胸部CT對慢性阻塞性肺疾病合并肺動脈高壓的分級診斷價值*

賈鐵鋼， 乜慶榮， 鄧趕飛, 謝寶元

(房山區良鄉醫院 呼吸與危重癥醫學科， 北京 102401)

肺動脈高壓(pulmonary hypertension，PAH)是慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)的常見并發癥，PAH形成后約3～4年將累及心臟、導致肺心病，多數患者1.0～2.5年內死亡[1]。目前右心導管術(right catheterization，RHC)是檢測PAH的最佳方法，但是由于該法為有創檢查，且數據受三尖瓣反流的影響[2]，臨床無法作為常規檢查使用。多普勒超聲檢查是PAH的最初常規檢查方式，但因為 COPD 患者常常存在肺氣腫，導致超聲測量結果的準確性受到一定程度的影響，并且心臟彩超檢查無法顯示 COPD 患者肺實質、肺間質及縱膈等病變，故使用價值也有限[3]。胸部CT掃描屬于無創檢測方法，同時也是COPD患者的常規檢查方法，有研究指出胸部CT的升主動脈(ascending aorta，AD)和主肺動脈干(main pulmonary artery diameter，MPAD)等測量指標可有效反映肺動脈壓力，為PAH診斷和分級提供參考依據[4]，但是以往相關研究較少考慮不同疾病類型和不同病情程度中PAH診斷的差異，同時關于探討MPAD/AD比值對于PAH診斷的Cut-off值、特異性和敏感性的報道較少[5]；故本研究重點探討胸部CT利用MPAD/AD比值對COPD合并PAH的臨床診斷價值，通過對不同病情程度PAH患者的對比觀察，進一步探討胸部CT對COPD合并PAH的分級診斷價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2018年6月—2019年12月接受診治的153例COPD患者作為研究對象，納入標準：(1)年齡45～75歲；(2)符合2017年修訂版《慢性阻塞性肺疾病診治指南》中關于COPD診斷標準[6]；(3)檢查前經評估可以承受本研究的相關檢查；(4)所有患者均知情同意且配合研究。排除標準：(1)研究開始前已確診PAH者；(2)存在有肺動脈栓塞等其它引起PAH疾病；(3)嚴重心腦血管疾病者或不能耐受相關檢查者。納入的153例COPD患者，男85例、女性68例，平均(58.3±8.9)歲。

1.2 檢查方法

1.2.1胸部CT檢查 采用美國GE Optima CT660檢查，掃描參數為125 kV，螺距0.9，X線管旋轉速度為0.33 s/r，視野320 mm×320 mm,采集矩陣512×512，數據采集層厚0.625 mm，圖像重建層厚、層間隔均設為2 mm，掃描結束后，將數據傳輸至工作站處理。測定MPAD和AD直徑，MPAD 測量標準為距主肺動脈分叉3 cm范圍以內，測量主肺動脈最寬部分的直徑；在主肺動脈直徑的同層面，測量升主動脈的最短徑，分別測量3次，取平均值計算MPAD/AD比值，以MPAD/AD>1為PAH，進一步劃分為輕、中、重度PAH，MPAD/AD在1～1.3為輕度、1.3～1.5為中度、>1.5為重度[7]。

1.2.2RHC檢查 患者在手術室借助X線透視和壓力指引經頸內靜脈或股靜脈置入Swan-Ganz 四腔漂浮導管至肺動脈分支，應用邁瑞多導有創心電監護儀(PM 9000 型)持續監測包括右心房壓(right atrial pressure，RAP)、肺動脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure，PASP)和肺動脈平均壓(mean pulmonary arterial pressure，mPAP)，mPAP≥25 mmHg為PAH。依據RHC測定mPAP將PAH患者分為輕、中、重度，mPAP在25～35 mmHg為輕度、36～ 45 mmHg為中度、>45 mmHg為重度[8]。

