慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者CT肺血管參數與肺功能及預后相關性分析

周 璇,鄒 娟,謝 莉,寇 詠

(四川大學華西醫院呼吸綜合科,四川 成都 610044)

慢性阻塞性肺病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種常見的進行性呼吸系統疾病,其臨床特點為氣流受限。慢性阻塞性肺疾病急性加重(Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)指患者體征和癥狀突然惡化,出現痰液增多、咳嗽、喘息及呼吸困難等癥狀[1]。研究[2-3]表明,AECOPD主要由呼吸道病毒、細菌感染引起,其可導致氣道炎癥加重、氣道壁結構重塑、動態肺過度充氣、肺內氣體陷閉等一系列變化,嚴重者可出現呼吸衰竭甚至死亡。據統計,AECOPD的病死率居全球前五位[4]。我國COPD患者每年約發生0.5～3.5次急性加重,其相關死亡占我國全部死因的11%[5]。因此,AECOPD的早期診斷和預后評估對改善AECOPD預后具有重要意義。目前,臨床主要通過病情、癥狀體征、肺功能測定、急性加重史、呼吸困難評分(mMRC)等評估AECOPD患者的病情。但多項研究[6-7]指出,由于AECOPD患者發病初期癥狀隱匿,mMRC等評分易受主觀因素影響,肺功能測定需患者的密切配合,AECOPD患者的病情評估存在一定難度。CT是診斷肺部疾病較為準確、有效的方法。相關研究顯示,CT肺血管參數與COPD患者的肺血管血流灌注和病情嚴重程度均有一定的相關性[8]。本研究通過分析AECOPD患者CT肺血管參數與肺功能及預后的相關性,旨在為其預后評估提供參考,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年1月至2022年9月收治的146例AECOPD患者作為AECOPD組,病例納入標準:符合AECOPD診斷標準[9];患者知情并簽署同意書;發病時間<24 h;年齡>18歲;耐受肺功能檢查。排除標準:入院前服用過影響本研究結果的藥物;血液、免疫系統疾病者;合并其他呼吸系統疾病患者;感染性疾病患者;既往肺部手術史;惡性腫瘤者;嚴重肝、腎部疾病者;嚴重意識障礙者。AECOPD組男85例,女61例;年齡42～79歲,平均(64.43±6.26)歲;病程3～6年,平均(2.85±0.52)年。選取同期健康體檢者85例作為CR組,排除標準:呼吸系統疾病者;既往肺部手術史;入院前服用過影響本研究結果的藥物;嚴重意識障礙者。CR組男40例,女45例;年齡38～76歲,平均(63.11±6.40)歲。兩組性別、年齡比較差異無統計學意義(均P>0.05)。

1.2 研究方法 采用Philips Brilliance 64層螺旋CT,所有患者取仰臥位,吸氣后屏氣進而胸部掃描。掃描參數:管電壓120 kV,管徑120 mA,重建層厚1.0 mm。選擇主動脈弓上緣1 cm、隆突下1 cm和右下肺靜脈1 cm處3個層面圖像用于測量肺小血管。每根肺小血管的橫截面定義為<5 mm2,計算肺小血管面積百分比(%CSA)、肺動脈和主動脈直徑比值(PA/A)。采用雙盲法分析圖像,取兩次測量的平均值為最終結果。統計分析患者住院期間生存情況,將AECOPD組患者分為生存組(115例)和死亡組(31例)。

1.3 觀察指標 ①統計分析兩組CT肺血管參數和肺功能指標:包括%CSA、PA/A、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、第1秒用力呼氣容積與用力肺活量的百分比(FEV1/FVC),采用肺功能檢測儀S-980A I檢測FVC、FEV1、FEV1/FVC水平。②統計分析CT肺血管參數與肺功能指標的相關性。③統計分析生存組和死亡組CT肺血管參數。④統計分析CT肺血管參數對AECOPD患者預后的預測價值。⑤統計分析AECOPD患者臨床病例資料,包括性別、年齡、吸煙史、糖尿病、高血壓、GOLD分級。⑥多因素Logistic回歸分析AECOPD患者預后的影響因素。

2 結 果

2.1 兩組肺血管參數和肺功能指標比較 AECOPD組%CSA、FVC、FEV1、FEV1/FVC水平低于CR組,PA/A水平高于CR組,差異具有統計學意義(均P<0.05),見表1。

表1 兩組肺血管參數和肺功能指標比較

2.2 CT肺血管參數與肺功能指標的相關性 Pearson相關性分析顯示,%CSA與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈正相關,PA/A與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈負相關(均P<0.05),見表2。

