張志平，王耀東，葉珣

蘇州市立醫(yī)院，江蘇蘇州215000

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是以呼吸癥狀持續(xù)存在、氣流受限不完全可逆、病程進(jìn)行性發(fā)展為主要特征的呼吸系統(tǒng)疾病[1]。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果[2]顯示，我國40歲以上人群中COPD發(fā)病率約為8.2%，并有逐年上升趨勢。COPD急性加重期(AECOPD)是指病毒性或者細(xì)菌性感染誘使COPD患者短期內(nèi)咳嗽、咳痰、氣促等呼吸系統(tǒng)癥狀加重，同時(shí)伴有肺功能損傷加重和嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)[3,4]。AECOPD患者病情較重，治療不及時(shí)易出現(xiàn)呼吸衰竭，嚴(yán)重者可致患者死亡。研究[5]顯示，AECOPD患者病死率高達(dá)11%～24%，病情嚴(yán)重者6個(gè)月內(nèi)再次住院率超過50%。AECOPD的病理學(xué)改變主要是肺血管病變，組織缺氧刺激肺血管收縮，同時(shí)肺實(shí)質(zhì)破壞并降低肺彈性回縮力，使肺泡與小氣道附著分離，引起肺氣腫壓迫小血管，出現(xiàn)肺動(dòng)脈高壓及肺動(dòng)脈增寬[6,7]。研究[8]顯示，高分辨率CT(HRCT)通過對肺部進(jìn)行掃描可以顯示肺內(nèi)細(xì)微的組織形態(tài)學(xué)改變，且能定量測量肺氣道壁的厚度以及支氣管壁厚度。AECOPD患者胸部HRCT檢測的肺血管參數(shù)主要為肺小血管總橫截面積/肺野總面積(%CSA<5)和肺動(dòng)脈/主動(dòng)脈最大直徑(PA/A)。目前關(guān)于肺血管參數(shù)%CSA<5和PA/A在AECOPD患者病情進(jìn)展中的作用報(bào)道較少。本研究觀察了AECOPD患者胸部HRCT檢查圖像肺血管參數(shù)變化，并分析其與肺功能、短期預(yù)后的關(guān)系，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年1月～2019年6月蘇州市立醫(yī)院收治的AECOPD患者113例，記為AECOPD組，其中男69例、女44例，年齡39～77(61.02±5.87)歲，體質(zhì)量指數(shù)(BMI)(23.51±1.55)kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者有COPD病史，入院時(shí)伴有典型臨床癥狀如咳嗽咳痰、呼吸困難、喘息在短期內(nèi)急性加重，胸部CT、肺功能測定以及動(dòng)脈血?dú)夥治龅染C合確診為AECOPD，并符合“COPD診斷、處理及預(yù)防全球策略”[9]中有關(guān)AECOPD診斷標(biāo)準(zhǔn)；②患者發(fā)病至入院時(shí)間<24 h；③患者年齡≥18歲；④患者入院前未服用糖皮質(zhì)激素、白三烯代謝藥物等可能影響本研究結(jié)果的藥物；⑤患者臨床病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心臟功能不全及肝腎功能障礙的患者；②孕婦及哺乳期的女性患者；③急、慢性感染性疾病患者；④自身免疫性疾病患者；⑤伴有間質(zhì)性肺病、肺炎、肺膿腫、肺結(jié)核、肺動(dòng)脈高壓、肺栓塞等肺部疾病的患者；⑥支氣管擴(kuò)張及支氣管哮喘患者；⑦惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾病、精神疾病患者。同期隨機(jī)選取40例COPD穩(wěn)定期(SCOPD)患者和40例體檢健康者，分別記為SCOPD組、對照組。SCOPD組患者男23例、女17例，年齡(62.24±5.69)歲，BMI(23.28±1.67)kg/m2。對照組男18例、女22例，年齡(59.37±6.35)歲，BMI(22.95±1.72)kg/m2。三組性別、年齡、BMI等基線資料具有可比性(P均>0.05)。本研究經(jīng)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意,納入者或其家屬知情同意。

1.2 兩組胸部HRCT檢查及肺血管參數(shù)測算 AECOPD患者入院后采用飛利浦64層CT(PHILIPS brilliance)和飛利浦256層CT(PHILIPS brilliance iCT)行胸部HRCT掃描，SCOPD組和對照組于入組時(shí)接受胸部HRCT掃描。患者保持仰臥位，吸氣后屏氣開始掃描。掃描參數(shù)設(shè)置為平均管電壓120 kV、管徑120 ma、重建層厚度1 mm。掃描主要選擇上肺野(主動(dòng)脈弓上緣1 cm水平)、中肺野(隆突下1 cm水平)、下肺野(右下肺靜脈下1 cm)3個(gè)層面。使用Image J 1.51軟件對掃描圖像進(jìn)行分析，測量橫截面積<5 mm2(CSA<5)的肺小血管總橫截面積、肺野總面積，計(jì)算%CSA<5；測量左右肺動(dòng)脈分叉處的主肺動(dòng)脈直徑(PA)、升主動(dòng)脈最大直徑(A)，計(jì)算PA/A。

