期均明顯高于對照組各指標(P<0.05)，急性加重期各CT參數均高于穩定期(P<0.05)；相關性分析顯示Vin、Vex、Vtrap及Vtrap%與血清1,25(OH)2D3呈負相關(r=-0.412、-0.409、-0.527、-0.518，均P<0.05)。血清Ca2+與血清1,25(OH)2D3呈正相關(r=0.531，P<0.05)。結論 COPD患者血清1,25(OH)2D3及Ca2+明顯降低，且與螺旋CT掃描獲得的肺部定量參數具有相關性。

慢性阻塞性肺疾病;定量CT;1,25-二羥維生素D3;鈣

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一組以持續性存在的不可逆的氣流受限為基本特征的慢性炎癥性疾病[1]，當患者出現呼吸道癥狀加重，明顯超出日常的波動范圍，且常出現藥物治療改變時則提示患者處于急性加重期。COPD急性加重是肺功能惡化、生活質量及健康狀況下降的重要因素，也是COPD死亡率增加的獨立危險因素[2]。目前有研究發現，大部分COPD患者存在維生素D缺乏，早期補充維生素D或可減輕COPD病情，改善患者肺功能，顯著提高患者的生活質量[3]。CT成像技術是近年來研究和評價COPD的一項新的方法，它可以通過測量異常肺實質和氣道的相關CT參數，準確地反映肺組織的病理變化以及嚴重程度，是COPD診斷的重要依據。目前國內尚無COPD患者CT參數與維生素D的相關性研究，因此，本研究旨在分析COPD患者穩定期和急性加重期血清1,25(OH)2D3、鈣水平及其CT影像參數改變情況，探討血清1,25(OH)2D3及Ca2+水平與CT參數的相關性，以期為COPD的臨床診斷提供新的視角，為COPD的早期治療提供新的理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究為回顧性研究，選取2012年3月至2014年3月于我院呼吸內科收治的COPD患者57例(COPD組)，男30例，女27例；平均年齡(69±9)歲。入選標準：以中華醫學會呼吸學分會慢性阻塞性肺疾病學組在2013年修訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》為判別標準[4]。COPD穩定期是診斷為慢性阻塞性肺疾病的患者咳嗽、咳痰等癥狀輕微或臨床癥狀較為穩定；急性加重期是COPD患者在疾病的病程中出現咳嗽、咳痰、氣短和(或)喘息的癥狀在短期內突然加重，膿性痰或粘液膿性痰增多，同時患者可伴有發熱等炎癥明顯加重的表現[5]。排除標準：符合下列任一情況即排除：(1)患者的肺功能檢查提示為限制性通氣障礙者；(2)具有支氣管擴張、支氣管哮喘、活動性肺結核、肺炎、肺部腫瘤、彌漫性肺間質疾病或合并嚴重心腦血管、腎臟及血液系統、免疫系統疾病者；(3)應用免疫調節劑、水楊酸、維生素D及鈣劑治療的患者；(4)長期口服糖皮質激素的患者。對照組為門診進行查體的健康人，共50例，其中男30例，女20例；平均年齡(64±7)歲;同時排除慢性咳嗽、咳痰、氣短等癥狀者。所有受試者簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 本研究采用GE brightspeed 16層CT機，受試者采取仰臥位，雙手抱頭體位，不注射對比劑，CT機在受試者深吸氣末和深呼氣末時分別從肺尖至肺底進行全面掃描，隨后利用計算機輔助檢查系統(GE公司)，將受試者掃描數據傳入軟件系統并進行分析，測量指標分別為最大吸氣末(Vin)及最大呼氣末(Vex)全肺容積，并以CT值850 Hu為閾值測定最大呼氣末肺內氣體潴留體積(Vtrap)及所占百分比(Vtrap%)。受試者次日清晨空腹，采集肘靜脈血3 ml，采用酶聯免疫吸附測定法(ELASA法)測定受試者血清1,25(OH)2D3水平，采用Roch 7600全自動生化分析儀測定受試者血鈣水平。

