329 例正常成人肺容積后處理相關數據的應用分析

趙亞楠

(保定市慈惠體檢門診部 醫學影像科，河北 保定 071000)

0 引言

在一次呼吸運動過程中，吸氣末期狀態下肺組織體積達到最大，因此通常被用來進行胸部影像檢查觀察肺組織的最佳呼吸時相，也稱為單時相。通過查閱文獻發現，近年來通過雙時相[1-4]進行肺功能研究的逐漸增多，可以進行兩期的肺容積數據的對比。然而文獻報道基本上基于肺組織的病理狀態[5-6]，比如術前術后肺部容積及各肺葉的恢復情況、肺氣腫的分級分度等，查閱文獻并未發現人體生理狀態下肺容積或肺功能的相關報道，所以本組研究針對正常人體生理狀態下肺容積相關數據進行整理分析，也為下一步進行氣胸壓縮量等研究積累數據。

1 資料與方法

篩選2018 年1 月1 日至 12 月31 日來本院進行胸部CT 檢查結果為陰性的病例。然后按下列標準嚴格準入：①研究對象年齡在18-65 歲之間；②排除各種影響導致胸部正常容積改變的先天及后天因素，如胸部結構畸形、術后等，包括胸廓骨質結構發育異常、胸壁和縱膈軟組織發育異常、大血管發育變異等、膈肌變異及術后、鄰近腹腔內肝臟脾臟腫瘤性病變等；③由兩名高年資醫師共同進行篩選，凡是商榷不定的皆納入排除對象。

設備參數：上海聯影40 排螺旋CT 機及其后處理工作站。掃描條件：120Kv，自動mAs，矩陣512×512，FOVmm。層厚/層距1.0mm，分辨率，觀察窗選用肺窗和縱膈窗，窗寬窗位在標準肺窗和縱膈窗基礎上適當調節。掃描方式為胸部平掃，掃描范圍自肺尖至肺底。

經篩選共確定研究對象329 例，其中男性159 例，女性170 例，年齡19-60 歲，平均(43.67±13.30) 歲。先在PCAS系統里由近及遠的時間排序，再以Excell 形式導出數據，最后以研究對象的姓名或影像號為搜索關鍵字逐一由PCAS 系統導入肺容積后處理工作站，應用肺容積分析軟件得出相應研究數據，包括全肺、左右肺及各肺葉的肺部平均CT 值(HU)、體積百分比(%)和肺體積(mL)。由兩名高年資醫師完成數據的登記和校對，確保數據輸入無誤，應用統計學軟件計算右/左肺容積差值、右/左肺容積比例、兩肺上下葉肺容積差值。根據性別和以10 歲為一年齡階段(A 組小于30 歲，B 組30歲(含)-40 歲，C 組40 歲(含)-50 歲，D 組50 歲(含)-60 歲，E 組60 歲(含)-65 歲)進行肺容積相關數據的比較。

2 統計分析

采用SPSS 19.0 統計軟件對數據進行分析。計量資料以均數±標準差表示。兩組間的比較采用t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，以P＜0.05 為差異具有統計學意義。

3 結果

3.1 全肺容積相關研究指標

329 例研究對象，全肺平均CT 值(-807.39±43.67)HU，體積(3979.29±1165.74)mL；右肺平均CT 值(-808.90±41.23)HU、體積(2139.22±601.01)mL；左肺平均CT 值(-805.77±46.05)HU、體積(1865.09±577.13)mL；右肺上葉平均CT 值(-815.89±36.98)HU、體積(754.21±238.45)mL；右肺中葉平均CT 值(-829.48±36.89)HU、體積(426.80±182.83)mL；右肺下葉平均CT 值(-789.48±55.74)HU、體積(944.19±340.09)mL；左肺上葉平均CT 值(-819.16±40.59)HU、體積(963.15±283.65)mL；左肺下葉平均CT 值(-789.99±56.70)HU、體積(881.81±322.67)mL。

3.2 左右肺平均CT 值、體積百分比和肺體積的比較

經統計學研究對比：右肺/左肺平均CT值比值(1.00±0.01)；右肺占全肺體積百分比(53.84±2.69)%，左肺占全肺體積百分比(46.13±2.68)%；右肺/左肺體積差值(283.12±215.06)mL，體積百分比差值(7.70±5.34)%；右肺/左肺容積比例(1.20±0.59)。右肺與左肺體積和體積百分比的比較具有顯著統計學意義(P=0.000)，但是右肺與左肺平均CT值比較不具有統計學意義。

3.3 兩肺上下葉平均CT 值、體積百分比和肺體積及相關比值、差值的比較

經統計學對比發現：兩肺上葉肺體積和百分比的比較具有顯著統計學意義(P=0.000)，但平均CT 值比較不具有統計學意義；兩肺上葉肺體積差值(左-右)比較中，左肺大于等于右肺有305 例，占全部病例的92.70%；兩肺上葉體積比值。兩肺下葉肺體積百分比的比較具有顯著統計學意義(P=0.000)，但平均CT 值和肺體積比較不具有統計學意義；兩肺下葉肺體積差值(右-左)的比較中，右肺大于左肺有242 例，占全部病例的73.55%；兩肺下葉體積比值。如表1 所示。