表2 CT肺血管參數與肺功能指標的相關性

2.3 生存組和死亡組CT肺血管參數比較 生存組%CSA水平高于死亡組,PA/A水平低于死亡組,差異具有統計學意義(均P<0.05),見表3。

表3 生存組和死亡組CT肺血管參數比較

2.4 CT肺血管參數對AECOPD患者預后的預測價值 當約登指數最大值時取最佳截點值,ROC曲線分析顯示,%CSA、PA/A聯合預測AECOPD患者預后的AUC為0.871,高于%CSA的0.770,PA/A的0.784,且差異具有統計學意義(Z=2.533、2.743,P<0.05),見表4(圖1)。

表4 CT肺血管參數對AECOPD患者預后的預測價值

圖1 CT肺血管參數診斷AECOPD患者預后ROC曲線

2.5 生存組和死亡組患者一般資料比較 生存組和死亡組患者在年齡、糖尿病、GOLD分級、%CSA、PA/A等方面比較差異具有統計學意義(均P<0.05),兩組性別、吸煙史、高血壓比較,差異無統計學意義(均P>0.05),見表5。

表5 生存組和死亡組患者一般資料比較 [例(%)]

2.6 多因素回歸分析AECOPD患者預后的影響因素 將預后作為因變量,將表5中差異具有統計學意義的變量作為自變量,進行變量賦值,年齡(>60歲=1,≤60歲=0)、糖尿病(有=1,無=0)、GOLD分級(Ⅲ-Ⅱ級=1,Ⅰ-Ⅱ級=0)、%CSA(>1.57%=1,≤1.57%=0)、PA/A(>0.94=1,≤0.94=0)。采用二元Logistic回歸分析,年齡>60歲(OR=4.181,P=0.003)、糖尿病(OR=4.412,P=0.010)、GOLD分級Ⅲ-Ⅳ級(OR=3.050,P=0.019)、%CSA≤1.57%(OR=2.965,P=0.020)、PA/A>0.94(OR=3.967,P=0.005)均為AECOPD患者預后的獨立危險因素(均P<0.05),見表6。

表6 多因素回歸分析AECOPD患者預后的影響因素

3 討 論

以往的研究指出,AECOPD與呼吸道感染、吸入刺激性氣體、天氣和環境均有一定的相關性[10-11]。相關統計發現,COPD的發病率呈逐年升高趨勢,其已經成為全球主要醫療經濟負擔之一[2]。肺實質破壞和肺血管受累是AECOPD的重要病理機制。目前,臨床通常采用CT測量肺動脈主干及周圍分支的血管情況。本研究通過分析%CSA、PA/A與肺功能及預后的相關性,旨在為AECOPD的預后評估提供參考。

肺血管改變是COPD自然病程中的一個重要并發癥,但目前對其病理生理機制的相關研究較少。內皮功能障礙是血管重塑和肺氣腫的主要原因[12]。AECOPD可導致患者氣道炎癥加重、肺順應性降低和肺功能下降[13]。%CSA、PA/A是一類新興的肺血管評估指標,%CSA與平均肺動脈壓正相關,而PA/A可反映肺部結構變化[14-15]。本研究中,AECOPD組%CSA、FVC、FEV1、FEV1/FVC水平低于CR組,PA/A水平高于CR組,這與以往的研究結果一致[16]。AECOPD可導致患者黏液高分泌、纖毛功能失調、肺實質被破壞和肺部長期缺氧,使平滑肌、蛋白多糖和膠原沉淀增多,進而導致肺動脈內膜增厚。此外,肺血管參數還可用于預測AECOPD及其病情的嚴重程度[17]。

Spearman相關性分析顯示,%CSA與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈正相關,PA/A與FVC、FEV1、FEV1/FVC呈負相關,說明AECOPD患者CT肺血管參數與肺功能相關。這種相關性的潛在機制歸因于與肺實質破壞相關的小肺血管體積縮小,以及由于肺氣腫、缺氧性血管收縮和內皮功能障礙的進展而導致的被動血管受壓。由于%CSA指面積<5 mm2的肌性血管,其彈性小,一旦發生血管壁內膜增厚及狹窄時導致的肺功能下降時,該血管將發生缺血或壞死[18-19]。幾項研究發現,肺血管的%CSA與COPD患者的癥狀、肺動脈壓、肺功能、肺氣腫的嚴重程度有關[20-21]。

本研究中,生存組%CSA水平高于死亡組,PA/A水平低于死亡組,說明AECOPD患者肺血管病理改變越明顯,患者病情越嚴重,預后越差。相關研究證實,AECOPD患者的早期評估和治療可顯著改善肺小血管的形態,避免肺纖維化、肺功能下降等不可逆的損傷[22-23]。本研究采用二元回歸分析,%CSA≤1.57%、PA/A>0.94均為AECOPD患者預后的危險因素,提示%CSA、PA/A可用于AECOPD患者預后評估。

綜上所述,AECOPD患者CT肺血管參數(%CSA和PA/A)與肺功能及預后有相關性,臨床可結合年齡>60歲、糖尿病、GOLD分級等進行預后評估。但本研究尚有不足之處,AECOPD患者預后受多種因素的影響,后續需通過多中心、大樣本進行研究驗證。