尹子銘 YIN Ziming

高 莉 GAO Li

王霄英 WANG Xiaoying

劉建新 LIU Jianxin

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary diseases，COPD）是一種以不完全可逆的氣流受限為特征的疾病，進(jìn)行性發(fā)展。COPD目前主要依據(jù)臨床表現(xiàn)、實驗室檢查、影像學(xué)和肺功能檢查診斷，缺乏診斷特異性，且易受患者年齡及健康因素等條件限制，診斷誤差較大[1]。常規(guī)CT檢查可以了解COPD合并的肺氣腫范圍和類型。CT肺功能成像通過研究肺氣腫容積比例，在早期和定量診斷、形態(tài)學(xué)功能定量評價等方面具有一定優(yōu)勢，已逐漸成為當(dāng)今COPD研究的熱點[2,3]，可為臨床早期快速診斷提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2010-01～2011-11北京大學(xué)第一醫(yī)院收治的116例患者。排除不能合作及合并其他疾病者，患者同時接受CT肺容積掃描測定及肺功能測定，兩項檢查的時間間隔小于30d。87例確診為COPD，為COPD組，其中男性54例，女性33例，平均年齡（65.9±11.8）歲，病程3～25年。29例非COPD患者為對照組，其中男性19例，女性10例，平均年齡（64.6±13.7）歲，有吸煙史，但肺功能檢查無異常。

COPD組和對照組間年齡、性別等指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 肺功能實驗室評價指標(biāo) 采用美國森迪斯Vmax229肺功能儀，記錄患者的用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼氣容積（FEV1）、殘氣容積（RV）、肺總量（TLC）、最大呼氣量（MAX），計算以上各參數(shù)實測值占預(yù)計值的百分比（%）及FEV1/FVC（%）、RV/TLC（%）值等。

1.3 COPD肺功能診斷的分級標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)NHLBI/WHO慢性阻塞性肺疾病全球倡議（GOLD）[4]提出的COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)：①0級，肺功能正常；②1級（輕度），F(xiàn)EV1≥預(yù)計值的80%；③2級（中度），F(xiàn)EV1為預(yù)計值的50%～79%；④3級（重度），F(xiàn)EV1為預(yù)計值的30%～49%；⑤4級（極重度）：FEV1＜預(yù)計值的30%或出現(xiàn)FEV1/FVC＜70%、呼吸衰竭或右心衰竭的臨床表現(xiàn)。由2名主治以上的呼吸內(nèi)科醫(yī)師進(jìn)行分級：其中0級15例，1級14例，2級29例，3級21例，4級8例。

1.4 CT掃描方法及評價指標(biāo) 采用Philips Brilliance 64層Multi-detector CT（MDCT）機(jī)。受試者取仰臥位，雙手抱頭，深吸氣末屏氣，從肺底至肺尖掃描。掃描參數(shù)：120 kV，自動毫安選擇（范圍50～500mA），螺距0.68∶1，轉(zhuǎn)速0.75s，64×0.625mm；標(biāo)準(zhǔn)算法重建，重建層厚1mm，掃描時間4～6s。將掃描獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼DW4.0工作站進(jìn)行閾值設(shè)定的肺密度三維后處理及肺容積自動測量，閾值上限設(shè)為-500Hu，下限為-1000Hu，作為CT測量的肺容積范圍，肺氣腫CT值范圍設(shè)定-800～-1000Hu，軟件自動生成全肺和單側(cè)（左、右）肺容積（lung volume，L）以及肺氣腫容積（emphysema volume，E）的三維彩色圖像、容積數(shù)據(jù)，并計算出全肺和單側(cè)（左、右）肺氣腫容積分別占各自肺總?cè)莘e的百分比，即肺氣腫容積比例（E/L），見圖1～9。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 13.0軟件，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。計數(shù)資料之間的比較采用χ2檢驗；計量資料采用表示，組別間比較采用Mann-Whitney t 檢驗；采用Pearson法研究E/L指標(biāo)與肺功能實驗室指標(biāo)之間的相關(guān)性；運用ROC曲線評價各個E/L指標(biāo)在COPD中的診斷價值。

圖1～3 患者男性，64歲，吸煙史20年，肺功能正常。CT肺容積掃描顯示肺內(nèi)可見少量的肺氣腫改變。圖1為肺容積和肺氣腫三維圖像，用不同顏色顯示，紅色為肺氣腫容積；圖2是冠狀位的多平面重建（MPR）圖像，均顯示了少量的肺氣腫改變。圖3顯示E/L為2.3%。圖4～6 患者女性，68歲，咳嗽、咳痰、喘息6年，肺功能分級 1級（輕度），主要肺功能實驗室指標(biāo)：FEV1（%）為 70.26%，RV（%） 為160.40%，TLC（%）為108.35%，RV/TLC（%） 為128.45%，F(xiàn)EV1/VC MAX（%）為8.56%。圖4為肺容積和肺氣腫三維圖像。圖5是冠狀位的MPR圖像。圖6顯示E/L為11.2%。圖7～9 患者男性，72歲，咳嗽、咳痰10年，近2年明顯加重伴喘息、胸悶及間歇性咯血，肺功能分級 3級（重度），主要肺功能實驗室指標(biāo)：FEV1（%） 為40.29%，RV（%）為180.56%，TLC（%） 為135.47%，RV/TLC（%）為 149.67%，F(xiàn)EV1/VC MAX（%）為60.39%。圖7為肺容積和肺氣腫三維圖像。圖8是冠狀位的MPR圖像。圖9顯示E/L為23.2%

