胸部CT掃描測定肺動脈與主動脈直徑比值與老年COPD患者血清炎癥因子的相關性研究

孫榮，張銀，丁薇，周曉莉，許德鳳，趙云峰

1.寧夏醫(yī)科大學研究生院，寧夏銀川750004；2.上海市浦東新區(qū)浦南醫(yī)院呼吸內科，上海200125；3.上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院呼吸內科，上海200135

胸部CT掃描測定肺動脈與主動脈直徑比值與老年COPD患者血清炎癥因子的相關性研究

孫榮1，張銀1，丁薇2，周曉莉2，許德鳳3，趙云峰2

1.寧夏醫(yī)科大學研究生院，寧夏銀川750004；2.上海市浦東新區(qū)浦南醫(yī)院呼吸內科，上海200125；3.上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院呼吸內科，上海200135

目的研究動態(tài)測定肺動脈與主動脈直徑比值（PA:A）與老年COPD患者血清炎癥因子的相關性。方法選取慢性阻塞性肺疾病急性加重（AECOPD）患者90例，根據(jù)胸部CT掃描測定，PA:A≤1為A組（45例），PA:A>1為B組（45例），同時行超聲心動圖、肺功能檢查，并測定血清IL-6、IL-21和TNF-水平，記錄2組患者入院時、出院時、出院后6個月和12個月的臨床資料及12個月內患者急性加重次數(shù)及死亡患者數(shù)目。結果B組患者1年內急性加重的次數(shù)及死亡率明顯高于A組。2組患者的PA:A比值、PASP和FEV1%的差異以及血清IL-6、IL-21和TNF-的差異均有統(tǒng)計學意義（<0.05）。且PA:A比值與PASP、血清IL-6、IL-21和TNF-呈正相關，與FEV1%呈負相關（<0.05）。結論胸部CT掃描測定PA:A比值與血清IL-6、IL-21和TNF-水平有一定的相關性。

老年；慢性阻塞性肺疾病；胸部CT掃描；PA:A比值

慢性阻塞性肺疾病（Chronicobstructivepulmonary disease，COPD）是呼吸系統(tǒng)常見病，有較高的發(fā)病率和病死率，尤其在老年人群體中，預計至2030年將成為全球第3位主要的死亡原因[1-2]。其病程可分為 急 性 加 重 期（Acute exacerbation of COPD，AECOPD）與穩(wěn)定期，綜合肺功能、風險、CAT評分等可分為A、B、C和D 4級[2]。研究發(fā)現(xiàn)胸部CT掃描測定肺動脈與主動脈比值（PA:A）大于1有助于診斷和評估COPD相關肺動脈高壓，可以預示COPD病情惡化[3]。本研究通過對90例C、D級COPD患者進行1年的隨訪，探討老年COPD患者PA:A比值與血清炎癥因子的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究是一項前瞻性隊列研究，納入2014年10月-2016年3月上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院、浦南醫(yī)院呼吸內科病房收治的AECOPD（C級、D級）患者90例，其中男62例，女28例，年齡51～78歲，中位年齡為65.5歲。入組患者均符合GOLD指南中AECOPD標準[2]，排除標準：(1)年齡<40歲；(2)心、肝、腎功能異常者；(3)無法行肺功能檢查者；(4)精神障礙者；(5)支氣管哮喘、肺癌等其他需治療的慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者；(6)原發(fā)性肺動脈高壓，以及引起肺動脈高壓的其他疾病（例如肺栓塞、肺間質纖維化、心臟疾病、自身免疫系統(tǒng)疾病等）。所有入組患者均簽署知情同意書，本研究已通過上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院和浦南醫(yī)院倫理委員會批準。

根據(jù)胸部CT掃描測定的PA:A比值將入選患者分為2組，其中PA:A≤1為A組，PA:A＞1為B組。A組男性35例，女性10例，中位年齡為65.5歲；B組男性27例，女性18例，中位年齡為66.4歲。2組患者在年齡、性別方面差異均無統(tǒng)計學意義（>0.05）。所有患者均給予吸氧、抗感染、解痙平喘、化痰等對癥治療。入組患者均行超聲心動圖、肺功能檢查，測定血清IL-6、IL-21和TNF-水平，分別記錄患者入院時、出院時、出院6個月及12個月的上述指標，若12個月內有急性加重需及時就診，記錄并復查上述指標。隨訪結束時，A組死亡3人，失訪3人；B組死亡7人，失訪2人。

1.2 方法

1.2.1 PA:A比值測定在胸部CT縱隔窗肺動脈分叉層面測量肺動脈（PA）與主動脈（A）直徑并計算比值。若主肺動脈直徑不一致，取較大的直徑為主肺動脈直徑（分別以垂直90度的角度測量2次直徑）[3]。

1.2.2 血清炎癥因子測定采用ELISA雙抗體夾心法檢測（試劑盒由武漢華美生物工程有限公司提供）。患者入院后次日取空腹靜脈血5 m L于試管中，3000 r/ min離心，取上層血清，分裝于3個eppendorf管中，于-70℃冰箱保存，嚴格按操作說明統(tǒng)一檢測。

