不同時期慢性阻塞性肺疾病患者呼吸雙相計算機斷層掃描征象及相關定量參數與患者肺功能相關性研究

紀蒙蒙, 張曉辰, 李 永, 朱曉龍, 楊 飛, 崔書君

河北北方學院附屬第一醫院 醫學影像部,河北 張家口 075000

慢性阻塞性肺疾病是一種以氣流受限為特征的呼吸系統疾病,患者病情呈進行性發展,氣流受限不完全可逆,可導致患者呼吸衰竭而威脅生命安全[1]。肺功能檢查是臨床診斷慢性阻塞性肺疾病的“金標準”,也是評估患者病情分期與肺氣腫嚴重程度的重要指標,但檢查過程中需要患者較好配合且費時費力,檢查結果準確性受到諸多因素的影響,因此,通過肺功能檢查對患者病情進行評估難以滿足目前臨床需求[2]。計算機斷層掃描(computed tomography,CT)定量檢查以其全面性和客觀性被廣泛應用于呼吸系統疾病的檢查,在辨別患者肺氣管病變、空氣潴留情況、肺氣腫發生及嚴重程度方面均具有較好的應用價值[3-4]。本研究旨在探討緩解期與急性加重期慢性阻塞性肺疾病患者呼吸雙相CT征象及相關定量參數與患者肺功能的相關性。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取河北北方學院附屬第一醫院2022年1—12月收治的197例慢性阻塞性肺疾病患者為研究對象。納入標準:符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)》[5]中慢性阻塞性肺疾病相關標準者;無精神障礙、語言障礙、聽力障礙,能配合檢查者;無支氣管炎癥疾病者;肺功能檢查時能夠完成用力呼吸動作者等。排除標準:合并肺部手術史者;合并惡性腫瘤疾病者;胸廓畸形者;檢查圖像偽影明顯,影響判斷者;合并肺結核、矽肺等其他影響肺功能檢查疾病者。根據病情分期將患者分為緩解期組(n=85)與急性加重期組(n=112)。緩解期組:男性49例,女性36例;平均年齡(59.83±7.23)歲。急性加重期組:男性61例,女性51例;平均年齡(60.21±7.58)歲。兩組患者一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究經醫院倫理委員會批準。所有患者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 所有患者入院后均采用東芝320排螺旋CT掃描儀,將防護用具覆蓋在患者頭頸部及中下腹部,分別于最大吸氣末及最大呼氣末提醒患者屏氣,并行自肺尖至肺底螺旋掃描,掃描參數:電壓80 kV、電流50 mA、視野380 mm、掃描準直1.5 mm、肺窗窗寬1 500 HU、重建層厚5 mm、窗位-500 HU。

1.3 觀察指標 記錄并比較兩組患者的肺功能指標,包括第1秒用力呼氣量(forced expiratory volume in the first second,FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、FEV1/FVC、慢性阻塞性肺疾病評估測試(chronic obstructive pulmonary disease assessment test,CAT)評分。CAT評分總分40分,得分越高,患者病情越嚴重[6]。比較兩組患者呼氣相、吸氣相CT定量參數,包括呼吸雙相全肺容積(total lung volume,TLC)、平均肺密度(mean lung density,MLD)。

2 結果

2.1 兩組患者肺功能指標比較 急性加重期組FEV1、FVC、FEV1/FVC均低于緩解期組,CAT評分高于緩解期組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者肺功能指標比較

2.2 兩組患者呼氣相、吸氣相CT定量參數比較 急性加重期組呼氣相、吸氣相TLC均高于緩解期組,呼氣相、吸氣相MLD均低于緩解期組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者呼氣相、吸氣相CT定量參數比較

2.3 呼氣相、吸氣相CT定量參數與肺功能相關性 Pearson相關分析結果顯示:呼氣相TLC與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈負相關(r=-0.463、-0.369、-0.576,P<0.05),與CAT評分呈正相關(r=0.482,P<0.05);呼氣相TLC與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈負相關(r=-0.481、-0.479、-0.510,P<0.05),與CAT評分呈正相關(r=0.485,P<0.05);吸氣相MLD與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相關(r=0.409、0.437、0.460,P<0.05),與CAT評分呈負相關(r=-0.512,P<0.05);吸氣相MLD與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相關(r=0.536、0.395、0.422,P<0.05),與CAT評分呈負相關(r=-0.496,P<0.05)。

