張細星,宋曉波
(深圳市寶安區(qū)福永人民醫(yī)院放射科,廣東 深圳 518103)
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是慢性支氣管炎發(fā)展到一定程度引起的肺部病理改變,包括小氣道病變(functional small-airway disease,fSAD)與肺氣腫(emphysema,Emph),患者表現(xiàn)為反復(fù)咳嗽、咳痰,病情呈進行性發(fā)展。當前臨床上診斷COPD的金標準為肺功能(PFT),但PFT不能將早期病變顯示出來,并且無法對不同病變區(qū)域的分布情況進行定量評估[1]。近年來,隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)水平的提高,尤其是CT與后處理技術(shù)的發(fā)展,與PFT相比,胸部定量CT能夠?qū)OPD的嚴重程度進行評估。與單氣相CT相比,雙氣相CT能夠?qū)mph區(qū)域和fSAD進行定量測量和準確區(qū)分[2]。本研究旨在探討基于雙氣相定量CT評估COPD患者fSAD和Emph程度,及其與PFT的相關(guān)性,分析各肺葉的病變情況,現(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 回顧性分析2019年1月至2020年10月深圳市寶安區(qū)福永人民醫(yī)院收治的120例COPD患者的臨床資料,根據(jù)病情嚴重程度分為輕度COPD組與重度COPD組,各60例。輕度COPD組患者中男性40例,女性20例;年齡40 ~ 82歲,平均(61.41±9.52)歲;體質(zhì)量58 ~ 82 kg,平均(68.32±5.14) kg。重度COPD組患者中男性38例,女性22例;年齡42 ~ 83歲,平均(61.59±9.57)歲;體質(zhì)量57 ~ 83 kg,平均(68.45±5.23) kg。兩組患者一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P > 0.05),組間具有可比性。納入標準:與《慢性阻塞性肺疾病基層診療指南(2018年)》[3]中的相關(guān)診斷標準符合者;CT吸氣與呼氣圖像完整,圖像顯示肺裂清晰,軟件能正確分割;第1秒用力呼氣容積與用力肺活量占比(FEV1/FVC) <70%,殘氣量與肺總量百分比(RV/TLC) > 40%;有吸煙、慢性咳痰、咳嗽或呼吸困難史者等。排除標準:有胸部手術(shù)史者;并發(fā)呼吸系統(tǒng)其他疾病者;胸廓畸形、肺部大面積發(fā)生炎性反應(yīng)、大量胸腔積液者;分泌物過多、黏稠,不易咯出者等。院內(nèi)醫(yī)學(xué)倫理委員會審核并批準此研究。
1.2 方法
1.2.1 CT雙氣相掃描 選擇128層螺旋CT掃描儀(德國西門子公司,型號: SOMATOM Definition AS),掃描前,患者需進行反復(fù)呼吸訓(xùn)練,掃描時,取仰臥位,頭部先進,上舉雙手并抱頭,對胸廓入口水平進行掃描,直到后肋膈角,設(shè)置參數(shù):矩陣為1 024×1 024,視野為35 mm×35 mm,層厚為1 mm,螺距為1.0877,準直為40 mm,管電壓為120 kV。
1.2.2 圖像后處理與定量測量 在神舟德信“3D數(shù)字肺TM”分析平臺中導(dǎo)入雙氣相CT圖像,該平臺將全肺自動切割為5個肺葉,分別為左肺下葉(LLL)、左肺上葉(LUL)、右肺中葉(RLL)、右肺中葉(RML)以及右肺上葉(RUL),行雙氣相CT定量測量,并且對各個肺葉的Emph與fSAD進行計算。
1.2.3 PFT檢查 選擇肺功能儀(美國森迪斯公司,型號:Vmax299)進行檢測,患者取坐位,對吸入400 μg沙丁胺醇前后的PFT進行測量。
1.3 觀察指標 ①將兩組患者各肺葉之間fSAD、Emph肺葉損傷程度進行比較。②采用肺功能儀檢測兩組患者第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1/FVC(%)、一氧化碳彌散量(DLCO)水平并進行比較。③分析各肺葉fSAD、Emph與PFT的相關(guān)性。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù),計量資料以(±s?)表示,兩組間比較采用t檢驗,多組間比較采用重復(fù)測量方差分析;相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)系數(shù)進行檢驗。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各肺葉間fSAD、Emph肺葉損傷程度 輕度COPD組患者各肺葉fSAD、Emph水平均低于重度COPD組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P < 0.05),見表1、表2。
表1 兩組患者各肺葉fSAD肺葉損傷程度比較(?±s?)
表1 兩組患者各肺葉fSAD肺葉損傷程度比較(?±s?)
注:LLL:左肺下葉;LUL:左肺上葉;RLL:右肺中葉;RML:右肺中葉;RUL:右肺上葉。
肺葉LLL LUL RLL RML RUL輕度 COPD 組 60 26.57±12.09 34.23±10.89 26.06±12.45 36.89±10.54 35.06±11.02重度 COPD 組 60 40.24±5.67 44.78±8.09 38.98±8.23 44.98±9.23 42.87±9.44 t值 7.930 6.024 6.706 4.473 4.169 P值 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05組別 例數(shù)
表2 兩組患者各肺葉Emph肺葉損傷程度比較(?±s?)
表2 兩組患者各肺葉Emph肺葉損傷程度比較(?±s?)
