慢性阻塞性肺疾病患者HRCT定量參數與肺功能的相關性

張 虎,高文鑫,劉華瓊,劉偉麗

(濱州醫學院附屬醫院 1.放射科,山東 濱州 256603;2.呼吸與危重癥醫學科)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種常見的、可以預防和治療的疾病,其病理生理特征是持續存在并逐漸加重的呼吸系統癥狀和氣流受限不完全可逆[1-5]。COPD已成為一個重要的公共衛生問題,目前居全球死亡原因第三位,目前診斷COPD的最佳標準是肺功能檢測[6-7],但此檢查禁忌證較多,如近期出現嚴重心肌梗死、配合度不好等,均可以影響檢查結果。近年來,隨著CT后處理軟件升級,可以計算COPD患者CT中小氣道、各肺葉低密度區容積百分比(LAA)等參數來間接分析其病理生理過程,對COPD患者的早期診斷、評估病情及判斷預后相較于肺功能開始體現明顯的臨床優勢。本研究通過分析COPD患者HRCT定量參數與其肺功能相關性,來評估COPD患者肺功能受損及嚴重程度。

1 資料與方法

1.1一般資料:選取2021年1月～2021年12月濱州醫學院附屬醫院呼吸內科收治的COPD患者155例。其中男104例,女 51例,平均年齡(66.43±10.69)歲。GOLD1級49例,GOLD2級43例,GOLD3級30例,GOLD4級33例。納入標準:COPD 患者診斷標準根據2021版慢性阻塞性肺病全球倡議標準,除外胸廓畸形、肺部腫瘤、支氣管哮喘等影響肺功能疾病的患者。入選標準為在進行本次研究期間臨床癥狀分級明確的患者。記錄臨床基礎資料,本次研究經本院醫學倫理委員會同意。

1.2方法:①參與研究的試驗者均在上午之前完成肺功能檢查,并同一專業技術人員進行檢查。檢查方法:受檢者取坐位,不靠椅背,口咬口器,舌置于口器的下面,夾好鼻夾,口唇收緊,保持口鼻均不漏氣,平靜呼吸數次后,用力深吸氣然后盡其最大努力快速呼氣。流速容量曲線圖要達到標準,然后囑其盡全力深吸氣,保證流速容量環閉合。觀察指標:第一秒用力呼氣容積占預測值的百分比(FEV1預測值)、第一秒用力呼氣容積占用力肺活量的百分比(FEVl/FVC)、殘氣量與肺總量的比值(RV/TLC)、一氧化碳彌散量(DLCO)。②CT檢查方式:對每位受試者進行深呼吸及屏氣訓練,采用GE Revolution螺旋 CT 分別于深吸氣末進行掃描,掃描范圍由肺尖至肺底。掃描參數:管電壓120 kV,管電流100 mA,螺距因子1.0,層厚與間隔均為5 mm,重建層厚1 mm、層間隔1 mm圖像,并將數據傳輸至GE4.7后處理,利用專門肺氣腫分析軟件(VCAR),按照說明書操作步驟,計算各葉LAA%。本研究參照文獻,規定<-950 HU的低密度衰減區為肺氣腫區域。

1.3統計學分析:采用SPSS20.0軟件進行單因素方差分析及LSD-t檢驗。各肺葉的LAA%與肺功能參數的相關性采用Spearman相關分析。

2 結果

2.1COPD患者不同GOLD級別間LAA%的分析:全肺、右肺、左肺及雙肺各肺葉肺氣腫程度隨患者GOLD 級別增加而加重,GOLD1級的患者肺氣腫最輕,GOLD4級患者肺氣腫最重;除右肺中葉,全肺、右肺、左肺及其他各肺葉的LAA%在不同GOLD級別間存在顯著性差異。 進一步分析得出,GOLD4級分別與GOLD1、GOLD2、GOLD3的LAA%在全肺、右肺、左肺、右肺上葉、右肺下葉、左肺上葉、左肺下葉的均值差異有統計學意義(P<0.05);而在右肺中葉均數差異無統計學意義(P>0.05)。見圖1、表1～2。

