256层CT定量技术对慢性阻塞性肺病患者肺功能分级的价值

丁前江 陈婕 汪建华 刘亭 王玉涛 任志豪

(1宁波市第一医院影像科，浙江 宁波 315010；2宁波大学医学院；3宁波大学医学院附属医院影像科)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种以持续气流受限为特征的疾病，其病理改变存在于气道、肺实质和肺血管中〔1〕。肺实质损伤的主要表现为肺内低密度区(LAA)比例增加〔2〕，高分辨率(HR)CT的应用和CT后处理软件的开发可对肺实质破坏区进行定性和定量评估。本研究运用CT定量技术分别对COPD患者左、右肺LAA进行定量测量，并与临床肺功能检测(PFT)进行相关性分析，以探讨CT定量技术评估COPD严重程度及早期发现肺实质破坏的应用价值。

1 资料与方法

1.1研究对象 收集2014年9月至2016年9月宁波大学医学院附属医院呼吸内科就诊，经临床和肺功能检查确诊为COPD患者71例。其中男57例，女14例，年龄42～81岁，平均(61.2±9.6)岁。依据GOLD指标对COPD进行分级〔3〕：应用支气管舒张剂后第1秒用力呼气量(FEV1)/用力呼气量(FVC)<70%，Ⅰ级(轻度)：FEV1≥80%预计值，有或无慢性症状；Ⅱ级(中度)：50%≤FEV1<80%预计值，有或无慢性症状；Ⅲ级(重度)：30%≤FEV1<50%预计值，有或无慢性症状；Ⅳ级(极重度)：FEV1<30%预计值或FEV1<50%预计值并伴慢性呼吸衰竭。并排除哮喘、支气管扩张、其他肺部器质性病变等。患者均在就诊当天完成PFT及CT肺部扫描。

1.2PFT 利用JAEGER公司(德国)MasterScreen肺功能仪，检查前调整机器环境参数，嘱患者坐直、坐正，夹闭鼻子，咬紧塑料口器并用双手掌压住腮帮。测定主要指标包括：FVC、FEV1、FEV1占预测值的百分比(FEV1%)、第1秒率(FEV1/FVC)。

1.3HRCT检查及CT定量分析 采用Philips(荷兰)256层iCT扫描仪，检查前训练患者呼吸，使其能够在最大吸气末屏气。扫描位置采用仰卧位、双臂上举、头先进。扫描参数：管电压120 kV，扫描时采用自动管电流技术，有效管电流250 mA，扫描准直128×0.625，旋转时间0.5 s，螺距0.915，层厚、层间距5 mm，矩阵1 024×1 024，于吸气末自肺尖至肺底进行全肺CT平扫。图像重建：Lung Enhanced算法，重建层厚、层间距1 mm。将所有检查者薄层图像数据传输至后处理工作站(EBW)肺密度分析软件进行处理。采用阈值法，设定CT值低于-950 Hu〔4,5〕为LAA，软件分析后自动获得LAA所占体积及比例。

1.4统计分析 采用SPSS18.0统计软件进行单因素方差分析、Pearson相关性分析和t检验。

2 结 果

2.1不同程度COPD患者PFT参数 见表1。

2.2不同程度COPD患者CT定量分析结果比较 Ⅰ级COPD中，左、右肺占比有统计学差异(t=2.221,P=0.032 4)，余各级COPD组左、右肺占比无统计学差异；各级COPD组LAA%均有统计学差异(P<0.05)。见表2。

2.3不同程度COPD患者CT定量参数与PET参数的相关性 CT定量参数与COPD患者PET指标均有相关性，总体呈较强程度的负相关关系。其中CT定量显示LAA%与反映COPD严重程度的FEV1%相关性最强(r=-0.929，P<0.001)，与反映呼吸道阻力的FEV1/FVC亦呈较强关系(r=-0.775,P=0.002)，与FVC(r=-0.717,P=0.001)、FEV1呈负相关(r=-0.821,P<0.001)。

表1 Ⅰ～Ⅳ级COPD患者PFT参数

表2 Ⅰ～Ⅳ级COPD患者LAA% CT定量参数对比

与前一等级比较：1)P<0.05；与右肺占比比较：2)P<0.05

3 讨 论

在我国40岁以上人群中COPD患病率高达8.2%，预计到2020年，COPD将上升为全球死因第3位和全球疾病经济负担的第5位〔1〕。PFT参数作为COPD气流受限的一项重要指标，已不能全面反映疾病的复杂性。COPD肺实质破坏表现为LAA，其病理改变为呼吸性细支气管的病理性扩张和肺泡壁的破坏，CT是肺部形态学成像首选方法，HRCT能够清晰显示COPD患者肺实质的破坏，能较PFT更早地发现肺实质变化〔6〕，肺内LAA、肺大泡辨别和确定有很高的敏感性和特异性，并能指导外科肺大泡切除和减容手术的实施〔1,7〕。CT肺密度定量测量采用吸气末阈值法评价肺内LAA，其结果与病理改变相关性强〔4〕。有学者依据设定的CT阈值，将低于阈值的LAA等同于肺气肿区，但肺密度定量测量中尚无明确规定的阈值指标〔5〕。

Pauls等〔8〕研究证实，应用多层螺旋(MS)CT测定的肺容积值诊断肺气肿是可行的，且与COPD分级具有较好的相关性。本研究表明，LAA%可作为评估COPD分级及严重性的指标，与文献报道相符〔9〕。

本文表明轻、中度COPD患者总体肺实质破坏尚不明显，CT定量技术尚不能够很好地区分Ⅰ、Ⅱ级COPD患者肺部结构改变。本文提示在早期COPD患者中，右肺实质破坏更早发生，目前尚无明确文献报道其重要意义，可能的原因有：①生理发育中，右侧主支气管较左侧粗、短，因而有害物质及有害气体进入右肺的概率大于左肺，右肺受到损伤的概率增加；②在呼吸过程中，右肺肺叶体积小，更容易受到胸膜腔内压和肺回缩压的影响，更易致LAA形成，其原因尚需要病理学检查证实。这也表明CT定量技术能够获得更多形态及功能方面的信息，与文献相符〔10〕，在早期肺损伤测定中具有一定意义。

以往研究显示，PFT参数与CT上显示的低密度区相关〔11〕。Mets等〔12〕通过248例患者研究结果表明，FEV1、FEV1/FVC与LAA%相关性分别为0.53、0.61，呈中等强度的相关。Timmins等〔13〕研究显示，LAA%与FEV1/FVC相关系数为-0.57，本研究显示LAA%与FEV1/FVC呈中等强度相关，与文献报道相符。本研究显示LAA%与FEV1%相关性较好，与文献报道相符〔9〕，表明LAA%可作为CT评价COPD严重程度的一项指标。

本研究也存在以下不足：(1)Ⅲ、Ⅳ级COPD样本量相对较少。(2)采用HRCT进行肺形态学评估的同时，仍存在一定的辐射损伤，后期运用新的迭代重建技术后，有望减少辐射剂量后扩大样本量进一步研究。(3)以往文献报道显示，CT测定的肺容积总量较PFT肺容积总量平均低500～700 cm3，且肺容量在性别间亦存在差异，已有研究显示肺总量与PET间无明显相关性〔10,14〕，故本研究选取LAA%进行相关性研究，以排除性别及不同测量方法间的固有偏倚。

综上，CT定量测量技术能够较好地反映COPD患者双侧肺实质破坏及其严重程度。LAA%与PFT有很好的相关性，对COPD患者疾病严重程度的评价具有一定的意义，CT定量技术在评价COPD患者早期单侧肺实质破坏中具有一定的应用价值。