慢性阻塞性肺疾病患者胸部多層螺旋CT定量參數(shù)及肺功能檢測

劉 燁，任 靜，張 璐

中國人民解放軍西部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，四川 成都610083

慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者的臨床癥狀會隨著病情發(fā)展逐漸嚴重，易導致一系列炎性反應，甚至發(fā)展為肺心病和呼吸衰竭［1］。臨床上診斷COPD多依據(jù)患者的肺功能指標，但由于無法清晰了解病變的部位及肺功能異常的原因，因此在治療上存在較大阻礙［2-3］。肺組織存在代償功能，早期的COPD患者的肺組織破壞區(qū)域較小，無法在臨床上顯示出異常，因此肺功能檢查使用受限［4-5］。隨著多層螺旋CT（MSCT）及其圖像后處理技術的不斷發(fā)展，其能夠在任意平面上觀察COPD病變部位，也可以觀察氣管支氣管的形態(tài)及內(nèi)壁情況，因此在識別COPD表型，計量病變的范圍和嚴重程度方面有積極作用［6-7］。但目前尚未有MSCT定量評估COPD患者氣道改變的系統(tǒng)研究。本文運用MSCT 掃描測定COPD患者的肺密度及肺容積，來評估其與COPD患者病情嚴重程度及肺功能的關系，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年8月～2021年9月本院收治的112例COPD患者。納入標準：接受肺功能檢查，符合COPD的最新診斷標準［8］；認知能力正常且生命體征穩(wěn)定，能配合檢查者；臨床資料完整的患者。排除標準：外胸廓畸形者；合并肺部感染、肺部實質性病變者；有肺部手術史。根據(jù)不同臨床表型將支氣管炎型COPD患者納入支氣管炎組（n=73），將肺氣腫型COPD患者納入肺氣腫組（n=39）。其中支氣管炎組男43 例，女30 例，年齡58.63±6.65歲；肺氣腫組男26例，女13例，年齡57.88±6.24歲。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表1）。本研究符合《赫爾辛基宣言》。

表1 兩組一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between the two groups

1.2 檢測方法

使用西門子64排128層螺旋CT機進行掃描，患者取仰臥位，雙手上舉，不注射對比劑，自肺尖至隔頂進行呼吸雙相掃描。掃描參數(shù)：120 kV，50 mAs，0.50 s/圈，螺距1.2，進行5 mm重建。記錄各組受試者輻射劑量。應用portal后處理工作站，層厚5 mm，窗寬1200 Hu，窗位-600 Hu；自動化評估軟件統(tǒng)計肺容積指標。測定患者肺主動脈、氣管分叉及下肺靜脈的水平軸位圖像上、中、下肺區(qū)的CT值，計算肺密度值。受試者取坐位，在吸入400 μL沙丁胺醇前后分別使用肺功能儀檢測肺功能。所有患者均行2次肺功能及CT檢查，間隔時間為4月。

1.3 觀察指標

1.3.1 肺容積 深吸氣末肺容積（Vin）、呼氣末肺容積（Vex）、Vex/Vin。

1.3.2 肺密度 深吸氣末平均肺密度（MLDin）、深呼氣末平均肺密度（MLDex）、MLDex-MLDin。

1.3.3 肺功能 1 s用力呼氣容積［9］（FEV1）、用力肺活量［10］（FVC）、FEV1/FVC。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS20.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料以n(%)表示，組間比較行χ2檢驗；計量資料以均數(shù)±標準差表示，組間比較行t檢驗；采用Spearman法分析肺密度及肺容積指標與病情嚴重程度的相關性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 肺功能指標檢測結果

兩組患者末次的FEV1、FEV1/FVC低于首次，F(xiàn)VC高于首次，其中支氣管炎組的變化幅度更明顯（P＜0.05，表2）。

表2 兩組肺功能指標檢測結果比較Tab.2 Comparison on test results of pulmonary function indexes between the two groups(Mean±SD)

2.2 肺容積指標測量結果

兩組患者末次的Vin、Vex以及Vex/Vin均低于首次，其中肺氣腫組的下降幅度更明顯（P＜0.05，表3）。

表3 兩組肺容積指標測量結果比較Tab.3 Comparison on measurement results of lung volume indexes between the two groups(Mean±SD)

2.3 肺密度指標測量結果

兩組患者末次的MLDin、MLDex 以及MLDex-MLDin均低于首次，其中肺氣腫組患者的下降幅度更明顯（P＜0.05，表4）。

表4 兩組肺密度指標測量結果比較Tab.4 Comparison on measurement results of lung density indexes between the two groups(Hu,Mean±SD)

2.4 不同臨床表型COPD患者肺密度及肺容積指標與肺功能指標差值的相關性

支氣管炎型患者的兩次肺功能測量差值FEV1/FVC（%）與肺密度指標MLDex-MLDin呈正相關關系（P＜0.05），肺氣腫型患者的兩次肺功能測量差值FEV1和FEV1/FVC 與Vex/Vin、MLDex-MLDin 呈正相關關系（P＜0.05，表5）。

表5 不同臨床表型COPD患者肺密度及肺容積指標與肺功能指標差值的相關性分析Tab.5 Correlations analysis between lung density,lung volume indexes and the difference values of lung function indexes in COPD patients with different clinical phenotypes

2.5 典型病例

病例1：患者男，61歲，輕度COPD，CT掃描圖像可見肺氣腫改變，肺大泡形成，雙肺見斑片影、結節(jié)影，雙肺門旁見團片影（圖1A），左肺下葉輕度支氣管擴張（圖1B）；病例2：患者女，CT掃描圖像心影較大，主動脈壁、左、右冠狀動脈鈣化（圖2A），雙肺肺氣腫改變，左肺下葉基底段、右肺上葉纖維化灶（圖2B）。

圖1 患者男，61歲，輕度COPDFig.1 A 61-year-old male patient with mild COPD.

