支气管哮喘合并慢性阻塞性肺疾病患者HRCT肺气肿容积测定及其与肺功能的相关性

黄爱霞 姚国相 金崇武 刘宏伟 刘温娟 张华伟 张燕 鲁立文

[摘要] 目的 分析支氣管哮喘合并慢性阻塞性肺疾病（ACO）患者胸部高分辨CT（HRCT）所示肺气肿程度并探讨其与肺功能的相关性。 方法 收集2013年3月～2015年3月上海健康医学院附属第六人民医院南院呼吸科就诊的初步诊断为支气管哮喘和/或慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者69例，根据慢性阻塞性肺疾病全球创议（GOLD）及全球哮喘防治创议（GINA）指南诊断标准将患者分为三组：哮喘组（18例），COPD组（37例），ACO组（14例）。所有患者均接受肺功能测定及胸部HRCT扫描。由Myrian软件对CT图像进行三维重建，辨识肺组织及低密度区，并计算CT值小于-950 Hu的低密度区比例（LAA%）。 结果 哮喘组和COPD组及ACO组比较，左肺LAA%、右肺LAA%及全肺LAA%差异有高度统计学意义（P < 0.01），ACO组和COPD组比较，左肺LAA%、右肺LAA%及全肺LAA%差异无统计学意义（P > 0.05）。ACO组左肺LAA%、右肺LAA%及全肺LAA%与FEV1%预计值（r = -0.611、-0.635、-0.672）及FEV1/FVC%（r = -0.699、-0.673、-0.745）均呈负相关（均P < 0.05），而与第1秒用力呼气容积占肺活量的比值（RV/TLC%）呈正相关（r = 0.451、0.381、0.446，均P < 0.05）。 结论 ACO患者HRCT所示肺气肿与COPD患者相似，较哮喘患者严重;ACO患者HRCT所示肺气肿可在一定程度反映肺通气功能情况。

[关键词] 支气管哮喘合并慢性阻塞性肺疾病;高分辨计算机体层成像;肺气肿;肺功能

[中图分类号] R562;R563          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）01（b）-0113-04

[Abstract] Objective To analyze the degree of emphysema on chest high-resolution CT （HRCT） in patients with bronchial asthma complicated with chronic obstructive pulmonary disease （ACO） and to explore its correlation with lung function. Methods From March 2013 to March 2015， in Respiratory Clinic of South Campus of the Sixth People′s Hospital Affiliated to Shanghai University of Medicine & Health Sciences， 69 patients with preliminary diagnosis of bronchial asthma and/or chronic obstructive pulmonary disease （COPD） were collected， according to the GOLD and GINA guide diagnosis standard， they were divided into three groups： asthma group （18 cases）， COPD group （37 cases）， ACO group （14 cases）. All patients underwent lung function measurement and chest HRCT scan. Myrian software carried out three-dimensional reconstruction of the CT image， identified the lung tissue and the low-density region， and calculates the proportion of the low-density region （LAA%） whose CT value was less than -950 Hu. Results The LAA% of left lung， LAA% of right lung and LAA% of whole lung were highly statistically significant in asthma group， COPD group and ACO group （P < 0.01）， while the LAA% of left lung， LAA% of right lung and LAA% of whole lung were not statistically significant in ACO group and COPD group （P > 0.05）. In ACO group， LAA% of left lung， LAA% of right lung and LAA% of whole lung were negatively correlated with predicted values of FEV1% （r = -0.611， -0.635， -0.672） and FEV1/FVC% （r = -0.699， -0.673， -0.745） （all P < 0.05）. There was a positive correlation with RV/TLC% （r = 0.451， 0.381， 0.446， all P < 0.05）. Conclusion HRCT of ACO patients shows emphysema similar to that of COPD patients， which is significantly more severe than that of asthma patients. HRCT images of ACO patients with emphysema can reflect the pulmonary ventilation function to a certain extent.

