低剂量多层螺旋CT在慢性阻塞性*肺疾病稳定期病情评估中的价值

冯 光 刘树芳 纪俊雨 白洪忠*

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种可以预防和可以治疗的肺部疾病，其特征是持续存在的气流受限并呈进行性发展，伴有气道和肺对有害颗粒或气体所致慢性炎症反应的增加[1]。COPD评估测试(COPD assessment test，CAT)已成为评估患者症状控制及生活质量的控制情况的重要指标，其与患者肺功能具有密切联系，亦是COPD病情分期的重要评估工具之一[2]。既往研究发现，当肺叶或肺段出现严重破坏时，肺功能多无法对其检出[3]。多层螺旋CT(multislice spiral CT，MSCT)具有肺功能检查及高分辨率的双重优点，实现了对肺部形态及功能的结合，不仅能够对病灶进行直观和清晰的定型、定形及定位，还可对肺部功能进行有效分析[4]。然而，由于COPD患者症状反复发作，为确定病情及评估肺内病变情况，患者往往需多次行肺部CT检查，因此对此类患者需尽量降低其所受辐射剂量。采用低剂量(管电流80 mA)胸部CT扫描对小气道疾病患者的肺功能进行评价，发现与标准剂量(100 mA)相比，其成像质量基本相同[5]。因此，本研究旨在探讨低剂量MSCT检查肺结构、肺气肿指数与COPD稳定期患者CAT评分的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年5月至2017年12月河北省胸科医院确诊的150例稳定期COPD患者资料。其中男性98例，女性52例；年龄53～87岁，平均年龄(68.9±10.8)岁；身体质量指数(body mass index，BMI)(22.1±2.6)kg/m2，吸烟78例；GOLD分级为Ⅰ级25例，Ⅱ级42例，Ⅲ级50例，Ⅳ级33例；合并疾病为高血压114例，糖尿病32例，高血脂50例，冠心病11例，脑血管疾病8例。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①COPD的诊断标准参考《慢性阻塞性肺疾病全球倡议(GOLD)》中的标准[6]；②患者年龄范围≥50岁；③患者吸入支气管扩张剂后FEV1/FVC值＜70%；④患者在接受CAT、肺功能检测后48h内接受肺部MSCT检测；⑤本研究经医院医学伦理委员会的批准，获得患者的知情同意。

(2)排除标准：①肺部肿瘤；②肝肾功能疾病；③支气管异物；④哮喘、肺纤维化、支气管扩张症等；⑤感染性疾病；⑥其他影响肺功能的疾病[7]。

1.3 仪器设备

采样Bright Speed 16型16排螺旋CT机(美国GE公司)，自带ADW4.4后处理工作站进行图像的生成及处理。MS-IOS型肺功能仪(德国Jarger公司)。

1.4 检查方法

采用16排螺旋CT进行检查，低剂量扫描参数：管电压100 kV，管电流80 mA、X射线管转速0.6 s/圈，层厚间隔5.0 mm、采集范围2.0 mm×6.0 mm，准直2.0 mm，深吸气后扫描，全肺扫描时间为15～20 s；局部扫描放大参数，管电流200 mA，管电压100 kV，层间距1 mm，层厚1 mm，重建图像1 mm。利用多平面重建(multi-planar reconstruction，MPR)图像从旋转角度观察肺上叶尖段支气管并进行分级，图像旋转放大后测量器官壁径线及其相伴行的肺动脉直径。

1.5 肺功能评价指标与CAT评分

(1)检测肺功能。小气道参数包括第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second，FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity，FVC)、肺气肿定量分析采用低密度衰减区体积(low attenuation area，LAA)占全肺体积百分比(%)、支气管壁厚度(wall thickness，WT)(mm)、支气管壁增厚(bronchial wall thickening，BWT)(mm)、最大吸气压(maximal inspiratory pressure，MIP)，最大呼气压(maximal expiratory pressure，MEP)及肺气肿指数(emphysema index，EI)(%)。

(2)CAT评分。评分内容包括咳嗽、痰液、胸闷、运动时喘气情况、日常活动是否受到COPD的影响、COPD是否影响患者外出、COPD病情是否影响患者的病情以及自觉精力是否旺盛，CAT评分越高病情越严重[8]。

1.6 统计学方法

采用SPSS 16.0版本统计软件进行数据处理。计量数据经检验均符合正态分布，采用(x-±s)表示，组间比较采用单因素方差分析、组间两两比较采用LSD-t检验；计数资料组间比较采用x2检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同GOLD分级的COPD患者MSCT检测肺结构和EI指数比较

不同GOLD分级(Ⅰ～Ⅳ级)的COPD患者LAA、最大呼气和最大吸气EI均呈逐渐升高的趋势，各级间两两比较差异具有统计学意义(F=109.542，F=33.964，F=42.528；P＜0.05)；不同GOLD分级(Ⅰ～Ⅳ级)的COPD患者WT、BWT各级间比较差异无统计学意义(F=2.001，F=1.534；P＞0.05)，见表1。

2.2 不同GOLD分级的COPD患者肺功能指标比较

不同GOLD分级(Ⅰ～Ⅳ级)的COPD患者FEV1和FVC呈逐渐降低的趋势，组间两两比较差异具有统计学意义(F=48.285，F=19.648；P＜0.05)，见表2。

表2 不同GOLD分级的COPD患者肺功能指标比较(±s)

表2 不同GOLD分级的COPD患者肺功能指标比较(±s)

