CT定量检测在慢性阻塞性肺疾病中的诊断意义①

刘 艳，郑国利，卜春红，魏俊强，朱孝芹

（承德医学院附属医院1放射科，2重症医学科，3骨外科，4药剂科，河北 承德 067000）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）作为一种以气流受限呈进行性发展为主要特征的可防可治性肺部疾病，发病率及病死率较高[1]。因此早期明确诊断及防治COPD是目前临床医患广泛关注的热点。目前临床中主要根据肺功能检测及临床体征进行COPD诊断，但肺功能检测易受诸多影响因素影响，导致肺功能检测敏感度较低，且患者耐受性较差，无法及时明确是因COPD引起的一系列阻塞性通气障碍症状，故单一依靠肺功能检测诊断COPD存在一定偏差[2-3]。文献报道[4]，COPD发病早期，虽临床表现不明显，但从形态学上而言COPD患者已经发生病变，为临床早期辅助诊断提供新思路。多层螺旋CT具有无创、可重复、分辨率高等特点，可通过扫描整个肺部，对病变部位进行定位、定性，并且CT定量检测可进行精确参数定量分析，能够客观反映病灶形态学改变，为早期鉴别诊断提供客观依据[5-6]。考虑将CT定量检测应用于COPD诊断中可获益。鉴于此，本研究进一步分析CT定量检测在慢性阻塞性肺疾病中的诊断意义，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象本研究方案已获得医学伦理委员会审批（审批号：LL092号）。选取2018年1月-2020年12月期间于本院门诊就诊的疑似COPD患者157例为研究对象。纳入标准：（1）均出现慢性咳嗽、气短、胸闷、呼吸困难等呼吸道功能障碍症状；（2）均接受胸部CT定量检测；（3）心功能分级II～III级；（4）患者均签署知情同意书。排除标准：（1）术前合并严重心、肝、肾等脏器功能障碍者；（2）术前伴有精神疾病及中枢神经疾病者；（3）伴有心脏手术史、恶性肿瘤病史、血栓史、凝血功能异常及血液系统疾病者；（4）术前2周曾服用精神类药物者；（5）术前简易智力状态检查量表（mini-mental state examination，MMSE）评分＜23分，存在认知功能障碍者。

1.2 方法

1.2.1 COPD诊断标准 参照《慢性阻塞性肺疾病基层诊疗指南(实践版·2018)》[7]中COPD相关诊断标准：（1）有暴露于吸烟、有害颗粒接触等危险因素及出现慢性咳嗽、呼吸困难等症状；（2）胸部X线检测提示肺气肿；（3）体格检查发现呼气相延长，呼吸音低，可闻及啰音；（4）出现持续性气流受限，在吸入支气管舒张剂后肺功能检测结果显示FEV1/FVC＜70%；（5）除外支气管扩张症、肺结核、充血性心力衰竭等慢性肺疾病。根据上述危险因素接触史、临床表现及体征、实验室检查等相关资料辅助检查，以肺功能检测结果作为金标准。

1.2.2 CT定量检测 采用飞利浦Brilliance 64排螺旋CT扫描仪（荷兰飞利浦医疗有限公司）进行检测，指导患者取仰卧位，分别于患者深呼气及深吸气后屏气自肺尖至肺底进行检查，参数设置：管电流200 mAs，管电压 120 kVp，矩阵 512×512，线管旋转速度0.33 s/周，准直64×0.5 mm，视野32 cm，层厚1 mm，间隔0.625 mm，旋转时间0.5 s，检测完成后将检测数据上传至工作站，通过CT图像分析软件进行定量。（1）将呼吸双向原始检测数据导入系统软件，记录吸气及呼气时肺容积、肺气肿指数，主要为呼吸双相体素指数＜-950 HU肺容积占总肺容积的百分比[VI-950（%）]；呼吸相平均肺密度（mean lung density，MLD）。（2）靶支气管选择吸气相右肺上叶尖段、右肺下叶后基底段及左肺下叶后基底段支气管，记录上述靶支气管管腔面积（lumen area，LA），管壁面积（wall area，WA）及管壁面积占血管总面积百分比(WA%)，所有定量CT气道参数均为上述3个靶器官的均值。

1.2.3 肺功能检测 肺功能检测与CT扫描时间＜1周，采用美国森迪斯公司提供的VS229型肺功能检测仪进行肺功能检测，采集患者第1秒用力呼 气 量（forced expiratory volume in one second，FEV1），用力肺活量（forced vital capacity，FVC）及FEV1/FVC值。

1.3 统计学方法采用SPSS23.0统计分析软件，符合正态分布的计量资料以±s表示，两组间比较采用独立样本t检验；计数资料以率表示，两组间比较采用χ2检验；采用双变量Spearson相关性检测COPD患者CT定量检测相关指标与肺功能的相关性；绘制ROC曲线得到曲线下面积（AUC），检验CT定量检测对COPD的预测价值：AUC＜0.5为无价值，0.5～0.7为诊断价值较低，0.7～0.9为诊断价值中等，＞0.9为诊断价值高，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 COPD检测结果157例疑似COPD患者，最终检出 COPD112例（71.34%），支气管哮喘 20例（12.74%），支气管扩张症15例（9.55%），其他10例（6.37%）。

2.2 基线资料两组性别、年龄、体质指数比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；COPD组FEV1、FVC、FEV1/FVC、MLD、LA低于非COPD组，VI-950及WA%高于非COPD组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者一般资料对比（±s）

