329 例正常成人肺容积后处理相关数据的应用分析

赵亚楠

(保定市慈惠体检门诊部 医学影像科，河北 保定 071000)

0 引言

在一次呼吸运动过程中，吸气末期状态下肺组织体积达到最大，因此通常被用来进行胸部影像检查观察肺组织的最佳呼吸时相，也称为单时相。通过查阅文献发现，近年来通过双时相[1-4]进行肺功能研究的逐渐增多，可以进行两期的肺容积数据的对比。然而文献报道基本上基于肺组织的病理状态[5-6]，比如术前术后肺部容积及各肺叶的恢复情况、肺气肿的分级分度等，查阅文献并未发现人体生理状态下肺容积或肺功能的相关报道，所以本组研究针对正常人体生理状态下肺容积相关数据进行整理分析，也为下一步进行气胸压缩量等研究积累数据。

1 资料与方法

筛选2018 年1 月1 日至 12 月31 日来本院进行胸部CT 检查结果为阴性的病例。然后按下列标准严格准入：①研究对象年龄在18-65 岁之间；②排除各种影响导致胸部正常容积改变的先天及后天因素，如胸部结构畸形、术后等，包括胸廓骨质结构发育异常、胸壁和纵膈软组织发育异常、大血管发育变异等、膈肌变异及术后、邻近腹腔内肝脏脾脏肿瘤性病变等；③由两名高年资医师共同进行筛选，凡是商榷不定的皆纳入排除对象。

设备参数：上海联影40 排螺旋CT 机及其后处理工作站。扫描条件：120Kv，自动mAs，矩阵512×512，FOVmm。层厚/层距1.0mm，分辨率，观察窗选用肺窗和纵膈窗，窗宽窗位在标准肺窗和纵膈窗基础上适当调节。扫描方式为胸部平扫，扫描范围自肺尖至肺底。

经筛选共确定研究对象329 例，其中男性159 例，女性170 例，年龄19-60 岁，平均(43.67±13.30) 岁。先在PCAS系统里由近及远的时间排序，再以Excell 形式导出数据，最后以研究对象的姓名或影像号为搜索关键字逐一由PCAS 系统导入肺容积后处理工作站，应用肺容积分析软件得出相应研究数据，包括全肺、左右肺及各肺叶的肺部平均CT 值(HU)、体积百分比(%)和肺体积(mL)。由两名高年资医师完成数据的登记和校对，确保数据输入无误，应用统计学软件计算右/左肺容积差值、右/左肺容积比例、两肺上下叶肺容积差值。根据性别和以10 岁为一年龄阶段(A 组小于30 岁，B 组30岁(含)-40 岁，C 组40 岁(含)-50 岁，D 组50 岁(含)-60 岁，E 组60 岁(含)-65 岁)进行肺容积相关数据的比较。

2 统计分析

采用SPSS 19.0 统计软件对数据进行分析。计量资料以均数±标准差表示。两组间的比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析，以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 全肺容积相关研究指标

329 例研究对象，全肺平均CT 值(-807.39±43.67)HU，体积(3979.29±1165.74)mL；右肺平均CT 值(-808.90±41.23)HU、体积(2139.22±601.01)mL；左肺平均CT 值(-805.77±46.05)HU、体积(1865.09±577.13)mL；右肺上叶平均CT 值(-815.89±36.98)HU、体积(754.21±238.45)mL；右肺中叶平均CT 值(-829.48±36.89)HU、体积(426.80±182.83)mL；右肺下叶平均CT 值(-789.48±55.74)HU、体积(944.19±340.09)mL；左肺上叶平均CT 值(-819.16±40.59)HU、体积(963.15±283.65)mL；左肺下叶平均CT 值(-789.99±56.70)HU、体积(881.81±322.67)mL。

3.2 左右肺平均CT 值、体积百分比和肺体积的比较

经统计学研究对比：右肺/左肺平均CT值比值(1.00±0.01)；右肺占全肺体积百分比(53.84±2.69)%，左肺占全肺体积百分比(46.13±2.68)%；右肺/左肺体积差值(283.12±215.06)mL，体积百分比差值(7.70±5.34)%；右肺/左肺容积比例(1.20±0.59)。右肺与左肺体积和体积百分比的比较具有显著统计学意义(P=0.000)，但是右肺与左肺平均CT值比较不具有统计学意义。

3.3 两肺上下叶平均CT 值、体积百分比和肺体积及相关比值、差值的比较

经统计学对比发现：两肺上叶肺体积和百分比的比较具有显著统计学意义(P=0.000)，但平均CT 值比较不具有统计学意义；两肺上叶肺体积差值(左-右)比较中，左肺大于等于右肺有305 例，占全部病例的92.70%；两肺上叶体积比值。两肺下叶肺体积百分比的比较具有显著统计学意义(P=0.000)，但平均CT 值和肺体积比较不具有统计学意义；两肺下叶肺体积差值(右-左)的比较中，右肺大于左肺有242 例，占全部病例的73.55%；两肺下叶体积比值。如表1 所示。

