256層CT定量技術對慢性阻塞性肺病患者肺功能分級的價值

丁前江 陳婕 汪建華 劉亭 王玉濤 任志豪

(1寧波市第一醫院影像科，浙江 寧波 315010；2寧波大學醫學院；3寧波大學醫學院附屬醫院影像科)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種以持續氣流受限為特征的疾病，其病理改變存在于氣道、肺實質和肺血管中〔1〕。肺實質損傷的主要表現為肺內低密度區(LAA)比例增加〔2〕，高分辨率(HR)CT的應用和CT后處理軟件的開發可對肺實質破壞區進行定性和定量評估。本研究運用CT定量技術分別對COPD患者左、右肺LAA進行定量測量，并與臨床肺功能檢測(PFT)進行相關性分析，以探討CT定量技術評估COPD嚴重程度及早期發現肺實質破壞的應用價值。

1 資料與方法

1.1研究對象 收集2014年9月至2016年9月寧波大學醫學院附屬醫院呼吸內科就診，經臨床和肺功能檢查確診為COPD患者71例。其中男57例，女14例，年齡42～81歲，平均(61.2±9.6)歲。依據GOLD指標對COPD進行分級〔3〕：應用支氣管舒張劑后第1秒用力呼氣量(FEV1)/用力呼氣量(FVC)<70%，Ⅰ級(輕度)：FEV1≥80%預計值，有或無慢性癥狀；Ⅱ級(中度)：50%≤FEV1<80%預計值，有或無慢性癥狀；Ⅲ級(重度)：30%≤FEV1<50%預計值，有或無慢性癥狀；Ⅳ級(極重度)：FEV1<30%預計值或FEV1<50%預計值并伴慢性呼吸衰竭。并排除哮喘、支氣管擴張、其他肺部器質性病變等。患者均在就診當天完成PFT及CT肺部掃描。

1.2PFT 利用JAEGER公司(德國)MasterScreen肺功能儀，檢查前調整機器環境參數，囑患者坐直、坐正，夾閉鼻子，咬緊塑料口器并用雙手掌壓住腮幫。測定主要指標包括：FVC、FEV1、FEV1占預測值的百分比(FEV1%)、第1秒率(FEV1/FVC)。

1.3HRCT檢查及CT定量分析 采用Philips(荷蘭)256層iCT掃描儀，檢查前訓練患者呼吸，使其能夠在最大吸氣末屏氣。掃描位置采用仰臥位、雙臂上舉、頭先進。掃描參數：管電壓120 kV，掃描時采用自動管電流技術，有效管電流250 mA，掃描準直128×0.625，旋轉時間0.5 s，螺距0.915，層厚、層間距5 mm，矩陣1 024×1 024，于吸氣末自肺尖至肺底進行全肺CT平掃。圖像重建：Lung Enhanced算法，重建層厚、層間距1 mm。將所有檢查者薄層圖像數據傳輸至后處理工作站(EBW)肺密度分析軟件進行處理。采用閾值法，設定CT值低于-950 Hu〔4,5〕為LAA，軟件分析后自動獲得LAA所占體積及比例。

1.4統計分析 采用SPSS18.0統計軟件進行單因素方差分析、Pearson相關性分析和t檢驗。

2 結 果

2.1不同程度COPD患者PFT參數 見表1。

2.2不同程度COPD患者CT定量分析結果比較 Ⅰ級COPD中，左、右肺占比有統計學差異(t=2.221,P=0.032 4)，余各級COPD組左、右肺占比無統計學差異；各級COPD組LAA%均有統計學差異(P<0.05)。見表2。

2.3不同程度COPD患者CT定量參數與PET參數的相關性 CT定量參數與COPD患者PET指標均有相關性，總體呈較強程度的負相關關系。其中CT定量顯示LAA%與反映COPD嚴重程度的FEV1%相關性最強(r=-0.929，P<0.001)，與反映呼吸道阻力的FEV1/FVC亦呈較強關系(r=-0.775,P=0.002)，與FVC(r=-0.717,P=0.001)、FEV1呈負相關(r=-0.821,P<0.001)。

