320排螺旋CT低劑量呼吸雙相掃描對COPD急性加重期患者肺功能的評估價值

紀蒙蒙,李永,朱曉龍,鄒殿俊,耿鶴群,楊飛,崔書君,朱月香

(河北北方學院附屬第一醫院醫學影像部,河北 張家口 075000)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)為常見呼吸系統疾病,其發病率居高不下,≥40歲人群中發病率已達到13.7%[1]。根據COPD病情發展情況,可分為不同時期,其中COPD急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)病情較為嚴峻,患者呼吸系統癥狀(如咳痰、喘息、氣短等)加重,呼吸氣流受限明顯,查體可見胸廓前后徑增大,肋間隙變寬等體征[2-3]。AECOPD患者通常伴有氣道炎癥,影響肺部氣體交換,造成通氣功能障礙和肺部感染,肺部正常的組織受損并發生進行性破壞,使得肺彈性下降,二氧化碳潴留加重,肺部氣體交換障礙更加明顯,肺功能損傷也更為嚴重[4]。AECOPD發作次數較為頻繁,1年內可高達3～4次,是導致患者發生嚴重并發癥(如肺栓塞)和死亡的重要原因[5],對患者生命安全影響極大。故而及早診斷AECOPD和了解其肺功能變化情況,以采取合理的針對性措施干預,對改善患者預后意義重大。320排螺旋CT掃描時間短,放射劑量低,是臨床診斷心肺疾病常用影像學工具[6-7]。本研究擬探討320排螺旋CT低劑量呼吸雙相掃描對AECOPD患者肺功能的評估價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年10月至2022年12月河北北方學院附屬第一醫院收治并經臨床檢查確診的106例AECOPD及COPD緩解期患者作為研究對象。納入標準:(1)符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南》相關標準[8];(2)年齡≥18歲;(3)對本研究知情同意。排除標準:(1)肺部占位性病變>5 cm或肺部有實質性病變;(2)存在先天性胸廓畸形或有胸部手術史;(3)合并心、肝、腦、腎、血管疾病、惡性腫瘤;(4)處于妊娠期與哺乳期的女性;(5)合并肺結核、支氣管擴張、支氣管哮喘。本研究經醫院倫理委員會同意。納入AECOPD患者及COPD緩解期患者各53例,分別設為AECOPD組和COPD緩解期組。AECOPD組中,男性33例,女性20例;年齡(59.14±7.92)歲;COPD病程(12.17±3.04)年。COPD緩解期組中,男性30例,女性23例,年齡(57.69±8.13)歲;COPD病程(10.95±2.83)年。兩組一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 方法

(1)320排螺旋CT檢查:檢查儀器為佳能Aquilion one 320排容積CT掃描儀。檢查前對患者進行呼吸指導,檢查時患者取仰臥位,雙臂向上外展,深吸氣末屏住呼吸進行首次胸部CT掃描,掃描范圍自肺尖至肺底,隨后再于深呼氣末屏住呼吸進行第二次掃描。掃描參數:管電壓80 kV,管電流:40～120 mAs,掃描層厚0.5 mm,螺距1.0。(2)肺功能檢測:檢查儀器為德國耶格Master Screen型肺功能檢測儀?；颊呷∽?使用鼻夾夾住鼻子,盡可能長時間地吹氣并持續6 s,至少呼氣3次,記錄平均第1秒用力呼氣容積(FEV1)和用力肺活量(FVC),測定FEV1占預計值百分比(FEV1%pred)和1秒率(FEV1/FVC)。(3)COPD評估測試問卷(CAT)調查:所有患者均進行CAT問卷填寫,對于文化程度較低的患者,可由醫務人員向其介紹各條目,指導其填寫。

1.3 圖像后處理

將所獲容積數據上傳到深睿肺分析軟件,軟件自動除去主氣管、主支氣管和較大血管,沿葉間胸膜進行全肺分割,自動計算全肺、左肺和右肺、左右肺各肺葉最大深吸氣末各肺葉肺容積(Vin)、深呼氣末各肺葉肺容積(Vex)以及呼吸兩相容積差Vin-Vex與容積比Vin/Vex。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 兩組患者CT肺容積測量指標比較

AECOPD組全肺、左肺、左下肺、右肺、右下肺Vin、Vex均高于COPD緩解期組(P<0.05);AECOPD組左下肺、右下肺Vin-Vex均高于COPD緩解期組(P<0.05);AECOPD組全肺、左肺、右肺及各肺葉Vin/Vex與COPD緩解期組比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1-表4。

表1 兩組患者Vin指標比較

表2 兩組患者Vex指標比較

表3 兩組患者Vin-Vex指標比較

表4 兩組患者Vin/Vex指標比較

2.2 兩組患者肺功能評估相關指標比較

AECOPD組FEV1%pred、FEV1/FVC水平均低于COPD緩解期組,CAT評分高于COPD緩解期組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表5。

