慢性阻塞性肺疾病肺气肿表型的CT肺功能临床评估研究

刘德学

（山东兖矿集团总医院呼吸内科，山东 邹城 273500）



慢性阻塞性肺疾病肺气肿表型的CT肺功能临床评估研究

刘德学

（山东兖矿集团总医院呼吸内科，山东 邹城 273500）

【摘要】目的 通过CT肺功能检查探讨慢性阻塞性肺疾病肺气肿表型患者的临床特征。方法 选取2014年1月至2015年10月在我院就诊和住院的稳定期COPD患者66例。行CT行肺功能检查，以密度低于-950Hu判定为肺密度减低区，计算深吸气末低衰减区占全肺容积百分比（LAA%），将LAA%≥15%者分为肺气肿表型组，LAA%＜15%者分为非肺气肿表型组。采用CAT量表评价生活质量，记录既往急性加重次数；行常规肺功能检查记录FEV1、FVC、FEV1/FVC、RV/TLC。结果 66例患者平均CAT评分（14.83±7.56）分，平均COPD急性加重次数（2.14±1.42）次，平均FEV1%为（44.94±21.61）%，平均LAA%为（15.25±10.52）%。66例患者中肺气肿组共28例，非肺气肿组共38例，两组患者在年龄、CAT评分、急性加重次数、气流受限方面差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论 COPD肺气肿表型患者在年龄、急性加重频率、气流阻力、影像学表现及生活质量方面具有其独特性。

【关键词】慢性阻塞性肺疾病；CT；肺功能；肺气肿表型；评估

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary diseases，COPD）是临床老年呼吸系统常见疾病，易反复急性发作，若不能获得合理的治疗，容易发展为呼吸衰竭，危及患者的生命[1]。一直以来寻找特异性指标早期对COPD患者的病情进行判断具有重要的临床意义[2]。近年来，关于COPD患者病情变化预测指标的报道层出不穷，随着CT技术的不断发展，应用高分辨率CT研究肺气肿成为目前研究的热点[3]。通过肺功能评价软件定量低衰减区（low attenuation area，LAA）并计算其占全肺体积的百分比肺气肿指数（LAA%）成为CT评估肺气肿及其严重程度的重要方法[4]。肺气肿表型是慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）的重要表型之一。本研究初步探讨CT肺功能检查在COPD肺气肿表型患者中的临床价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象：选取2014年1月至2015年10月在我院就诊和住院的稳定期COPD患者66例，男49例，女17例，年龄44～75岁，平均（62.3± 7.5）岁。纳入标准：①年龄≥40岁；②临床表现为慢性咳嗽或多痰、呼吸困难，并且有暴露于危险因素病史者；③吸入沙丁胺醇等支气管扩张剂后，肺功能FEV1/FVC＜70%；④能配合检查及观察者。排除标准：①胸部CT见肺内团块、大片渗出及肺不张者；②需干预治疗的活动性慢性呼吸系统疾病；③合并胸腔积液；④其他系统严重合并症；⑤精神疾病等原因不能配合调查者。本研究获得本院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 COPD评估测试：采用CAT量表对COPD患者的生活质量进行评价，包括咳嗽、咳痰、胸闷、憋喘、外出、活动、精力及睡眠8个项目。每个项目0～5分，问卷由患者本人完成，CAT评分范围0～40分，其中0～10分为轻微影响，11～20分为中度影响，21～30为严重影响，31～40分为非常严重影响。

1.2.2 急性加重期判定：COPD急性加重期定义为患者在短期内出现超越日常状况的持续恶化，并需改变COPD常规用药，患者在短期内咳嗽、气短或喘息加重，痰量增多呈脓性或黏液脓性，可伴发热等症状明显加重的表现。至少具有以下3项中的2项即可诊断：①气促加重，②痰量增加，③痰变脓性。

1.2.3 常规肺功能测定：CAT量表问卷调查当天进行常规肺功能测定。设备采用德国Jaeger公司生产的肺功能仪，设备参数满足美国胸科学会和欧洲呼吸学会（ATS/ERS）制定的相关标准。每项操作程序反复测定3～5次，取最佳值。测定项目包括：常规通气功能测定和支气管扩张试验。其中常规通气功能测定包括：1秒钟用力呼气容积（FEV1）、用力肺活量（FVC）、峰值呼气流速（PEF）及FEV1/FVC。常规检测后，患者吸入沙丁胺醇400 μg，休息20 min，重复检测通气功能。根据GOLD分级，分为4级：Ⅰ级：FEV1%≥80%，Ⅱ级：50%≤FEV1%＜80%， Ⅲ级：30%≤FEV1%＜50%， Ⅳ级：FEV1%＜30%。