表1 Ⅰ～Ⅳ級COPD患者PFT參數

表2 Ⅰ～Ⅳ級COPD患者LAA% CT定量參數對比

與前一等級比較：1)P<0.05；與右肺占比比較：2)P<0.05

3 討 論

在我國40歲以上人群中COPD患病率高達8.2%，預計到2020年，COPD將上升為全球死因第3位和全球疾病經濟負擔的第5位〔1〕。PFT參數作為COPD氣流受限的一項重要指標，已不能全面反映疾病的復雜性。COPD肺實質破壞表現為LAA，其病理改變為呼吸性細支氣管的病理性擴張和肺泡壁的破壞，CT是肺部形態學成像首選方法，HRCT能夠清晰顯示COPD患者肺實質的破壞，能較PFT更早地發現肺實質變化〔6〕，肺內LAA、肺大泡辨別和確定有很高的敏感性和特異性，并能指導外科肺大泡切除和減容手術的實施〔1,7〕。CT肺密度定量測量采用吸氣末閾值法評價肺內LAA，其結果與病理改變相關性強〔4〕。有學者依據設定的CT閾值，將低于閾值的LAA等同于肺氣腫區，但肺密度定量測量中尚無明確規定的閾值指標〔5〕。

Pauls等〔8〕研究證實，應用多層螺旋(MS)CT測定的肺容積值診斷肺氣腫是可行的，且與COPD分級具有較好的相關性。本研究表明，LAA%可作為評估COPD分級及嚴重性的指標，與文獻報道相符〔9〕。

本文表明輕、中度COPD患者總體肺實質破壞尚不明顯，CT定量技術尚不能夠很好地區分Ⅰ、Ⅱ級COPD患者肺部結構改變。本文提示在早期COPD患者中，右肺實質破壞更早發生，目前尚無明確文獻報道其重要意義，可能的原因有：①生理發育中，右側主支氣管較左側粗、短，因而有害物質及有害氣體進入右肺的概率大于左肺，右肺受到損傷的概率增加；②在呼吸過程中，右肺肺葉體積小，更容易受到胸膜腔內壓和肺回縮壓的影響，更易致LAA形成，其原因尚需要病理學檢查證實。這也表明CT定量技術能夠獲得更多形態及功能方面的信息，與文獻相符〔10〕，在早期肺損傷測定中具有一定意義。

以往研究顯示，PFT參數與CT上顯示的低密度區相關〔11〕。Mets等〔12〕通過248例患者研究結果表明，FEV1、FEV1/FVC與LAA%相關性分別為0.53、0.61，呈中等強度的相關。Timmins等〔13〕研究顯示，LAA%與FEV1/FVC相關系數為-0.57，本研究顯示LAA%與FEV1/FVC呈中等強度相關，與文獻報道相符。本研究顯示LAA%與FEV1%相關性較好，與文獻報道相符〔9〕，表明LAA%可作為CT評價COPD嚴重程度的一項指標。

本研究也存在以下不足：(1)Ⅲ、Ⅳ級COPD樣本量相對較少。(2)采用HRCT進行肺形態學評估的同時，仍存在一定的輻射損傷，后期運用新的迭代重建技術后，有望減少輻射劑量后擴大樣本量進一步研究。(3)以往文獻報道顯示，CT測定的肺容積總量較PFT肺容積總量平均低500～700 cm3，且肺容量在性別間亦存在差異，已有研究顯示肺總量與PET間無明顯相關性〔10,14〕，故本研究選取LAA%進行相關性研究，以排除性別及不同測量方法間的固有偏倚。

綜上，CT定量測量技術能夠較好地反映COPD患者雙側肺實質破壞及其嚴重程度。LAA%與PFT有很好的相關性，對COPD患者疾病嚴重程度的評價具有一定的意義，CT定量技術在評價COPD患者早期單側肺實質破壞中具有一定的應用價值。