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(yǎng)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(fā)現(xiàn)、早期干預已經(jīng)形成了共識。同時由于多層螺旋CT、HRCT的出現(xiàn)和掃描設備、技術(shù)的發(fā)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(shù)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(yǎng)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(yǎng)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(shù)＞200（每天吸煙支數(shù)×吸煙年數(shù)）；年齡在30～50歲；男性；體重指數(shù)18～30kg/m2。排除標準：掃描時無法配合吸氣末屏氣患者，圖像質(zhì)量差影響軟件分割；具有肺癌、肺結(jié)核、支擴、支氣管哮喘、慢阻肺、肺栓塞、間質(zhì)性肺炎、胸部手術(shù)史等呼吸系統(tǒng)各類疾??；有類風濕、腎病綜合癥等免疫系統(tǒng)疾??；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(yè)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(jié)屈曲放置于頭部兩側(cè)，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(cè)。掃描參數(shù)：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(jié)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(shù)據(jù)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(shù)（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(shù)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(qū)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(shù)（EI）。

1.5 統(tǒng)計學方法

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

2 結(jié)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(shù)為（24.65±3.9）kg/m2，吸煙指數(shù)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(shù)為（24.71±4.49）kg/m2，吸煙指數(shù)為0。兩組人員年齡及體重指數(shù)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(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

3 討論

現(xiàn)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(fā)現(xiàn)、早期干預已經(jīng)深入人們的健康意識當中，健康體檢在這方面發(fā)揮了重要作用。同時，隨著醫(yī)療設備和技術(shù)的進步，疾病早期發(fā)現(xiàn)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(nèi)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(jù)流行病學的調(diào)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)異常[5]，肺氣腫患者并不一定都會出現(xiàn)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(xiàn)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(yī)師的主觀評價對肺氣腫進行評估，由于各個影像醫(yī)師主觀性診斷的經(jīng)驗以及水平存在差異，同時肺氣腫的早期表現(xiàn)僅僅是肺的密度輕度降低，對這類人群的評估往往會出現(xiàn)漏診的情況。國內(nèi)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(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(fā)展為COPD的可能性[8]。現(xiàn)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(qū)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(shù)（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(jié)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(shù)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(jīng)得到了證實[11-12]。長期吸煙者會出現(xiàn)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(fā)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(fā)生，有研究表明肺破壞達30%以上才會出現(xiàn)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(fā)生。LDCT能夠達到清楚顯示次級肺小葉結(jié)構(gòu)的層次，同時可以更為清晰地顯示其細微結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(tài)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(xiàn)象是阻塞性肺疾病的特征性表現(xiàn)，經(jīng)過本研究對樣本吸氣相掃描并進行肺氣腫定量分析發(fā)現(xiàn)，LDCT對肺功能正常人群中肺氣腫的發(fā)生可以提早發(fā)現(xiàn)，尤其對推斷吸煙人群發(fā)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(jié)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)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。