呼吸雙相高分辨CT評估慢性阻塞性肺疾病氣道重構的效果

項萍 孫守忠* 曹志堅 許茂盛 葛敏 陳芳

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種呼吸系統常見病，全世界估計有2.1億患者［1］，在我國高發。COPD臨床評價缺乏直觀性，目前診斷主要依賴肺功能檢查，但肺功能檢查不能可靠評價肺組織及氣道改變；高分辨率CT（HRCT）能清晰顯示肺組織的結構及支氣管壁、支氣管腔［2］。動態HRCT直接測量法可評價COPD支氣管總面積與氣道腔面積變化率改變情況。作者通過呼吸雙相高分辨CT（HRCT））三維靶重組測量感興趣支氣管腔面積，觀察COPD患者氣道重構變化。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2016年1月至2017年12月本院符合COPD標準的患者40例，男34例，女6例；年齡40～70歲，平均年齡62.4歲。患者均符合以下條件：（1）符合2007年中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組修訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》診斷標準；（2）排除哮喘合并有慢性阻塞性肺病，慢性阻塞性肺病合并支氣管擴張、間質性肺病、肺結核等肺部疾病；（3）無內科重大基礎疾病者，如高血壓病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、糖尿病、甲狀腺功能亢進癥、免疫系統疾病等；（4）無胸部手術史；（5）排除精神狀態不穩定者，不能長期堅持藥物治療患者；（6）排除極重度COPD患者。另收集正常志愿者20例，男12例，女8例；年齡40～70歲。

1.2 CT掃描及后處理方法 使用SOMATOM Sensation 64 CT掃描儀（德國西門子），HRCT分別行呼氣相及吸氣相平掃，掃描范圍從肺尖上1～2cm至肺底。掃描參數：準直0.6mm×64，120kV，80mAs，0.5s/Rot。掃描結束后對右肺行圖像高分辨率靶重組，利用3D技術對右肺下葉背段5級支氣管中段行橫斷面、冠狀面、矢狀面等多方位重組，采用標準肺窗（窗寬1450～1650，窗位-500～-650）觀察支氣管橫截面；測量支氣管壁內側氣道腔面積（A1）、總橫截面積（A2），通過公式A%=A1/A2×100%計算出氣道腔面積占氣道總橫截面積百分比（A%）。測量包含呼氣相及吸氣相，計算呼氣相面積百分比（EA%=EA1/EA2×100%）及吸氣相氣道面積百分比（IA%=IA1/IA2×100%），通過公式SA%= EA%/IA%×100%計算呼氣相與吸氣相氣道面積變化比。見圖1、2。

圖1 A1氣道腔面積，A2支氣管總面積

圖2 1Area氣道腔面積（A1），2Area支氣管總面積（A2）

1.3 肺功能檢查方法 行肺功能第1秒用力呼氣容積百分比FEV1%、第1秒用力呼氣容積占用力肺活量比值（FEV1/FVC）、用力呼氣中段流速（FEF25-75）、用力呼氣末段流速（FEF75-85）、最大呼氣流量（PEF）、殘氣量占肺總量百分比（RV/TLC）、氣道阻力、支氣管舒張試驗等檢查。

1.4 統計學方法 采用SPSS119.0統計軟件。若符合正態分布計量資料以（x±s）表示，則用t檢驗，若不符合正態分布，則采用秩和檢驗；相關性檢驗用Pearson 相關分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組呼氣相面積百分比（EA%）、吸氣相氣道面積百分比（IA%）及呼氣相與吸氣相氣道面積變化比（SA%）平均值比較 觀察組均值明顯低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表1 兩組EA%、IA%及SA%比較（x±s）

2.2 Pearson 相關分析 COPD患者EA%、IA%及SA%與FEV1%、FEV1/FVC呈正相關，與RV/TLC呈負相關，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表2 Pearson 相關分析

