MSCT診斷慢性阻塞性肺疾病合并慢性肺源性心臟病

陳曉飛，應(yīng)華娟，李 盛，王華英，馬 堅，彭衛(wèi)東，俞萬鈞*

(1.寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鄞州醫(yī)院呼吸內(nèi)科，2.放射科，浙江 寧波 315040)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)常伴各種并發(fā)癥。慢性肺源性心臟病(以下簡稱肺心病)是COPD極為重要的并發(fā)癥之一[1]，常提示患者住院次數(shù)增多及預(yù)后不良[2]。早期發(fā)現(xiàn)COPD患者右心室功能減退，并給予相應(yīng)治療，可提高其運(yùn)動耐力，減少每年住院次數(shù)。目前我國仍參照1977年全國肺心病會議制定的《慢性肺源性心臟病診斷標(biāo)準(zhǔn)》[3]診斷慢性肺心病，但不能據(jù)此早期識別COPD患者是否存在右心室功能減退。本研究觀察未達(dá)到慢性肺心病診斷標(biāo)準(zhǔn)的COPD患者的右心室功能，以及COPD患者肺功能與右心室功能的相關(guān)性，旨在評價MSCT診斷COPD合并慢性肺心病的價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2013年9月—2016年9月在我院接受住院治療的53例COPD患者，男42例，女11例，年齡57～83歲，平均(72.2±6.2)歲。參照2013版GOLD[4]診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷COPD、1977年全國肺心病會議制定的標(biāo)準(zhǔn)[3]診斷慢性肺心病。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他慢性呼吸道疾病，如支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張、間質(zhì)性肺病等；②原發(fā)性心肌病、急性肺栓塞、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心房顫動、瓣膜關(guān)閉不全或狹窄者；③重度幽閉恐懼癥、碘對比劑過敏、腎功能異常[腎小球濾過率<90 ml/(min·1.73 m2)]。本組根據(jù)2013版GOLD[4]診斷標(biāo)準(zhǔn)，將急性加重低風(fēng)險患者(GOLD標(biāo)準(zhǔn)為A、B組)歸為輕中度組(n=13)，急性加重高風(fēng)險患者(GOLD標(biāo)準(zhǔn)為C、D組)歸為重度組(n=22)，合并慢性肺心病患者歸為合并慢性肺心病組(n=18)。選取同期年齡、性別相匹配的健康志愿者為對照組(n=36)，男28名，女8名，年齡53～79歲，平均(69.3±5.6)歲。記錄所有受檢者體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)，受試者均簽署知情同意書。

1.2儀器與方法

1.2.1肺功能檢查 采用MasterScreen Pneumo肺功能儀，獲得第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second, FEV1)及用力肺活量(forced vital capacity, FVC)，并根據(jù)年齡、性別、身高、體質(zhì)量由系統(tǒng)自動生成FEV1、FVC相應(yīng)預(yù)計值，計算FEV1/FVC、FEV1的實(shí)測值與預(yù)計值的百分比(FEV1%pred)。

1.2.2CT檢查 采用Philips Brilliance 64層螺旋CT，以回顧性心電門控技術(shù)進(jìn)行掃描。先注入非離子型對比劑碘必樂(300 mgI/ml，上海博萊科信誼藥業(yè)有限責(zé)任公司)90 ml，隨后持續(xù)注入25%碘必樂對比劑20 ml。應(yīng)用對比劑示蹤法，在主-肺動脈窗的降主動脈處選擇ROI監(jiān)測CT值。當(dāng)ROI內(nèi)CT值達(dá)120 HU時，囑患者屏氣，等待3 s后自動掃描，掃描范圍從主動脈弓頂部至心尖部。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流400～500 mA，探測器單圈旋轉(zhuǎn)時間330 ms，準(zhǔn)直器寬度64×0.625 mm，重建層厚1 mm，重建間距2 mm。