表5 兩組患者肺功能評估相關指標比較

2.3 AECOPD患者呼吸雙相肺容積差、容積比與肺功能評估相關指標的相關性

左下肺及右下肺Vin-Vex與FEV1%pred、FEV1/FVC均呈負相關關系(P<0.05);與CAT評分呈正相關關系(P<0.05)。見表6。

表6 AECOPD患者呼吸雙相肺容積差、容積比與肺功能評估相關指標的相關性

2.4 病例分析

病例1,男性,60歲,AECOPD第3天行320排螺旋CT低劑量呼吸雙相掃描。見圖1。

病例2,男性,55歲,處于COPD緩解期,行320排螺旋CT低劑量呼吸雙相掃描。見圖2。

3 討論

COPD已成為全球第三大公共衛生挑戰,該病死亡率較高,預計往后50年,僅中國每年就有150萬人死于AECOPD及其各種并發癥[9]。有研究[10]對COPD患者進行隨訪調查研究,發現AECOPD是導致患者肺功能減弱的獨立影響因素,且隨著急性發作次數增多,肺組織破壞越嚴重,患者肺功能下降程度越明顯。本研究中兩組肺功能評估相關指標比較結果顯示,AECOPD組FEV1%pred、FEV1/FVC水平均低于COPD緩解期組(P<0.05),表明與COPD緩解期患者相比,AECOPD患者肺功能下降較為顯著,與許玲芬等[11]研究結果相符。感染是誘發AECOPD的最主要因素,患者氣道壁受到持續性炎癥刺激而發生黏膜水腫,氣道壁彈力下降,管腔變窄,呼吸氣阻力增加;與此同時,基于胸腔負壓影響,肺部發生過度充氣而導致肺容積增大,空氣潴留于肺泡腔內而難以排出體外,使得呼氣性通氣功能障礙加重;此外,支氣管道彈力下降,氣流較難流出,加之肺組織受損嚴重,肺彈性纖維減少,肺彈性減弱,呼氣相肺容積也隨之增大[12-13]。了解AECOPD患者肺容積變化情況,對臨床評估患者肺功能和采取相應的治療措施具有重要指導意義。

與常規劑量CT掃描相比,320排螺旋CT成像速度快,輻射劑量低,同時還能夠保持較高圖像質量,在COPD患者肺功能評估中具有重要應用價值,特別是對于病情發展快速、基礎狀態差的AECOPD患者,320排螺旋CT后處理工作站能夠進行胸部重建成像,評估肺功能變化情況,有利于提高早期AECOPD診斷效能[14-15]。本研究采用320排螺旋CT低劑量呼吸雙相掃描評估AECOPD組與COPD緩解期組肺容積,并進行組間比較,結果顯示,與COPD緩解期組比較,AECOPD組全肺、左肺、左下肺、右肺、右下肺Vin及Vex差異均有統計學意義(P<0.05),表明AECOPD時期多數肺葉存在明顯空氣潴留,肺彈性回縮能力出現不同程度的下降。且觀察雙側肺葉肺容積大小,與左肺相比,右肺空氣潴留更加明顯,這可能與雙側支氣管形態有關,左主支氣管形態相對細長,下緣與氣管夾角約37.5 °,而右主支氣管形態粗短且陡直,下緣與氣管夾角約23 °,AECOPD時期炎性因子更容易沿著氣管到達右肺,導致右肺最先被累及,肺功能發生明顯降低。

對比兩組患者呼吸兩相肺容積差及容積比,顯示兩組各肺葉Vin/Vex比較,差異均無統計學意義(P>0.05);而AECOPD組左下肺、右下肺Vin-Vex與COPD緩解期組比較,差異有統計學意義(P<0.05),提示雙肺下葉通氣功能障礙對比上葉和中葉更為明顯。這可能是與雙肺下葉相比,肺上葉、中葉氣體交換程度相對較小,通氣障礙程度較低,引起的肺功能下降較小,雙肺下葉體積占比大,二氧化碳潴留更為明顯,對肺功能下降的代償作用也更加顯著。本研究還對AECOPD患者呼吸雙相肺容積差、容積比與肺功能評估相關指標的相關性進行分析,結果顯示,右下肺Vin-Vex與FEV1%pred、FEV1/FVC均呈負相關關系(P<0.05),與CAT評分正相關(P<0.05),提示AECOPD患者呼氣氣流受限,二氧化碳潴留于肺內,Vin-Vex增大,肺功能下降。該結果也表明了320排螺旋CT低劑量呼吸雙相掃描能夠很好觀察AECOPD患者肺容積變化,反映機體肺功能障礙程度。

綜上,采用320排螺旋CT低劑量呼吸雙相掃描對AECOPD患者肺部進行定量檢查,可以較好地反映AECOPD發展過程中肺組織氣體潴留情況,了解患者通氣功能障礙及肺功能損傷嚴重程度,對臨床評估AECOPD患者病情具有一定指導作用。