1.3 兩組肺功能觀察 采用ELITE型肺功能儀器測定各組肺功能指標(biāo)，作為評(píng)估病情嚴(yán)重程度指標(biāo)，包括第1秒用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積占用力肺活量的百分比(FEV1/FVC)。

1.4 AECOPD患者隨訪及預(yù)后評(píng)估 對AECOPD患者進(jìn)行隨訪，記錄患者入院28 d的短期預(yù)后情況，終點(diǎn)事件為患者死亡。根據(jù)住院患者入院28 d的預(yù)后情況，將患者分為存活組(92例)和死亡組(21例)，觀察兩組肺血管參數(shù)變化。

2 結(jié)果

2.1 兩組HRCT檢查圖像肺血管參數(shù)比較 AECOPD組%CSA<5、PA/A分別為0.51%±0.16%、1.05±0.09，SCOPD組%CSA<5、PA/A分別為0.62%±0.12%、0.89±0.03，對照組%CSA<5、PA/A分別為0.70%±0.15%、0.77±0.10，組間相比，P均<0.05。

2.2 兩組肺功能指標(biāo)比較 AECOPD組FEV1、FVC、FEV1/FVC分別為(1.21±0.31)L、(2.37±0.36)L、51.24%±6.79%，SCOPD組FEV1、FVC、FEV1/FVC分別為(1.76±0.27)L、(2.89±0.41)L、62.75%±7.24%，對照組FEV1、FVC、FEV1/FVC分別為(2.19±0.28)L、(3.55±0.37)L、81.60%±7.08%，組間相比，P均<0.05。

2.2 AECOPD組CT檢查圖像肺血管參數(shù)與肺功能指標(biāo)相關(guān)性 AECOPD患者肺血管參數(shù)%CSA<5與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.736、0.721、0.755，P均<0.05)，AECOPD患者肺血管參數(shù)PA/A與FEV1、FVC、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r分別為-0.622、-0.693、-0.643，P均<0.05)。

2.3 存活組與死亡組AECOPD患者CT檢查圖像肺血管參數(shù)比較 存活組%CSA<5、PA/A分別為0.53%±0.14%、0.95±0.08，死亡組%CSA<5、PA/A分別為0.39%±0.16%、1.16±0.10，兩組相比，P均<0.05。

2.4 CT檢查圖像肺血管參數(shù)對AECOPD患者短期預(yù)后的預(yù)測價(jià)值 %CSA<5預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后的曲線下面積(AUC)為0.883(95%CI為0.828～0.938)，取截?cái)嘀禐?.47%時(shí)，%CSA<5預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后的靈敏度和特異度分別為89%、72%；PA/A預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后的AUC為0.864(95%CI為0.805～0.923)，取截?cái)嘀禐?.09時(shí)，PA/A預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后的靈敏度和特異度分別為87%、74%；%CSA<5聯(lián)合PA/A預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后的AUC為0.941(95%CI為0.905～0.976)，%CSA<5聯(lián)合PA/A預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后的靈敏度和特異度分別為91%、82%。

3 討論

COPD是威脅人類健康的重大公共衛(wèi)生問題，隨著空氣污染以及人口老齡化加劇，其發(fā)病率逐年上升，預(yù)計(jì)到2030年，COPD將成為全球第四大導(dǎo)致患者死亡的病因[10]。煙霧、有害氣體、病原微生物等誘因可致COPD病情呈急性進(jìn)行性加重而進(jìn)展為AECOPD，患者再住院率高、預(yù)后差、病死率高[11]。目前，臨床主要結(jié)合急性加重病史、COPD評(píng)估測試評(píng)分、呼吸困難指數(shù)評(píng)分及肺功能檢查等評(píng)估患者病情，但各種手段均存在一定局限性。研究[12]顯示，急性加重病史由于部分患者的臨床癥狀在發(fā)病初期隱匿而無法判斷，COPD評(píng)估測試評(píng)分以及呼吸困難指數(shù)評(píng)分結(jié)果易受主觀影響而存在誤差，肺功能檢查依賴于患者的密切配合，若患者依從性差則難以準(zhǔn)確判斷其真實(shí)病情。