表1 不同GLOD級的LAA%的值

表2 不同GOLD級級間的LAA%的比較

圖1 GLOD1-4級的LAA%的平均值

2.2肺氣腫LAA%與肺功能的相關性:本試驗研究各肺葉定量參數LAA%與肺功能的相關性發現,除了RV/TLC,FEV1預測值、FEV1/FVC、DLCO參數均與各肺葉LAA%有相關性,其中右肺比左肺相關性要高;雙肺下葉與氣流受限相關性要更高;雙肺上葉與彌散相關性要更高。見表3。

表3 肺氣腫LAA%與肺功能的相關性

3 討論

COPD是臨床上非常常見的、可以治療和預防的一種疾病,其主要特點是持續性不完全可逆的氣流受限,并且隨著疾病的進展,氣流受限進行性加重。確診COPD的“金標準”是肺功能檢測,但是肺功能檢測操作起來有很多困難和限制,并且結果準確性難以評估[1-2]。近幾年隨著CT機器的硬件跟軟件迅速發展,使CT具有了掃描速度快、容積掃描機及后處理軟件強大的優點,使CT定量評估CODP患者的肺功能成為可能。本研究旨在分析COPD患者CT參數中各肺葉LAA%與肺功能的相關性,以評估COPD患者肺功能受損的嚴重程度。COPD最主要的病理生理改變是肺氣腫,其空間分布特點反映不同肺葉氣流受限的嚴重程度。本研究通過對155例COPD患者定量CT參數發現,雙肺及各肺葉LAA%的值隨患者GOLD 級別增加而加大,GOLD1級的患者肺氣腫最輕,GOLD4級患者肺氣腫最重;除了右肺中葉,其他各肺葉的LAA%在不同GOLD級別間存在顯著性差異。進一步分析得出,GOLD4級分別與GOLD1、GOLD2、GOLD3的LAA%在全肺、右肺、左肺、雙肺上葉、雙肺下葉的均值有差異。對比GOLD各級間的LAA%值發現,右肺的LAA%普遍高于左肺,進一步分析左右肺總量的LAA%與肺功能的相關性發現,右肺總量的相關性比左肺更好,這可能與右側主支氣管的短、粗、陡直的解剖有關。同時還發現氣道受限最先發生在雙肺上葉,隨著級別加重,氣道受限逐漸向雙肺下葉發展,這與黃曉旗等[8-12]研究結果一致。其原因可能與胸腔負壓及血流分布的差異有關。胸膜腔的負壓從肺尖到肺底部逐漸變小,因此,空氣更容易潴留在雙肺上葉以平衡胸膜腔內外的壓力。肺循環毛細小血管的吻合量是由肺尖到肺底部逐漸增多,因此當肺部發生缺氧時,首先能保障雙肺下葉的得到充足的血流的灌注,而雙肺上葉血流再灌注能力不足,導致雙肺上葉首先出現肺小血管重塑,更容易出現雙肺上葉肺氣腫。分析各肺總量的LAA%與肺功能的相關性發現,雙肺下葉LAA%與氣流受限相關性要更高;雙肺上葉LAA%與彌散相關性要更高。這與王雷等[13-18]研究一致,可能原因與重力作用有關,導致在呼氣時雙肺下葉氣道閉塞過早引起氣流受限; 因此,肺葉及各肺葉的 LAA%值很大程度可以預估COPD患者肺功能受損的嚴重程度,有助于臨床醫師判斷無法做肺功能或者肺功能結果不可靠的COPD患者的肺功能。本試驗仍有一定的局限性,總樣本量較小,試驗結果中會存在一定偏倚性,應進一步擴大試驗量,減小誤差。

綜上所述,定量CT參數LAA%不僅能反映DOLD不同級別的肺氣腫的發展趨勢,而且還能客觀評價肺功能受損的嚴重程度,對 COPD 患者病情的判斷和預后的指導有顯著的臨床價值。