多排螺旋CT定量測量對慢性阻塞性肺疾病病情診斷的臨床價值＊

2.承德醫學院附屬醫院重癥醫學科(河北 承德 067000)

3.承德醫學院附屬醫院骨外科(河北 承德 067000)

4.承德醫學院附屬醫院藥劑科(河北 承德 067000)

鄭國利1,* 劉 艷1 卜春紅2 魏俊強3 朱孝芹4

【關鍵字】多排螺旋CT；慢性阻塞性肺疾病；肺功能

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases,COPD)是一種具有氣流阻塞特征的慢性支氣管炎和(或)肺氣腫，可進一步發展為肺心病和呼吸衰竭的常見慢性疾病[1]。研究發現，COPD與有害氣體及有害顆粒的異常炎癥反應有關，致殘率和病死率很高，全球40歲以上發病率高達9%～10%[2]。臨床表現為慢性咳嗽、咳痰以及進行性呼吸困難的患者均應考慮COPD診斷，可疑患者一般需進行肺功能實驗室檢測、胸部X線以及血液檢測，臨床確診也均要依據以上診斷結果，但目前對于COPD的臨床確診還缺乏特異性的診斷手段[3]。雖然電子計算機斷層掃描術(computed tomography,CT)已經被廣泛地用于患者肺氣腫和肺容積的評估[4-5]，但目前還是依據實測第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in one second,FEV1)占預計值的百分比對COPD患者肺功能進行分級，這種對COPD患者肺功能進行分級的受到患者自身用藥因素和自身身體素質等多個條件的影響，具有一定的局限性[6]。因此，本研究通過比較CT測量的肺氣腫容積比例與COPD患者肺實驗室指標及肺功能分級的關系，探討CT測量的肺氣腫容積比例用于評估COPD患者肺功能的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料隨機選取2011年1月至2019年1月在本院就診的患者140例，所有患者均進行常規實驗室肺功能測定和多排螺旋CT肺容積掃描，且兩項檢測時間間隔小于3d。140例患者中確診為COPD的患者102例，男性63例，女性39例，平均年齡(63.8±14.2)歲。非COPD患者38例，男性23例，女性15例，平均年齡(64.3±13.8)歲，非COPD患者肺功能實驗室指標均指示肺功能無異常。兩組患者在年齡、性別等臨床資料上對比無顯著差異。此外，所有參加本次研究的患者均對本次研究內容知情，并簽訂知情同意書。本研究經本醫院倫理委員會批準通過。

1.2 實驗室肺功能指標采用德國MasterScreeb PFT肺功能儀對所有患者進行肺功能檢測，記錄用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、肺活量最大值(vital capacity maximum,VCmax)、第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in one second，FEV1)、殘氣量(residual volume，RV)和肺總量(total lung content，TLC)。同時根據患者將各項肺功能實際檢測值與肺功能儀自帶肺功能各項指標預計值相比，即獲得各項實驗室肺功能指標。

1.3 COPD肺功能分級根據美國國家心肺和血液研究所和世界衛生組織《慢性阻塞性肺疾病全球倡議》2017年更新版[6]對本次納入研究的所有COPD患者進行肺功能分級，即肺功能正常、輕度[FEV1(實測/預計)≥80%]、中度[50%≤FEV1(實測/預計)＜80%]、重度[30%≤FEV1(實測/預計)＜50%]和極重度[FEV1(實測/預計)＜30%]。所有COPD患者肺功能分級必須由2位以上副主任醫師進行評估。

1.4 多排螺旋CT檢測掃描患者取仰臥位進行東芝Aquilion ONE 320排CT肺部掃描。掃描參數：120kV；轉速為0.75s，螺距為0.68:1；通過標準算法以層厚為1mm和4～6s的掃描時間進行重建，獲取數據后數據上傳工作站自動測量肺容積和肺密度三維后處理，然后在設定閾值上下限后由軟件自動生成包括單肺、全肺肺容積(lung volume,L)，肺氣腫容積(emphysema volume,E)，計算E/L值即為肺氣腫容積比例(E/L)，其中CT測量肺容積時閾值設定為-500～-1000HU，測量肺氣腫CT則設定為-800～-1000HU。

1.5 統計學方法SPSS 20.0對本研究數據進行統計學分析，以()進行計量資料，單因素ANVOA法(ducan法進行事后檢驗)對多組間數據差異進行比較。P＜0.05表示差異顯著具有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者肺功能實驗室指標與CT測量肺氣腫容積比例由表1可知，對比COPD患者和非COPD患者肺功能實驗室指標和CT測量的E/L發現，COPD患者FEV1和FEV1/VCmax顯著低于非COPD患者，差異顯著(P＜0.05)；COPD患者RV、TLC、RV/TLC、全肺E/L、右肺E/L以及左肺E/L均顯著高于非COPD患者，差異顯著(P＜0.05)。

表1 兩組患者肺功能實驗室指標和CT測量E/L比較 (%)