表1 两组患者一般资料对比（±s）

项目 χ2/t P值性别(男/女)年龄/岁体质指数/（kg/m2）FEV1/L FVC/L FEV1/FVC（%）VI-950/%MLD/HU LA/mm WA/mm2 WA/%0.238 0.552 0.733＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 0.189＜0.001 COPD组（n=112）85/27 65.72±8.76 24.16±4.83 58.73±5.23 87.26±13.83 67.30±5.12 29.63±6.34-728.23±63.82 10.65±1.43 18.87±3.76 63.26±3.17非COPD组(n=45)30/15 64.82±7.98 23.87±4.72 78.65±4.17 104.76±17.23 75.05±6.43 17.84±4.34-687.65±58.25 12.34±2.59 19.76±3.98 61.54±2.23 1.395 0.597 0.342 22.791 6.666 7.950 11.434 3.691 5.217 1.319 3.322

2.3 CT定量参数与肺功能相关性经双变量Spearson相关性检验结果显示，肺功能指标FEV1/FVC与VI-950、WA%呈负相关（r＜0，P＜0.05），与 MLD、LA呈正相关（r＞0，P＜0.05），见表2。相关性散点图见图1-4。

表2 CT定量参数与肺功能（FEV1/FVC）相关性分析

图1 VI-950与FEV1/FVC相关性散点图

图2 MLD与FEV1/FVC相关性散点图

图3 LA与FEV1/FVC相关性散点图

图4 WA%与FEV1/FVC相关性散点图

2.4 CT定量检测参数预测对COPD预测的价值分析将COPD作为状态变量，将CT定量检测各项参数，VI-950、MLD、LA、WA%作为检验变量，绘制ROC曲线（图5、6），结果显示，CT定量检测VI-950、MLD、LA、WA%预测COPD的AUC均＞0.7，具有较高预测价值，当获得最佳阈值时，可获得最佳预测价值。具体参数见表3。

图5 VI-950、WA%预测COPD的ROC曲线

图6 MLD、LA预测COPD的ROC曲线

表3 CT定量检测参数预测对COPD预测的价值分析

3 讨论

COPD是一种以肺血管及小气管结构重塑为主要病理改变的慢性肺部疾病，临床表现多样，异质性高，病理机制较复杂，临床早期诊断及病情评估难度较大[8]。本研究结果显示，157例疑似COPD患者，最终COPD检出112例（71.34%），提示临床COPD发生率较高，临床应明确早期诊断，以进行早期针对性治疗，控制疾病进展。目前临床诊断COPD主要依赖传统的肺功能检测及临床症状及体征，以肺功能检测为金标准，但一般情况下肺功能具有较强的代偿能力，且当机体处于静息状态时仅使用肺功能的1/3，而运动时则为2/3，这一正常生理功能导致诸多早期COPD患者虽已出现肺功能下降，但无显著征象，导致这部分患者易被忽视或与其他呼吸道或肺部疾病混淆，增加临床误诊及漏诊发生率，影响早期控制治疗，导致病情进展[9-10]。因此在传统诊断基础上，积极寻找安全、快速、便捷的辅助检测方案意义重大。

CT检测能够通过扫描检测快速获得清晰的肺部影像图像，可较客观地反映肺部早期病变情况，而定量检测通过工作站的处理后，完成各种胸部成像，具有定位准确、形态清晰、功能兼顾及定量的优势，可将肺气肿严重程度、肺血管及支气管重塑情况反映出来，可弥补肺功能不易检出的肺组织早期变化的不足，可提高对临床不典型COPD的诊断[11-12]。CT定量检测肺密度是根据肺内气体、血流及肺组织的相对比例决定，因此肺密度检测能够较整体反映肺部具体变化情况，为评估肺功能变化提供客观依据[13]。CT定量评估肺气肿常采用百分法及阈值法，阈值法则设定阈值，计算CT值低于设定阈值占全肺容积的百分比，因此作为评价肺气肿参数[14]。文献报道[15]，临床常以-950 HU作为参考阈值，能够客观反映肺组织病理变化情况。LA及WA%均可反映气道重塑变化情况，LA降低，WA%增高，则表明气道重塑的发生，气管壁增厚，气道发生狭窄，而气道重塑是COPD发生的病理特征表现[16]。本研究结果显示，COPD组FEV1、FVC、FEV1/FVC、MLD、LA低于非COPD组，VI-950及WA%高于非COPD组。提示COPD患者出现明显的肺功能下降，而CT定量检测出现明显的MLD、LA降低，VI-950及WA%增高情况。进一步经双变量Spearson相关性检验结果显示，肺功能指标FEV1/FVC与 VI-950、WA%呈负相关，与MLD、LA呈正相关。提示COPD患者VI-950、WA%越低则肺功能损伤越严重，MLD、LA越高，则肺功能损伤越严重。分析其原因可能为肺及气道早期病理改变无显著特征，但随着疾病进展，气道重塑加重，气道壁增厚，出现呼吸道气流受阻，进一步加重肺功能损伤，而COPD患者肺实质损伤，则导致肺密度降低，随着疾病进展，肺功能损伤加重，导致肺功能下降，因此COPD患者CT定量检测相关参数与肺功能变化密切相关[17-18]。本研究绘制ROC曲线结果显示，CT定量检测VI-950、MLD、LA、WA%预测COPD的AUC均＞0.7，具有较高预测价值，当得到最佳阈值22.100%、-709.129 HU、11.195 mm、62.316可获得最佳预测价值，证实CT定量检测相关参数在COPD诊断中具有较高应用价值。但本研究入选病例不足，样本未能反映总体变化情况，在病例选取上可能存在一定偏差，导致研究结果可能存在一定偏移性，今后仍需进行大样本研究，加以证实。

综上所述，CT定量检测应用于COPD鉴别诊断中具有较高诊断效能，在临床中可通过CT定量检测进行COPD辅助检测，以提高早期检出率，为早期治疗提供客观参考依据。