3 討論

COPD是呼吸系統常見病、多發病之一，是一種以持續阻塞來自肺部氣流為特征的，阻礙正常呼吸且診斷不足、威脅生命的肺病，現有研究發現病程是無法完全可逆的。將近90%的COPD死亡發生在低收入和中等收入國家，我國也是COPD高發國家之一。世衛組織在COPD方面的工作目標之一是預防過早死亡和可避免的重大慢性疾病所造成的殘疾。COPD特征性的病理學改變存在于中央氣道、外周氣道、肺實質和肺的血管系統，慢性炎癥導致氣道壁損傷和修復過程反復循環發生。修復過程導致氣道壁結構重塑，膠原含量增加及瘢痕組織形成，這些病理改變造成氣腔狹窄，引起固定性氣道阻塞。

肺功能檢查是判斷氣流受限的客觀指標，其重復性好，對COPD的診斷、嚴重程度評價、疾病進展、預后及治療反應等均有重要意義。氣流受限是以FEV1和FEV1/FVC降低來確定的。FEV1/FVC是COPD的一項敏感指標，可檢出輕度氣流受限。氣流受限可導致肺過度充氣，使肺總量（TLC）、功能殘氣量（FRC）和殘氣容積（RV）增高，肺活量（VC）減低。但是肺功能檢查結果受到患者配合度、主觀依從性的制約，不能直觀顯示受累氣道的分布，而且由于肺的代償作用，當肺功能檢查出現異常以前，已經有相當數量的氣道存在病變。CT評價COPD是近年來研究的熱點，隨著醫學影像技術的發展，高速螺旋CT具有良好的空間分辨率及時間分辨率，能清晰的顯示肺組織的細微結構，幾乎達到能顯示與大體標本相似的形態學改變，且與肺功能檢查有較好的相關性［3］。

HRCT行小氣道面積測定，能夠清晰顯示小氣道改變，在小氣道異常檢查中，具有較高的敏感性和特異性，由于使用0.6mm薄層掃描技術，不但清晰地顯示肺組織的細微結構，且三維重組技術可以直觀重組支氣管樹，消除小氣道分支的不規則性及多向性所產生的傾斜誤差，準確顯示支氣管壁、腔及所伴行血管直徑變化，因而HRCT已經成為目前評價小氣道病變的最好影像學技術［4］。HRCT掃描數據采用骨算法進行圖像重組，可識別100～200μm的結構，甚至可以顯示直徑1.5～2.0mm大小的氣道，因此較傳統的CT在氣道和肺實質的顯像方面有更高的分辨率［5］，并可顯示氣道狹窄的部位、大小及分布。以往研究測量支氣管壁厚度與氣道腔面積是以上葉尖段和下葉后基底段相對水平面垂直的支氣管橫截面為基礎測量支氣管及管壁直徑，進行面積計算［6］，無法矯正氣道走行、支氣管管腔與管壁不規則所帶來的誤差，此次研究采用三維重組直接測量含支氣管壁在內總面積與氣道腔面積［7］，此種方法測量，減少氣道走行、支氣管管腔與管壁不規則帶來的誤差，更具有科學性與合理性，操作更加簡便、易行。以往研究主要計算呼氣相氣道腔面積與支氣管總面積變化，此次將分別計算呼氣相及吸氣相氣道腔面積百分比，同時還將計算呼氣相及吸氣相面積變化比，以考察呼氣及吸氣相COPD患者面積變化比與肺功能變化關系。本資料表明COPD患者EA%、IA%及SA%均值明顯低于正常對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。提示COPD患者小氣道管壁增厚，氣道腔面積占氣道總橫截面積百分比降低。COPD患者EA%、IA%及SA%與FEV1%、FEV1/FVC呈正相關，與RV/TLC呈負相關，提示COPD患者氣道受限程度隨著支氣管壁的增厚氣道腔的狹窄而加重。

綜上所述，呼吸雙相HRCT直接定量法測定COPD患者氣道面積變化與肺功能檢查指標具有良好相關性，對于COPD評估更加準確，有較高的臨床價值。