1.2.3心臟多普勒超聲檢查 采用美國GE 公司Vivid 7B 超高頻彩色多普勒超聲診斷儀，血管探頭頻率2.0～3.5 MHz。通過收縮期三尖瓣反流的回流峰(Vmax2)和RAP估測PASP(PASP= 4 Vmax2 +RAP)。PASP≥30 mmHg為PAH。根據PASP進一步分為輕、中、重度PAH， PASP 30～50 mmHg為輕度、51～70 mmHg 為中度、>70 mmHg為重度。

1.3 觀察指標

(1)以RHC檢查結果為金標準，比較和分析胸部CT和心臟多普勒超聲對于COPD合并PAH的檢出率和準確性；(2)以RHC分級診斷結果為金標準，比較和分析胸部CT和心臟多普勒超聲對于COPD合并PAH的輕度、中度和重度的分級診斷準確率和一致性；(3)以COPD合并PAH患者為陽性觀察組，以COPD患者而無PAH為陰性觀察組，比較和分析胸部CT指標MPAD、AD和MPAD/AD的差異性。采用受試者工作(ROC)曲線下面積(AUC)評估胸部CT指標MPAD/AD的診斷價值，采用logistic回歸分析MPAD/AD、PASP與COPD合并PAH的相關性。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 COPD合并PAH患者的臨床資料

以RHC檢查結果為金標準，共檢查出51例COPD合并PAH患者，檢出率為33.3%；其中，男28例、女23例，年齡49～72歲、平均年(59.2±8.1)歲。胸部CT檢查出COPD合并PAH患者47例，檢出率為30.7%，準確率為92.2%。心臟多普勒超聲檢查出COPD合并PAH患者48例，檢出率為31.4%，準確率為94.1%。RHC、胸部CT及多普勒超聲檢查的準確率比較，差異無統計學意義(χ2=0.652，P=0.735)。

2.2 PAH分級

RHC檢查出COPD患者合并PAH的分級結果中，輕度、中度和重度分別有16例(31.4%)、18例(35.3%)和17例(33.3%)，胸部CT對于PAH分級診斷的準確率為75.0%、88.9%和100%，多普勒超聲對于PAH分級診斷的準確率為81.3%、94.4%和100%。胸部CT與多普勒超聲對于PAH分級診斷的準確率比較，差異無統計學意義(χ2=0.512,P=0.782)，Kappa系數為0.845(P<0.001)。見表1。

表1 胸部CT與多普勒超聲對于PAH分級診斷的結果對比[n(%)]Tab.1 Comparison of chest CT and Doppler ultrasound in the diagnosis of PAH grading diagnosis[n(%)]

2.3 MPAD/AD對于COPD合并PAH的診斷價值

以RHC檢查結果為金標準，COPD合并PAH患者中MPAD、AD和MPAD/AD值明顯高于無PAH患者，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。ROC曲線分析結果顯示，胸部CT檢查參數MPAD、AD和MPAD/AD對于COPD合并PAH均有較好診斷價值(AUC>0.5)，其中以MPAD/AD的AUC面積較高(AUC為0.814，95%CI為0.735～0.889)，其Cut-off值為0.984，見表3。

表2 RHC檢查示有無PAH的相關CT檢查參數比較Tab.2 Comparison of CT parameters of RHC

表3 ROC曲線分析MPAD/AD對于COPD合并PAH的診斷價值Tab.3 Diagnostic value of ROC curve analyzing MPAD/AD for COPD complicated with PAH

2.4 MPAD/AD、PASP與COPD合并PAH的相關性分析

以RHC檢查結果為金標準，logistic回歸分析顯示，MPAD/AD值、PASP值與COPD合并PAH的發生具有密切的相關性(OR=1.857、1.978，P<0.001)。見表4。

表4 MPAD/AD、PASP與COPD合并PAH的logistic分析Tab.4 Logistic analysis of MPAD/AD, PASP, and COPD complicated with PAH

3 討論

COPD是一種以氣流受限為特征的常見肺部疾病，我國40歲以上人群COPD發病率約為8.2%，PAH是COPD的常見并發癥，因可引起患者右心衰、肺栓塞而嚴重威脅患者的生命[9-10]。COPD合并PAH發生率報道不一，近年來國內文獻報道的發生率為19.1%～51.1%[11-12]，而本研究數據顯示COPD患者合并PAH的發生率為33.3%。

