低劑量MSCT測量COPD患者肺指標與肺功能檢查的相關性

李鳴鶴 包蕓

[摘要] 目的 考察低劑量MSCT測量COPD患者肺測量指標與常規肺功能檢查的相關性，評價低劑量MSCT的使用價值。 方法 回顧性選取2016年1月～2019年1月于本院呼吸內科同時行MSCT和肺功能檢查的COPD住院患者以及健康受試志愿者各37例，利用64排128層螺旋CT行肺部MSCT掃描，自動化軟件測量和計算容積指標;利用肺功能機測定患者肺功能情況，采用SPSS22.0軟件對MSCT肺容積指標和常規肺功能指標進行比較并分析二者的相關性。 結果 兩組肺容積指標中，相比對照組，觀察組Vin、Vex、Vex/Vin明顯更高，Vin-Vex更低，差異均有統計學意義（P<0.05）;肺功能檢查結果中，相比對照組，觀察組TLC、RV、RV/TLC明顯更高，VC、FEV1、DLCO、FEV1/FVC更低，差異均有統計學意義（P<0.05）;相關性分析中，Vin與TLC相關性最好，Vex與RV相關性最好，Vex/Vin與RV/TLC、Vin-Vex與VC均呈正相關（P均<0.05）。 結論 低劑量MSCT測量COPD患者的肺指標測量值與肺功能檢查部分指標具有較高的相關性，可明確COPD患者肺功能結構的變化，可作為輔助評估COPD患者肺通氣功能的手段，且掃描曝光劑量低，值得在臨床中推廣使用。

[關鍵詞] 慢性阻塞性肺疾病;低劑量多排螺旋CT;肺功能;肺容積

[中圖分類號] R563.9;R541.5;R816? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2020）06-0139-03

[Abstract] Objective To investigate the correlation between lung index measured by low-dose MSCT and pulmonary function tests in patients with COPD， and to evaluate the application value of low-dose MSCT. Methods 37 patients with COPD inpatients and healthy volunteers who underwent MSCT and pulmonary function tests in our hospital from January 2016 to January 2019 were retrospectively selected. 64-row 128-slice spiral CT was used to perform pulmonary MSCT scanning. Automated software was used to measure and calculate the volume indicators. Lung function was measured by pulmonary function machine. SPSS22.0 software was used to compare MSCT lung volume index and conventional lung function index and to analyze the correlation between them. Results In the lung volume index of the two groups， the Vin， Vex， Vex/Vin in the observation group were significantly higher than those of the control group， and the Vin-Vex in the observation group was lower， with statistically significant difference（P<0.05）. In the pulmonary function test results， the TLC， RV， and RV/TLC were significantly higher in the observation group than those of the control group， and the VC， FEV1， DLCO， and FEV1/FVC in the observation group were lower， with statistically significant difference（P<0.05）. In the correlation analysis， the correlation of Vin and TLC was the best， Vex had the best correlation with RV， and Vex/Vin was positively correlated with RV/TLC， Vin-Vex and VC（P<0.05）. Conclusion The lung index measured by low-dose MSCT in patients with COPD has a high correlation with some indicators of pulmonary function test， which can clarify the changes of lung function structure in patients with COPD. It can be used as a means of assisting in the assessment of pulmonary ventilation in patients with COPD. Its scanning exposure dose is low and it is worth promoting in clinical practice.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease; Low-dose multi-slice spiral CT; Pulmonary function; Lung volume

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）簡稱慢阻肺，是由慢性氣道炎癥和肺損傷合并血管結構的喪失引起的再發性疾病，是造成呼吸衰竭的主要原因，嚴重危害人類健康。常規診斷主要綜合癥狀評估結合肺功能水平評估以及急性加重風險評估，而肺功能水平容易受多種因素影響，在早期肺氣腫常出現陰性結果[1]。低劑量多層螺旋CT（multi-spiral computed tomography，MSCT）對各型肺氣腫及確定肺大皰的數量具有較高的敏感性，其應用于兩相肺容積半定量分析以及定量分析正在成為醫療領域的焦點[2-3]。多層螺旋CT掃描空間分辨率高，檢測技術成熟，且掃描曝光劑量低，可作為一類新興的檢查方法。本研究擬通過考察本院收治的COPD患者MSCT掃描結果與肺功能檢查進行比較，評估其可能在肺功能評估方面的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性選取2016年1月～2019年1月于本院呼吸內科的COPD且同時行MSCT和肺功能檢查的住院患者（觀察組）以及健康受試者（對照組）各37例，其中男38例，女36例，年齡（65.2±6.7）歲。納入標準：①符合COPD診斷標準[4];②年齡≥18歲;③依從性較高患者。排除標準：①合并嚴重心腦血管系統疾病者;②合并支氣管哮喘、肺結核、肺癌等肺部其他疾病;③臨床資料不全者;④CT圖像軟件重建失敗者。于入院后48 h內分別行肺功能檢查及肺部MSCT掃描。兩組患者性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經過本院醫學倫理委員會批準，所有受試者及患者家屬均簽署知情同意書。

