胸部定量CT对COPD患者治疗反应预测因素分析

刘佳萍 张卫国

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种具有气流阻塞特征的慢性气道炎症性疾病,病情呈持续性进行性发展,对患者肺功能具有较强的破坏性,可进一步发展为肺心病和呼吸衰竭,致残率和病死率均较高[1-2]。临床主要采用肺功能检测来评估COPD的治疗反应,尤其是第1秒用力呼气容积(FEV1),但无法检测出早期病变,也无法区分气流限制是由肺气肿还是气道炎症引起的,而胸部CT可单独量化一次屏气中的肺气肿、气道尺寸及空气潴留,以确定其在疾病过程中的作用[3-4]。有研究显示,气道周长为10 mm时的管壁面积平方根(Pi10)可以准确评估小气道疾病状况,但关于胸部定量CT扫描评估COPD患者治疗后临床反应的报道仍旧较少[5-6]。基于此,本研究分析胸部定量CT扫描对慢性阻塞性疾病(COPD)患者治疗反应的预测因素,报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年8月至2021年2月在首都医科大学附属北京胸科医院接受治疗的COPD患者120例的临床资料,随访1年,开展回顾性研究,根据肺功能检测结果将其分为有治疗反应组(n=24,FEV1增加≥0.225 L)和无治疗反应组(n=96,FEV1增加<0.225 L)。2组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准：①与《慢性阻塞性肺疾病基层诊疗指南(2018年)》[7]中的诊断标准相符者;②行胸部CT扫描者;③伴有咳嗽、咳痰症状者。

1.2.2 排除标准：①CT图像模糊、不完整者;②存在严重感染后遗症者;③合并严重心血管疾病及肝、肾功能障碍者。

1.3 方法

1.3.1 药物治疗：患者均使用富马酸福莫特罗粉吸入剂(正大天晴药业,规格：12 μg/吸)治疗,9 μg/次,2次/d;布地奈德吸入气雾剂(鲁南贝特制药,规格：200 μg/掀),300 μg/次,2次/d;昔萘酸沙美特罗气雾剂(上海上药信谊,规格：36.25 μg/掀),50 μg/次,2次/d。

1.3.2 胸部CT扫描：采用荷兰飞利浦公司生产的64排螺旋CT扫描仪对所有患者在最大吸气末及最大呼气末进行胸部扫描,患者取仰卧位,双臂上举抱头,按照从头到脚的顺序扫描,管电压120 kVp,管电流200 mA(吸气扫描)或80 mA(呼气扫描),准直：64 mm×0.5 mm;,层厚1.25 mm,矩阵512×512,螺距1∶0.875。采用Coreline软件分析CT图像,测量气道相关参数,包括肺气肿指数(EI)、CT空气潴留指数(ATI)、Pi10、管壁面积百分比(WA%)、管壁厚度(T)。

1.3.3 肺功能检测：分别于CT检查后1周、随访1年后采用美国森迪斯公司生产的Vmax 229肺功能仪进行肺功能检测,包括FEV1、用力肺活量(FVC)、1 s率(FEV1/FVC)、肺对一氧化碳弥散能力(DLCO)、6 min步行试验(6MWT)。根据肺功能检测结果将其分为有治疗反应组[n=24,FEV1增加≥0.225 L]和非无治疗反应组(n=96,FEV1增加<0.225 L)。收集2组患者一般资料,包括性别、年龄、体重指数、GOLD分期等,对其进行单因素分析,对其中差异有统计学意义的变量进行多因素Logistic回归分析,从而筛选出预测COPD患者治疗反应的因素。

1.4 统计学分析 应用SPSS 24.0统计软件,计数资料比较采用χ2检验。采用多因素Logistic回归分析预测COPD患者治疗反应的因素。采用受试者工作曲线(ROC)分析Pi10预测COPD患者治疗反应的临床价值。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 单因素分析 单因素分析结果显示,有治疗反应组和无治疗反应组在EI、ATI、Pi10、WA%、T方的差异有统计学意义(P<0.05),而2组间性别比、年龄、体重指数、GOLD分期、入院肺功能检测的差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 预测COPD患者治疗反应的单因素分析

