基于CT 雙能量肺灌注成像在COPD 中的應(yīng)用研究價值

羅洪建，馬學(xué)進(jìn)，李仕廣，江 林，楊 彬，羅 艷

（遵義醫(yī)科大第三附屬醫(yī)院影像科 貴州 遵義 563002）

慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）在臨床上較為常見，屬于呼吸系統(tǒng)疾病的一種，其主要特征表現(xiàn)為持續(xù)呼吸道癥狀和氣流受限，具有較高的發(fā)病率和致死率。COPD 具有可防治性，早期完善相關(guān)檢查能夠減少該病的發(fā)生[1]。既往，針對COPD 的診斷檢查及評估，常見的手段包括肺功能檢查、肺核素灌注顯像、MR 灌注成像等，通過上述診斷檢查手段，可以為疾病的診治提供依據(jù)，但是也存在一定的局限，其共同局限之處在于均無法顯示高分辨的解剖圖像[2]。近年來，隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，雙能CT雙能量肺實(shí)質(zhì)灌注成像在COPD 的評估中逐漸應(yīng)用，該評估手段能夠顯示肺的解剖信息及肺灌注功能信息[3]。本研究為進(jìn)一步了解CT 雙能量肺灌注成像在COPD 中的應(yīng)用價值，將我院收治的85 例COPD 患者和同期收治的20例因其它疾病需要CT 增強(qiáng)的患者納入研究展開分析。現(xiàn)報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究收集2016 年9 月—2019 年8 月因我院行胸部CT 雙能量增強(qiáng)檢查患者數(shù)據(jù)，最終納入105 例進(jìn)行研究，其中未見異常20 例，設(shè)為對照組，COPD 患者85 例，為COPD 組。COPD 組中，男51 例，女34 例；年齡42 ～76 歲，平均年齡（54.16±3.68）歲；體重指數(shù)18 ～32kg/m2，平均體重指數(shù)（22.12±4.17）m2。對照組中，男13 例，女7例；年齡38 ～74 歲，平均年齡（52.94±3.57）歲；體重指數(shù)19 ～33kg/m2，平均體重指數(shù)（22.62±4.30）m2。本研究受試者均簽署知情同書，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)研究，兩組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）對照組均為無肺部疾病，經(jīng)肺功能測試為非COPD 者；（2）觀察組均經(jīng)肺功能測試確診為COPD，符合臨床COPD 診斷標(biāo)準(zhǔn)；（3）FEV1/FVC ＜0.7；（4）精神和認(rèn)知正常者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并肺炎、肺腫瘤、胸腔積液等嚴(yán)重心肺疾病者；（2）灌注圖像顯示嚴(yán)重偽影；（3）血管增強(qiáng)時間不足；（4）肺部栓塞；（5）一般資料不完善者。

1.2 方法

1.2.1 肺功能檢測 吸入0.2mg 沙丁胺醇?xì)忪F劑，間隔15min，采用肺功能檢測儀（森迪斯VmaxEncore 229，美國）檢測用力肺活量（FVC）、第1 秒用力呼氣量（FEV1）、第1 秒用力呼氣量占用力肺活量之比（FEV1/FVC）等肺功能指標(biāo)。分級標(biāo)準(zhǔn)：2017 版慢性阻塞性肺疾病全球倡議（GOLD）分為Ⅰ～Ⅳ級。

1.2.2 肺灌注掃描 行雙能量增強(qiáng)掃描，儀器設(shè)備為二代雙源CT 機(jī)（西門子Somation Definition），相關(guān)指標(biāo)設(shè)置：管電壓——A、B 球管分別為100kV、140kV，管電流——A、B 球管分別為89mA、76mA，矩陣、準(zhǔn)直器分別為512×512、64×0.6mm，掃描層厚、FOV 分別為0.6mm、30 ～35cm。掃描時，從足部到頭部逐層掃描，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平。采用雙筒高壓注射器，以4.0ml/s 的速度，經(jīng)右肘靜脈注射350mgI/ml 碘海醇對比劑，注射劑量為1.0ml/kg，之后以同樣的方式和速度注射生理鹽水30ml。

