慢性阻塞性肺疾病患者肺气肿的MSCT定量分析

程留慧，张保朋，周 舟，温泽迎，史东星

（河南中医药大学第一附属医院放射科，河南 郑州 450000）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种以持续存在的气流受限为特征、可预防和治疗的疾病，其气流受限呈进行性发展，从病理学角度上可分为以肺气肿为主和气道病变为主型［1］。吸烟可损害肺的通气功能及小气道功能，是多种呼吸系统疾病的重要原因，也是引发COPD的重要危险因素。目前传统肺功能检测（pulmonary functionaltes，PFT）仍是评价COPD严重程度的金标准，但存在局限性：对早期PFT异常发现率低，无法反映局部PFT的变化。MSCT可无创评价肺组织密度和容积指标，间接反映PFT，已用于COPD患者肺功能评价，但对高危因素吸烟的研究较少。本研究采用MSCT对吸烟者及戒烟者临床资料及肺容积量化参数进行对比分析，同时对MSCT容积参数与PFT检查指标进行比较。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年6月至2017年12月我院诊断为COPD患者80例，均为男性；年龄61～83岁，平均（69.8±11.9）岁；烟龄 21～31年，平均（19.5±3.7）年。根据吸烟情况分为既往吸烟组26例及现吸烟组54例。所有患者均符合美国国立心肺和血液研究所（National Heart Lung and Blood Insititude，NHLBI）/WHO COPD 全球倡议（the global initiative for chronic obstructive lung disease，GOLD）提出的标准［2］。纳入标准：有明确的慢性咳嗽、咳痰症状，吸入支气管舒张药后第1秒用力肺活量（forced expiratory volume in 1 second，FEV1）/用 力 肺 活 量（forced vital capacity，FVC）＜70%，且 FEV1＜80%预计值。排除标准：胸廓畸形、胸部手术病史及肺部肿瘤、肺结核、支气管扩张症、支气管哮喘等影响肺功能的疾病。按照2011年版《慢性阻塞性肺疾病全球创议标准》将COPD的严重程度分为4个等级（GOLD 1：FEV1/FVC＜ 70%，FEV1≥80%；GOLD 2：FEV1/FVC＜70%，50%≤FEV1＜80%；GOLD 3：FEV1/FVC＜70%，30%≤FEV1＜50%；GOLD 4：FEV1＜ 30%或 FEV1＜50%伴慢性呼吸衰竭者）。所有患者均行胸部CT检查及肺功能检查，两者检查时间间隔在7 d内。

1.2 PFT测量 使用德国耶鲁公司的PFT检测仪，患者取坐位，安静状态下测定FEV1、FEV1/FVC。

1.3 CT检查方法 采用Philips 16排螺旋CT（MX 16EVO）机，检查前患者需进行呼吸训练，取仰卧位于深吸气末进行扫描，扫描范围为肺尖至肺底。扫描参数：120 kV，250 mAs，层厚 5 mm，层距 5 mm，重建层厚1.0 mm。

1.4 图像分析 将所有患者吸气末薄层扫描数据传输至后处理工作站进行处理。设定CT值＜-950 HU的区域为肺气肿区。分别记录总肺体积（the total lung volume，TLV）及总肺气肿体积（the total emphysema volume，TEV），并计算肺气肿指数（emphysema index，EI），EI=TEV/TLV。

1.5 统计学分析 采用SPSS 18.0软件进行统计学分析。计量资料用±s表示。不同吸烟组间CT容积量化参数比较采用t检验；COPD 1～4级各组别数据近似正态分布，与CT参数之间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用Bonferroni法；CT参数与PFT指标相关性比较采用Spearman相关分析检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般情况 80例中现吸烟组54例，平均年龄（70.2±11.8）岁，平均烟龄（21.5±3.0）年；既往吸烟组 26例，平均年龄（68.9±12.9）岁，平均烟龄（19.0±2.7）年，戒烟时间 1～6 年，平均（3.2±1.5）年。2组年龄、烟龄之间差异均无统计学意义（P=0.829，0.774）。 吸入支气管扩张剂后 FEV1为（54.8±16.7）%，FEV1/FVC 为 60.9±12.7。 PFT 检测结果：GOLD 1～4级分别有 13、27、23和 17例。

2.2 2组DSCT容积量化参数比较（表1） 2组TLV、TEV及EI差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.3 不同GOLD分级患者DSCT容积量化参数比较（表 2） TEV 及 EI在 GOLD 1与 GOLD 3、GOLD 4之间差异均有统计学意义（均P＜0.05）；TLV在GOLD 1与 GOLD 4、GOLD 2与 GOLD 4之间差异均有统计学意义（均 P＜0.05）；TEV及 EI在 GOLD 2与GOLD 4之间差异均有统计学意义（均P＜0.05）。其余各级间TLV、TEV和EI差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 2组肺气肿容积百分比对比（±s）