2.2 多因素分析 将表1中差异有统计学意义的变量纳入多因素Logistic回归分析,结果显示,Pi10为预测COPD患者治疗反应的因素(OR=2.321,P<0.05)。见表2。

表2 预测COPD患者治疗反应的多因素Logistic回归分析

2.3 ROC曲线分析 ROC曲线显示,Pi10预测COPD患者治疗反应的曲线下面积为0.701,95%CI为0.610～0.781,约登指数为0.354,最佳截断值为4.65 mm,灵敏度为85.40%,特异度为50.00%。见图1。

图1 预测COPD患者治疗反应的ROC曲线分析图

2.4 典型病例CT图像

2.4.1 患者：女,57岁,CT图像显示治疗前后双肺支气管管壁出现明显的由厚变薄现象。见图2。

治疗前 治疗后

2.4.2 患者：男,58岁,基线CT上轴位和矢状位图像均显示双肺弥漫性支气管壁增厚。见图3。

基线CT上轴位 基线CT上矢状位

3 讨论

COPD发生于呼吸系统,是一种以持续气流受限为特征的肺部疾病,且气流受限不完全可逆,常常累及既往主要通过肺功能检测来评估COPD患者的肺功能,如FEV1、FVC、DLCO等指标,但无法对病变进行局部分析,也无法明确肺气肿或气道改变的严重程度[12]。并且有研究报道显示,当肺功能损伤程度超过30%时,肺功能检测结果才会显示异常[13]。而胸部定量CT具有高效性、敏感性、非侵入性等特点,且能通过三维图像对肺容积、肺气肿的体积等指标进行评估,进而评估COPD病情严重程度,相较于肺功能检测,其发现异常的时机更早,并且能够分析肺实质异常和气道改变[14-15]。

孙志红等[16]研究表明,胸部定量CT测量支气管壁增厚是预测COPD患者治疗反应的有效指标,本研究结果显示,Pi10是预测COPD患者治疗反应的因素,证实了既往研究结果,说明Pi10更能反映小气道疾病的炎症。分析其原因在于,小气道管壁增厚、管腔狭窄及肺实质破坏导致弹性回缩力下降可引起不同程度的气流受限,有研究显示,测量近端气道管壁厚度或管腔的狭窄程度可以反映小气道的病变程度,但肺功能检测只能间接反映COPD患者的肺部通气和换气功能,难以获取精准的气道病变情况,胸部定量CT扫描可获得气道参数,且扫描图像能清晰地显示段与亚段支气管,可用于评估COPD患者的小气道病变[17-18]。此外,随着病情不断加重,COPD患者近端气道结构的改变更加明显,主要表现为气道管壁增厚,提示了胸部定量CT扫描可为临床评估COPD患者的气道病变提供可靠依据,有利于临床医师了解患者具体病情,针对性地给予干预措施,以改善患者预后[19-20]。

王永芹等[21]研究表明,COPD患者的气道结构与功能之间存在一定的关联,具体表现为管壁越厚,气流受限程度越高。但在本研究中,EI、ATI、WA%、T无法预测COPD患者治疗反应,即上述CT参数与COPD患者的肺功能无明显相关性。分析其原因,可能与个体差异、支气管树粗细不均匀以及支气管轮廓不规则有关,从而导致CT测量结果不够稳定[22]。此外,有研究报道显示,COPD属于异质性疾病之一,不同表型的临床表现及治疗反应存在差异性[23]。但本研究并未结合胸部定量CT扫描参数对COPD的表型进行细化分析,故存在一定的局限性。

综上所述,胸部定量CT扫描参数Pi10能够帮助预测COPD患者治疗反应,临床可据此采取相应措施。