慢性阻塞性肺疾病的高分辨CT分型与肺功能以及肺动脉高压的关系

陈胜海 戚丽萍 寿华达 周亚萍 董孙根 张伟良

慢性阻塞性肺疾病的高分辨CT分型与肺功能以及肺动脉高压的关系

陈胜海 戚丽萍 寿华达 周亚萍 董孙根 张伟良

目的 探讨不同高分辨CT分型的慢性阻塞性肺疾病（COPD）与肺功能以及肺动脉高压（PH）的关系。方法入选COPD稳定期患者98例，进行胸部高分辨CT检查和影像学表型分型，同时进行肺功能测定、心脏超声多普勒检查，分析比较各表型COPD患者的肺功能特点和肺动脉压。结果根据胸部高分辨CT的表现将COPD分为3种类型：（1）A型（32例）无或轻度肺气肿，合并或不合并支气管管壁增厚；（2）E型（34例）有肺气肿，不合并支气管管壁增厚；（3）M型（32例）有肺气肿和支气管管壁增厚。吸入支气管舒张剂后，第1秒用力肺活量（FEV1）改善值在A型和M型COPD患者明显高于E型（P＜0．01）；而深吸气量（IC）改善值在E型和M型COPD患者明显高于A型（均P＜0．01）；A型患者的FEV1/FVC和FEV1%预计值明显高于E型和M型（P＜0．01）；M型患者的平均肺动脉收缩压为明显高于E型和A型（P＜0．01）；M型PH发生率明显高于A型和E型（P＜0．05）。结论3种高分辨CT分型的COPD有不同的肺功能特点，其中M型COPD患者的PH发生率高于其他两型。

慢性阻塞性肺疾病 高分辨CT 分型 肺功能测定法 肺动脉高压

【 Abstract】 ObjectiveTo evaluate the lung function and the pulmonary hypertension in chronic obstructive pulmonary disease(COPD)phenotypes based on high-resolution CT(HRCT)．MethodsNinety-eight stable COPD patients were enrolled in this study．The chest HRCT,lung function,color Doppler echocardiography examinations were performed．The patients were classified into different phenotypes according to the HRCT findings．The characteristics of lung function and the pulmonary hypertension were compared among different phenotypes．ResultsThe patients were classified into three phenotypes:phenotype A(n=32)presenting no emphysema with or without bronchial wall chickening;phenotype E(n=34)presenting emphysema but no bronchial wall chickening;phenotype M(n=32)presenting both emphysema and bronchial wall chickening．The improvement of forced expiratory volume in one second (FEV1)after inhaled bronchodilator in phenotypes A and M was more marked than that in phenotype E(P＜0．01);the improvement of inspiratory capacity(IC)in phenotypes E and M after inhaled bronchodilator was more marked than that in phenotype A(P＜0．01)．The FEV1/FVC and FEV1%in phenotype A were significantly higher than those in phenotypes E and M(P＜0．01)．The rate of pulmonary hypertension in phenotype M was significantly higher than that in phenotypes E and A(P＜0．05)．ConclusionVarious phenotypes of COPD classified based on HRCT findings present different characteristics in lung function and pulmonary hypertension．

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种以气流受限为特征的疾病，气流受限不完全可逆，呈进行性发展，与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关[1]。COPD在临床表现、疾病进展、对治疗的反应性等方面均存在明显的异质性，近年来有学者试图通过不同的表型（phenotypes）对COPD的异质性进行描述和研究，美国学者还就此撰写了共识报告，提出表型是COPD研究的未来方向。高分辨CT（HRCT）有良好的空间分辨能力，能显示肺组织的细微结构，在检查肺组织结构方面有一定作用，有学者应用HRCT评价COPD的方法，对COPD进行影像学表型分类，为评估COPD的严重程度，倡导个体化治疗，评估疾病预后提供了新思路[2-3]。为此，我们应用HRCT对COPD患者进行影像学表型分类，并分析不同表型的COPD患者的肺功能特点和合并肺动脉高压（pulmonary hypertension，PH）的发生率，旨在为疾病的个体化治疗提供依据。