1.2.3 肺實(shí)質(zhì)灌注成像 采用肺實(shí)質(zhì)強(qiáng)化峰值期肺灌注圖像，對肺灌注表現(xiàn)進(jìn)行觀察。采用D30fsmooth 重建算法對全部圖像進(jìn)行處理，層厚和層間距均為1.0mm。重建三個序列圖像，分別140kV、100kV 和0.6 的加權(quán)圖像，傳至Siemens Syngo via 工作站。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

數(shù)據(jù)分析使用SPSS21.0 統(tǒng)計軟件包，行t或χ2檢驗，相關(guān)性分析采用Pearson 分析法進(jìn)行分析，若P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 對照組及COPD 組肺灌注圖像

對照組及COPD 組均順利完成肺功能檢查及CT 雙能量肺灌注圖像，均獲得高質(zhì)量的肺灌注圖像及高分辨率CT平掃圖像。如圖1、2、3 所示。

圖3：GOLD ⅢCT 平掃見雙肺上葉透光度增高，肺紋理稀疏，右肺上葉為主，左肺上葉局部局域正常，肺灌注彩色編碼圖更能直觀顯示肺氣腫病變區(qū)域及灌注異常。

2.2 對照組與COPD 組全肺相對增強(qiáng)值方差分析

正常組全肺CT 灌注增強(qiáng)值與CPOD 各組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），GOLD Ⅰ與GOLD Ⅲ、GOLD Ⅳ比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。（P=0.010、P=0.003）；余各組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。如表1 所示。

表1 對照組與COPD 組全肺相對增強(qiáng)值方差分析結(jié)果（±s）

表1 對照組與COPD 組全肺相對增強(qiáng)值方差分析結(jié)果（±s）

注：均數(shù)兩兩比較結(jié)果，a：第Ⅰ組與第Ⅱ組、第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.276、P=0.010、P=0.003）；b：第Ⅱ組與第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.146、P=0.044）；c：第Ⅲ組與第Ⅳ組比較（P=0.402）。

組別 例數(shù) 均數(shù) t P對照組 20 0.81±0.12 5.273 0.001 GOLD Ⅰ 33 0.70±0.10a GOLD Ⅱ 19 0.66±0.10b GOLD Ⅲ 17 0.59±0.15c GOLD Ⅳ 16 0.53±0.10

2.3 對照組與COPD 組左肺相對增強(qiáng)值方差分析

左肺區(qū)域增強(qiáng)值GOLD Ⅰ組與GOLD Ⅲ組、GOLD Ⅳ組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。（P=0.003、P=0.002）；GOLD Ⅱ組與GOLD Ⅳ組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.031）。如表2 所示。

表2 對照組與COPD 組左肺相對增強(qiáng)值方差分析（±s）

表2 對照組與COPD 組左肺相對增強(qiáng)值方差分析（±s）

注：均數(shù)兩兩比較結(jié)果，a：第Ⅰ組與第Ⅱ組、第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.236、P=0.009、P=0.001）；b：第Ⅱ組與第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.158、P=0.039）；c：第Ⅲ組與第Ⅳ組比較（P=0.426）。

組別 例數(shù) 均數(shù) t P對照組 20 0.80±0.15 4.787 0.001 GOLD Ⅰ 33 0.67±0.12a GOLD Ⅱ 19 0.62±0.11b GOLD Ⅲ 17 0.53±0.19c GOLD Ⅳ 16 0.52±0.11

2.4 對照組與COPD 組右肺相對增強(qiáng)值方差分析

右肺區(qū)域增強(qiáng)值GOLD Ⅰ組與GOLD Ⅲ組、GOLD Ⅳ組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。（P=0.001、P=0.002）；余無統(tǒng)計學(xué)意義。如表3 所示。

表3 對照組與COPD 組右肺相對增強(qiáng)值方差分析（±s）

表3 對照組與COPD 組右肺相對增強(qiáng)值方差分析（±s）

注：均數(shù)兩兩比較結(jié)果，a：第Ⅰ組與第Ⅱ組、第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P =0.253、P =0.003、P =0.002）；b：第Ⅱ組與第Ⅲ組、第Ⅳ組比較（P=0.084、P=0.031）；第Ⅲ組與第Ⅳ組比較（P=0.444）。