[Key words] Asthma with chronic obstructive pulmonary disease; High resolution computed tomography; Emphysema; Lung function

支气管哮喘（以下简称“哮喘”）和慢性阻塞性肺疾病（COPD）是两种主要阻塞性肺疾病，二者存在某些共同的病理生理特点，在临床表现及影像学表现上有一定的重叠，即支气管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠（ACO）[1-2]。与单纯支气管哮喘及单纯性COPD比较，ACO患者肺功能下降速度更快，急性发作更为频繁，占用更多的医疗资源[3-5]。肺功能测定（PFT）是诊断哮喘和COPD的金标准，但在临床实践中，当肺功能损伤<30%时，肺功能结果变化通常不明显[6-7]，且并非所有患者都能接受肺功能检查，而高分辨CT（HRCT）具有图像清晰、无创的特点，能够观察肺气肿范围、肺大泡、肺小叶形态结构，在肺部疾病的筛查、诊断及鉴别诊断上有重要价值[8]。

本研究利用HRCT对哮喘、COPD和ACO患者进行扫描，采用CT肺容积定量分析技术测量患者CT肺气肿容积指标，探讨哮喘、COPD、ACO患者肺气肿差异，并探讨ACO患者CT肺气肿容积指标与肺功能参数之间的关系，为ACO患者的临床治疗和预后评价提供一定的参考价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年3月～2015年3月上海健康医学院附属第六人民医院南院（以下简称“我院”）呼吸科门诊就诊及首次住院的初步诊断为支气管哮喘和/或COPD的患者96例，均进行肺功能、胸部影像学等筛查，共69例患者入选，分为哮喘组、COPD组、ACO组。纳入标准：哮喘诊断参照全球哮喘防治创议（GINA）指南[9]，COPD诊断参照慢性阻塞性肺疾病全球创议（GOLD）指南[10]。ACO诊断参考2012年西班牙COPD指南[11]：符合COPD诊断标准，同时支气管舒张试验阳性。排除标准：肺功能检查或HRCT扫描不能配合，HRCT可见肺炎、肺间质性病变、肺部占位，胸廓畸形等。本研究经我院医学伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。所有患者在就诊1周内完成肺功能检查和胸部HRCT检查及临床评估，包括年龄、性别、身高、体重等。三组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。见表1。

1.2 肺功能测定

肺功能测定采用德国JAEGER公司的Master Screen Body肺功能仪，并由我院呼吸科有经验的技师完成。质控符合美国胸科协会（ATS）指南及国内通行标准。并记录：吸入支气管扩张剂后第1秒用力呼气容积（FEV1）、用力肺活量（FVC）、残气量（RV）、肺总量（TLC），并计算第1秒用力呼气容积占用力肺活量的比值（FEV1/FVC%）、残气量与肺总量比值（RV/TLC%）。支气管舒张试验要求患者吸入沙丁胺醇气雾剂400 ug前后分别行肺功能测定，两次间隔时间为15 min。阳性标准：吸入沙丁胺醇气雾剂400 μg后，FEV1增加12%，且FEV1增加值>200 mL。

1.3 胸部HRCT

1.3.1 胸部HRCT检查  所有受试者均采用我院Light speed 16 CT 扫描仪（美国通用公司）进行胸部HRCT扫描。每位受试者分别于深吸气末屏气、用力呼气末屏气，从肺尖扫描至肺底。扫描参数：扫描准直距1.5 mm，FOV360 mm，1.25 mm层厚，窗宽1500 Hu，窗位-500 Hu。

1.3.2 胸部HRCT对肺气肿进行评估  采用影思公司（Intrasense）Myrian影像分析软件对胸部CT影像进行三维重建、自动测定左右肺容积，左右肺气肿容积，并计算低密度区比例（LAA%，即肺气肿容积与肺容积之比）来评估肺气肿。肺容积范围设定胸腔内CT值为-1024-200 Hu并排除气管的组织。肺气肿阈值采用软件默认阈值-950 Hu。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0软件对数据进行分析，计数资料采用例数或相对比表示，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验，多样本均数比较采用方差分析，参数之间的相关性分析采用Pearson相关分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组患者肺功能指标与CT肺气肿指标比较

