邱婭，戴國(guó)朝，周仁冰，吳仕吉，郝月，蘇文靜，董家科，鄒科

喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院 a. 影像中心；b. 超聲醫(yī)學(xué)部，新疆 喀什 844000

引言

慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD）是一種以持續(xù)氣流受限為特征的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，其氣流受限多呈進(jìn)行性發(fā)展，與肺組織和氣道對(duì)有害顆粒和（或）有害氣體的慢性炎癥反應(yīng)增強(qiáng)相關(guān)[1]。COPD主要累及肺臟，但也可以引起肺外不良效應(yīng)，發(fā)展至急性加重還可存在多種并發(fā)癥，已成為人類死亡的重要原因之一[2]。2018年中國(guó)成人肺部健康研究調(diào)查顯示，我國(guó)20歲以上與40歲以上人群COPD患病率分別為8.6%、13.7%，估計(jì)總患病人數(shù)高達(dá)1億[3]。隨著高收入國(guó)家人口老齡化的加劇和發(fā)展中國(guó)家吸煙率的升高，2020年世界衛(wèi)生組織預(yù)計(jì)未來(lái)40年COPD患病率會(huì)持續(xù)上升，預(yù)測(cè)到2060年死于COPD及相關(guān)疾病的患者將超過(guò)每年540萬(wàn)人[2]。COPD的患病率在不同種族、地區(qū)存在顯著差異，研究報(bào)道新疆老年人群COPD患病率為36.5%，高于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)水平，疾病負(fù)擔(dān)嚴(yán)重[4]。COPD是可預(yù)防和治療的疾病，目前主要通過(guò)肺功能試驗(yàn)進(jìn)行診斷，但肺組織具備強(qiáng)大的代償功能，當(dāng)肺組織損傷超過(guò)30%時(shí)才會(huì)出現(xiàn)明顯的肺功能指標(biāo)異常，因此早期診斷敏感度低，有必要探索新的診斷方法。近年來(lái)多層螺旋CT（Multi-Slice CT，MSCT）因其成像速度快、空間分辨率高，能直觀并清晰顯示肺部情況，明確小氣道病變位置和程度，對(duì)早期、輕微COPD進(jìn)行診斷，廣泛應(yīng)用于臨床[5-6]。但關(guān)于COPD患者CT雙期掃描參數(shù)與肺功能相關(guān)性的研究較少，本研究就以新疆喀什地區(qū)的COPD患者為研究對(duì)象，分析COPD患者CT雙期掃描參數(shù)與肺功能的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2020年5月至2021年10月在新疆喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院影像科檢查的160例COPD患者作為COPD組，其中男111例、女49例，年齡37～78（56.35±8.47）歲，病程0.2～8（3.24±1.08）年，肺功能分級(jí)[7]1級(jí)75例、2級(jí)54例、3級(jí)20例、4級(jí)11例。另選取同期40名健康體檢者作為對(duì)照組，其中男28例、女12例，年齡24～78（55.47±7.14）歲。兩組入選對(duì)象在年齡、性別方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（20201214），且患者知情同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：① 符合《慢性阻塞性肺疾病基層診療指南（2018年）》[8]診斷標(biāo)準(zhǔn)；② 病歷資料完整；③ 無(wú)相關(guān)檢查禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 有胸部、心臟、肺部手術(shù)史者；② 有胸腔積液、肺部大范圍感染者；③ 有外胸廓先天或后天畸形者；④ 伴嚴(yán)重心、肝、腎功能損害者。

1.2 方法

1.2.1 肺功能指標(biāo)檢查

所有受檢者均采用Spirostik肺功能儀（德國(guó)格萊特）行肺功能檢查，受檢者取坐位，先向受檢者演示肺功能檢查流程[8]，再行肺功能檢查，檢查項(xiàng)目包括肺活量（Vital Capacity，VC）、殘氣量（Residual Volume，RV）、肺總量（Total Lung Capacity，TLC）、用力肺活量（Forced Vital Capacity，F(xiàn)VC）、一秒用力呼氣容積（Forced Expiratory Volume in One Second，F(xiàn)EV1），計(jì)算RV/TLC、FEV1/FVC的比值。

1.2.2 CT雙期掃描檢查

所有受檢者在完成肺功能檢查后采用64排CT（德國(guó)西門(mén)子Somatom Definition Flash）進(jìn)行雙期掃描，受檢者取仰臥位，上舉雙手，檢查前實(shí)施呼吸-屏氣訓(xùn)練，指導(dǎo)患者在檢查過(guò)程中達(dá)到深吸氣、深呼氣狀態(tài)。掃描范圍由肺尖至膈頂且包含全肺。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍為170～330 mA；球管轉(zhuǎn)速0.5 s/圈，層厚1 mm薄層重建，重建視野30～38 cm，螺距1.3，矩陣512×512。將重建后層厚1.5 mm的圖片傳至工作站使用Lung Parenchyma Analysis軟件進(jìn)行處理分析，獲取深吸氣末容積和深呼氣末容積，計(jì)算容積差和容積比（容積差＝深吸氣末容積－深呼氣末容積，容積比=深呼氣末容積/深吸氣末容積）。

