低劑量CT掃描及定量分析對慢性阻塞性肺疾病氣道病變應用的初步研究

王永芹， 段玉梅， 宋麗華

(成都大學附屬醫院放射科， 四川 成都 610081)

論 著

低劑量CT掃描及定量分析對慢性阻塞性肺疾病氣道病變應用的初步研究

王永芹， 段玉梅， 宋麗華

(成都大學附屬醫院放射科， 四川 成都 610081)

目的：研究低劑量CT掃描及定量分析在慢性阻塞性肺疾病氣道病變中的應用價值。方法:選取2015年8月至2016年7月，我院收治的COPD患者69例，根據患者病情嚴重程度分為輕度組26例，中度組19例，重度組24例，同時選取同期健康體檢者30例記為對照組。所有研究對象均進行低劑量CT掃描，同時予以肺功能檢查，采用定量CT氣道分析軟件分別測量氣道相關參數，并作spearman相關性分析。結果:對照組、輕度組、中度組以及重度組的FEV1、FEV1/FVC對比，均呈逐漸下降趨勢，差異均有統計學意義(p均<0.05)。對照組、輕度組、中度組以及重度組的WA/BSA、T/BSA、WA%、Pi10對比，均呈逐漸上升趨勢，差異均有統計學意義(p均<0.05)。FEV1與WA%、Pi10之間均呈負相關(r=-0.472，P=0.000；r=-0.484，P=0.000)，FEV1/FVC與WA%、Pi10之間均呈負相關(r=-0.501，P=0.000；r=-0.493，P=0.000)。結論:低劑量CT掃描及定量分析可為COPD患者氣道病變情況提供可靠的評估信息，其中氣道參數WA%、Pi10是有效的客觀評價指標。

慢性阻塞性肺疾病； 氣道病變； CT掃描； 定量分析

慢性阻塞性肺疾病(COPD)屬于臨床上較為常見的呼吸系統疾病之一，該病主要以不完全可逆的氣流受限為特征[1]。COPD的高死亡率已經嚴重增加社會經濟負擔，且COPD隨著年齡的不斷增長，其發病率也有逐漸上升的趨勢[2]。對COPD患者進行相關的參數測量，以評估其氣道病變程度，對臨床有效控制病情進展，改善預后具有極其重要的意義[3]。但目前臨床主要采用常規劑量CT掃描以及手工測量的方法獲得氣道參數，效果并不十分理想。本文通過研究低劑量CT掃描及定量分析在慢性阻塞性肺疾病氣道病變中的應用價值，為更加精準地輔助臨床診治，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料：選取2015年8月至2016年7月，我院收治的COPD患者69例。納入標準：納入標準:病例組，臨床上有咳嗽、咳痰的癥狀，臨床診斷COPD，進一步行肺功能檢查結果有異常，既往及經CT檢查后排除肺結核病或肺部腫瘤性病變。排除標準:受檢者在掃描過程中由于屏氣不佳不能配合，呼吸運動明顯，不能完成整個掃描過程者;能配合完成全部掃描過程，但掃描后所得影像顯示被檢者存在胸廓畸形從而影響到肺功能者；其他一些肺部疾病，如肺部大面積炎癥，肺的段性、葉性或一側的肺不張，肺內有結節的且結節直徑>4cm者，曾經患有肺結核、肺內結構紊亂并且引起胸廓的變形，雙側或一側胸腔有大量胸水，等等能影響到肺功能的一系列疾病。病例組根據患者病情嚴重程度分為：輕度組26例，其中男18例，女8例，年齡26～78歲，平均年齡55.3±10.2歲。中度組19例，其中男13例，女6例，年齡27～79歲，平均年齡55.5±10.4歲。重度組24例，其中男17例，女7例，年齡25～77歲，平均年齡55.3±10.3歲。同時隨機選取同期無吸煙史、無職業病接觸史、無胸部疾病史，行胸片及肺功能檢查后結果均正常，且胸部CT低劑量掃描檢查的健康體檢者30例，其中男20例，女10例，年齡26～80歲，平均年齡55.4±10.3歲。各組人員在年齡、性別等基本資料對比無差異(P>0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法：所有研究對象均進行低劑量CT掃描：選用GE128層64排螺旋CT機，受檢者取仰臥位，掃描范圍自肺間到膈肌層面。其中掃描電壓為120kV，電流為20mA，螺距1，X線管轉速保持0.5s/r，矩陣512×512，重建層厚1.25mm，圖像重建應用軟組織算法進行。同時予以肺功能檢查：選用美國sensor medics Vmax 229肺功能儀進行，分別測定受檢者的第1秒最大呼氣量(FEV1)、用力肺活量(FVC)以及FEV1/FVC。采用定量CT氣道分析軟件分別測量氣道相關參數：選取右上葉尖段、右下葉后基底段以及左下葉后基底段支氣管為測量氣道，測量部位選擇在氣道的第3級支氣管中點，由軟件自動計算出氣道參數，主要包括管壁面積百分比(WA%)、管壁厚度(T)、氣道內周徑為10mm時的管壁厚度(Pi10)，并采用體表面積(BSA)進行校正。