AECOPD病理生理學(xué)改變包括肺血管病變和肺實(shí)質(zhì)破壞，患者不同程度炎癥反應(yīng)及長期缺氧等累及肺血管而加重氣道損傷，引起肺血管重塑和肺血管收縮，最終導(dǎo)致肺小血管橫截面積縮窄，占肺野總面積比例降低；反復(fù)炎癥反應(yīng)損傷肺實(shí)質(zhì)，降低肺彈性回縮力和破壞肺泡與小氣道的附著，最終導(dǎo)致肺氣腫[9,13,14]。隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，HRCT在臨床應(yīng)用迅速普及，HRCT具有組織分辨率高且掃描速度快的特點(diǎn)，對肺部的組織細(xì)微結(jié)構(gòu)可清晰顯影，在短時(shí)間內(nèi)即可得到清晰度高、質(zhì)量佳的肺組織細(xì)微結(jié)構(gòu)影像[15]。報(bào)道[16]顯示，HRCT對COPD具有較高的早期診斷價(jià)值。肺小血管在臨床上定義為單支橫截面積<5 mm2(CSA<5)的肺血管[17]，而HRCT可以清晰顯影肺小血管結(jié)構(gòu)。研究[18]顯示，CSA<5占肺野總面積的比值(%CSA<5)與COPD患者肺動(dòng)脈壓力、肺功能、癥狀評(píng)分及肺血管血流灌注等密切相關(guān)，還可作為評(píng)估SCOPD患者病情嚴(yán)重性的重要指標(biāo)。PA/A可反映肺部結(jié)構(gòu)改變，COPD患者病情進(jìn)展可致肺動(dòng)脈增寬和肺動(dòng)脈高壓，導(dǎo)致PA/A比值增大，而慢性阻塞性肺疾病全球倡議指南(GOLD)指出[9]，PA/A>1可增加患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)于肺血管參數(shù)%CSA<5和PA/A在AECOPD患者病情進(jìn)展中的作用，目前相關(guān)報(bào)道還較少。

本研究結(jié)果顯示，COPD患者肺血管參數(shù)%CSA<5降低、PA/A升高，并且AECOPD患者%CSA<5低于SCOPD患者、PA/A高于SCOPD患者。我們分析，可能是因?yàn)镾COPD患者肺局部血管因炎癥反應(yīng)和缺氧，刺激肺小血管痙攣和受壓、管壁重塑，最終導(dǎo)致管壁增厚和管腔狹窄，同時(shí)長期缺氧和炎癥還可增加血管阻力而產(chǎn)生肺動(dòng)脈高壓，最終導(dǎo)致肺動(dòng)脈增寬[19]。AECOPD患者因病毒或者細(xì)菌性感染引發(fā)全身炎癥反應(yīng)，以及缺氧酸中毒等使肺小血管痙攣收縮加劇，因而肺血管病理學(xué)改變更為顯著[20]。本研究中，AECOPD患者FEV1、FVC、FEV1/FVC均低于SCOPD患者和健康體檢者，SCOPD患者上述肺功能指標(biāo)低于健康體檢者，提示SCOPD患者存在不同程度阻塞性肺通氣障礙，AECOPD患者病情更嚴(yán)重。進(jìn)一步采用Pearson積矩相關(guān)分析后發(fā)現(xiàn)，AECOPD患者%CSA<5與肺功能指標(biāo)呈正相關(guān)性，PA/A與肺功能指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)性，提示早期評(píng)估CT肺血管參數(shù)%CSA<5、PA/A可輔助臨床評(píng)估AECOPD患者病情嚴(yán)重性，從而指導(dǎo)臨床制定干預(yù)措施。Takayanagi等[21]證實(shí)，早期評(píng)估并根據(jù)肺小血管病變情況糾正酸中毒、低氧和炎癥反應(yīng)等，可顯著改善肺小血管形態(tài)，避免肺小血管結(jié)構(gòu)不可逆性病變，改善AECOPD患者預(yù)后。

本研究對入院后的AECOPD患者定期隨訪，發(fā)現(xiàn)28 d后依然存活的患者CT肺血管參數(shù)%CSA<5高于死亡患者、PA/A低于死亡患者，提示%CSA<5、PA/A可反映AECOPD患者短期預(yù)后，證實(shí)肺血管病理改變越明顯則患者病情越嚴(yán)重，患者預(yù)后越差。繪制ROC評(píng)估%CSA<5、PA/A預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后的價(jià)值，結(jié)果證實(shí)兩個(gè)指標(biāo)均能有效預(yù)測患者預(yù)后，并且聯(lián)合預(yù)測價(jià)值更高，AUC為0.941，靈敏度和特異度分別為91%、82%。

綜上所述，AECOPD患者胸部HRCT肺血管參數(shù)%CSA<5降低、PA/A升高，二者與AECOPD患者肺功能有關(guān)，%CSA<5聯(lián)合PA/A可預(yù)測AECOPD患者短期預(yù)后。胸部HRCT肺血管參數(shù)%CSA<5、PA/A可反映AECOPD患者肺小血管病理性改變，也可以評(píng)估患者病情嚴(yán)重程度和短期預(yù)后，早期聯(lián)合檢測可輔助臨床制定針對性治療方案改善患者病情和提高預(yù)后。本研究為單中心小樣本量研究，需要開展多中心前瞻性隊(duì)列研究進(jìn)一步研究其在AECOPD發(fā)病過程中的臨床價(jià)值。