胸部CT檢查肺動脈與主動脈直徑比對慢性阻塞性肺疾病患者預后的臨床價值

彭云 王軍 陳建新 黃云華 任龍

慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一種不完全不可逆氣流受限、呈進行性發展的肺部常見疾病，以氣道、肺實質和肺血管的慢性炎癥為特點，主要累及肺臟，當白細胞介素、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)等炎癥介質顯著增加時，也可引起全身性炎癥反應[1-2]。COPD的發生與有害物質的吸入、吸煙、支氣管哮喘、氣道高反應性等均有密切關系，但對于患者病情加重及預后的判斷，臨床尚未有統一標準[2]。張銀等[3]認為，COPD的各種危險因素皆可產生或加重類似的炎癥過程，從而導致慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary diseases, AECOPD)的出現。COPD反復急性加重過程中，可引起肺動脈與主動脈產生相應的病理改變，促使肺動脈高壓、肺源性心臟病的產生，進而導致患者死亡[4]。因此，研究肺動脈與主動脈直徑比(pulmonary artery to aorta ratio, PA/A)，對臨床治療COPD尤為重要。本研究通過分析PA/A比值，旨在為判斷COPD患者病情和預后提供科學依據。

對象和方法

一、研究對象

選取2015年12月至2018年1月本院收治的115例COPD患者，根據PA/A比值將其分為PA/A≤1組，共60例；PA/A>1組，共55例。其中，PA/A>1組男31例，女24例；年齡43～79歲，平均58.7歲；病程0.8～12年，平均(5.7±2.1)年。PA/A≤1組男34例，女26例；年齡42～80歲，平均59.2歲；病程0.7～13年，平均(5.6±1.9)年。研究對象一般資料比較無統計學意義(P>0.05)，組間具有可比性。納入標準：40～80歲，經肺功能檢查、血氣分析、痰培養、X線等檢查，符合“慢性阻塞性肺疾病診治指南”中的診斷標準[5]；均有不同程度呼吸道反復感染及急性加重史；近1個月內未使用過影響呼吸功能的藥物。排除標準：合并肺部惡性腫瘤及肝腎功能嚴重障礙者；心腦血管嚴重疾病者、急性肺栓塞；無法進行肺功能檢查者；患有精神疾病致無法配合胸部CT檢查者；意識交流障礙、休克等。本研究經醫院倫理委員會批準自愿簽署知情同意書。

二、研究方法

兩組均給予化痰、抗感染、吸氧、平喘、機械通氣等治療，使用GE Hispeed Dual(美國)或西門子Definition As+(德國)64排128層CT機進行CT檢查；管電壓120 kv，管電流200～250 mA，球管轉速0.5 s/rot，螺距0.9︰1，噪聲指數12，層厚5 mm，層間距5 mm。囑患者取仰臥位，保持情緒平穩，在深吸氣末屏氣時掃描，掃描范圍從肺尖到肺底；在胸部CT縱隔窗肺動脈分叉層面，分別以垂直90°測量肺動脈(pulmonary artery, PA)直徑兩次、主動脈(aorta, A)直徑兩次，取主肺動脈的最大直徑主，計算PA/A比值。

三、評價指標

參考“慢性阻塞性肺疾病診斷、處理和預防全球策略”進行評價[6]：(1)PA/A與各項生化指標：包括PA/A、白細胞計數(WBC)、血pH、動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)檢查；(2)炎癥指標：患者治療前后均抽取5 ml空腹靜脈血，使用南京森貝伽生物科技有限公司生產的ELISA試劑盒檢查超敏C反應蛋白(hs-C-reaction protein, hs-CRP)、白細胞介素-6(interleukin-6, IL-6)、TNF-α；(3)CAT問卷評分：包括咳嗽、咳痰、胸悶、爬坡或爬樓、日常行動、戶外活動、睡眠、精力8項，每項5分。總分0～40，得分越高，COPD對患者健康及日常生活的影響越嚴重；(4)肺功能：Ⅰ級：氣流輕度受限，FEV1/FVC<70%，FEV1≥80%預計值；Ⅱ級：氣流中度受限，FEV1/FVC<70%，50%≤FEV1<80%預計值；Ⅲ級：氣流重度受限，FEV1/FVC<70%，30%≤FEV1<50%預計值，易出現急性反復情況；Ⅳ級：氣流極重度受限，FEV1/FVC<70%，50%預計值< FEV1且合并呼吸衰竭或FEV1<30%預計值，需入住ICU行無創或有創機械通氣治療；(5)PA/A與各項指標的相關性分析。

