慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者CT肺血管參數(shù)與肺功能及預(yù)后相關(guān)性分析

周 璇,鄒 娟,謝 莉,寇 詠

(四川大學(xué)華西醫(yī)院呼吸綜合科,四川 成都 610044)

慢性阻塞性肺病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種常見的進(jìn)行性呼吸系統(tǒng)疾病,其臨床特點(diǎn)為氣流受限。慢性阻塞性肺疾病急性加重(Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)指患者體征和癥狀突然惡化,出現(xiàn)痰液增多、咳嗽、喘息及呼吸困難等癥狀[1]。研究[2-3]表明,AECOPD主要由呼吸道病毒、細(xì)菌感染引起,其可導(dǎo)致氣道炎癥加重、氣道壁結(jié)構(gòu)重塑、動(dòng)態(tài)肺過度充氣、肺內(nèi)氣體陷閉等一系列變化,嚴(yán)重者可出現(xiàn)呼吸衰竭甚至死亡。據(jù)統(tǒng)計(jì),AECOPD的病死率居全球前五位[4]。我國(guó)COPD患者每年約發(fā)生0.5～3.5次急性加重,其相關(guān)死亡占我國(guó)全部死因的11%[5]。因此,AECOPD的早期診斷和預(yù)后評(píng)估對(duì)改善AECOPD預(yù)后具有重要意義。目前,臨床主要通過病情、癥狀體征、肺功能測(cè)定、急性加重史、呼吸困難評(píng)分(mMRC)等評(píng)估AECOPD患者的病情。但多項(xiàng)研究[6-7]指出,由于AECOPD患者發(fā)病初期癥狀隱匿,mMRC等評(píng)分易受主觀因素影響,肺功能測(cè)定需患者的密切配合,AECOPD患者的病情評(píng)估存在一定難度。CT是診斷肺部疾病較為準(zhǔn)確、有效的方法。相關(guān)研究顯示,CT肺血管參數(shù)與COPD患者的肺血管血流灌注和病情嚴(yán)重程度均有一定的相關(guān)性[8]。本研究通過分析AECOPD患者CT肺血管參數(shù)與肺功能及預(yù)后的相關(guān)性,旨在為其預(yù)后評(píng)估提供參考,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年1月至2022年9月收治的146例AECOPD患者作為AECOPD組,病例納入標(biāo)準(zhǔn):符合AECOPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[9];患者知情并簽署同意書;發(fā)病時(shí)間<24 h;年齡>18歲;耐受肺功能檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):入院前服用過影響本研究結(jié)果的藥物;血液、免疫系統(tǒng)疾病者;合并其他呼吸系統(tǒng)疾病患者;感染性疾病患者;既往肺部手術(shù)史;惡性腫瘤者;嚴(yán)重肝、腎部疾病者;嚴(yán)重意識(shí)障礙者。AECOPD組男85例,女61例;年齡42～79歲,平均(64.43±6.26)歲;病程3～6年,平均(2.85±0.52)年。選取同期健康體檢者85例作為CR組,排除標(biāo)準(zhǔn):呼吸系統(tǒng)疾病者;既往肺部手術(shù)史;入院前服用過影響本研究結(jié)果的藥物;嚴(yán)重意識(shí)障礙者。CR組男40例,女45例;年齡38～76歲,平均(63.11±6.40)歲。兩組性別、年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。

1.2 研究方法 采用Philips Brilliance 64層螺旋CT,所有患者取仰臥位,吸氣后屏氣進(jìn)而胸部掃描。掃描參數(shù):管電壓120 kV,管徑120 mA,重建層厚1.0 mm。選擇主動(dòng)脈弓上緣1 cm、隆突下1 cm和右下肺靜脈1 cm處3個(gè)層面圖像用于測(cè)量肺小血管。每根肺小血管的橫截面定義為<5 mm2,計(jì)算肺小血管面積百分比(%CSA)、肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈直徑比值(PA/A)。采用雙盲法分析圖像,取兩次測(cè)量的平均值為最終結(jié)果。統(tǒng)計(jì)分析患者住院期間生存情況,將AECOPD組患者分為生存組(115例)和死亡組(31例)。