1.2.4 CT肺功能检查：①设备及扫描方法：采用64层螺旋CT（德国Siemens 型号：Somatom Sensation）。患者取仰卧位双手抱头，深吸气末屏气，从肺尖扫描至肺底。扫描条件：管电流120 mAs，电压120 kV，探测准直器64 mm×0.6 mm，螺距1.0，旋转时间0.5秒/周，以层厚1 mm及层间距1 mm进行重建，矩阵512×512，重建卷积值为B31f。②软件处理：将CT扫描图像传至后处理工作站，应用syngo inspace lung parenchyma alysis软件进行处理，以密度低于-950定为肺密度减低区，软件计算深吸气末全肺容积（LV）、平均肺密度（MLD）、低衰减区百分比（LAA%）。

1.2.5 肺气肿分级：根据肺气肿指数（LAA%）进行分级：0级：LAA%＜15%；肺气肿1级：15%≤LAA%＜25%；肺气肿2级：25%≤LAA%＜35%；肺气肿3级：LAA%≥35%。参照肺气肿分级分为肺气肿组和非肺气肿组。

1.2.6 统计方法：采用SPSS15.0版统计学软件进行处理，计量资料以均数加减标准差表示，组间比较采用t检验，计数资料以百分率表示，组间比较采用卡方检验，以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结 果

66例患者，男49例，女17例，年龄42～72岁，平均（63.24±6.85）岁；平均CAT评分（14.83±7.56）分，平均COPD急性加重次数（2.14 ±1.42）次，平均FEV1%为（44.94±21.61）%，平均FEV1/FVC（%）为（43.74±11.42）；平均RV/TLC为（0.61±0.14）；平均LAA%为（15.25 ±10.52）%。66例COPD患者GOLD分级情况见表1；66例患者中肺气肿组共28例，非肺气肿组共38例，两组患者在年龄、CAT评分、急性加重次数、气流受限方面差异具有统计学意义（P＜0.05），见表2。

3 讨 论

阻塞性肺气肿的发病机制尚未完全清楚。有关其病理生理的进展、结构与功能的相互关系，导致气道阻塞的结构基础，气道阻塞主要是小气道改变[5]。终末细支气管炎症、纤维化、杯状细胞化生和平滑肌肥大是气道阻塞的主要原因；严重肺气肿时，肺气肿的破坏性变化所致附着在细支气管上的肺泡丧失已变成气道阻塞的主要原因，而细支气管病变仅起着较小的作用。此外，支气管收缩是气道阻塞的功能性机制，COPD主要是不可逆的气道阻塞。当严重肺气肿时，这些不同类型的肺容量易消失。肺气肿时肺组织的弹性回缩压持续减低，膨胀性增加[6]。

根据临床X线和功能改变，肺气肿临床上可分为支气管炎型和气肿型，其病变在病理上分别处于气道或肺泡，即腺泡中央型和全腺泡型。临床表现上，前者肺气肿征象和喘息常较轻，而慢支的表现咳嗽、咳痰及缺氧、发绀较显著，易早期发生肺心病和心肺功能衰竭；气肿型则为肺气肿体征及喘息明显，而低氧、发绀常不显著，病程长，肺心病发生较晚[7]。目前认为二者是不同的疾病实体，其形成机制不同，前者发病中，小气道病变显著（管壁肌肉、纤维组织增生），肺泡对支气管的附着减少，肺泡壁炎症成分多，并和肺组织破坏指数相关，气道反应性常增高，而后者则表现为肺的力学特征改变，肺弹性回缩力正常。在肺功能上，支气管炎型肺气肿中，V/Q降低区域大，以分流为主。有通气区小，弥散能力尚好，但V/Q值小，因而易于CO2潴留和低氧血症。气肿型肺气肿则表现RV、FRC和TLC增加，以无效腔增加为主。肺弹性回缩力降低，静态顺应性增加，PV曲线较正常上移。氮清洗率降低，弥散能力下降。V/Q增加区域大[8]。

COPD的病理改变较为复杂，长期吸烟所致的小叶中央型肺气肿、煤矿尘肺所致的局灶性肺气肿，都属于腺泡中央型肺气肿[9]。全腺泡型肺气肿分为局限性和弥漫性。局限性的病灶多见于基底部，尤其在老年人；弥漫性的多见于API缺乏者，病灶亦多位于肺基底部。如果发展成为严重肺气肿时，腺泡中央型和全腺泡型肺气肿不易区别。位于肺尖部的肺大泡可并发自发性气胸；巨大型的肺大泡严重压迫邻近余肺[10]。这型肺气肿尽管局部肺表面有严重的肺气肿，但肺功能基本正常。伴肺纤维化的气腔增大常见于瘢痕附近，如肺结核、硅肺和结节病。纤维化基础病变在X线上表现为沿着增大的气腔，具有明显、广泛的线状或结节状阴影，伴透亮度增加或肺大泡。