將MSCT掃描原始數(shù)據(jù)以10% R-R間隔進(jìn)行重建，整個心動周期共重建10組圖像，之后將重建圖像導(dǎo)入Philips EBW工作站。采用CCA軟件以全自動法分析右心室功能，計算右心室收縮末容積(end-systolic volume, ESV)、舒張末容積(end-diastolic volume, EDV；圖1)、每搏輸出量(stroke volume, SV)、射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction, EF)，并計算ESV/BMI、EDV/BMI及SV/BMI。由1名熟練掌握此軟件的高年資放射科醫(yī)師在不知曉臨床診斷的前提下單獨(dú)完成上述操作。

圖1 MSCT右心室短軸平面重建圖像 A.收縮期； B.舒張期

圖2 右心室EF(A)、SV(B)值診斷COPD合并慢性肺心病的ROC曲線

1.3統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分析和方差齊性檢驗，計量資料以±s表示。如數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且方差齊，采用單因素方差分析比較各組間右心室功能差異，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；否則采用Kruskal-WallisH檢驗比較各組間右心室功能差異，組間兩兩比較采用Mann-WhitneyU檢驗。以Pearson相關(guān)分析評估COPD患者FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred與右心室SV/BMI、EF的相關(guān)性(∣r∣≤0.3時，相關(guān)性較弱；0.3<∣r∣≤0.5時，中度相關(guān)；0.5<∣r∣<0.8時，相關(guān)性較高；∣r∣≥0.8時，高度相關(guān))。繪制ROC曲線，分析MSCT診斷COPD合并慢性肺心病的價值，計算AUC。以預(yù)試驗確定的右心室EF<40%或SV<48 ml作為COPD合并肺心病的診斷標(biāo)準(zhǔn)，計算敏感度及特異度。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

4組間性別、年齡、BMI及心率差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。4組間右心室功能參數(shù)比較見表1。4組間右心室EDV、EDV/BMI、SV、SV/BMI及EF差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，而ESV及ESV/BMI差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。重度組ESV/BMI小于輕中度組及合并慢性肺心病組；重度組、合并慢性肺心病組EDV、EDV/BMI小于對照組及輕中度組(P均<0.05)。輕中度組、重度組及合并慢性肺心病組右心室SV、SV/BMI、EF均小于對照組(P均<0.05)，而輕中度組與重度組間右心室SV、SV/BMI、EF差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。

相關(guān)性分析顯示，COPD患者右心室SV/BMI、EF與FEV1(r=0.321、0.296，P=0.019、0.031)、FEV1/FVC(r=0.305、0.280，P=0.026、0.043)及FEV1%pred(r=0.457、0.351，P=0.001、0.001)均呈正相關(guān)。

分別以右心室SV、EF繪制ROC曲線(圖2)，其診斷COPD合并慢性肺心病的AUC分別為0.973(P<0.001)、0.930(P<0.001)。以預(yù)試驗確定的右心室EF<40%或SV<48 ml為閾值診斷COPD合并慢性肺心病的敏感度分別為77.77%、77.77%，特異度分別為98.59%、88.63%。

表1 4組右心室功能參數(shù)比較(±s)

表1 4組右心室功能參數(shù)比較(±s)

組別ESV(ml)EDV(ml)ESV/BMIEDV/BMISV(ml)SV/BMIEF(%)輕中度組71.06±23.85128.50±29.77#3.60±1.406.51±1.76#58.20±10.38*#2.96±0.67*#51.81±4.98 重度組63.52±10.62121.22±23.51*2.99±0.49#5.67±0.87*57.75±13.91*#2.68±0.46*47.14±3.27*# 合并慢性肺心病組69.66±14.94112.69±20.85*3.46±0.605.60±0.83*42.86±7.34*2.13±0.32*37.94±3.06* 對照組66.89±14.78139.26±22.623.18±0.836.62±1.4172.23±10.943.43±0.6951.81±4.98 F值0.8305.8341.9764.24529.21622.09939.961P值0.4810.0010.1240.008<0.001<0.001<0.001

