低劑量CT定量評估肺氣腫在健康體檢中的應用價值研究

陳 斌，黃海峽（通訊作者），王丁要，瞿明月，徐國厚

（華東療養院放射科 江蘇 無錫 214065）

目前，伴隨著人民健康意識的增強以及生活水平的改善，健康體檢受到越來越多的重視，對疾病的早期發現、早期干預已經形成了共識。同時由于多層螺旋CT、HRCT的出現和掃描設備、技術的發展進步，CT逐漸成為評估肺氣腫的較為理想的工具[1-2]。本文通過收集95例無臨床癥狀吸煙者及92例非吸煙者的肺氣腫低劑量CT（low-dose computed tomography，LDCT）定量分析參數并進行對比，以探討其定量評估肺氣腫在體檢中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2017年1月至2019年12月間在華東療養院接受LDCT體檢無臨床癥狀吸煙者95例及非吸煙者92例。本研究通過華東療養院倫理委員會的批準，所有患者簽署知情同意書。

1.2 納入標準

本研究納入的吸煙者均為長期吸煙者，吸煙指數＞200（每天吸煙支數×吸煙年數）；年齡在30～50歲；男性；體重指數18～30kg/m2。排除標準：掃描時無法配合吸氣末屏氣患者，圖像質量差影響軟件分割；具有肺癌、肺結核、支擴、支氣管哮喘、慢阻肺、肺栓塞、間質性肺炎、胸部手術史等呼吸系統各類疾??；有類風濕、腎病綜合癥等免疫系統疾病；高血壓，先天性心肺疾病、糖尿病及其他部位慢性疾??；長期服用激素類藥物、支氣管擴張劑等藥物；長期職業粉塵暴露，有害化學氣體接觸等。

1.3 LDCT檢查掃描方法

采用GE Revolution 256層CT進行胸部低劑量掃描。行呼吸訓練后，所有受試者均仰臥姿勢，舉起手臂，肘關節屈曲放置于頭部兩側，以完全露出胸部。深吸氣后，屏住呼吸進行掃描。掃描范圍：肺尖至肺底，包括胸壁兩側。掃描參數：管電壓120kV，管電流40mAs，矩陣512×512，窗寬1200HU，窗位-600HU，掃描層厚5mm，層間距5mm。掃描結束后將獲得的CT圖像采用高級迭代重建算法（advanced iterative reconstruion，AIR）重建為層厚0.625mm的數據集，并將處理過的CT圖像傳輸至工作站。

1.4 肺氣腫定量分析評估方法

CT客觀定量分析肺氣腫的指標主要有像素指數（pixel index，PI）、肺容積指標及平均密度值[3]，本研究主要采用像素指數閾值限定法（PI法）即采用-950HU密度閾值，通過計算機軟件算出低于這一閾值的低密度衰減區體積（low attenuation area，LAA）占全肺體積的百分比來表示肺氣腫范圍（%LAA-950HU），得出的比值稱為肺氣腫指數（EI）。

1.5 統計學方法

采用SPSS19.0統計軟件進行數據分析，滿足正態分布的數據采用平均數±標準差（±s）表示，偏態分布數據采用中位數（四分位數間距）表示，各組間的肺氣腫程度資料比較符合正態分布的采用t檢驗，不符合正態分布的采用Mann-WhitneyU檢驗，并根據需要對檢驗水準進行調整，P＜0.05 認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較

吸煙組人員為95例，均為男性，平均年齡為（45.60±4.06）歲，體重指數為（24.65±3.9）kg/m2，吸煙指數為600（300，750）。非吸煙組人員92例，均為男性，平均年齡為（42.24±5.20）歲，體重指數為（24.71±4.49）kg/m2，吸煙指數為0。兩組人員年齡及體重指數比較無顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 兩組CT定量分析比較

兩組在全肺及各個肺葉的CT定量分析比較中顯示：吸煙組肺氣腫范圍（%LAA-950HU）均高于非吸煙組，差異有顯著性統計學意義（P＜0.05）。見表1。

3 討論

現在隨著人民生活水平的不斷提高以及對自己身體健康的重視，對疾病的早期發現、早期干預已經深入人們的健康意識當中，健康體檢在這方面發揮了重要作用。同時，隨著醫療設備和技術的進步，疾病早期發現的手段也越來越豐富。利用LDCT掃描對高危人群進行肺癌的早期篩查國內外已有大量的研究并取得了較好的效果，利用LDCT掃描對高危人群進行肺氣腫的定量分析研究正成為新的研究的熱點。

表1 吸煙組及非吸煙組全肺及各葉肺氣腫范圍（%LAA-950HU）對比（±s）

表1 吸煙組及非吸煙組全肺及各葉肺氣腫范圍（%LAA-950HU）對比（±s）

項目 右肺 右上肺葉 右中肺葉 右下肺葉 左肺 左肺上葉 左肺下葉吸煙組（n=95） 13.74±8.59 15.19±8.79 16.62±9.88 11.33±8.31 14.08±8.61 16.82±9.54 11.15±8.20非吸煙組（n=92） 10.62±7.34 12.16±7.68 13.04±8.52 8.23±6.92 10.77±7.33 13.22±8.21 7.96±6.67 Z值 -2.549 -2.327 -2.481 -2.751 -2.672 -2.542 -2.854 P值 0.011 0.020 0.013 0.006 0.008 0.011 0.004

