不同表型COPD患者HRCT参数与T淋巴细胞亚群水平、肺功能参数的相关性

2023-03-02郑一刘继伟于喜红何燕斐王建军杨瑞

分子诊断与治疗杂志 2023年1期

郑一刘继伟于喜红何燕斐王建军杨瑞

肺功能检测是目前判断慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）气流受限重复性较好的客观指标，对COPD 的临床诊断、预后评估等均有指导意义［1］。但肺功能检测仅能反映肺的整体情况，无法实现对肺气肿、气道病变等症状的评估，且部分病情严重患者无法行肺功能检测［2］。高分辨率CT（high resolution CT，HRCT）可对COPD 患者小气道病变和管壁增厚情况做出直接评估，真实反映其肺组织病理解剖变化，可对COPD 肺气肿及气道病变所致的气体陷闭进行定量分析，利于病理诊断及疾病严重程度评估［3］，还可根据影像学表征对COPD 进行分型处理［4］，便于后续个体化治疗方案的制定。本研究旨在分析HRCT 参数与不同表型COPD 患者肺功能参数、T 淋巴细胞亚群水平及病情严重程度的关系，汇报如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年5月至2022年4月河南省胸科医院收治的120 例COPD 患者的临床资料。男98例，女22 例；年龄30～60 岁，平均（52.31±7.26）岁。纳入标准：①符合稳定期COPD 诊断标准者［5］；②均接受HRCT、肺功能、T 淋巴细胞水平等检查；③临床资料完整者。排除标准：①合并慢性肺源性心脏病、慢性心功能不全等严重并发症者；②合并肺结核、支气管扩张等其他原发性呼吸系统疾病者；③无法耐受肺功能检查者；④合并自身免疫性疾病、恶性肿瘤、精神疾病或意识障碍者；⑤相关检查禁忌症者。根据COPD 的HRCT 影像学表现将其分为A、E、M 型［6］。本研究经院医学伦理委员会批准通过，受试者已签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 HRCT 检查

嘱患者仰卧，采用Siemens SOMATOM Definition AS+128 层螺旋CT 机，各行1 次吸气相和呼气相扫描，参数：管电压120 kV，管电流50 mAs，视野300 mm，准直器128×0.6 mm，螺距1.1，旋转时间0.5 s，层厚、层间距1 mm。在双侧上中下肺野中，记录低衰减区百分比（ratio of low attenuation areas，LAA%），计算肺气肿分值。COPD 表型分型：A 型：肺气肿分级≤1 级，不考虑是否伴有支气管管壁增厚；E 型：肺气肿分级≥2 级，不伴支气管管壁增厚；M 型：肺气肿分级≥2 级，支伴气管管壁增厚［6］。CT 图像采用3D Slicer 软件行定量分析，计算-950HU 以下低衰减区在吸气相上的百分比（percentage of low attenuation range under -950 HU in inspiratory phase，LAA%-950in）、-856～-950HU 范围内呼气相与吸气相衰减区占全肺容积百分比的差值（difference of percentage of attenuation range in total lung volume in expiratory phase and inspiratory phase under the range of -856～-950HU，RVC-856～-950）、呼气相与吸气相的平均肺密度比值（ratio of average lung density in expiratory phase and inspiratory phase，MLD ex/in）。

1.2.2 观察指标

①临床症状评估：COPD 评估测试（COPD assessment test，CAT）［7］：该量表涵盖咳痰、咳嗽、胸闷等8 个条目，各计0～5 分，总分40 分，评分越高表示COPD 相应症状越严重。②呼吸困难程度量表（modified Medical Research Council Dyspnea Scale，mMRC）［8］：该量表计0～4 分，评分越高表示呼吸困难程度越重。6 min 步行试验（6 min walking test，6MWT）［9］，记录6 min步行试验距离（6 min walking test distance，6MWD）。③肺功能检查：采用MSA99 肺功能检测仪检测第1 秒用力呼气容积（forced expiratory volume in 1st second，FEVl）、第1秒用力呼气容积占预计值百分比（percentage of forced expiratory volume in 1st second in predicted value，FEVl%）、第1秒用力呼气容积占用力肺活量比率（rate of forced expiratory volume in 1st second and forced vital capacity，FEVl/FVC）。④外周血T 淋巴细胞亚群水平检测：采用流式细胞仪检测CD3+、CD4+、CD8+这三个参数，结果以阳性百分率表示。