1.3 觀察指標：對比不同組別的肺功能指標，定量CT各氣道參數，分析肺功能與定量CT各氣道參數相關性。

2 結 果

2.1 不同組別的肺功能指標對比：對照組、輕度組、中度組以及重度組的FEV1、FEV1/FVC對比，均呈逐漸下降趨勢，差異均有統計學意義(均P<0.05)，見表1。

表1 不同組別的肺功能指標對比

2.2 不同組別定量CT各氣道參數對比：對照組、輕度組、中度組以及重度組的WA/BSA、T/BSA、WA%、Pi10對比，均呈逐漸上升趨勢，差異均有統計學意義(均P<0.05)，見表2。

表2 不同組別定量CT各氣道參數對比

2.3 肺功能與定量CT各氣道參數相關性分析:根據Spearman法分析相關性發現，FEV1與WA%、Pi10之間均呈負相關，FEV1/FVC與WA%、Pi10之間均呈負相關，見表3。

表3 肺功能與定量CT各氣道參數相關性分析

3 討 論

COPD患者主要表現為肺部氣流出現受限，氣流呈現出不完全可逆的一類呼吸道疾病[5]。臨床主要采用肺功能嚴重度對患者的氣流受限程度進行分級。然而，肺功能檢查主要是間接地反映患者肺部通氣和換氣功能，如果病情較為嚴重，患者不易配合檢查，很難獲取精準的氣道病變情況[6,7]。有臨床研究顯示，對于COPD患者的肺部CT掃描，其中低劑量與常規劑量的掃描圖像存在高度一致，均能清晰地顯示段與亞段支氣管，具有一定的臨床應用價值[8,9]。

本文結果顯示：對照組、輕度組、中度組以及重度組的FEV1、FEV1/FVC對比，均呈逐漸下降趨勢。這與相關研究具有一致性，說明了COPD會嚴重降低患者的肺功能[10,11]。與此同時，對照組、輕度組、中度組以及重度組的WA/BSA、T/BSA、WA%、Pi10對比，均呈逐漸上升趨勢。這表明了COPD患者可能存在近端氣道結構的改變，且隨著病情的不斷加重，該近端氣道結構的改變更加顯著，主要臨床表現包括氣道管壁增厚等[12,13]。同時也提示了低劑量CT掃描以及定量分析可為臨床評估COPD患者的氣道病變提供可靠依據。有利于臨床醫生及時了解患者的病情嚴重情況，并予以有效的針對性措施干預，進一步改善患者病情及預后[13,14]。此外，本研究還發現，FEV1、FEV1/FVC與WA%、Pi10之間均呈負相關。這充分說明了COPD患者的氣道結構與功能之間具有一定相關性，其主要表現可能為氣道管壁越厚，氣流受限程度也就越高。但本文結果顯示WA/BSA、T/BSA與COPD患者的肺功能無顯著相關性，究其原因，筆者認為主要與個體差異、支氣管樹粗細不均勻以及支氣管輪廓的不規則性有關，從而導致了單一的距離、經線測量結果不如比值結果的精準以及穩定。另外，有研究報道顯示，COPD屬于異質性疾病之一，具有不同的表型，且各表型的患者臨床表現以及治療反應均存在一定的差異[15]。而本研究未能結合定量CT肺功能參數對COPD患者影像表型進行綜合分析，存在一定的局限性。因此，有必要繼續增加樣本量，并針對COPD不同表型進行深入研究。

[1] Duan Y, Zhou M, Xiao J,et al.Prediction of key genes and miRNAs responsible for loss of muscle force in patients during an acute exacerbation of COPD[J].Int moL Med,2016,38(5):1450～1562.

[2] Chi MC, Guo SE, Hwang SL,et al.Exposure to indoor particulate matter worsens the symptoms and acute exacerbations in COPD patients of southwestern taiwan: a pilot study[J].Int Environ Res Public Health,2016,14(1):4～5.