1.2.3 肺動脈收縮壓（PASP）測定采用GEVivid 7Dimensin彩色多普勒超聲診斷儀測定肺動脈收縮壓。

1.2.4 肺功能測定使用意大利生產、型號為Pony FX的肺功能儀按隨訪時間測定。

1.3 統(tǒng)計學分析 應用SPSS19.0統(tǒng)計學軟件，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，組間比較采用 檢驗；計數(shù)資料以率表示，采用2檢驗；相關性分析采用直線相關性分析。<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 急性加重次數(shù)及死亡率比較B組患者1年內急性加重次數(shù)明顯多于A組，且B組患者1年內死亡率為15.6%，明顯高于A組患者的6.7%，差異有統(tǒng)計學意義（<0.05）。見表1。

表1 2組患者1年內急性加重次數(shù)及死亡率的比較

2.2 2組患者多項觀察指標值比較 入院時2組患者的PA:A比值,PASP差異有統(tǒng)計學意義（<0.05），B組明顯高于A組，而血清IL-6、IL-21、TNF-和FEV1%差異均無統(tǒng)計學意義（>0.05）；隨訪1年后，2組患者PA:A比值、PASP、FEV1%及血清IL-6、IL-21和TNF-的差異均有統(tǒng)計學意義（均<0.05）。見表2。

2.3 PA:A比值與觀察指標值的相關性2組患者在各觀察時間點的PA:A比值與PASP、血清IL-6、IL-21和TNF-呈正相關，與FEV1%呈負相關（均<0.05）。

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)胸部CT測量PA:A比值與肺動脈高壓的侵入性檢查右心導管術高度一致[4]。研究顯示，正常人PA:A<0.9，正常老年人PA:A比值范圍為0.77±0.10[5-6]。

本研究隨訪1年過程中，PA:A>1組患者急性加重次數(shù)明顯多于PA:A≤1組，且死亡率PA:A>1組高于PA:A≤1組患者，說明PA:A>1的患者病情相對嚴重，發(fā)作更頻繁，不易控制，死亡率更高，與Wells的研究結果相似[3]。

入組時2組患者的血清IL-6、IL-21、TNF-和FEV1%差異均無統(tǒng)計學意義；隨訪1年后，2組患者的PA:A、PASP、FEV1%及血清IL-6、IL-21、TNF-值的差異均有統(tǒng)計學意義，且PA:A比值與PASP、血清IL-6、IL-21和TNF-值呈正相關，與FEV1%呈負相關。結果說明：隨訪1年后，B組患者比A組患者的PA:A比值、PASP明顯升高，而FEV1%顯著降低，PA:A>1的患者逐漸出現(xiàn)了較明顯的體力下降、肺功能降低，肺動脈壓力逐漸升高。

表2 2組患者1年隨訪期內多項觀察指標結果與比較（（±s）

表2 2組患者1年隨訪期內多項觀察指標結果與比較（（±s）

注：與A組入院時比較，△<0.05、▽>0.05;與B組入院時比較，◇<0.05,◆>0.05;與A組1年后比較，□<0.05、■>0.05

組別PA:A比值 肺動脈收縮壓（mmHg）F A組（PA:A≤1）入院時(=45)出院時(=45) 6個月后(=45) 12個月后（=39）B組（PA:A>1）0.86±0.09 0.84±0.09 0.90±0.07△0.95±0.07△38.2±9.3 37.7±9.3△45.7±7.5△54.3±6.9△40 46 35 30 EV1%IL-6（pg/m L）IL-21（pg/m L）TNF-（pg/m L）入院時(=45)出院時(=45) 6個月后(=45) 12個月后（=36）1.12±0.09△1.08±0.09◆1.16±0.06◇1.22±0.07◇□53.1±12.3△45.3±12.5◇61.6±11.4◇72.6±10.2◇□.1±12.1 .1±10.6 .8±10.2△.5±9.2△34.4±7.5 35.7±5.8◆30.3±8.3◇28.7±5.9◇□42.89±18.67 22.47±4.33△46.00±3.43 54.65±2.54△48.56±4.35 29.89±5.25◇56.76±2.48◇68.55±3.91◇□923.34±251.52 483.25±99.29△653.18±101.23△965.75±110.62 934.77±262.46 603.59±101.28◇899.88±104.52◆1001.55±194.78◇□89.88±15.22 26.35±8.07△52.45±9.28△75.57±11.32△92.56±16.26 28.48±11.21◇65.87±9.16◇88.45±12.67◆□

IL-6、IL-21、TNF-與肺動脈高壓密切相關，在肺動脈壓力調節(jié)中發(fā)揮了作用[7-8]，IL-6、IL-21和TNF-可能是COPD和肺動脈高壓共同的影響因子。Takahiro[8]發(fā)現(xiàn)，IL-21作為促進肺動脈高壓形成的IL-6信號下游的靶點與M 2巨噬細胞極化相關，因此IL-6/IL-21信號傳導軸可能是治療PAH的潛在靶標。

