基于CT 雙能量肺灌注成像在COPD 中的應用研究價值

羅洪建，馬學進，李仕廣，江 林，楊 彬，羅 艷

（遵義醫科大第三附屬醫院影像科 貴州 遵義 563002）

慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）在臨床上較為常見，屬于呼吸系統疾病的一種，其主要特征表現為持續呼吸道癥狀和氣流受限，具有較高的發病率和致死率。COPD 具有可防治性，早期完善相關檢查能夠減少該病的發生[1]。既往，針對COPD 的診斷檢查及評估，常見的手段包括肺功能檢查、肺核素灌注顯像、MR 灌注成像等，通過上述診斷檢查手段，可以為疾病的診治提供依據，但是也存在一定的局限，其共同局限之處在于均無法顯示高分辨的解剖圖像[2]。近年來，隨著影像學技術的不斷發展，雙能CT雙能量肺實質灌注成像在COPD 的評估中逐漸應用，該評估手段能夠顯示肺的解剖信息及肺灌注功能信息[3]。本研究為進一步了解CT 雙能量肺灌注成像在COPD 中的應用價值，將我院收治的85 例COPD 患者和同期收治的20例因其它疾病需要CT 增強的患者納入研究展開分析。現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究收集2016 年9 月—2019 年8 月因我院行胸部CT 雙能量增強檢查患者數據，最終納入105 例進行研究，其中未見異常20 例，設為對照組，COPD 患者85 例，為COPD 組。COPD 組中，男51 例，女34 例；年齡42 ～76 歲，平均年齡（54.16±3.68）歲；體重指數18 ～32kg/m2，平均體重指數（22.12±4.17）m2。對照組中，男13 例，女7例；年齡38 ～74 歲，平均年齡（52.94±3.57）歲；體重指數19 ～33kg/m2，平均體重指數（22.62±4.30）m2。本研究受試者均簽署知情同書，經醫院倫理委員會批準研究，兩組一般資料差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

納入標準：（1）對照組均為無肺部疾病，經肺功能測試為非COPD 者；（2）觀察組均經肺功能測試確診為COPD，符合臨床COPD 診斷標準；（3）FEV1/FVC ＜0.7；（4）精神和認知正常者。排除標準：（1）合并肺炎、肺腫瘤、胸腔積液等嚴重心肺疾病者；（2）灌注圖像顯示嚴重偽影；（3）血管增強時間不足；（4）肺部栓塞；（5）一般資料不完善者。

1.2 方法

1.2.1 肺功能檢測 吸入0.2mg 沙丁胺醇氣霧劑，間隔15min，采用肺功能檢測儀（森迪斯VmaxEncore 229，美國）檢測用力肺活量（FVC）、第1 秒用力呼氣量（FEV1）、第1 秒用力呼氣量占用力肺活量之比（FEV1/FVC）等肺功能指標。分級標準：2017 版慢性阻塞性肺疾病全球倡議（GOLD）分為Ⅰ～Ⅳ級。

1.2.2 肺灌注掃描 行雙能量增強掃描，儀器設備為二代雙源CT 機（西門子Somation Definition），相關指標設置：管電壓——A、B 球管分別為100kV、140kV，管電流——A、B 球管分別為89mA、76mA，矩陣、準直器分別為512×512、64×0.6mm，掃描層厚、FOV 分別為0.6mm、30 ～35cm。掃描時，從足部到頭部逐層掃描，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。采用雙筒高壓注射器，以4.0ml/s 的速度，經右肘靜脈注射350mgI/ml 碘海醇對比劑，注射劑量為1.0ml/kg，之后以同樣的方式和速度注射生理鹽水30ml。

1.2.3 肺實質灌注成像 采用肺實質強化峰值期肺灌注圖像，對肺灌注表現進行觀察。采用D30fsmooth 重建算法對全部圖像進行處理，層厚和層間距均為1.0mm。重建三個序列圖像，分別140kV、100kV 和0.6 的加權圖像，傳至Siemens Syngo via 工作站。

1.3 統計學分析

數據分析使用SPSS21.0 統計軟件包，行t或χ2檢驗，相關性分析采用Pearson 分析法進行分析，若P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 對照組及COPD 組肺灌注圖像

對照組及COPD 組均順利完成肺功能檢查及CT 雙能量肺灌注圖像，均獲得高質量的肺灌注圖像及高分辨率CT平掃圖像。如圖1、2、3 所示。

圖3：GOLD ⅢCT 平掃見雙肺上葉透光度增高，肺紋理稀疏，右肺上葉為主，左肺上葉局部局域正常，肺灌注彩色編碼圖更能直觀顯示肺氣腫病變區域及灌注異常。

2.2 對照組與COPD 組全肺相對增強值方差分析

正常組全肺CT 灌注增強值與CPOD 各組間差異具有統計學意義（P＜0.05），GOLD Ⅰ與GOLD Ⅲ、GOLD Ⅳ比較差異有統計學意義。（P=0.010、P=0.003）；余各組間差異無統計學意義。如表1 所示。

表1 對照組與COPD 組全肺相對增強值方差分析結果（±s）

表1 對照組與COPD 組全肺相對增強值方差分析結果（±s）

注：均數兩兩比較結果，a：第Ⅰ組與第Ⅱ組、第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.276、P=0.010、P=0.003）；b：第Ⅱ組與第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.146、P=0.044）；c：第Ⅲ組與第Ⅳ組比較（P=0.402）。