COPD合并PAH的發生機制目前尚不清楚，可能與低氧血癥、慢性炎性和血管內皮細胞功能紊亂相關[13-14]。COPD患者由于呼吸氣流受限，常發生低氧血癥，機體為調節通氣/血流狀況，會擴張動脈血管以提高肺血床血流量，保證組織的需氧量[15]。研究報道，慢性炎癥和血管內皮細胞受損參與了動脈血管重塑的過程[16]，表現為血管平滑肌細胞增生和血管增厚[17]，從而導致肺動脈壓增高，同時影像學上可見肺動脈干直徑增大，這也是胸部CT通過測定肺動脈干直徑來診斷PAH的理論基礎[18]。本研究以RHC結果為金標準，在153例COPD患者中共檢查出51例COPD合并PAH患者，而胸部CT掃描共檢查出47例COPD合并PAH患者，準確率為92.2%，與RHC和多普勒超聲檢查比較，差異均不明顯(P>0.05)。PAH分級診斷中，胸部CT漏診了2例輕度PAH，同時將1例中度PAH誤判斷為輕度，重度診斷率與RHC一致。可能原因是以MPAD/AD比值來診斷或分級診斷PAH上，其測量程序、診斷分界值上還是需要進一步完善[19]。最后的研究數據顯示胸部CT對于PAH分級診斷的準確率為75.0%、88.9%和100%，與RHC和多普勒超聲檢查的分級診斷結果差異也不明顯(P>0.05)，仍有力說明了胸部CT對于PAH的分級診斷有著較好應用價值。同時Kappa系數為0.845，說明胸CT與多普勒超聲的診斷結果有著較好一致性。

進一步審視胸部CT采用MPAD/AD比值來診斷COPD患者合并PAH的應用價值和合理性，目前胸部CT診斷PAH的參數指標主要就是肺動脈干和主動脈干直徑，肺動脈直徑可直接反映血管擴張和血管增厚狀況[20]，同時COPD患者肺部組織低氧血癥和慢性炎性反應的原因，肺動脈擴張較主動脈更加明顯[21]，測定MPAD可以更加有效反映肺動脈壓力[22]。但是肺動脈血管擴張又受到諸多因素影響，如年齡、體表面積、血管順應性等[23]，單純依靠MPAD值來反映不同個體肺動脈壓力明顯存在不足和缺陷，而MPAD/AD比值可在一定程度上消除個體差異性[24]。本研究數據顯示，依據RHC判斷COPD患者有無PAH的患者中，MPAD、AD和MPAD/AD在兩種人群中均顯示差異有統計學意義(P<0.05)。同時，ROC曲線結果顯示，MPAD、AD和MPAD/AD對于COPD合并PAH均有較好診斷價值(AUC>0.5)，其中以MPAD/AD的AUC面積較高(AUC為0.814，95%CI為0.735～0.889)，敏感性有點不足，但是特異性較好，可說明胸部CT采用MPAD/AD比值來診斷PAH有著較好預測價值；同時，ROC曲線顯示MPAD/AD診斷PAH的Cut-off值為0.984，與本研究參考Corson等[7]提出以MPAD/AD>1為診斷PAH依據的結果基本類似。另外，采用logistic回歸分析顯示MPAD/AD和PASP值均是COPD合并PAH發生的獨立性影響因素(OR>1)，可見胸部CT檢查以MPAD/AD比值來診斷PAH具有科學性。

綜上，COPD患者因低氧血癥、慢性炎性的存在，常易發生PAH。胸部CT本是COPD患者常規檢查方式[25]，而利用MPAD/AD比值可進一步完成PAH的篩查和診斷。胸部CT診斷PAH的準確率為92.2%，對于PAH分級診斷的準確率為75.0%、88.9%和100%，與RHC和多普勒超聲檢查結果差異不明顯。因此，臨床上對于不能耐受RHC檢查，或者需求快速簡便篩查PAH時，胸部CT可認為是診斷COPD患者合并PAH的最優選擇之一。