四、統計學方法

結 果

一、PA/A與各項生化指標

PA/A>1組治療前后的PA/A、WBC、PaCO2顯著高于PA/A≤1組，差異均有統計學意義(P<0.05)；兩組治療后的血pH、PaO2比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

二、炎癥指標及CAT評分

PA/A>1組治療前后的hs-CRP、IL-6、TNF-α、CAT評分顯著高于PA/A≤1組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。

三、肺功能

PA/A>1組治療后的肺功能顯著低于PA/A≤1組，差異具有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 兩組肺功能比較[n(%)]

注：a與治療后的PA/A≤1組比較，P<0.05

四、PA/A與各項指標的相關性分析

治療前后，兩組的 PA/A與WBC、PaCO2、hs-CRP、IL-6、TNF-α、CAT評分呈正相關(P<0.05)；與血pH、PaO2、肺功能呈負相關(P<0.05)，見表4。

討 論

肺共有兩套血管系統，一套是心臟與肺臟間的肺動脈和肺靜脈循環系統，即肺動脈自右心室發出，經支氣管反復分支，最終形成毛細血管網圍繞在肺泡周圍，隨著血液循環，慢慢匯聚為肺靜脈，流回左心房，循環往復的構成肺組織血管的基本活動，這是肺的機能性血管[7]。當COPD引起肺循環部分或完全受阻，氧含量低的血管會隨之快速收縮，驅使肺動脈壓急劇增高，進而導致以右心室為主的肥厚、擴大，伴或不伴右心功能衰竭的心臟病[8]。同時，不斷升高的肺動脈壓可引起肺泡和毛細血管的破裂性損害，而毛細血管能夠發揮內皮生長因子作用，這就反過來增加了肺實質結構的破壞，進而使肺部小血管血流量下降和更多的肺血流的集中，造成了主動脈血流的減少，最終導致肺部栓塞，甚至是死亡[9]。肺的另一套血管系統是營養性血管，即支氣管動脈和靜脈從胸主動脈發出，貼附在支氣管壁上，隨著支氣管分支的分布而分布，營養著肺內的支氣管壁、肺血管壁、胸膜，為呼吸機能的正常運行，提供必要保障[10-11]。故而，在COPD的進展中，其急性反復發作，除加重氣道高反應性，導致患者嚴重呼吸困難外，也可使氧化與抗氧化機制失衡、自主神經系統功能紊亂等[12]。因此，通過分析COPD患者肺動脈(PA)和主動脈(A)的變化，對評估和診斷肺動脈高壓、肺源性心臟病有重要意義。

表1 兩組PA/A與各項生化指標比較

注：a與治療前的PA/A≤1組比較，P<0.05；b與治療后的PA/A≤1組比較，P<0.05

表2 兩組炎癥指標及CAT評分比較

注：a與治療前的PA/A≤1組比較，P<0.05；b與治療后的PA/A≤1組比較，P<0.05

表4 兩組PA/A與各項指標的相關性分析比較

隨著研究與科技的發展，CT在肺部疾病、COPD相關肺血管疾病及各類疾病診斷中的地位日漸提高，馬燕青等[13]發現CT可詳細分辨COPD患者小血管的改變，并能根據PA/A比值變化，對患者病情走向做出科學評價。本文結果顯示，PA/A>1組的WBC、PaCO2均顯著高于PA/A≤1組，這說明本組患者肺臟損害更為嚴重，易在短期內出現超越日常狀況的持續惡化，如咳嗽、喘息加重、膿性痰液增多、運動耐力嚴重下降等全身不適癥狀。王健等[14]利用CT診斷肺血管疾病來預測COPD患者發生AECOPD的風險，發現CT掃描測定PA/A比值的變化與COPD急性加重密切相關。特別是PA/A>1的患者，其發生AECOPD的機率不僅顯著高于PA/A<1的患者，其心腦血管風險事件的發生率也處于較高水平[15]。這是因為人的全身血管廣泛相通，多種炎癥途徑均可促進肺疾病的發展，加速血管神經病變所致。