注：表中GOLD为慢性阻塞性肺疾病全球倡议；COPD为慢性阻塞性肺疾病；FEV1为第一秒用力呼气容积; FVC为用力肺活量。

GOLD分级 例数 FEV1(L) FVC(L)Ⅰ级 25 2.58±0.62 3.32±0.53Ⅱ级 42 1.83±0.40 2.81±0.36Ⅲ级 50 1.20±0.41 2.49±0.40Ⅳ级 33 0.79±0.33 2.06±0.31 F值 48.285 19.648 P值 0.000 0.000

2.3 不同GOLD分级的COPD患者CAT评分比较

不同GOLD分级(Ⅰ级～Ⅳ级)的COPD患者CAT评分(7.85±2.39、12.05±3.85、16.33±4.92、22.69±6.81)分，呈逐渐升高的趋势，组间两两比较差异具有统计学意义(F=36.184，P＜0.05)。

表1 不同GOLD分级的COPD患者MSCT检测肺结构和EI指数比较(±s)

表1 不同GOLD分级的COPD患者MSCT检测肺结构和EI指数比较(±s)

注：表中GOLD为慢性阻塞性肺疾病全球倡议；COPD为慢性阻塞性肺疾病；MSCT为多层螺旋CT；LAA为气肿肺组织容积比例；WT为气管壁径线；BET为肺动脉直径；EI为肺气肿指数。

GOLD分级 例数 LAA(%) WT(mm) BWT(mm) 最大吸气EI(%)最大呼气EI(%)Ⅰ级 25 0.39±0.11 1.32±0.21 3.81±0.59 14.0±4.8 11.4±5.0Ⅱ级 42 3.65±0.85 1.39±0.26 3.95±0.64 22.4±6.0 18.3±5.8Ⅲ级 50 11.35±3.95 1.42±0.21 4.03±0.58 33.0±7.2 23.9±6.5Ⅳ级 33 21.64±4.20 1.48±0.24 4.12±0.56 42.6±7.8 28.2±6.9 F值 109.542 2.001 1.534 33.964 42.528 P值 0.000 0.264 0.382 0.000 0.000

2.4 相关性分析

采用简单线性相关分析法分析，COPD患者LAA、最大吸气和最大呼气EI与CAT评分均呈显著的正相关关系(r=0.688，r=0.593，r=0.674；P＜0.05)；COPD患者WT、BWT与CAT评分无相关关系(r=0.104，r=0.082；P＞0.05)。

3 讨论

COPD是一种破坏性的肺部疾病，是以不完全可逆的气流受限为特征的疾病，气流受限通常呈进行性发展，并与肺对有害颗粒或气体的异常炎症反应有关[9]。自2011年，相关指南既将CAT评分作为评估患者病情分期的重要工具。国外研究证实，当肺叶或肺段出现严重破坏时，肺功能多无法对其检出，因而CAT评分在部分COPD患者的应用受到限制[10]。

MSCT由单层螺旋CT发展而来，并逐渐取代了断层CT。MSCT可以不间断地采集投影数据，可以重建得到物体的体数据(volume data)，扫描时间缩短，Z轴分辨率提高，减少了运动伪迹和漏扫，可以重建出高质量的三维图像[11]。低剂量MSCT是将常规管电流(200 mA)降低为100 mA，但管电压仍设定为100 kV，这样可以降低患者受辐射剂量[5]。扫描后经图像处理软件可获得清晰的肺内病变所在位置及区域图像，并且提供全肺容积的详细资料，还能通过技术处理得到肺功能数据，了解患者肺功能情况及肺损伤数据，进而对肺叶容积功能进行深入探讨[12-13]。但常规的CAT评分仅能够对全肺进行盲目功能测定，难以对病变位置或单叶情况直观了解[14]。

EI值可明确病变肺叶组织的损伤程度，通过得出肺组织异常比例的准确数据，评估肺储备功能，并为外科肺减容手术方案的制定提供数据参考[15]。本研究结果显示，不同GOLD分级的COPD患者LAA、最大呼气EI以及最大吸气EI值均呈逐渐升高的趋势；不同GOLD分级的COPD患者WT、BWT组间比较差异不具有统计学意义。上述结果提示，不同病情程度的COPD患者MSCT、EI存在明显区别，且随着病情严重程度的升高，EI值逐渐升高。

不同GOLD分级的COPD患者FEV1、FVC呈逐渐降低的趋势，而CAT评分呈逐渐升高的趋势。上述结果提示，不同病情程度的肺功能存在明显差别，CAT评分亦存在显著差别，证实CAT对不同COPD病情程度的肺功能能够较有效的评估。

COPD患者LAA、最大吸气和最大呼气EI与CAT评分均呈显著的正相关关系。上述结果提示，稳定期COPD患者MSCT检查肺结构指标、EI指数与CAT评分具有严格的相关性。MSCT检测肺组织病变范围及评分比主观视觉偏差更小、更为精确，能够避免临床盲目切除手术靶区的肺上叶等肺组织减压，亦减少了主观判断导致的误差，进而有效改善血流比值、肺通气功能及肺弥散功能，控制或缓解呼吸困难症状，提高患者的预后及生活质量[16-17]。EI值明确病变肺叶组织的损伤程度，能得出肺组织异常比例的准确数据，进而为评估肺储备功能及外科肺减容手术提供直接依据。MSCT测定EI重复性好，可以作为观察患者病情、手术方案制定及肺功能评估的有效方法。

稳定期COPD患者MSCT检查肺结构指标、EI与CAT评分具有严格的相关性，MSCT检测可以对稳定期COPD患者肺功能进行评估。