注：*與對照組比較，P<0.05; #:與合并慢性肺心病組比較，P<0.05

3 討論

目前超聲、MR及MSCT等多種方法均可評價右心室功能。受右心室解剖形態(tài)不規(guī)則及COPD患者肺氣腫的影響，超聲心動圖評估COPD右心室功能存在一定限制[5-7]。MR也可準(zhǔn)確評價COPD患者右心室功能[8]，但檢查時間長，并需受檢者反復(fù)屏氣10～12次。MSCT評價COPD患者右心室功能時，僅需受檢者屏氣1次就能獲得全部心動周期的圖像數(shù)據(jù)。既往研究[9-10]表明，采用MSCT能準(zhǔn)確評價COPD患者心功能，且不受肺氣腫影響。

本研究4組EDV、ESV、SV結(jié)果中方差不齊，存在較明顯的離散性，與既往研究[11-12]結(jié)果一致，可能是由于受檢者身高、體質(zhì)量不同所致[12]，故本研究增加比較右心室EDV/BMI、ESV/BMI、SV/BMI。本研究中，重度組右心室ESV/BMI小于輕中度組及合并肺心病組，且重度組、合并肺心病組右心室EDV/BMI小于對照組及輕中度組(P均<0.05)，與既往研究[13-15]結(jié)果相符。分析其原因，首先，隨著COPD病情加重，肺動脈壓力增高，右心室壓力負(fù)荷增加，右心室代償性的向心性增生肥厚，使重度COPD患者右心室EDV、ESV降低[16]，以維持SV在相對“正常”范圍；隨著右心室失代償，其收縮力減弱，致ESV增加而不能維持SV “正常”，最終發(fā)展為慢性肺心病；而右心室離心性肥厚時，患者已處于疾病晚期，多無法耐受增強(qiáng)CT檢查，本研究未納入此類患者，故合并慢性肺心病組患者右心室SV低于其他3組，但未見右心室EDV增加。其次，肺氣腫型COPD右心室擴(kuò)張較少見，但支氣管炎型COPD右心室擴(kuò)張較明顯[17]，故不同表型COPD患者右心室形態(tài)可能存在差異，而現(xiàn)有治療措施可能會影響右心室的前、后負(fù)荷，如長期氧療可減少肺血管阻力，進(jìn)而影響右心室形態(tài)。

心血管系統(tǒng)疾病為COPD常見的并發(fā)癥，研究報道[18]極重度COPD患者心血管系統(tǒng)疾病的死亡率較輕度COPD患者增高75%。本研究中，右心室SV/BMI(r=0.457，P=0.001)、EF(r=0.351，P=0.001)與FEV1%pred呈正相關(guān)，與Black-Shinn等[19]的研究結(jié)果一致，提示隨著COPD患者肺功能減退，其右心室功能也逐步下降。

目前臨床仍沿用30多年前的標(biāo)準(zhǔn)[3]診斷慢性肺心病，難以在疾病早期做出診斷并給予患者相應(yīng)治療。本研究結(jié)果顯示，COPD輕中度組、重度組及合并肺心病組右心室EF、SV/BMI均小于對照組(P均<0.05)，提示輕中度COPD患者已存在右心室功能減退；MSCT以右心室EF<40%或SV<48 ml診斷COPD合并慢性肺心病的敏感度分別為77.77%、77.77%，特異度分別為98.59%、88.63%，提示可較為準(zhǔn)確地診斷慢性肺心病，及早發(fā)現(xiàn)COPD患者右心室功能減退。

綜上所述，COPD患者在未達(dá)到慢性肺心病的診斷標(biāo)準(zhǔn)時右心室功能已出現(xiàn)減退，且右心室SV/BMI、EF與肺功能均呈正相關(guān)。MSCT不僅能早期發(fā)現(xiàn)COPD患者右心室功能減退，且對于診斷COPD合并慢性肺心病具有重要價值。