圖1 不同肺功能分級COPD患者CT測量E/L比較

表2 肺功能實驗室指標與CT測量E/L的相關性(%)

圖2 患者女性，喘息和咳痰病史3 年，近年有加重趨勢.肺功能3 級：FEV1=39.86%，RV=180.23%，TLC=132.24，RV/TLC=145.47%，FEVl/VCmax=60.32%。

2.2 COPD患者CT測量肺氣腫容積比例與肺功能分級的關系根據COPD患者肺功能情況的不同，102例COPD患者中輕度、中度、重度以及極重度患者分別有19例、35例、38例和10例，他們的CT測量全肺E/L數據分別為3.14±0.27、4.28±0.33、5.88±0.28和7.73±0.24；右肺E/L數據分別為3.39±0.35、4.46±0.27、5.56±0.36和7.01±0.43；左肺E/L數據分別為2.21±0.23、3.28±0.22、4.36±0.31和6.00±0.29。各組間差異顯著(P＜0.05)，具體如圖1所示。

2.3 COPD患者肺功能實驗室指標與CT測量肺氣腫容積比例的相關性由表2可知，CT測量的COPD患者全肺E/L、右肺E/L以及左肺E/L與FEV1和FEV1/VCmax均呈負相關，與RV、TLC和RV/TLC均呈正相關關系。

2.4 典型病例分析見圖2。

3 討 論

COPD作為一種肺部疾病，吸煙和環境中的化學煙霧、灰塵等都是引發COPD的主要因素。COPD急性加重期患者往往需住院治療，而穩定期主要是自我管理，定期復診，因此對COPD的病情診斷十分重要。目前，肺功能實驗(pulmonary function test，PFT)是對COPD患者進行確診和病情評斷的“金標準”，但PFT具有只能顯示肺臟生理與病理的改變，不能對輕微的局限性疾病起到提示功能，檢查時必須配合病史、X射線檢查、化驗檢查，且檢測結果受患者自身影響因素較大[6]。所以當前臨床有必要開發一種定量評估COPD患者肺功能的方法。

本研究通過CT測量COPD患者的肺氣腫和肺容積，計算全肺和單肺的肺氣腫容積比例，并將他們與患者的肺功能實驗室指標相比較。結果顯示，肺功能正常的非COPD患者全肺E/L、左肺E/L和右肺E/L均顯著低于COPD患者(P＜0.05)。金原[7]通過多排螺旋CT對116例COPD患者的支氣管橫截面積和氣管腔橫截面積計算WA%發現，COPD患者WA%與肺功能實驗室指標顯著相關。張潔等[8]也發現，多排螺旋CT掃描可以準確評估COPD患者氣道改變情況。結合本研究結果，提示CT測量的與肺功能正常的非COPD患者存在顯著差異，COPD患者肺氣腫容積比例可能被用于評估COPD患者肺功能。

當前，CT可以測量患者肺容積和平均肺密度等兩項指標來評估肺功能。本研究結果表明，COPD患者全肺或單獨肺肺氣腫容積比例與肺功能實驗室指標FEV1和FEV1/VCmax均呈負相關，與RV、TLC和RV/TLC均呈正相關。在多排螺旋CT應用于COPD患者肺功能診斷前，PFT是COPD患者肺功能診斷唯一方式，也是目前COPD診斷的“金標準”。研究表明，只有當患者肺部異常的小氣道占到氣道阻力的比例達到20%時，患者才會出現肺功能異常，此時PFT才會發揮作用[9-10]。此外，尹子銘等[11]研究發現，所有PFT診斷肺功能異常的患者均會提示CT檢測異常，而部分患者被CT提示肺功能異常的患者卻被PFT診斷為肺功能正常。以上研究說明，PFT在診斷和檢測COPD患者肺功能是具有一定的局限性，而這些局限性可能是由于以下原因引起的[12-14]：第一，人體正常肺代償能力較為強大，而無論是靜息狀態還是運動狀態均無法完整動用全部肺功能；第二，PFT受多種藥物影響；第三，PFT檢測需要受試者能夠與臨床醫生默契配合才能完成，所以當受試者不能充分理解臨床醫生指令或者配合度較差都會影響檢測結果；第四，受試者的年齡、性別、身體狀態以及受試時的情緒波動等都會影響PFT的檢測結果。與PFT相比，CT在定量測量肺氣腫容積比例時由于掃描時間短可以提高患者配合度，并減少患者呼吸運動的影響，且CT測量是一種客觀分析法，受其他因素影響較小。

綜上所述，CT測量的COPD肺氣腫容積比例與肺功能有關，可以作為COPD患者肺功能評價的指標。但本研究仍然存在一些不足，如納入病例數有限，且納入患者具有地域和年齡的限制，下一步將增大樣本數，考慮病例地域和年齡分布，進而深入研究CT測量的COPD肺氣腫容積比例與肺功能關系。