1 资料和方法

1.1 一般资料 2009—2011年在绍兴县中医院呼吸科收治的稳定期COPD患者共98例，均符合COPD的诊断标准[1]。其中男65例，女33例；年龄51～82（67.9±7.3）岁。COPD病史（11±8）年；吸烟者56例（57.1%），平均吸烟指数为（48±12）包/年。排除标准：（1）COPD急性发作和合并肺栓塞、支气管扩张、间质性肺病者。（2）左心功能不全，肺动脉狭窄和原发性PH者。（3）经心脏超声多普勒检查无三尖瓣反流，肺动脉压测定困难者。

1.2 胸部高分辨CT检查 采用美国飞利浦公司生产的螺旋CT（Brilliance CT 16 sclice)进行胸部CT检查。检查前让患者了解最大吸气末和最大呼气末屏气方法，并训练其达到最佳状态。在最大吸气末时行肺尖至肺底的扫描。扫描参数：电压120kV，电流250mA，层厚1mm，螺距0.813∶1，床速每圈11.123s。应用PACS工作站阅片，由相同的两位有经验的放射科医生在不了解临床资料的情况下进行，并评估肺气肿及支气管壁增厚程度，各项指标取平均值。共选取3个解剖层面进行观察，即靠近主动脉弓上缘1cm、隆突水平下1cm、右侧横膈上3cm。

1.3 COPD高分辨CT分型 （1）肺气肿程度评估：根据双侧3个肺野中各层的密度减低区域面积（low attenuation areas，LAA）所占面积比计算各层面的LAA评分[4]：0分：LAA＜5%，1分：5%≤LAA＜25%，2分：25%≤LAA＜50%，3分：50%≤LAA＜75%，4分：LAA≥75%。根据3个层面评分总和进行肺气肿分级：0级：总和为0分，1级：总和分为1～3分，2级：总和分为4～6分，3级：总和分为7～9分，4级：总和分为10～12分。（2）支气管壁增厚程度评估：观察肺门区以外的肺亚段直径2～4mm小支气管的形态，3个层面中支气管壁厚度分级[5]：0级：支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径＜30%，1级：30%≤支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径＜50%，2级：支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径≥50%。（3）影像学表型分型[4]：A型：无肺气肿或存在轻微肺气肿，LAA≤1级，不考虑是否合并支气管管壁增厚；E型：存在LAA≥2级的肺气肿，不合并支气管管壁增厚；M型：同时存在LAA≥2级的肺气肿和≥1级支气管管壁增厚。

1.4 肺功能测定 所有患者使用德国Jaeger公司生产肺功能仪进行通气功能测定，由同1人操作。先获取数据值包括：用力肺活量（FVC）、第1秒用力肺活量（FEV1）和深吸气量（IC），再经储雾罐气雾吸入支气管舒张剂沙丁胺醇400μg，于20min后再次测定肺功能，获取上述数据和FEV1/FVC、FEV1%预计值，计算FEV1和IC改变值（改变值=吸入后值-吸入前值）。受试者6h内停止吸入短效支气管舒张剂，12h停止吸入长效支气管舒张剂。

1.5 肺动脉压测定 使用美国通用GE-LOGIQS6彩色多普勒超声心动图仪，探头频率2.0MHz，均由同1人操作。彩色多普勒超声心动图选取右室流入道，胸骨旁大动脉短轴和心尖四腔室或五腔室切面，测量三尖瓣最大反流速度（V），调整连续波多普勒取样线使之与反流波保持一致，测量三尖瓣最大反流速度。根据简化Bernoulli方程[6]，⊿V=4V（2m/s），计算收缩期右心室压-右心房压，即跨瓣压差（⊿V，mmHg），根据⊿V计算肺动脉收缩压（PAPS），右心室增大时PAPS=⊿V+10，右心室正常时PAPS=⊿V+5。PAPS＞30mmHg则认为存在PH[7]。

1.6 统计学处理 采用SPSS17.0统计软件，计量资料采用表示，多组间比较采用方差分析，计数资料采用χ2检验。

2 结果

2.1 高分辨CT分型结果和一般情况比较 见表1。

表1 高分辨CT分型结果和一般情况比较

由表1可见，98例COPD患者经HRCT检查分为A型、E型和M型3组；3组间性别、年龄比较，无统计学差异（均P＞0.05）；A型COPD患者的BMI明显高于其他两组（均P＜0.01）；M型组吸烟者明显高于其他两组（均P＜0.01）。