組別 例數(shù) 均數(shù) t P對照組 20 0.81±0.11 5.381 0.001 GOLD Ⅰ 33 0.72±0.13a GOLD Ⅱ 19 0.68±0.11b GOLD Ⅲ 17 0.60±0.17c GOLD Ⅳ 16 0.54±0.10

2.5 全肺增強(qiáng)值與各肺功能指標(biāo)的相關(guān)性

Pearso 相關(guān)性分析顯示，全肺相對增強(qiáng)值與FVC、FEV1、FEV1/FVC 等肺功能指標(biāo)均呈正相關(guān)（P＜0.05）。如表4 所示。

表4 全肺增強(qiáng)值與各肺功能指標(biāo)的相關(guān)性

3 討論

臨床對于COPD 的診斷檢查，主要依靠肺功能檢查，盡管對肺功能可以進(jìn)行評估，但是一方面受檢者依從性差，另一方面無法對局部肺氣腫進(jìn)行定位，肺功能檢查對COPD 的評估效果往往不夠理想[4]。核素灌注顯像既往一般將其視為肺灌注評價的金標(biāo)準(zhǔn)，其有著無創(chuàng)的特點(diǎn)，但是對肺組織形態(tài)學(xué)的變化無法進(jìn)行有效評估。計算機(jī)斷層成像技術(shù)（SPECT）不僅可以評估COPD 患者的肺形態(tài)，還能夠評價肺部功能，但是也存在一定的局限，特別是肺組織形態(tài)評價不夠精細(xì)并且輻射劑量較高[5]。因此，無論是肺功能檢查，還肺灌注評價，抑或是MR灌注成像、SPECT 等技術(shù)，對于COPD 的評價均存在有自身的不足。

近年來，雙源CT 雙能量肺灌注成像在COPD 患者的評價中逐漸應(yīng)用，受到了業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注。雙源CT 雙能量肺灌注成像所指的灌注是在某單一時間點(diǎn)內(nèi)靜態(tài)地對比分析碘對比劑分布信息，而動態(tài)對比增強(qiáng)CT 灌注可提供血流量、血容量、平均通過時間等參數(shù)，前者不同于后者[6]。目前，雙源CT 已經(jīng)發(fā)展到第3 代，其中第2 代已被廣泛使用。相較于第1 代雙源CT，第2 代有很大的改進(jìn)，集中表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）3 種不同高低電壓組合，多于第1 代的1 種類；（2）時間和空間分辨力高于第1 代；（3）掃描范圍更大，對X線能譜的純化分析能力更強(qiáng)[7]。研究發(fā)現(xiàn)，雙源CT 雙能量肺灌注成像與動態(tài)增強(qiáng)CT 灌注成像之間有良好的相關(guān)性，并認(rèn)為在一定情況下雙源CT 雙能量肺灌注成像可替代動態(tài)強(qiáng)化CT 灌注對COPD 患者肺灌注異常區(qū)域進(jìn)行評估[8]。本研究嘗試采用雙源CT 雙能量肺灌注成像對COPD 患者進(jìn)行評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)COPD 患者肺氣腫指數(shù)與肺功能分級具有顯著相關(guān)性，正常組與COPD 患者各組間肺相對增強(qiáng)值具有差異性，COPD 患者各組間有一定差異性（P＜0.05）；但部分相鄰組間差異不顯著，有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。在該研究過程中，納入標(biāo)本收呼吸運(yùn)動影響可能導(dǎo)致納入誤差，但CT 雙能量肺灌注成像對COPD患者的研究可成為一努力的方向，結(jié)合軟件自動定量肺相對增強(qiáng)值、肺氣腫指數(shù)等質(zhì)變，有望使COPD 的評估更加全面。

綜上所述，CT 雙能量肺灌注成像技術(shù)在COPD 患者病情評估中有一定的臨床價值，結(jié)合肺功能成像可對COPD 患者肺氣腫區(qū)域進(jìn)行解剖定位，有利于更好地指導(dǎo)臨床，進(jìn)一步深入研究，有望提供更全面的臨床應(yīng)用價值。