表1 2组肺气肿容积百分比对比（±s）

注：TLV，总肺体积；TEV，总肺气肿体积；EI，肺气肿指数。

组别 例数 TLV（V/L） TEV（V/L） EI（%）既往吸烟组 26 5.92±1.57 0.80±0.47 13.69±7.28现吸烟组 54 5.49±1.73 0.69±0.39 12.71±6.15 P值 0.075 0.092 0.179

表2 不同GOLD分级患者DSCT容积量化参数对比（±s）

表2 不同GOLD分级患者DSCT容积量化参数对比（±s）

注：GOLD 1～4级，慢性阻塞性肺疾病全球倡议；a，与GOLD 4 比较，P＜0.05；b，与 GOLD 3 比较，P＜0.05。

组别 例数 TLV（V/L） TEV（V/L） EI（%）GOLD 1 13 4.78±1.22a 0.41±0.41a，b 8.25±5.13a，b GOLD 2 27 5.13±1.19a 0.63±0.38a 12.47±4.55a GOLD 3 23 5.58±1.31 0.71±0.42 12.91±5.08 GOLD 4 17 6.07±1.53 1.03±0.48 16.68±6.17

2.4 MSCT参数与PFT指标的相关性（表3） MSCT参数与PFT指标均呈负相关关系，EI与PFT参数中的 FEV1、FEV1/FVC 相关性最强（P＜0.001），TEV 与肺功能参数相关性次之，而TLV仅与FEV1/FVC具有相关性（P=0.019）。反映气流受限的指标FEV1/FVC与TEV及EI的相关性最强（均P＜0.001）。

表3 80例PFT指标与MSCT参数的相关性比较

3 讨论

COPD是以进行性气流受限为特征、表现多样化的疾病，其病理学改变包括小气道重塑和肺实质破坏（肺气肿）这2个相互独立且相互影响的过程［3］，共同影响患者的临床症状和疾病进程。在我国40岁以上人群的COPD患病率为8.2%［4］。目前对COPD的早期干预远远不够，而早期干预的前提是早期诊断［5］。PFT是诊断COPD气流受限的金标准，常用于COPD诊断、评价病情严重程度及疗效［6］，但PFT仅是一个整体评估的量化参数，且需患者良好的配合，得到的是整体结果，难以准确证实患者肺部改变是肺组织破坏还是气道病变或两者共同作用导致。MSCT在肺部检查中的应用越来越普遍，除了可客观反映肺部形态和结构变化，得到CT量化参数，还可准确定位、定量诊断肺部病变。

流行病学调查［7］显示，我国成年人总体吸烟率为28.3%，男性甚至达53.3%，而吸烟可明显增加健康人群患病风险。本研究均为有多年烟龄的男性患者。吸烟可引起多种肺部形态异常：肺大泡、肺实质微结节及马赛克征等［8］。 有学者［9］指出吸烟会增加空气潴留发生率，且与PFT指标相关。本研究显示，既往吸烟组与现吸烟组患者在年龄及烟龄之间差异无统计学意义，与肺功能参数（TLV、TEV和EI）之间差异亦无统计学意义，表明PFT严重程度与是否戒烟可能无明显相关性。HRCT不仅能准确诊断及量化肺气肿，大体病理学能够更清楚地显示肺气肿的严重程度［10］。本研究利用MSCT定量分析软件对肺气肿进行直接定量分析，采用吸气末相CT值低于阈值-950 HU来评价肺气肿，该方法测得结果与病理相关性较强。本研究通过比较不同严重程度COPD之间MSCT定量数据发现，TEV和EI在GOLD 1与 GOLD 3、GOLD 4 之间，TLV 在 GOLD 1、GOLD 2与 GOLD 4之间，TEV及EI在GOLD 2与 GOLD 4之间差异均有统计学意义（均P＜0.05），表明MSCT定量评价COPD严重程度具有一定的指导意义。MSCT定量参数与PFT参数具有较好的相关性，尤其是EI与PFT参数相关性最强，反映气流受限的指标FEV1/FVC与TEV及EI的相关性最强；与Pauls等［11］报道PFT参数与MSCT定量肺气肿参数有相关性及MSCT量化肺气肿容积是可行的基本一致。

总之，MSCT可对COPD患者TEV、TLV及EI进行准确定量分析，且与PFT指标有很好的相关性，对评价COPD严重程度具有一定指导意义。EI与是否戒烟无明显相关性。戒烟后COPD患者肺气肿的严重程度与烟龄、吸烟量及戒烟时间的相关性，有待进一步研究。