表1 兩肺上下葉平均CT 值、體積百分比和肺體積的兩兩比較

3.4 不同性別及不同年齡分組全肺及各肺葉相關數據的比較

以性別分組對比發現：男性與女性在全肺、左右肺體積、兩肺各葉肺容積的相關數據比較不具有統計學意義，如表2所示。

以10 歲為一年齡階段分組如下：A 組小于30 歲，B 組30歲≤年齡＜40 歲，C 組40 歲≤年齡＜50 歲，D 組50 歲≤年齡＜60 歲，E 組60 歲≤年齡＜65 歲。經統計學研究發現，右肺與左肺體積百分比具有年齡差異，D 組右肺體積百分比高于其他組，B 組左肺體積及百分比高于其他組；E 組兩肺上葉體積百分比高于其他組，右肺上葉年齡組對比具有顯著統計學意義(P=0.000)；B 組左肺下葉體積及其百分比高于其他組；B組右肺下葉平均CT 值高于其他組；B 組右肺下葉體積及百分比高于其他組，具有較顯著統計學意義；其他指標不同年齡階段對比不具有統計學意義。如表3 所示。

2 討論

胸部平片和胸部CT 檢查是排除肺部疾病的常規檢查方法，尤其是隨著影像技術和設備的不斷進步，低劑量[7-8]掃描技術的開展促使部CT 檢查在某些方面替代了平片檢查。CT 進行肺容積的研究主要是基于生理、病理狀態下肺組織的含氣量、肺葉或全肺體積等方面，因此CT 肺功能的研究[5,6,9]成為研究熱點，比如肺氣腫定性定量分析、膿胸治療肺容積的評價及小氣道病變的容積參數研究等。既往肺功能測試(pulmonary function test，PFT) 常規用來肺組織吸氣呼氣的各項功能[10-11]，一直被認為是肺功能檢查的金標準。多層螺旋CT 與PET 檢查肺功能指標相關性研究[12]發現多個研究指標具有較好的相關性，比如吸氣末肺組織容積(Vin)與TLC、呼氣末肺組織容積(Vex)與RV、容積比(Vex/Vin)與RV/TLC、Vin-Vex 與肺活量(VC)均呈正相關；Vex 與第一秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%)、第一秒用力呼氣容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)相關性較好等。病理狀態下肺容積相關指標的研究，具有較好的應用價值。

生理狀態下從理論及解剖角度分析，排除發育異常情況下，右肺有三個肺葉，左肺兩個肺葉，并右側膈肌低于左側，右肺體積應大于左肺體積，所占比例相應大于左肺，本組329 例正常成人肺容積研究結果與理論推測相一致，即右肺體積及所占比例顯著高于左肺。兩肺上葉與下葉的肺容積研究結果比較中，并不是所有的左肺上葉體積大于右肺上葉，右肺下葉體積大于左肺下葉，納入樣本92.70%的左肺上葉體積大于右肺上葉，73.55%的右肺下葉體積大于左肺下葉。上葉位置偏上，受腹腔臟器影響較小，下葉則受其影響較大，呼吸狀態下下葉容易受壓迫，體積變化幅度較大，也可能是本組研究中上下葉左右肺體積所占比例相差較大的原因之一。男性的PFT檢查結果常大于女性，但通過對329 例研究對象的研究發現全肺、左右肺及各肺葉肺容積參數對比并不具有統計學意義，此點尚未找到其他參考文獻對照，有待進一步研究證實。不同年齡階段，肺容積參數具有不同的特點，本組研究中可以清晰看出年齡對于肺容積的影響，30 歲至40 歲是人的身體狀態最佳階段之一，兩肺下葉的相關參數具有較顯著年齡差異，分析其原因可能是膈肌的運動幅度較大所致；再者60 歲以上組兩肺上葉體積百分比具有年齡差異，這與Mashimo 等[13]和Wang 等[14]對肺氣腫臨界值定量及好發位置研究結論一致，即兩肺上葉易發生肺氣腫(CT 閾值以-950HU 作為肺氣腫的標準)。另外本研究引入了肺組織差值和比值的概念，使肺容積指標量化易于評價。肺容積軟件的應用比較廣泛，如氣胸患者在治療過程中可通過壓縮肺組織的變化評估復張程度，再者發生氣胸時可通過測量數據進行肺組織壓縮程度的分析以及計算公式的研究[15]。在大數據的PACS 統里，可以調取被檢者多次圖像進行肺容積的測定，以評估其肺容積參數的改變。

綜上所述，吸氣狀態下屏氣掃描可以更好進行肺容積圖像的觀察、關參數的讀取與分析。但本組研究忽略呼吸配合程度等其他影響因素，納入樣本量相對較少，雖有嚴格的病例納入與排除標準，不同性別的對比結果與理論推測及PFT 檢查不一致，有待擴大樣本含量深入研究。

表3 不同年齡階段全肺及各肺葉肺容積評價指標的比較