1.3 觀察指標(biāo) ①統(tǒng)計(jì)分析兩組CT肺血管參數(shù)和肺功能指標(biāo):包括%CSA、PA/A、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、第1秒用力呼氣容積與用力肺活量的百分比(FEV1/FVC),采用肺功能檢測(cè)儀S-980A I檢測(cè)FVC、FEV1、FEV1/FVC水平。②統(tǒng)計(jì)分析CT肺血管參數(shù)與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性。③統(tǒng)計(jì)分析生存組和死亡組CT肺血管參數(shù)。④統(tǒng)計(jì)分析CT肺血管參數(shù)對(duì)AECOPD患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值。⑤統(tǒng)計(jì)分析AECOPD患者臨床病例資料,包括性別、年齡、吸煙史、糖尿病、高血壓、GOLD分級(jí)。⑥多因素Logistic回歸分析AECOPD患者預(yù)后的影響因素。

2 結(jié) 果

2.1 兩組肺血管參數(shù)和肺功能指標(biāo)比較 AECOPD組%CSA、FVC、FEV1、FEV1/FVC水平低于CR組,PA/A水平高于CR組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表1。

表1 兩組肺血管參數(shù)和肺功能指標(biāo)比較

2.2 CT肺血管參數(shù)與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析顯示,%CSA與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈正相關(guān),PA/A與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05),見表2。

表2 CT肺血管參數(shù)與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性

2.3 生存組和死亡組CT肺血管參數(shù)比較 生存組%CSA水平高于死亡組,PA/A水平低于死亡組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表3。

表3 生存組和死亡組CT肺血管參數(shù)比較

2.4 CT肺血管參數(shù)對(duì)AECOPD患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值 當(dāng)約登指數(shù)最大值時(shí)取最佳截點(diǎn)值,ROC曲線分析顯示,%CSA、PA/A聯(lián)合預(yù)測(cè)AECOPD患者預(yù)后的AUC為0.871,高于%CSA的0.770,PA/A的0.784,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=2.533、2.743,P<0.05),見表4(圖1)。

表4 CT肺血管參數(shù)對(duì)AECOPD患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值

圖1 CT肺血管參數(shù)診斷AECOPD患者預(yù)后ROC曲線

2.5 生存組和死亡組患者一般資料比較 生存組和死亡組患者在年齡、糖尿病、GOLD分級(jí)、%CSA、PA/A等方面比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),兩組性別、吸煙史、高血壓比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見表5。

表5 生存組和死亡組患者一般資料比較 [例(%)]

2.6 多因素回歸分析AECOPD患者預(yù)后的影響因素 將預(yù)后作為因變量,將表5中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量作為自變量,進(jìn)行變量賦值,年齡(>60歲=1,≤60歲=0)、糖尿病(有=1,無=0)、GOLD分級(jí)(Ⅲ-Ⅱ級(jí)=1,Ⅰ-Ⅱ級(jí)=0)、%CSA(>1.57%=1,≤1.57%=0)、PA/A(>0.94=1,≤0.94=0)。采用二元Logistic回歸分析,年齡>60歲(OR=4.181,P=0.003)、糖尿病(OR=4.412,P=0.010)、GOLD分級(jí)Ⅲ-Ⅳ級(jí)(OR=3.050,P=0.019)、%CSA≤1.57%(OR=2.965,P=0.020)、PA/A>0.94(OR=3.967,P=0.005)均為AECOPD患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(均P<0.05),見表6。