組別 例數 均數 t P對照組 20 0.81±0.12 5.273 0.001 GOLD Ⅰ 33 0.70±0.10a GOLD Ⅱ 19 0.66±0.10b GOLD Ⅲ 17 0.59±0.15c GOLD Ⅳ 16 0.53±0.10

2.3 對照組與COPD 組左肺相對增強值方差分析

左肺區域增強值GOLD Ⅰ組與GOLD Ⅲ組、GOLD Ⅳ組比較差異有統計學意義。（P=0.003、P=0.002）；GOLD Ⅱ組與GOLD Ⅳ組比較差異有統計學意義（P=0.031）。如表2 所示。

表2 對照組與COPD 組左肺相對增強值方差分析（±s）

表2 對照組與COPD 組左肺相對增強值方差分析（±s）

注：均數兩兩比較結果，a：第Ⅰ組與第Ⅱ組、第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.236、P=0.009、P=0.001）；b：第Ⅱ組與第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.158、P=0.039）；c：第Ⅲ組與第Ⅳ組比較（P=0.426）。

組別 例數 均數 t P對照組 20 0.80±0.15 4.787 0.001 GOLD Ⅰ 33 0.67±0.12a GOLD Ⅱ 19 0.62±0.11b GOLD Ⅲ 17 0.53±0.19c GOLD Ⅳ 16 0.52±0.11

2.4 對照組與COPD 組右肺相對增強值方差分析

右肺區域增強值GOLD Ⅰ組與GOLD Ⅲ組、GOLD Ⅳ組比較差異有統計學意義。（P=0.001、P=0.002）；余無統計學意義。如表3 所示。

表3 對照組與COPD 組右肺相對增強值方差分析（±s）

表3 對照組與COPD 組右肺相對增強值方差分析（±s）

注：均數兩兩比較結果，a：第Ⅰ組與第Ⅱ組、第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P =0.253、P =0.003、P =0.002）；b：第Ⅱ組與第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.084、P=0.031）；第Ⅲ組與第Ⅳ組比較（P=0.444）。

組別 例數 均數 t P對照組 20 0.81±0.11 5.381 0.001 GOLD Ⅰ 33 0.72±0.13a GOLD Ⅱ 19 0.68±0.11b GOLD Ⅲ 17 0.60±0.17c GOLD Ⅳ 16 0.54±0.10

2.5 全肺增強值與各肺功能指標的相關性

Pearso 相關性分析顯示，全肺相對增強值與FVC、FEV1、FEV1/FVC 等肺功能指標均呈正相關（P＜0.05）。如表4 所示。

表4 全肺增強值與各肺功能指標的相關性

3 討論

臨床對于COPD 的診斷檢查，主要依靠肺功能檢查，盡管對肺功能可以進行評估，但是一方面受檢者依從性差，另一方面無法對局部肺氣腫進行定位，肺功能檢查對COPD 的評估效果往往不夠理想[4]。核素灌注顯像既往一般將其視為肺灌注評價的金標準，其有著無創的特點，但是對肺組織形態學的變化無法進行有效評估。計算機斷層成像技術（SPECT）不僅可以評估COPD 患者的肺形態，還能夠評價肺部功能，但是也存在一定的局限，特別是肺組織形態評價不夠精細并且輻射劑量較高[5]。因此，無論是肺功能檢查，還肺灌注評價，抑或是MR灌注成像、SPECT 等技術，對于COPD 的評價均存在有自身的不足。

近年來，雙源CT 雙能量肺灌注成像在COPD 患者的評價中逐漸應用，受到了業內的高度關注。雙源CT 雙能量肺灌注成像所指的灌注是在某單一時間點內靜態地對比分析碘對比劑分布信息，而動態對比增強CT 灌注可提供血流量、血容量、平均通過時間等參數，前者不同于后者[6]。目前，雙源CT 已經發展到第3 代，其中第2 代已被廣泛使用。相較于第1 代雙源CT，第2 代有很大的改進，集中表現在以下幾個方面：（1）3 種不同高低電壓組合，多于第1 代的1 種類；（2）時間和空間分辨力高于第1 代；（3）掃描范圍更大，對X線能譜的純化分析能力更強[7]。研究發現，雙源CT 雙能量肺灌注成像與動態增強CT 灌注成像之間有良好的相關性，并認為在一定情況下雙源CT 雙能量肺灌注成像可替代動態強化CT 灌注對COPD 患者肺灌注異常區域進行評估[8]。本研究嘗試采用雙源CT 雙能量肺灌注成像對COPD 患者進行評估，結果發現COPD 患者肺氣腫指數與肺功能分級具有顯著相關性，正常組與COPD 患者各組間肺相對增強值具有差異性，COPD 患者各組間有一定差異性（P＜0.05）；但部分相鄰組間差異不顯著，有待進一步擴大樣本量進行研究。在該研究過程中，納入標本收呼吸運動影響可能導致納入誤差，但CT 雙能量肺灌注成像對COPD患者的研究可成為一努力的方向，結合軟件自動定量肺相對增強值、肺氣腫指數等質變，有望使COPD 的評估更加全面。

綜上所述，CT 雙能量肺灌注成像技術在COPD 患者病情評估中有一定的臨床價值，結合肺功能成像可對COPD 患者肺氣腫區域進行解剖定位，有利于更好地指導臨床，進一步深入研究，有望提供更全面的臨床應用價值。