2011年GOLD在评估COPD方面做出了较大的调整，综合多种指标对COPD进行评估，以尽可能的为实现COPD的个体化治疗提供客观的依据[11]。但在这些指标中，仍然缺乏对肺气肿评估的有效指标。事实上，研究已发现CT肺气肿表型可以有效预测病死率。以上说明肺气肿是COPD的特殊表型，对预测临床预后等具有重要的作用，深入研究具有重要的临床意义。自20世纪80年代，CT开始用来展示肺部病变细微的征象并且能通过测量肺部CT值来反应肺的密度变化，这为肺气肿的影像学诊断带来了革命性的变化。此后，高分辨率CT的出现使得肺气肿在未出现临床表现时即可被检出。但是直到最近几年，随着软件技术的发展，才使得CT肺功能定量检测成为可能。本研究以密度低于-950 Hu为阈值，LAA%为肺气肿指数，发现LAA%与FEV1、FEV1/FVC及RV/TCL存在明显的相关性，说明CT肺功能用来评价肺气肿表型是切实可行的。同时，本研究将66例COPD患者分为肺气肿组和非肺气肿组，对比后发现肺气肿患者的LAA%明显高于非肺气肿患者，肺气肿患者的FEV1%及FEV1/FVC值更低，RV/TCL值更高，这说明肺气肿的COPD患者的GOLD分级更高，提示肺气肿患者的FEV1下降速度更快，但仍需要对COPD肺气肿表型患者的肺功能进行动态的观察方能确定。

表1 66例COPD患者GOLD分级情况

表2 两组临床特征比较

本研究发现，COPD肺气肿表型患者的年龄较非肺气肿表型患者大。有观点认为，随着COPD患者年龄的增长，病程延长，患者肺泡结构发生改变，肺泡壁变薄，腔变大，弹性减退；另外，肺泡壁血管床减少，胶原成分增多，细小支气管扩张，导致费残气量增加，加剧了肺气肿的进展。但是对于肺气肿表型COPD患者是否需要积极干预，以维持于稳定期，降低急性加重风险尚缺乏确凿的循证医学

支持。在2011版GOLD策略中，CAT量表被作为COPD患者生活质量的重要的评估工具，不同分值对应不同的防治措施。本研究发现，COPD肺气肿表型患者的CAT量表评分高于非肺气肿表型者，提示对于COPD肺气肿表型患者可能需要实施更为积极的干预措施，以提高患者的生活质量。

综上所述，CT肺功能检查中的肺气肿指数（LAA%）与常规肺功能各项指标存在明显相关性，对于评估COPD患者具有一定的意义。常规肺功能检查往往要求患者能够良好配合操作者，对于无法完成常规肺功能检查者，CT肺功能检查可以提供较为客观的临床证据。COPD肺气肿表型患者在发病年龄、急性加重频率、CAT评分、气流阻力及影像学表现方面具有其独特性。

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中图分类号：R563.9

文献标识码：B

文章编号：1671-8194（2016）07-0012-03

Clynycal Evaluatyon of Pulm onary Functyon yn Chronyc O bstructyve Pulm onary D ysease w yth Pulm onary Em physem a Phenotype by CT

LIU De-xue
（Department of Internal Medicine， Shandong Yankuang Group General Hospital， Zoucheng 273500， China）

[Abstract]Objective To investigate the clinical characteristics of chronic obstructive pulmonary disease patients with pulmonary emphysema by CT pulmonary function test. Method 66 patients with stable COPD -2015 in our hospital from January 2014 to October in our hospital were selected. CT for pulmonary function test， to determine the density of less than -950Hu reduced lung density， deep inspiratory low attenuation areas total lung volume percentage （LAA%）， LAA% = 15% were divided into the emphysema phenotype were divided into non LAA%＜15% group and the emphysema phenotype group. CAT was used to evaluate the quality of life， and the number of previous acute exacerbation was recorded， and the routine pulmonary function tests were recorded in FEV1， FVC， FEV1/FVC， RV/TLC. Result The average CAT score was （14.83±7.56）， the average number of COPD was （2.14±1.42）， the average FEV1% was （44.94 ±21.61）， and the average LAA% was （15.25±10.52）. There were 28 cases of emphysema in 66 patients， there were 38 cases of emphysema， the two groups were statistically significant （P＜0.05） in age， CAT score， acute exacerbation and airflow limitation. Conclusion COPD emphysema has its unique characteristics in age， acute exacerbation frequency， airflow resistance， imaging performance and quality of life.

[Key words］Chronic obstructive pulmonary disease； CT； Pulmonary function； Pulmonary emphysema phenotype； Assessment