2 結果

2.1 COPD急性加重期及穩定期患者血清1,25(OH)2D3、Ca2+水平與對照組比較 COPD患者急性加重期血清1,25(OH)2D3為(35.2±11.7)pmol/L，穩定期為(45.1±12.1)pmol/L，而對照組為(66.3±11.9)pmol/L，明顯高于急性加重期和穩定期，且穩定期患者1,25(OH)2D3水平亦高于急性加重期患者，差異有統計學意義(P<0.05)。穩定期患者Ca2+水平為(2.2±0.5)mmol/L，急性加重期Ca2+水平下降為(2.1±0.3)mmol/L，差異有統計學意義(P<0.05)，對照組人群Ca2+水平(2.3±0.1)mmol/L，高于急性加重期及穩定期患者Ca2+水平，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

組別1,25(OH)2D3(pmol/L)Ca2+(mmol/L)COPD組 急性加重期(n=57)35.2±11.7*#2.1±0.3*# 穩定期(n=57) 45.1±12.1#2.2±0.5#健康對照組(n=50)66.3±11.92.3±0.1

注：與穩定期比較，*P<0.05；與對照組比較，#P<0.05

2.2 COPD急性加重期及穩定期患者CT參數與對照組比較 COPD急性加重期患者CT參數Vex、Vin、Vtrap及Vtrap%分別為(3.9±0.8，5.8±0.9，2.11±0.24，56±1.5)，而患者處于穩定期時Vex、Vin、Vtrap及Vtrap%則分別為(3.6±0.5，5.5±0.7，1.93±0.19，52±1.1)，各COPD患者在急性加重期時CT參數均高于穩定期，差異均有統計學意義(P<0.05)，同時對照組中對應的CT參數分別為(2.5±0.7，4.6±0.4，0.17±0.07,6±0.9)，各CT參數水平均高于COPD患者穩定期和急性加重期相應CT參數水平，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組受試者CT參數指標比較 ±s

注：與穩定期比較，*P<0.05；與對照組比較，#P<0.05

2.3 COPD患者急性加重期血清1,25(OH)2D3、Ca2+水平與CT參數的相關分析 為進一步了解COPD患者急性加重期各CT參數與血清1,25(OH)2D3和Ca2+的水平的相關性及血清1,25(OH)2D3和Ca2+水平的相關性關系，采用Pearson相關分析進行分析，結果顯示COPD患者急性加重期血清1,25(OH)2D3與血清Ca2+水平呈正相關(r=0.531，P<0.05)；同時急性加重期患者1,25(OH)2D3分別與各CT參數指標Vex、Vin、Vtrap及Vtrap%呈負相關(r=-0.412，-0.409，-0.527，-0.518，P<0.05)。

3 討論

COPD是一種嚴重危害人類健康的慢性炎癥性疾病，患者易出現心血管疾病、骨質疏松、糖尿病及腫瘤等疾病，因此病死率極高。因此，尋找COPD早期預測指標，對疾病的早期診治具有重要意義。