1.3 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计软件进行统计分析。计数资料用（）表示，符合正态分布的数据采用t检验或F检验，不符合则采用非参数检验；相关性采用Pearson 相关分析，以P＜0.05 提示有统计学意义。

2 结果

2.1 120 例患者COPD 表型分型

120 例COPD 表型分型A 型66 例（55.0%），E 型31 例（25.83%），M 型23 例（19.17%）。

2.2 不同表型COPD 患者临床症状严重程度比较

CAT、mMRC 评分：A 型＜E 型＜M 型，差异均有统计学意义（P＜0.05）。6MWDA：型＞E 型＞M 型，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 不同表型COPD 患者CAT、mMRC 评分及6MWD比较（±s）Table 1 Comparison of CAT score，mMRC score and 6MWD in patients with different phenotypes of COPD（±s）

注：与A 型比较，aP＜0.05；与E 型比较，bP＜0.05。

表型A 型E 型M 型F 值P 值n 66 31 23 CAT（分）14.94±3.27 17.83±3.62a 21.46±4.31a 29.642＜0.001 mMRC（分）1.18±0.23 2.21±0.42a 3.03±0.56a 244.702＜0.001 6MWD（m）481.82±91.16 402.41±86.43a 341.31±68.26ab 25.610＜0.001

2.3 不同表型COPD 患者肺功能参数比较

FEVl、FEVl%、FEVl/FVC：A 型＞E 型＞M 型，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 不同表型COPD患者FEVl、FEVl%、FEVl/FVC比较（±s）Table 2 Comparison of FEV1，FEV1%，and FEV1/FVC in patients with different phenotypes of COPD（±s）

注：与A 型比较，aP＜0.05；与E 型比较，bP＜0.05。

表型A 型E 型M 型F 值P 值n 66 31 23 FEVl（L）1.54±0.29 1.17±0.23a 0.81±0.16ab 75.617＜0.001 FEVl%（%）62.75±12.11 45.83±9.15a 29.14±6.13ab 94.659＜0.001 FEVl/FVC 62.07±12.36 50.42±9.88a 35.82±7.15ab 51.447＜0.001

2.4 不同表型COPD 患者外周血T 淋巴细胞亚群水平比较

外周血CD3+、CD4+/CD8+水平：A 型＞E 型＞M型，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 不同表型COPD 患者外周血T 淋巴细胞亚群水平比较（±s）Table 3 Comparison of peripheral blood T lymphocyte subsets levels in patients with different phenotypes of COPD（±s）

注：与A 型比较，aP＜0.05；与E 型比较，bP＜0.05。

表型A 型E 型M 型F 值P 值n 66 31 23 CD3+（%）69.36±8.21 65.37±4.10a 62.60±3.79ab 10.067＜0.001 CD4+/CD8+2.12±0.41 1.85±0.31a 1.67±0.28ab 15.052＜0.001

2.5 不同表型COPD 患者HRCT 参数比较

LAA%-950in、RVC-856～-950、MLD ex/in：A 型＜E型＜M型，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 不同表型COPD 患者LAA%-950in、RVC-856～-950、MLD ex/in 比较（±s）Table 4 Comparison of LAA%-950in，RVC-856～-950，and MLD ex/in in patients with different phenotypes of COPD（±s）

注：与A 型比较，aP＜0.05；与E 型比较，bP＜0.05。

表型A 型E 型M 型F 值P 值n 66 31 23 LAA%-950in（%）18.33±3.60 30.04±5.91a 39.16±7.79ab 150.923＜0.001 RVC-856～-950（%）-14.32±2.56-6.58±1.12a-1.32±0.26ab 418.046＜0.001 MLD ex/in 0.88±0.05 0.92±0.08a 0.97±0.11ab 13.928＜0.001

2.6 典型病例分析

患者男，58 岁，5年无诱因胸闷、气喘、伴咳嗽白黏痰；CT 平扫提示：两肺透光度增强，以两上肺为著；支气管血管束稀疏、紊乱，细支气管壁广泛增厚，部分管腔节段显示；HRCT 检查显示细支气管壁增厚，LAA%约37.2%，影像表型分型为M型。见图1。

图1 典型病例CT 平扫及HRCT 检查影像学资料分析Figure 1 Analysis of imaging data of CT plain scan and HRCT examination of a typical case

2.7 不同表型COPD患者HRCT参数与临床症状严重程度、T淋巴细胞水平和肺功能参数的相关性分析

不同表型COPD 患者LAA%-950in、RVC-856～-950、MLD ex/in 与CAT、mMRC 评分呈正相关，与6MWD、FEVl、FEVl%、FEVl/FVC、CD3+、CD4+/CD8+水平呈负相关（P＜0.05）。见表5。