肺葉LLL LUL RLL RML RUL輕度 COPD 組 60 12.23±5.11 20.22±9.98 10.56±4.11 19.34±8.45 19.56±7.09重度 COPD 組 60 24.78±5.45 24.87±10.74 22.56±3.45 23.67±8.08 26.78±7.56 t值 13.012 2.457 17.322 2.869 5.396 P值 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05組別 例數(shù)
2.2 PFT指標 重度COPD組患者FEV1、FEV1/FVC、DLCO水平均低于輕度COPD組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P < 0.05),見表3。
表3 兩組患者PFT指標比較(?±s?)
表3 兩組患者PFT指標比較(?±s?)
注:FEV1:第1秒用力呼氣容積;FEV1/FVC:第1秒用力呼吸量容積與用力肺活量占比;DLCO:一氧化碳彌散量。
組別 例數(shù) FEV1(L) FEV1/FVC(%) DLCO[mmol/(min·kPa)]輕度COPD組 60 1.67±0.15 72.09±4.22 87.83±14.58重度COPD組 60 1.42±0.11 61.02±5.22 56.84±22.78 t值 10.411 12.774 8.875 P值 < 0.05 < 0.05 < 0.05
2.3 各肺葉fSAD與PFT的相關(guān)性 經(jīng)Spearman相關(guān)性分析,F(xiàn)EV1/FVC與LLL、LUL、RLL水平呈負相關(guān)(r = -0.537、-0.421、-0.499);FEV1與 LLL、LUL、RLL、RUL 水平呈負相關(guān)(r = -0.539、-0.432、-0.424、-0.337),與RML水平呈正相關(guān)(r = 0.445),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P < 0.05),而各肺葉fSAD均與DLCO無相關(guān)性,F(xiàn)EV1/FVC與RML、RUL無相關(guān)性,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P > 0.05),見表4。
表4 各肺葉fSAD肺葉損傷程度與PFT的相關(guān)性
2.4 各肺葉Emph與PFT的相關(guān)性 經(jīng)Spearman相關(guān)性分析,DLCO與LLL、LUL、RUL水平呈負相關(guān)(r = -0.516、-0.535、-0.621),F(xiàn)EV1/FVC 與 LLL、LUL、RLL、RML、RUL 呈負相關(guān)(r = -0.605、-0.539、-0.572、-0.458、-0.613),F(xiàn)EV1與 LLL、LUL、RLL、RML、RUL 呈負相關(guān)(r = -0.554、-0.582、-0.492、-0.355、-0.697),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P < 0.05);DLCO與RLL、RML水平無相關(guān)性,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P > 0.05),見表5。
表5 各肺葉Emph肺葉損傷程度與PFT的相關(guān)性
近年來,文獻報道,運用定量CT可以對COPD患者的Emph肺葉病變程度進行評估,大部分通過對支氣管相關(guān)參數(shù)、肺密度或肺容積進行測量,能夠?qū)Ψ谓M織的生理性和病理性改變進行間接分析,但不能對Emph和fSAD進行準確區(qū)分,且無法將兩者的分布情況直觀顯示出來[4]。
基于雙氣相定量CT具有呼吸運動偽影少、成像速度快的特點,在確保圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上,還能對兩次掃描的輻射劑量進行控制,并且利用“3D數(shù)字肺TM”分析平臺,對肺葉進行自動劃分,能夠?qū)Σ煌膊顟B(tài)下肺實質(zhì)、支氣管以及肺血管的病理變化進行檢測,有助于準確判斷患者的病情[5]。本研究結(jié)果顯示,隨著病情程度的加重,各肺葉fSAD、Emph肺葉損傷程度水平均升高,各組RML的fSAD肺葉損傷程度均高于其他肺葉,重度COPD組患者FEV1、FEV1/FVC、DLCO水平均低于輕度COPD組,提示COPD患者的fSAD主要位于RML,且輕度COPD患者肺功能各項指標水平均優(yōu)于重度COPD組。分析其原因可能與RML支氣管的解剖特點有關(guān),由于其具有細長的形態(tài),側(cè)支缺乏且通氣性不高,排出沉積微粒的能力較差,炎癥因子容易入侵RML細小支氣管,對肺泡壁進行破壞,從而誘發(fā)fSAD[6]。兩肺下葉FEV1/FVC與fSAD肺葉損傷程度具有較高的相關(guān)性,其原因可能為,人處于站位或坐位時,上下肺兩葉承受不同的重力,其中肺下葉氣道在呼氣時過早關(guān)閉,所以兩肺下葉的fSAD對氣流受限有著較大的影響[7]。此外,研究結(jié)果顯示,兩肺上葉Emph肺葉損傷程度與DLCO明顯負相關(guān),其原因可能與Emph嚴重患者呼出氣體來自兩肺下葉,所以兩肺上葉的Emph對擴散功能具有較大的影響有關(guān)[8]。本研究結(jié)果顯示,與fSAD相比,兩肺葉Emph肺葉損傷程度與FEV1/FVC的相關(guān)性更高,因此對于COPD患者,兩肺下葉Emph病變與氣流的相關(guān)性最為密切[9]。
綜上,在COPD的診斷方面,基于雙氣相CT不僅能直觀地顯示Emph、fSAD肺葉損傷的程度和位置,而且可利用相關(guān)軟件對病變部位進行精確的定量測量,具有較高的敏感性和特異性,值得進一步推廣運用。