2 結(jié)果

2.1 兩組別間肺功能實驗室指標(biāo)和CT測量的E/L指標(biāo)比較 由表1可知，COPD組的FEV1（%）和FEV1/VCMAX（%）均明顯低于對照組（P＜0.01），而COPD組的RV（%）、TLC（%）、RV/TLC（%）、3個E/L指標(biāo)均明顯高于對照組（P＜0.01）。

2.2 肺功能實驗室指標(biāo)與CT測量的E/L指標(biāo)之間的相關(guān)性 由表2可知，肺功能分級、RV（%）、TLC（%）、RV/TLC（%）與各E/L指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，F(xiàn)EV1（%）和FEV1/VCMAX（%）與各E/L指標(biāo)間呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.3 CT測量的E/L指標(biāo)篩查COPD的ROC分析 采用ROC曲線分析3個E/L指標(biāo)對COPD篩查的診斷價值，由圖10可知，全肺E/L、左肺E/L和右肺E/L診斷COPD的ROC曲線下面積分別為0.863，0.917和0.822（P＜0.01），均有統(tǒng)計學(xué)意義。說明這3個E/L指標(biāo)對COPD均有良好的診斷價值。

表1 兩組間肺功能實驗室指標(biāo)和CT測量的E/L指標(biāo)比較（ ）

表1 兩組間肺功能實驗室指標(biāo)和CT測量的E/L指標(biāo)比較（ ）

表2 肺功能實驗室指標(biāo)與CT測量的E/L之間的相關(guān)性（r值）

圖10 E/L診斷篩查COPD的ROC曲線分析結(jié)果。由上而下分別為左肺E/L、全肺E/L和右肺E/L診斷COPD的ROC曲線，曲線下面積分別為0.917、0.863和0.822（P＜0.01）

3 討論

3.1 COPD的CT肺功能測定 當(dāng)前CT肺功能的測定包括肺容積測定和肺平均密度測定。由于易受其他因素影響，與肺容積測定相比，肺平均密度測定有一定的局限性。而動態(tài)肺密度測定由于設(shè)備價格昂貴，難以普及，現(xiàn)多采用螺旋CT進(jìn)行動態(tài)肺密度測定[5]。本研究采用64層螺旋CT掃描，有螺距小、掃描時間短、掃描圖像各項同性好的優(yōu)勢，使獲取的三維圖像和結(jié)果更加準(zhǔn)確，同時使用先進(jìn)的后處理軟件（lung density），自動從掃描影像中將肺組織與其他組織（胸壁、氣管、肺門大血管、縱隔、心臟等軟組織）分割開來，并計算出全肺和左、右肺的容積和肺氣腫的容積，大大提高了運算的速度及準(zhǔn)確性。本研究說明CT的肺容積掃描可以對于COPD作出準(zhǔn)確診斷，這與其他文獻(xiàn)結(jié)果一致[2,3,5-7]，且其客觀性、可重復(fù)性均較佳。

3.2 CT測量指標(biāo)與肺功能實驗室指標(biāo)之間的相關(guān)性 在肺部螺旋CT應(yīng)用以前，肺功能檢查是臨床上唯一判斷氣道功能的方法，是診斷COPD的“金標(biāo)準(zhǔn)”。當(dāng)小氣道異常占?xì)獾雷枇Φ?0%左右時，患者才出現(xiàn)明顯的癥狀及肺功能異常[5]，因此早發(fā)現(xiàn)、早治療COPD尤為重要，可緩解COPD發(fā)病進(jìn)程，并可預(yù)防由它引起的肺組織破壞。本研究發(fā)現(xiàn)，常規(guī)肺功能檢查異常者，肺CT均有陽性征象，而部分肺功能正常者（長期吸煙者為主）肺CT亦有陽性征象（圖1～3）。COPD組的肺功能明顯差于對照組，尤其表現(xiàn)在FEV1（%）、RV（%）、TLC（%）、E/L等。本研究常規(guī)肺功能檢查所測得的VC（%）、TLC（%）、RV（%）與同期CT肺容積成像測定的相應(yīng)值，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析均顯著相關(guān)[8]。相關(guān)性分析結(jié)果說明E/L越大，肺功能分級越嚴(yán)重、肺功能越差，這與陳墾等[6]的研究結(jié)果相似。ROC分析結(jié)果顯示，3個E/L指標(biāo)在篩查COPD的效果均較好。

COPD患者的病理改變不僅包括肺氣腫，而且還有氣道（大氣道和小氣道）的慢性炎癥反應(yīng)，而CT掃描檢查不能直接顯示小氣道的病變，通常應(yīng)用深吸氣末和深呼氣末的影像和容積差異來判斷。本研究只探討了COPD患者肺氣腫改變和肺功能之間的相關(guān)性，而沒有分析小氣道病變對肺功能之間的關(guān)系，是本研究的不足之處。

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