[3] 崔立偉,謝夢雙,肖偉,等.慢性阻塞性肺疾病小氣道病變的檢測[J].內科急危重癥雜志,2016,22(5):324～328.

[4] 郭玉峰,牛朋影,哈若水,等.低劑量MSCT雙相掃描肺容積測量在COPD診斷中的價值及與PFT相關性研究[J].寧夏醫學雜志,2015,37(6):544～546.

[5] 劉宇.無創通氣聯合支氣管鏡肺泡灌洗治療慢性阻塞性肺疾病急性發作伴呼吸衰竭的效果觀察[J].中國基層醫藥,2016,23(22):3419～3422.

[6] Plusa T.Pathogenesis, diagnosis and treatment of chronic obstructive pulmonary disease in the light of new research[J].Pol Merkur Lekarski,2016,41(246):263～268.

[7] Ushiki A, Nozawa S, Yasuo M,et al.Associations between the distance covered in the incremental shuttle walk test and lung function and health status in patients with COPD[J].Respir Investig,2017,55(1):33～38.

[8] 白宇,王曉華,林帆,等.慢性阻塞性肺疾病患者綜合評估分組與CT掃描評價的研究[J].中華結核和呼吸雜志,2015,38(5):356～360.

[9] 許華權,陳亮,蒲燕燕,等.多層螺旋CT低劑量動態掃描對慢性阻塞性肺疾病的診斷價值[J].現代實用醫學,2016,28(3):401～403.

[10] 張利華,王云華,孫建林,等.64層螺旋CT低劑量雙相掃描測定肺體積評價慢性阻塞性肺疾病患者肺功能[J].中國介入影像與治療學,2013,10(1):49～53.

[11] 王曉華,段江暉,杜毅鵬,等.低劑量雙相CT掃描成像對COPD患者肺功能的評估價值[J].實用醫學雜志,2013,29(20):3307～3309.

[12] 尤曉婷,夏亭亭,關玉寶,等.低劑量CT掃描及定量分析對慢性阻塞性肺疾病氣道病變的應用研究[J].實用放射學雜志,2016,32(10):1520～1524.

[13] 寧璞,郭巖斐,孫鐵英,等.系統聚類與兩步聚類分析對有癥狀氣道疾病患者的表型研究[J].中華內科雜志,2016,55(9):679～683.

[14] 陳敏,朱慕云.慢性阻塞性肺疾病急性加重表型患者炎性標志物變化的臨床研究[J].中華臨床醫師雜志(電子版),2016,10(16):2479～2483.

[15] 卜麗娜,宋愛玲,賈衛紅,等.肺康復對穩定期慢性阻塞性肺疾病的療效分析[J].臨床肺科雜志,2016,21(5):799～801.

Preliminary Study on the Application of Low dose CT Scan and Quantitative Analysis in Patients with COPD

WANGYongqin,DUANYumei,SONGLihua

(TheAffiliatedHospitalofChengduUniversity,SichuanChengdu610081,China)

Objective:To study the low dose CT scanning and quantitative analysis on the value of airway lesions in chronic obstructive pulmonary disease. Methods: From August 2015 to July 2016, selected 69 cases of COPD patients admitted in our hospital, according to the severity patients were divided into mild group of 26 cases, moderate group of 19 cases, severe group of 24 cases, and at the same time, choose the health check-up 30 cases as control group. All the research objects were received with low dose CT scanning and lung function test, and measured airway related parameters of the airway with quantitative CT analysis soft ware, and made spearman correlation analysis. Results: The contrast of FEV1, FEV1 / FVC of control group, mild group, moderate group and severe group showed a trend of gradual decline, the difference was statistically significance (P < 0.05). The contrast of WA/BSA, T/BSA, WA %, Pi10 of control group, mild group, moderate group and severe group showed a trend of rising, the difference had statistical significance (P < 0.05). FEV1 and WA %, a negative correlation relationship between Pi10 (r = -0.472, P = 0.000; r =- 0.484, P = 0.000), FEV1 / FVC and WA %, were negatively correlated relationship between Pi10 (r = -0.501, P = 0.000; r=- 0.493, P = 0.000). Conclusion: Low dose CT scanning and quantitative analysis can provide reliable assessment of COPD airway disease in patients with information, airway parameter WA %, Pi10 is an effective objective evaluation index.

Chronic obstructive pulmonary disease; Airway lesions; CT scan; Quantitative analysis

1006-6233(2017)04-0529-04

四川省科技廳科技支撐計劃，(編號：2012SZ01574)

A 【doi】10.3969/j.issn.1006-6233.2017.04.001