1.2.3 COPD疾病分級(jí)

COPD患者完成肺功能檢查后參考2018年慢性阻塞性肺疾病全球倡議（Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD）[7]進(jìn) 行 分 級(jí)，1級(jí) FEV1≥ 80%，2級(jí) FEV1為 50%～79%，3級(jí) FEV1為 30%～49%，4級(jí)FEV1＜30%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

選用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)量資料行S-W檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的以±s表示，兩組間比較用t檢驗(yàn)，多組間比較用單因素ANOVA分析，組間兩兩比較用q檢驗(yàn)；偏態(tài)分布以M（P25，P75）表示，兩組間比較用U檢驗(yàn)，多組間比較用H檢驗(yàn)，組間兩兩比較用U檢驗(yàn)；Pearson/Spearman相關(guān)性分析對(duì)COPD患者CT雙期掃描參數(shù)與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析；用受試者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲線分析CT雙期掃描參數(shù)對(duì)COPD患者肺功能分級(jí)的診斷價(jià)值；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 COPD組與對(duì)照組肺功能指標(biāo)比較

COPD組VC、FVC、FEV1、FEV1/FVC低于對(duì)照組，RV、TLC、RV/TLC高于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組肺功能指標(biāo)比較

2.2 兩組CT雙期掃描結(jié)果比較

COPD組深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積比均高于對(duì)照組，容積差低于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)圖1、表2。

圖1 CT雙期掃描結(jié)果

表2 兩組CT雙期掃描結(jié)果比較

2.3 不同肺功能分級(jí)COPD患者CT雙期掃描結(jié)果比較

1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)COPD患者深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積比依次升高，容積差依次降低（P＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 不同肺功能分級(jí)COPD患者CT雙期掃描結(jié)果比較（cm3，±s）

表3 不同肺功能分級(jí)COPD患者CT雙期掃描結(jié)果比較（cm3，±s）

注：與1級(jí)比較，aP＜0.05；與2級(jí)比較，bP＜0.05；與3級(jí)比較，cP＜0.05。

GOLD分級(jí) n/例 深吸氣末容積 深呼氣末容積 容積差 容積比[M (P25，P75)]/%1級(jí) 75 4759.28±862.39 3155.89±670.84 1681.01±261.05 70.07 (68.00，71.91)2級(jí) 54 5592.85±983.50a 4132.05±563.97a 1317.92±156.35a 74.93 (73.71，76.76)a 3級(jí) 20 6458.92±238.12ab 5288.81±346.04ab 991.14±109.00ab 78.65 (75.66，79.65)ab 4級(jí) 11 7162.32±654.01abc 5996.35±419.53abc 676.90±107.24abc 82.31 (80.87，84.57)abc F/H值 - 41.591 125.690 119.741 91.190 P值 - ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.4 COPD患者CT雙期掃描結(jié)果與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性分析

Pearson/Spearman相關(guān)性分析顯示，COPD患者深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積比與VC、FVC、FEV1、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)，與RV、TLC、RV/TLC呈正相關(guān)（P＜0.05）；容積差與VC、FVC、FEV1、FEV1/FVC呈正相關(guān)，與RV、TLC、RV/TLC呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），見(jiàn)表4。

表4 COPD患者CT雙期掃描結(jié)果與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性

2.5 CT雙期掃描結(jié)果對(duì)COPD患者肺功能分級(jí)的診斷價(jià)值

CT雙期掃描結(jié)果對(duì)COPD患者肺功能分級(jí)的診斷價(jià)值如表5所示。

表5 CT雙期掃描結(jié)果對(duì)COPD患者肺功能分級(jí)的診斷能力

3 討論

COPD是一種慢性氣道炎癥性疾病，其炎癥不僅局限于肺部，還可導(dǎo)致全身不良效應(yīng)，增加慢性貧血、抑郁、骨質(zhì)疏松和心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)，可加劇患者活動(dòng)功能受限，降低生命質(zhì)量和預(yù)后[9]。早期診斷COPD對(duì)減輕患者病痛、提高生命質(zhì)量、降低病死率具有重要意義。目前肺功能檢測(cè)是診斷COPD的金標(biāo)準(zhǔn)，吸入支氣管舒張劑后FEV1/FVC＜70%并排除其他氣流受限疾病后可確診，但肺功能檢測(cè)并不能明確病變部位，且對(duì)力量依賴性強(qiáng)；而COPD多發(fā)于老年人群，可能影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)老年人肺功能呈生理性降低及重癥患者配合度低也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