根據流行病學的調查顯示，我國40歲以上的人群中慢阻肺患病率高達8.2%[4]。其中肺氣腫是慢阻肺特征性表現之一，其病理學診斷是指肺部的呼吸性細支氣管遠端以及肺泡管、肺泡囊、肺泡出現異常持久的膨脹擴張，并同時伴有氣道壁破壞而沒有明顯的肺部纖維化。有關文獻報道肺組織破壞要達到30%以上肺功能的檢查才會出現異常[5]，肺氣腫患者并不一定都會出現肺功能的改變，尤其對于輕微、早期的肺氣腫，肺功能檢查對肺氣腫的診斷會出現一定的局限性。LDCT能直接顯示出肺氣腫，評估肺氣腫的范圍及分布狀況。最初LDCT主要是通過影像醫師的主觀評價對肺氣腫進行評估，由于各個影像醫師主觀性診斷的經驗以及水平存在差異，同時肺氣腫的早期表現僅僅是肺的密度輕度降低，對這類人群的評估往往會出現漏診的情況。國內外多項研究表明主觀評價肺氣腫的特異性和敏感性都有一定的局限[6-7]。在CT的掃描速度以及計算機的后處理技術飛速發展的大環境下，客觀定量評估肺氣腫的準確性和敏感性都得到了大大的提升，使得發現較為隱匿性肺氣腫的同時能對輕微肺氣腫進行更客觀的定量分析。

LDCT可以早期發現小范圍的肺氣腫改變，評估肺氣腫的嚴重程度，同時能預測吸煙者發展為COPD的可能性[8]。現階段的研究提示肺氣腫可應用LDCT衰減值的像素表示出來，計算這些像素面積，推算該區域像素占總像素面積的百分比（%LAA），得出的比值被稱為肺氣腫指數（EI），所以EI是個相對值，在一定程度上排除了個體差異，能夠較為準確地反映出肺氣腫的嚴重程度[9]。目前界定-950HU是各肺葉和全肺定義的最佳界值[10]，其與肺功能的相關性最好，因此本研究將-950HU作為衡量肺氣腫范圍的閾值。通過本研究的結果顯示無癥狀吸煙組全肺及各個肺葉的%LAA-950要高于非吸煙組，即吸煙組肺氣腫的程度在全肺及各個肺葉中均高于非吸煙組。吸煙是目前廣泛存在于社會生活中的不良習慣之一。從16世紀初香煙傳入我國至今，吸煙人群數量越來越龐大，越來越低齡化。慢性氣道阻塞、慢性支氣管炎和肺氣腫的主要原因之一便是吸煙。接觸大量的煙塵可引起肺氣腫性改變在對動物的實驗中已經得到了證實[11-12]。長期吸煙者會出現支氣管黏膜下腺體增生、肥大，伴隨粘液分泌的增多很容易阻塞細支氣管，同時支氣管黏膜上的纖毛會縮短受損，從而影響纖毛的生理功能。吸煙與慢性阻塞性肺疾病的發病有明顯的相關性，吸煙可以引起肺的病理性改變，主要導致肺氣腫和呼吸性細支氣管炎等疾病的發生，有研究表明肺破壞達30%以上才會出現肺功能異常[13]。因此，當我們對吸煙者進行肺功能檢測時，特別是對于無臨床癥狀的吸煙者，很容易造成漏診情況的發生。LDCT能夠達到清楚顯示次級肺小葉結構的層次，同時可以更為清晰地顯示其細微結構的變化，因此LDCT被公認為是目前診斷肺部彌漫性疾病最有效的方法。本研究對象均為既往無呼吸系統癥狀和呼吸道慢性疾病且各項肺功能檢測指標均正常者。吸氣相能更清晰的反映肺部形態學改變，肺氣腫、支氣管壁增厚及不同程度的支氣管擴張等現象是阻塞性肺疾病的特征性表現，經過本研究對樣本吸氣相掃描并進行肺氣腫定量分析發現，LDCT對肺功能正常人群中肺氣腫的發生可以提早發現，尤其對推斷吸煙人群發生慢阻肺的可能性具有客觀價值。

綜上所述，吸煙者屬于肺氣腫的高危人群，通過本研究的結果也反映了LDCT客觀定量評估肺氣腫的準確性。無明顯臨床癥狀的早期肺氣腫人群往往在主觀評價中表現為陰性，因此通常不會受到重視，造成病情進展，而通過LDCT客觀定量分析能夠及時發現并采取針對性的干預措施。同時，計算機定量分析通常能夠自動完成，其擁有簡便、快捷、可靠和可重復性等特點，故本研究認為LDCT定量評估肺氣腫在體檢中具有著較高的臨床應用價值。