表6 多因素回歸分析AECOPD患者預(yù)后的影響因素

3 討 論

以往的研究指出,AECOPD與呼吸道感染、吸入刺激性氣體、天氣和環(huán)境均有一定的相關(guān)性[10-11]。相關(guān)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),COPD的發(fā)病率呈逐年升高趨勢(shì),其已經(jīng)成為全球主要醫(yī)療經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)之一[2]。肺實(shí)質(zhì)破壞和肺血管受累是AECOPD的重要病理機(jī)制。目前,臨床通常采用CT測(cè)量肺動(dòng)脈主干及周圍分支的血管情況。本研究通過分析%CSA、PA/A與肺功能及預(yù)后的相關(guān)性,旨在為AECOPD的預(yù)后評(píng)估提供參考。

肺血管改變是COPD自然病程中的一個(gè)重要并發(fā)癥,但目前對(duì)其病理生理機(jī)制的相關(guān)研究較少。內(nèi)皮功能障礙是血管重塑和肺氣腫的主要原因[12]。AECOPD可導(dǎo)致患者氣道炎癥加重、肺順應(yīng)性降低和肺功能下降[13]。%CSA、PA/A是一類新興的肺血管評(píng)估指標(biāo),%CSA與平均肺動(dòng)脈壓正相關(guān),而PA/A可反映肺部結(jié)構(gòu)變化[14-15]。本研究中,AECOPD組%CSA、FVC、FEV1、FEV1/FVC水平低于CR組,PA/A水平高于CR組,這與以往的研究結(jié)果一致[16]。AECOPD可導(dǎo)致患者黏液高分泌、纖毛功能失調(diào)、肺實(shí)質(zhì)被破壞和肺部長(zhǎng)期缺氧,使平滑肌、蛋白多糖和膠原沉淀增多,進(jìn)而導(dǎo)致肺動(dòng)脈內(nèi)膜增厚。此外,肺血管參數(shù)還可用于預(yù)測(cè)AECOPD及其病情的嚴(yán)重程度[17]。

Spearman相關(guān)性分析顯示,%CSA與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈正相關(guān),PA/A與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān),說明AECOPD患者CT肺血管參數(shù)與肺功能相關(guān)。這種相關(guān)性的潛在機(jī)制歸因于與肺實(shí)質(zhì)破壞相關(guān)的小肺血管體積縮小,以及由于肺氣腫、缺氧性血管收縮和內(nèi)皮功能障礙的進(jìn)展而導(dǎo)致的被動(dòng)血管受壓。由于%CSA指面積<5 mm2的肌性血管,其彈性小,一旦發(fā)生血管壁內(nèi)膜增厚及狹窄時(shí)導(dǎo)致的肺功能下降時(shí),該血管將發(fā)生缺血或壞死[18-19]。幾項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),肺血管的%CSA與COPD患者的癥狀、肺動(dòng)脈壓、肺功能、肺氣腫的嚴(yán)重程度有關(guān)[20-21]。

本研究中,生存組%CSA水平高于死亡組,PA/A水平低于死亡組,說明AECOPD患者肺血管病理改變?cè)矫黠@,患者病情越嚴(yán)重,預(yù)后越差。相關(guān)研究證實(shí),AECOPD患者的早期評(píng)估和治療可顯著改善肺小血管的形態(tài),避免肺纖維化、肺功能下降等不可逆的損傷[22-23]。本研究采用二元回歸分析,%CSA≤1.57%、PA/A>0.94均為AECOPD患者預(yù)后的危險(xiǎn)因素,提示%CSA、PA/A可用于AECOPD患者預(yù)后評(píng)估。

綜上所述,AECOPD患者CT肺血管參數(shù)(%CSA和PA/A)與肺功能及預(yù)后有相關(guān)性,臨床可結(jié)合年齡>60歲、糖尿病、GOLD分級(jí)等進(jìn)行預(yù)后評(píng)估。但本研究尚有不足之處,AECOPD患者預(yù)后受多種因素的影響,后續(xù)需通過多中心、大樣本進(jìn)行研究驗(yàn)證。