2.2 各型患者肺功能比较 吸入支气管舒张剂后，A型和M型组COPD患者的FEV1改善值明显高于E型组（P＜0.01）；而E型和M型组IC改善值明显高于A型（P＜0.01）；A型组的FEV1/FVC和FEV1%预计值明显高于E型和M型组（P＜0.01），见表2。

表2 各组COPD患者的肺功能和肺动脉压比较

2.3 各型患者肺动脉压比较 M型组平均肺动脉收缩压明显高于E型和A型组（P＜0.01）；E型的平均肺动脉收缩压高于A型（P＜0.05）；M型PH发生率高于A型和E型组（P＜0.05）；E型组的PH发生率略高于A型组，但无统计学意义（P＞0.05），见表2。

3 讨论

COPD是一种以不完全可逆的气流受限为特征的疾病。肺功能检查是COPD诊断和分级的标准，但同等程度的肺功能级别所对应的病理改变可能不一致[8]。HRCT可以显示肺的细微结构，能评估肺气肿程度和支气管管壁的增厚情况[4]。对COPD患者肺功能检查进行严重程度分级，并结合HRCT检查进行病理结构分型，有利于更好的判断病情和预后，指导个体化治疗。

经HRCT检查，可以根据肺气肿程度和支气管管壁增厚程度把COPD分为3个类型[4]：A型、E型和M型。有研究表明：HRCT检查显示的肺气肿程度与肺功能下降、BMI低以及预后差相关[9]，肺减容手术可能有效。而气道增厚者与吸烟、咳痰以及急性发作次数增多相关[8]，支气管扩张剂应用可能更有效。本研究发现肺气肿严重的E型组和M型组肺功能更差，BMI偏低，但吸入支气管舒张剂后IC改善值好于A型，而IC与生活质量相关[10]；支气管壁增厚明显的M型组吸烟者较多，其和A型组在吸入支气管舒张剂后FEV1改善值好于E型组，显示其对支气管舒张剂反应良好，存在一定的气道可逆性。

合并PH是COPD的常见并发症,可导致肺功能下降和低氧血症，并使急性发作和住院次数增加，是影响疾病进展和预后的独立危险因素[11]。PH发生与肺功能差和低氧血症相关，但个别患者肺动脉压明显升高而无明显气流受阻[12]。本研究显示肺功能相对较差的E型和M型COPD患者的肺动脉压高于肺功能相对较好的A型组，但在肺功能相似的情况下，支气管管壁增厚明显的M型组COPD患者的肺动脉压明显高于支气管管壁增厚不明显的E型组。

COPD患者合并PH的原因包括：缺氧性肺动脉痉挛、肺动脉内皮功能紊乱、炎症反应和血管重塑等，肺血管重塑是PH产生的基础和主要形态学改变。有研究显示PH与COPD患者的C反应蛋白升高相关，提示PH与炎症有关[13]。顾淑一等[3]报道支气管管壁增厚明显的COPD患者呼出气中白介素-6明显增高，而白介素-6升高提示支气管管壁炎症。Girgis等[14]报道肺功能正常的吸烟者可出现显著的肺动脉改变（如平滑肌细胞增生，内皮功能受损，一氧化氮合酶表达下降，生长因子表达增加，炎症细胞浸润等）。本研究显示支气管壁增厚明显的M型组COPD患者肺动脉压明显增高，可能与支气管壁及其周围的肺动脉炎症，以及吸烟等有关。他汀类药物有抗氧化、抗炎和抑制血管重塑作用，对此型COPD患者能否获得更大益处有待于我们进一步研究。

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Lung function and pulmonary hypertension in chronic obstructive pulmonary disease phenotypes based on high-resolution CT

Chronic obstructive pulmory disease High-resolution CT Phenotype Respiratery function tests Pulmonary hypertension

2012-03-06）

（本文编辑：沈昱平）

绍兴市科委基金资助项目（2012D10034）

312030 绍兴县中医院呼吸内科（陈胜海、寿华达），放射科（董孙根、张伟良），B超室（周亚萍）；绍兴县中心医院呼吸内科（戚丽萍）

陈胜海，E-mail:13676858059@126.com