1,25(OH)2D3是重要的維生素D活性代謝產物，含量最多，性質也最為穩定，常被用來作為評估機體維生素D水平的檢測指標。體內維生素D水平降低可以影響鈣吸收，而低鈣血癥又可使1,25(OH)2D3半衰期縮短，形成惡性循環。鈣是細胞內重要的第二信使，當鈣離子內流增加致使細胞內鈣離子增加時，可引起炎性因子釋放、氧自由基生成，支氣管、血管平滑肌痙攣收縮，增加氣道阻力；此外，還會激活血小板及肺血管平滑肌細胞，形成微血栓并釋放血管物質導致肺循環障礙，影響氣體交換[6]。COPD患者中普遍存在維生素D缺乏，Janssens等[7]測定50歲以上曾吸煙者血清1,25(OH)2D3水平，研究發現處于Ⅲ級和Ⅳ級的COPD患者中維生素D缺乏的發生率分別為60%和77%，且1,25(OH)2D3。水平與FEV1顯著相關。Persson等[8]研究發現隨著維生素D水平的降低，COPD的患病風險增加，Lehouck等[9]觀察大劑量維生素D的治療可以減少COPD急性加重的發生。國內學者研究也發現補充維生素D可顯著改善COPD患者的肺功能[10]，這些研究進一步證實維生素D缺乏與COPD發生機制密切相關。本研究結果顯示COPD患者無論是處于急性加重期還是穩定期血清1,25(OH)2D3和Ca2+水平均低于健康受試者，此外，在COPD急性加重期和穩定期的患者的比較中，研究亦發現急性加重期患者血清1,25(OH)2D3和Ca2+水平明顯低于穩定期，這與以往研究結果一致。目前研究認為，造成COPD患者維生素D缺乏的主要原因：COPD患者中年長者多見，其胃腸功能相對薄弱，影響營養物質的攝取與吸收；患者常有長期慢性咳嗽、喘憋等癥狀，肺功能下降，此外這些患者常體力活動下降，戶外活動量減少，光照時間減少；尚有一些病情較重的患者伴有肝、肺功能下降等合并癥，導致維生素D的合成減少；再次年老者皮膚老化，致維生素D合成減少，對于一些極度消瘦者，還存在肌肉和脂肪存儲量降低等情況，長期氧療也是常見原因之一。此外，目前有研究顯示COPD患者血清1,25(OH)2D3水平可影響肺部感染的嚴重程度。維生素D可能會通過多種途徑影響由于呼吸道感染引起的COPD急性加重的頻率，導致病情嚴重惡化。本研究也證實血清1,25(OH)2D3水平與COPD嚴重程度相關。

目前，肺功能檢查(PFT)仍是COPD的診斷及臨床分級的金標準。然而，肺功能檢查不能反映局部肺功能變化，且患者對該項檢測的耐受性及依從性較差，CT以其非侵襲性和重復性佳的優勢已廣泛應用于臨床[11-13]。本研究中，我們分別于穩定期及急性加重期對COPD患者行螺旋CT低劑量掃描檢查，測量了患者最大吸氣末(Vin)及最大呼氣末(Vex)全肺容積，并以CT值850 Hu為閾值測定最大呼氣末肺內氣體潴留體積(Vtrap)及所占百分比(Vtrap%)，對COPD進行評估。結果顯示，COPD患者急性加重期及穩定期Vin、Vex、Vtrap、Vtrap%均明顯高于對照組，與先前研究結果一致；且在急性加重期COPD患者上述CT指標亦分別高于對應穩定期指標。COPD患者存在呼氣相空氣潴留，這是一個重要的CT征象，表現為局灶性低密度。呼氣相和吸氣相CT掃描可以清楚的顯示COPD患者肺部形態學特征，先前大量研究結果提示，COPD患者CT參數與其肺功能檢測指標存在相關性，也有學者研究發現，肺功能指標又與患者1,25二羥維生素D水平直接相關，但關于血清1,25(OH)2D3水平與CT參數的相關性研究報道較少。因此，本研究進一步對COPD急性加重期患者血清1,25(OH)2D3水平與Vin、Vex、Vtrap及Vtrap%做一相關性分析，結果提示它與COPD患者維生素D缺乏具有相關性，同時它還與CT參數Vin、Vex、Vtrap及Vtrap%呈正相關。

本研究尚存在一定的局限：本研究樣本量較小，且國內外對CT參數與血清1,25(OH)2D3的相關性研究較少。因此，還有待于進一步研究，通過更大標本的患者臨床資料進行更完善的討論，進一步明確CT參數在COPD患者臨床診治中的指導作用。

綜上所述，本研究結果進一步證實COPD患者存在血清1,25(OH)2D3水平低下，而且與疾病的嚴重程度和肺部CT參數(Vin、Vex、Vtrap及Vtrap%)相關。COPD患者較易出現營養不良、體重減輕、骨質疏松和抑郁，而這些均與患者血清1,25(OH)2D3低水平相關，且嚴重影響患者的生活質量[14-16]。因此，對于COPD患者應密切關注血清1,25(OH)2D3水平的監測，及早干預或可改善患者生活質量，延緩疾病進展及合并癥的出現，對COPD的診治具有重要意義。

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064100 河北省玉田縣中醫醫院影像科

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