本研究2組患者在入組時血清IL-6、IL-21、TNF-水平均明顯高于出院時，隨著隨訪時間的延長，B組患者血中IL-6、IL-21和TNF-逐漸升高，說明血中IL-6、IL-21和TNF-與PA:A升高有一定關系，可能參與了肺動脈高壓的形成。隨著隨訪時間的延長，B組患者與A組患者相比，F(xiàn)EV1%降低更明顯，而B組患者的PASP，IL-6、IL-21和TNF-顯著高于A組患者。

綜上所述，胸部CT掃描測定PA:A比值與血清IL-6、IL-21和TNF-水平有一定相關性，動態(tài)測定PA:A比值與老年COPD患者的預后有一定關系。本研究為小樣本單中心研究，還需擴大樣本量，進行多中心研究與驗證。

[1]陳穎，劉穎，曹煒，等．北京市部分地區(qū)老年人群慢性阻塞性肺疾病發(fā)病狀況調查[J]．老年醫(yī)學與保健，2015，21（4）：234-237,241．

[2]GOLD(2015).GlobalStrategy for theDiagnosis,Management, and PreventionofChronicObstructivePulmonary Disease.Available from:http://www.goldcopd.org.

[3]Wells JM,Washko GR,Han MK,.Pulmonary arterialenlargement and acute exacerbationsofCOPD[J].N Engl JMed, 2012,367(10):913-921.

[4]Ng CS,WellsAU,Padley SP.A CT sign of chronic pulmonary arterialhypertension:the ratioofmain pulmonary artery toaortic diameter[J].JThorac Imaging,1999,14(4):270-278.

[5]劉鵬，郭順林，雷軍強，等．慢性阻塞性肺疾病相關肺動脈高壓的多層螺旋CT評價[J]．中華結核和呼吸雜志，2012，35（4）：264-268．

[6]Wells JM,DransfieldMT.Pathophysiology and clinicalimplications ofpulmonary arterialenlargementin COPD[J].IntJChronObstructPulmon Dis,2013,8:509-521.

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[8]Hashimoto-Kataoka T,Hosen N,Sonobe T,.Interleukin-6/ interleukin-21 signaling axis is critical in thepathogenesisofpulmonary arterial hypertension[J].Proc Natl Acad Sci U S A, 2015,112(20):E2677-E2686.

Correlation between PA:A Ratio Measured by ChestCTScan and Serum Inflammatory Factors in Elderly Patientsw ith COPD

Sun Rong1,Zhang Yin1,DingWei2,Zhou Xiao-li2,Xu Defeng3*,Zhao Yunfeng2*
1.GraduateSchoolofNingxiaMedicalUniversity,Yinchuan City,Ningxia Province,750004,P.R.China;2.DepartmentofRespiratory Diseases,Punan Hospital,Pudong New Area,Shanghai,200125,P.R.China;3.Department of Respiratory Diseases,Gongli Hospital,Pudong New Area,Shanghai,200135,P.R.China

Objective To study thecorrelation between the ratio of pulmonary artery diameter to aortic diameter(PA: A)and serum inflammatory factorsmeasured dynamically inelderly patientsw ith chronicobstructivepulmonary disease(COPD). Methods 90 casesw ith acute exacerbation chronic obstructive pulmonary disease(AECOPD)wereenrolled and divided,according to chestCT scan,into 1 groups:group A(=45,PA:A≤1)and group B(=45,PA:A>1);echocardiography and pulmonary function testweremade to cases in both groups and the levelsof serum IL-6,IL-21 and TNF-were detected;the clinicaldataofall the caseswere recorded,including adm ission and discharge time,follow-up for6 and 12months,acuteexacerbation time and the number of death w ithin12monthsafter discharge.Results The acute exerbation times and the number of deathw ithin12monthsafter discharge in group Bweremore and bigger than those in group A;there existed a statisticaldifference in PA:A raito,PASP,FEV1%and the levelsof serum IL-6,IL-21 and TNF-between the 2 groups(<0.05);PA: A ratiowas in positive correlation to PASPand the levelsof serum IL-6,IL-21 and TNF-butin negative correlation to FEV1% in both groups(<0.05).Conclusions There existsa certain correlation between PA:A ratiomeasured by chestCT scan and the levelsof serum IL-6,IL-21 and TNF-.

elderly;chronic obstructive pulmonary disease(COPD);chestCT scan;pulmonary artery diameter to aortic diameter(PA:A)

2017-06-04）

（本文編輯：夏世金）

上海市浦東新區(qū)科委科技發(fā)展基金課題（PKJ2015-Y51）

趙云峰，電子信箱：yfzh71@126.com；

許德鳳，電子信箱：xdfm2016@163.com

*Corresponding author:Zhao Yunfeng,E-mail:yfzh71@126.com Xu Defeng,E-mail:xdfm2016@163.com