hs-CRP 是由肝臟合成的全身性炎癥反應急性期指標，在COPD的發生和發展中，參與了補體系統的激活，可促進大量炎癥介質產生，釋放氧自由基，造成血管內膜損傷、血管痙攣及不穩定斑塊脫落，加重肺、主動脈粥樣管腔狹窄，誘發一系列心腦血管疾病[16]。流行病學調查顯示hs-CRP 水平升高者，發生急性腦卒中的機率是健康人群的2倍，發生心肌梗死的幾率是健康人群的3倍[17]。兩組治療后的hs-CRP 均有明顯下降，但PA/A≤1組治療前后的hs-CRP水平均顯著低于PA/A>1組，可見PA/A與hs-CRP呈正相關，提示臨床治療中除了預防心腦血管疾病外，也需要對患者的炎癥進行控制，避免誘發嚴重感染。此外，IL-6能和集落刺激因子共同促進原始骨髓源細胞的生長、分化，增強自然殺傷細胞的裂解能力，在炎癥反應中起到重要作用[18]。兩組治療后的hs-CRP、IL-6、TNF-α評分均有明顯改善，而TNF-α主要由活化的單核-巨噬細胞及其他多種細胞產生，血漿含量較高時可引起惡病質，使患者呈進行性消瘦，嚴重影響其生活質量和行動能力[19]。所以，PA/A比值能夠預測患者的炎癥狀態，為臨床明確治療方式提供重要的參考依據。

CAT評分不僅可以用來評估治療前后的功能狀況，也可用于對患者治療效果、住院時間以及患者對他人的依賴程度的評估。通過CAT評分與PA/A的關系，充分了解COPD對患者健康及日常生活的影響，可使臨床診療和治療方案的調整更為詳細、精確[20-24]。在本文中，PA/A與CAT呈負相關，這提示通過有效的治療手段，使肺動脈與主動脈直徑保持在正常水平，能促進患者機體功能的恢復，從而緩解其臨床癥狀，達到改善日常生活功能的目的。但需要注意的是肺功能的損害和改善并非一朝一夕，COPD是一個長期慢性進展的過程，如何在避免患者身體過度衰弱而不耐受治療鍛煉的基礎上，對患者進行循序漸進的功能康復治療，實現PA/A比值的下降，還需結合患者每一階段的身心情況進行詳細分析。同時，肺功能與高血壓、冠心病等基礎疾病具有相互關系，對于PA/A比值過高的患者，還需要結合疾病史，對患者病情進行綜合評估，并注意規范飲食習慣、作息規律。吉曉霞等[25]在居家自我護理行為干預對COPD患者影響的研究中發現，指導患者對自我病情進行干預，能顯著提高患者健康知識水平、自護技能，可使患者呼吸困難、活動受限、疾病影響等大大改善。

胸部CT檢查PA/A比值，能夠顯著提高臨床醫師對COPD患者炎癥反應、急性加重、生活質量的判斷，但通過胸部CT檢查PA/A比值對COPD患者進行病情和預后評估，是否會受基礎疾病、環境、遺傳等因素而影響結果的準確性，還有待進一步研究；而且COPD患者病情反復急性加重至全身組織器官功能衰竭時，CT檢查已無重要意義[26]。因此，即便胸部CT檢查PA/A比值對判斷COPD預后具有較高的臨床價值，也還需結合多種方式對患者進行針對性檢查治療，同時更需不斷發展影像學技術，使病變組織的影像表現更具特征，才能提高疾病的早期發現，從根本上緩解患者的肺通氣障礙，控制病情進展，提高預后，改善患者生活質量。