表5 不同表型COPD 患者HRCT 参数与临床症状、T 淋巴细胞水平和肺功能参数的相关性分析Table 5 Correlation of HRCT parameters with clinical symptoms，T lymphocyte subsets and pulmonary function parameters in patients with different phenotypes of COPD

3 讨论

HRCT 所反映的肺气肿严重程度与病理学上肺实质的破坏程度相关，各国学者主要采用定量肺密度法、像素指数法及局部感兴趣区域（region of interest，ROI）法进行HRCT 肺气肿评价［10］。本研究通过像素指数法将120 例COPD 患者分为A型、E 型及M 型，分析其与肺功能参数、HRCT 参数等指标的相关性。

本研究中三种类型COPD 患者CAT、mMRC评分比较：A 型＜E 型＜M 型，三组6MWD、FEVl、FEVl%、FEVl/FVC 比较：A 型＞E 型＞M 型，差异均有统计学意义。说明COPD 患者3 种表型中，A 型患者的呼吸困难程度最轻，肺功能最好；E 型患者的呼吸困难程度次之；M 型患者的呼吸困难程度最重。这是由于，E 型及M 型患者合并肺气肿及气管管壁增厚样改变，其肺回缩能力较A 型患者明显降低，故呼吸困难程度加重［11］。T 淋巴细胞是机体异质性细胞的总称，辅助性T 细胞及抑制性T 细胞可调节信号通路的激活及细胞因子的分泌，以维持机体免疫动态平衡。多项临床试验表明，COPD 患者存在不同程度的T 淋巴细胞亚群功能紊乱［12］。本研究中三组患者的外周血CD3+水平比较：A 型＞E 型＞M 型，CD4+/CD8+水平比较：A 型＜E型＜M 型，差异均有统计学意义。CD4+细胞可产生细胞因子，协助辅助性T 淋巴细胞调节机体免疫功能，CD8+具有消除病原体的作用。COPD 患者由于存在长期气道炎症，影响CD4+的表达，大量CD8+T 细胞向气道内募集激活多种炎性介质，进一步破坏肺部结构，故外周血CD4+/CD8+水平降低［13］。而CD3+T 细胞的减少代表总T 细胞减少，主要由CD4+T 降低引起。上述结果均提示，外周血T 淋巴细胞亚群水平在HRCT 表型的临床诊断中具有一定指导意义。

进一步研究显示，三组LAA%-950in、RVC-856～-950、MLD ex/in 比较：A 型＜E 型＜M 型，差异均有统计学意义，提示上述HRCT 参数在评估COPD 病情严重程度方面具有一定指导意义。CT低衰减区代表肺气肿区域，可通过LAA%对COPD进行定量评估。-950HU 是目前广泛采用的CT 阈值设定，LAA%-950in 则可反映肺气肿严重程度。除肺气肿外，气道病变对COPD 患者气流受限亦有重要影响［14］。吸气相上正常肺密度为-856HU，呼气相上肺密度小于-856HU 则显示空气排空不充分，RVC-856～-950 反映低衰减区呼气与吸气末时相对容积改变，排除了肺气肿因素，可较好地反映气道阻塞情况［15］。气体陷闭程度越重，MLD ex/in则将越接近1，从而可反映气体陷闭程度［16］。Pearson 相关性分析发现本组120 例患者的LAA%-950in、RVC-856～-950、MLD ex/in 值与CAT、mMRC评分呈正相关，与6MWD、FEVl、FEVl%、FEVl/FVC、CD3+、CD4+/CD8+水平呈负相关。王强等［17］发现，COPD 患者平均支气管腔内径（LD mean）与FEVl、肺功能FEV1 占预计值的百分比（FEVl%pred）、FVC 呈正相关，与总肺体积（TLV）、总肺气肿体积（TEV）呈负相关。宋永娜等［18］将87 例COPD患者按照病情严重程度分为A、B、C、D 组，其中A 组病症最轻，其余几组依次加重，Pearson 分析显示C组及D 组患者的CD3+、CD4+/CD8+水平与FEVl%pred 水平密切相关，这为本研究提供理论支持。

综上所述，HRCT、肺功能参数及T 淋巴细胞亚群水平在不同表型COPD 患者中差异明显，在患者病情严重程度评估方面具有一定指导意义。