表1 两肺上下叶平均CT 值、体积百分比和肺体积的两两比较

3.4 不同性别及不同年龄分组全肺及各肺叶相关数据的比较

以性别分组对比发现：男性与女性在全肺、左右肺体积、两肺各叶肺容积的相关数据比较不具有统计学意义，如表2所示。

以10 岁为一年龄阶段分组如下：A 组小于30 岁，B 组30岁≤年龄＜40 岁，C 组40 岁≤年龄＜50 岁，D 组50 岁≤年龄＜60 岁，E 组60 岁≤年龄＜65 岁。经统计学研究发现，右肺与左肺体积百分比具有年龄差异，D 组右肺体积百分比高于其他组，B 组左肺体积及百分比高于其他组；E 组两肺上叶体积百分比高于其他组，右肺上叶年龄组对比具有显著统计学意义(P=0.000)；B 组左肺下叶体积及其百分比高于其他组；B组右肺下叶平均CT 值高于其他组；B 组右肺下叶体积及百分比高于其他组，具有较显著统计学意义；其他指标不同年龄阶段对比不具有统计学意义。如表3 所示。

2 讨论

胸部平片和胸部CT 检查是排除肺部疾病的常规检查方法，尤其是随着影像技术和设备的不断进步，低剂量[7-8]扫描技术的开展促使部CT 检查在某些方面替代了平片检查。CT 进行肺容积的研究主要是基于生理、病理状态下肺组织的含气量、肺叶或全肺体积等方面，因此CT 肺功能的研究[5,6,9]成为研究热点，比如肺气肿定性定量分析、脓胸治疗肺容积的评价及小气道病变的容积参数研究等。既往肺功能测试(pulmonary function test，PFT) 常规用来肺组织吸气呼气的各项功能[10-11]，一直被认为是肺功能检查的金标准。多层螺旋CT 与PET 检查肺功能指标相关性研究[12]发现多个研究指标具有较好的相关性，比如吸气末肺组织容积(Vin)与TLC、呼气末肺组织容积(Vex)与RV、容积比(Vex/Vin)与RV/TLC、Vin-Vex 与肺活量(VC)均呈正相关；Vex 与第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%)、第一秒用力呼气容积占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)相关性较好等。病理状态下肺容积相关指标的研究，具有较好的应用价值。

生理状态下从理论及解剖角度分析，排除发育异常情况下，右肺有三个肺叶，左肺两个肺叶，并右侧膈肌低于左侧，右肺体积应大于左肺体积，所占比例相应大于左肺，本组329 例正常成人肺容积研究结果与理论推测相一致，即右肺体积及所占比例显著高于左肺。两肺上叶与下叶的肺容积研究结果比较中，并不是所有的左肺上叶体积大于右肺上叶，右肺下叶体积大于左肺下叶，纳入样本92.70%的左肺上叶体积大于右肺上叶，73.55%的右肺下叶体积大于左肺下叶。上叶位置偏上，受腹腔脏器影响较小，下叶则受其影响较大，呼吸状态下下叶容易受压迫，体积变化幅度较大，也可能是本组研究中上下叶左右肺体积所占比例相差较大的原因之一。男性的PFT检查结果常大于女性，但通过对329 例研究对象的研究发现全肺、左右肺及各肺叶肺容积参数对比并不具有统计学意义，此点尚未找到其他参考文献对照，有待进一步研究证实。不同年龄阶段，肺容积参数具有不同的特点，本组研究中可以清晰看出年龄对于肺容积的影响，30 岁至40 岁是人的身体状态最佳阶段之一，两肺下叶的相关参数具有较显著年龄差异，分析其原因可能是膈肌的运动幅度较大所致；再者60 岁以上组两肺上叶体积百分比具有年龄差异，这与Mashimo 等[13]和Wang 等[14]对肺气肿临界值定量及好发位置研究结论一致，即两肺上叶易发生肺气肿(CT 阈值以-950HU 作为肺气肿的标准)。另外本研究引入了肺组织差值和比值的概念，使肺容积指标量化易于评价。肺容积软件的应用比较广泛，如气胸患者在治疗过程中可通过压缩肺组织的变化评估复张程度，再者发生气胸时可通过测量数据进行肺组织压缩程度的分析以及计算公式的研究[15]。在大数据的PACS 统里，可以调取被检者多次图像进行肺容积的测定，以评估其肺容积参数的改变。

综上所述，吸气状态下屏气扫描可以更好进行肺容积图像的观察、关参数的读取与分析。但本组研究忽略呼吸配合程度等其他影响因素，纳入样本量相对较少，虽有严格的病例纳入与排除标准，不同性别的对比结果与理论推测及PFT 检查不一致，有待扩大样本含量深入研究。

表3 不同年龄阶段全肺及各肺叶肺容积评价指标的比较