1.2 低劑量MSCT掃描

采用德國Siemens公司Somatom definition AS+64排128層MSCT，掃描設定參數：管電壓：10 kV，管電流80 mA，螺距l.375，掃描速度0.5s/周，層厚0.65 mm，全肺掃描4～6 s。將吸氣相與呼氣相圖像數據傳送到自動化評估軟件，利用域值限定圖像分割，設定參數：層厚圖像7 mm，窗位、窗寬分別為-600 Hu、1200 Hu，成像域值-1005～-220 Hu。由CFD分析軟件自動統計肺總容量。評估指標：①最大吸氣末的全肺容積（inspiratory volume，Vin）;②最大呼氣末全肺容積（expiratory volume，Vex）;③容積差（Vin-Vex）;④容積比Vex/Vin。總容積=總面積×層厚[5]。

1.3肺功能檢查

采用美國森迪斯Sensor Medics Vmax 22肺功能機測定，所有患者檢查均在入院1周內由肺功能室醫生操作完成。測試者取坐位，吸入沙丁胺醇200 μg，10 min后測定指標：①第1秒用力肺活量占預測值百分比（FEV1%）;②第1秒用力肺活量占用力肺活量百分比（FEV1/FVC%）;③肺總量（TLC）;④一氧化碳彌散量占預計值百分比（DLCO%）;⑤殘氣量（RV）;⑥肺活量（VC）;⑦殘氣量與肺總量之比（RV/TLC%）[6]。

1.4 統計學方法

采用SPSS22.0軟件對所有數據進行統計分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，比較采用方差分析檢驗;采用Spearman相關分析低劑量MSCT測量值與肺功能值的相關性，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1 兩組患者低劑量MSCT測量結果比較

兩組患者利用低劑量MSCT測量肺容積結果中，相比對照組，觀察組Vin、Vex、Vex/Vin明顯更高，Vin-Vex更低，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表1。

2.2 兩組肺功能檢查結果比較

兩組肺功能檢查結果中，相比對照組，觀察組TLC、RV、RV/TLC明顯更高，VC、FEV1、DLCO、FEV1/FVC更低，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

2.3低劑量MSCT測量結果與肺功能檢查結果相關性分析

相關性分析中，Vin與TLC相關性最好，Vex與RV相關性最好，Vex/Vin與RV/TLC、Vin-Vex與VC呈正相關（P均<0.05），見表3。

3 討論

COPD是一類常見多發且致死率較高的疾病，據全球疾病負擔研究項目統計，目前COPD居全球死亡原因的第4位，預計到2020年將躍居世界疾病經濟負擔的第3位[7-8]。在中國，40歲以上人群中COPD患病率約占8.2%[9]。COPD患者氣道具有相對不可逆的性質。在臨床實踐中，如果在給藥后1 s內用力容積下降不完全可逆，且當用力呼氣與用力肺活量的比值保持在70%以下時，則診斷為COPD[10]。臨床常使用肺功能檢查評估COPD患者肺功能，即通過評估患者終末細支氣管擴張的能力來預測患者肺功能水平。其嚴重程度主要通過FEV1和FEV1/FVC評價，但由于引起支氣管擴張的影響因素較多，對COPD診斷和分級可存在一些偏倚[11-13];部分患者存在呼吸狀態不穩的情況，可能影響肺容積的測定;且對于耐受性欠佳的人群，如老年人群，肺功能檢查存在一定的局限[14]。MSCT氣道成像作為一種新興的診斷技術，能清晰顯示肺組織形態學改變，基于分割原理重建患者的氣道模型，利用流體力學（CFD）在整個重建的氣道模型中提供流動特性推導出流程參數，從而得到對呼吸道體積和呼吸系統中氣道容量的具體評估[15-16]。MSCT的優勢在于在原CT成像的基礎上，將輻射劑量有效降低，在滿足影像學評估的基礎上減輕了患者接受的輻射，同時對于小氣道檢出率高，掃描速度快，后處理功能強大，可以彌補以往影像診斷的不足[17]。

葉慶榮等[18]比較肺容積指標及肺功能指標的相關性發現，Vin相當于TLC，Vex相當于RV，Vin-Vex相當于VC，而Vex/Vin相當于RV/TLC，兩種診療方法具有一定的關聯。梁凱軼等[19]對比COPD合并支氣管擴張與單純COPD患者的肺容積指標及肺功能指標發現，COPD患者合并支氣管擴張時，肺功能指標體現為明顯下降，同時MSCT可明確反映出COPD合并支氣管擴張患者肺功能及支氣管結構的變化。從本研究的結果可以看出，MSCT和肺功能檢查在對COPD患者和普通受試者進行的評估中均能得到良好的體現，均能較好地描述氣道結構和功能的變化。同時MSCT測得的Vin與TLC以及Vex與RV均有較高的相關性，說明了吸氣相與呼氣相氣道管腔面積與肺功能具有一定的相關性，與之前研究結果相近。另有國外學者對10例COPDⅢ期患者采用多層螺旋CT圖像分割分析氣道容積，并給予藥物干預后發現，患者接受干預后4 h，遠端氣道容積明顯增加（P<0.01），而肺功能參數除功能性剩余容量（ACK）有下降的趨勢外無明顯變化[20]，體現了MSCT圖像參數在診療中的預測能力和敏感性。本研究僅對比了正常受試者與COPD患者肺容積和肺功能的差異，且樣本量較少，尚存在一定不足，對于MSCT在COPD患者中應用的優勢還需更進一步研究予以闡述。

綜上所述，低劑量MSCT測量得到的COPD患者肺指標測量值與肺功能檢查部分指標具有較高的相關性，可明確COPD患者肺功能結構的變化，且掃描曝光劑量低，值得在臨床中推廣使用。

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（收稿日期：2019-03-07）