圖2 某女性患者的CT掃描圖像Fig.2 CT imaging of a female patient.

3 討論

早期關于CT肺容積的測定往往采用單層的螺旋CT，但其掃描速度較慢，增加檢查時間；而一些患者的肺功能受損，屏氣時間較短，無法在整個檢查過程中做到完美的配合，不僅加大了檢查難度，檢查結果也有一定的誤差和局限［11-12］。MSCT具有功能多樣、操作便捷、掃描速度快的特點，其運用范圍越來越廣，通過各種處理軟件對病變組織進行定位、定量以及定性，可從各個方位觀察病變特點，是臨床上公認的檢測肺部疾患最佳的影像學方法［13-14］。本研究對112 例不同臨床表型COPD患者的肺密度、肺容積指標進行了對比和相關性分析，旨在探究MSCT檢測COPD患者肺密度及肺容積指標與COPD表型之間的關系。

臨床上一般的肺容積及肺密度檢查需要較長時間，而長時間的屏住呼吸和膈肌活動會對原本肺功能受損患者的測量造成障礙［15］。MSCT檢測時間短，便于患者檢測，同時還可減少偽影，提高患者檢查的依從性，更加客觀真實地反映出肺部狀況［16］。本研究結果顯示，兩組患者末次的肺功能指標測量值FEV1、FEV1/FVC 和MSCT測量值均低于首次，F(xiàn)VC高于首次，其中支氣管炎組的肺功能測量值變化幅度更明顯，而肺氣腫組肺容積與肺密度的下降幅度更明顯。提示支氣管炎型多表現(xiàn)為氣體交換功能受損，而肺氣腫組多表現(xiàn)為肺血管損害［17］。MSCT能直觀展示患者支氣管、肺血管的形態(tài)學特征，通過專門圖像處理的軟件對患者的肺密度及病灶的病變程度予以量化后，精確反映受試者的肺部組織、功能損傷情況［18-19］。聯(lián)合肺功能檢測能對COPD臨床表型進行更有效地判斷，原因是肺功能檢查雖能反映COPD患者的氣流受限程度，但對不同病型的特異性無法準確評估；而結合MSCT掃描則能對支氣管與血管重塑情況進行詳細分析，從而更加精確分析病變情況，該結論與既往研究［20］結果相符：MSCT結果無法準確反映患者氣流受限程度、肺功能檢測則無法突出不同COPD患者間的異質性，需二者結合分析［21］。

另一方面，本研究結果表明支氣管炎型患者的兩次肺功能測量差值FEV1/FVC（%）與肺密度指標MLDex-MLDin呈正相關，肺氣腫型患者的兩次肺功能測量差值FEV1和FEV1/FVC與Vex/Vin、MLDex-MLDin均呈正相關。這一結果反映出不同COPD臨床表型的患者，其MSCT影像學表征存在一定程度的異質性，支氣管炎型的肺功能變化幅度較顯著，而肺氣腫患者在肺密度與肺容積的變化較前者更明顯［22］。這可能是由于肺氣腫型COPD患者的肺部細支氣管組織彈性降低，起呼氣后肺部仍有大量氣體無法完全排出從而導致肺泡長期處于擴張狀態(tài)，從而造成肺泡損傷甚至破裂，受損的肺泡會逐步融合然后產(chǎn)生肺大皰，最終造成肺部氣體潴留形成肺氣腫使MSCT 掃描結果表現(xiàn)為肺透光度增加，MLDex-MLDin值減少，肺功能檢查的結果為FVC減少，這與既往研究［23-25］結果大致相符。此外，肺氣腫型COPD患者的肺密度指標下降程度更明顯，也可能是相比支氣管炎型，前者存在明顯的呼氣氣流阻塞，從而導致空氣在肺部潴留，繼而大幅度降低密度，該結論體現(xiàn)了本研究的創(chuàng)新之處。通過分析不同表型COPD患者的MSCT 參數(shù)值與肺功能測量值的相關性，表明了MSCT參數(shù)值聯(lián)合肺功能檢測對臨床COPD表型識別方面具有重要參考價值，進而為臨床有效分診、精準醫(yī)療提供必要的條件［26］。

綜上所述，MSCT檢測COPD患者肺容積和肺密度指標與臨床表型有較好的相關性。MSCT能更加為準確地判斷不同表型COPD患者肺部的病變情況，可在臨床上用于輔助肺功能檢查。