三组患者FEV1%预计值、FEV1/FVC%比较差异有高度统计学意义（P < 0.01），且哮喘组>COPD组>ACO组。COPD组、ACO组左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%与哮喘组比较，差异有统计学意义（P < 0.05）;ACO组和COPD组左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表2。

2.2 ACO组患者LAA%与肺功能指标的相关性

ACO组患者左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%与FEV1%预计值、FEV1/FVC呈负相关（P < 0.05），与RV/TLC%呈正相关（P < 0.05）。见表3

3讨论

ACO具有氣道慢性炎症及不完全可逆的气流受限，临床上对其诊断主要依赖肺功能测定，但肺功能测定受主观因素影响大，患者的配合程度及动作是否到位都会影响到肺功能结果，具有严重肺大泡，严重低氧血症及严重呼吸衰竭等患者无法进行肺功能测定，而胸部HRCT具有较高的空间分辨率，从形态学上清楚显示肺气肿的分布范围，对肺气肿进行早期和定量诊断、从而对肺功能进行评价，对病情、治疗和预后进行评估[12-13]。

HRCT所示肺气肿与肺功能各项指标的相关性已有诸多研究[14-16]。如陈淮等[17]比较了COPD患者中CT定量评估与肺功能的相关性发现无论在深吸气末或深呼气末，以-910 Hu或-950 Hu作为阈值，低密度区比例均与FEV1占预计值的百分比（FEV1%），FVC占预计值的百分比（FVC%），FEV1/FVC、肺活量呈负相关，与TLC、RV、RV/TLC呈正相关。

目前针对ACO患者胸部影像的研究并不多见。Tada等[18]对ACO及COPD患者行多排螺旋CT（MDCT）检测，并对二者气道壁面积占气道总横截面积的百分比（WA%）和肺血管床总横截面积（CSA%）进行比较发现二者低密度肺容积与肺总容积比值（LAV%）无显著差异。本研究中，COPD组与ACO组左肺LAA%，右肺LAA%，全肺LAA%差异无统计学意义，提示二者肺气肿程度相当，但ACO组和COPD组全肺LAA%与哮喘组比较差异有统计学意义，因此该指标可用于鉴别ACO与单纯哮喘。进一步统计分析ACO患者肺功能指标与CT肺气肿容积指标相关性发现左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%与FEV1%预计值，FEV1/FVC%呈负相关，与RV/TLC%成正相关，提示LAA%越大，肺功能越差。此外，本研究还发现位于中下肺的肺气肿与PFT的相关性好，位于上肺的肺气肿与PFT的相关性差，说明肺气肿的分布可能对相关性产生影响，符合文献报道的结果[19-20]。这是因为小叶中心型肺气肿主要集中在上叶，此处的气体交换少，甚至肺组织破坏较严重时对PFT的影响也较小，该区发生较广泛的肺组织破坏可以无PFT异常。

本研究对ACO患者进行胸部HRCT肺气肿定量分析，得到其与肺功能有良好相关性的结论，对评估ACO患者尤其是一些无法配合完成肺功能检查的重癥患者的肺功能有一定参考价值。但本研究仍存在一些局限性：①部分患者临床资料不全;②研究的例数相对较少，本研究未分析年龄、身高、吸烟状态等因素对HRCT肺气肿评估的影响;③本研究中COPD及ACO患者均为中重度阻塞性通气功能障碍患者，缺乏轻度阻塞性通气功能障碍患者肺功能指标与肺HRCT肺气肿指标的相关性比较。

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（收稿日期：2018-05-17  本文编辑：封   华）