3 討論

慢性阻塞性肺疾病患者缺乏臨床典型特征,出現明顯癥狀后肺功能損傷大多已經超過30%[7-8]。隨著慢性阻塞性肺疾病患者病情進展,氧化應激反應、炎癥反應等持續發生,患者肺組織和肺功能的損傷逐漸嚴重,極易引起空氣潴留而引發呼吸衰竭[9-10]。本研究結果顯示,急性加重期組FEV1、FVC、FEV1/FVC均低于緩解期組,CAT評分高于緩解期組,差異均有統計學意義(P<0.05)。這表明,與慢性阻塞性肺疾病緩解期比較,慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者肺功能受損更加嚴重。肺功能檢查現階段仍為臨床診斷和評估慢性阻塞性肺疾病分期的“金標準”,但部分病情較嚴重的患者配合度不佳無法完成相關檢查,同時其難以區分小氣道病變和肺氣腫,無法對病灶進行定位,因此,采用一種良好的檢查方法對患者病情進行診斷和評估對于疾病的臨床防治具有重要意義[11-12]。

目前,CT檢查普遍應用于肺部疾病的診斷和病情嚴重程度的評估,具有成像速度快、可連續進行掃描、掃描范圍大、可全方位地收集圖像信息等優點,可不間斷地對患者肺部情況進行觀察。CT擁有強大的后處理技術,可對患者肺部檢查圖像進行三維重建,但常規CT檢查無法直接對小氣道進行形態學評估,因此,在評估患者病情方面還有一定缺陷,但通過呼吸雙相CT獲取肺部密度參數可以間接評估阻塞性肺部疾病患者氣道阻塞情況,進而對患者病情進行評估[13-16]。有研究報道,不同分級慢性阻塞性肺疾病患者CT影像征象存在明顯差異,慢性阻塞性肺疾病患者CT影像征象表現情況主要與其病情分級情況有關[17]。呼吸雙相CT掃描可有效反映慢性阻塞性肺疾病患者肺部病變程度,呼吸雙相CT定量參數聯合可增強對其肺部形態學細微變化的捕捉能力,特異性識別氣流阻滯、氣體潴留引起的肺部變化,進而全面反映患者肺功能情況[18]。TLC是準確性、客觀性均較好的呼吸雙相CT定量參數,可有效降低因呼吸道內氣體密度對測量結果的影響,提高檢查結果的精確程度,而MLD可用于量化肺部氣體潴留程度和范圍,是由肺部氣體、組織和血液按照一定比例計算出來的,對于小氣道病變有較好的識別作用[19]。本研究結果顯示,急性加重期組FEV1、FVC、FEV1/FVC均低于緩解期組,CAT評分高于緩解期組,差異均有統計學意義(P<0.05)。這說明,慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者和緩解期患者肺功能指標存在明顯差異。相關性分析結果顯示:呼氣相、吸氣相TLC與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈負相關,與CAT評分呈正相關;呼氣相、吸氣相MLD與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相關,與CAT評分呈負相關。這說明,慢性阻塞性肺疾病患者呼氣相、吸氣相TLC、MLD變化與患者肺功能明顯相關。與緩解期比較,慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者氣道壁存在持續的慢性炎癥刺激,可引起氣道壁彈力纖維損傷、黏膜水腫,失去支撐作用,進而導致氣道狹窄,順應性降低,阻力增加,患者吸氣時,由于胸腔負壓的影響使其肺部過度充氣、TLC增大,可引起空氣潴留和通氣障礙的發生[20];在呼氣時,肺部彈性纖維減少,塌陷的支氣管使氣流流出受阻,加之肺的彈性回縮力下降,使得呼氣相TLC增大。從肺部總體變化來看,由于右肺主支氣管形態粗短,與氣管夾角較小,急性加重期時,炎性因子沿著氣管更容易到達右肺,使得面積相對較大的右肺最先受累及,肺功能下降明顯,在此過程中由于容積的變化使得患者肺MLD出現相應變化[21]。

綜上所述,緩解期與急性加重期慢性阻塞性肺疾病患者呼吸雙相CT征象無明顯差異,但其呼氣相、吸氣相TLC、MLD存在顯著差異,且與患者肺功能存在明顯相關性,可用于輔助評估肺功能。