CT是一種快速、準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便、多參數(shù)的影像學(xué)功能檢查方法，傳統(tǒng)CT在COPD檢查中僅能根據(jù)CT值改變?cè)u(píng)估肺密度，不能顯示肺部形態(tài)、結(jié)構(gòu)改變，主觀性大，小氣道檢出率低；而MSCT則具備高空間分辨率和多信息采集量?jī)?yōu)勢(shì)，能結(jié)合肺結(jié)構(gòu)和功能綜合評(píng)估肺部情況[10]。同時(shí)MSCT基于薄層數(shù)據(jù)的自動(dòng)測(cè)量軟件如Lung Parenchyma Analysis能區(qū)分肺組織與縱隔及胸壁、大血管，自動(dòng)給出深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積差、容積比等參數(shù)的值，相比傳統(tǒng)CT手工測(cè)量或計(jì)算數(shù)據(jù)的方式，不僅更加可靠且省時(shí)省力。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，COPD組VC降低，RV、TLC、RV/TLC升高。VC指盡力吸氣后再盡力呼出的氣體總量，反映肺容納氣體的最大量；RV指深呼氣后肺內(nèi)剩余的氣量；TLC指深吸氣后肺內(nèi)所含的氣體總量，能反映肺泡靜態(tài)膨脹度。COPD患者因肺部順應(yīng)性升高，肺泡因肺組織彈性減弱而過(guò)度充氣擴(kuò)大，導(dǎo)致肺容積增大的病理狀態(tài)，因此RV、TLC、RV/TLC升高，同時(shí)COPD患者肺彈性回縮力降低，肺泡間隔減少，導(dǎo)致VC降低[11-12]。本研究結(jié)果還顯示，與對(duì)照組比較，COPD組FVC、FEV1、FEV1/FVC降低，表明COPD患者肺通氣和擴(kuò)散功能明顯減退，外周氣道阻塞導(dǎo)致氣體交換容量明顯降低，同時(shí)肺泡因過(guò)度充氣擴(kuò)大甚至破裂，擠壓周?chē)€血管，導(dǎo)致擴(kuò)散功能明顯降低。

深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積差、容積比為肺容積指標(biāo)，COPD患者因氣道和肺實(shí)質(zhì)慢性炎癥導(dǎo)致氣流受限，吸氣與呼氣均存在不同程度的通氣功能障礙和殘氣增加，進(jìn)而導(dǎo)致深吸氣末容積、深呼氣末容積和容積比增加，同時(shí)COPD患者呼氣時(shí)間長(zhǎng)、程度深、呼出氣體量增加，導(dǎo)致容積差降低[13]。本研究通過(guò)CT雙期掃描肺容積也發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組比較，COPD組深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積比升高，容積差降低，與肺功能檢查結(jié)果一致。蘇維維等[14]的研究認(rèn)為，MSCT檢查結(jié)果稍低于肺功能檢查結(jié)果，分析與二者不同檢查體位有關(guān)，MSCT通過(guò)仰臥位檢查，會(huì)降低肺活量和肺容積，同時(shí)MSCT能直接測(cè)量肺功能，其檢查結(jié)果更接近患者真實(shí)情況，而肺功能檢查為間接測(cè)量，氣體體積包括口腔、支氣管、氣管等的體積。本研究相關(guān)性分析顯示，COPD患者CT雙期掃描參數(shù)深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積差、容積比與肺功能指標(biāo)均存在明顯相關(guān)性，這與蘇勇等[15]報(bào)道類似，說(shuō)明CT雙期掃描參數(shù)能反映COPD患者肺功能。然而蘇勇等[15]并未比較不同COPD分級(jí)患者CT雙期掃描參數(shù)變化，本研究結(jié)果顯示，1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)COPD患者深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積比依次升高，容積差依次降低，結(jié)合相關(guān)性分析結(jié)果，說(shuō)明CT雙期掃描參數(shù)還有助于評(píng)估COPD患者病情變化。本研究進(jìn)一步評(píng)估了CT雙期掃描參數(shù)對(duì)肺功能分級(jí)的診斷價(jià)值，結(jié)果說(shuō)明CT雙期掃描參數(shù)對(duì)肺功能分級(jí)具有一定診斷價(jià)值，說(shuō)明CT雙期掃描參數(shù)能敏感判斷呼氣性通氣功能障礙和肺組織氣體潴留情況。綜合既往研究和本研究結(jié)果[16-17]，認(rèn)為CT雙期掃描參數(shù)評(píng)估COPD患者肺功能具備以下優(yōu)點(diǎn)：① 老年及肺功能障礙患者很難保持完全深吸氣和呼氣狀態(tài)，MSCT掃描相對(duì)較快，在掃描過(guò)程中受檢者更易維持深吸氣和呼氣狀態(tài)，故而能更加準(zhǔn)確地反映患者肺功能的變化情況；② MSCT禁忌證少，對(duì)力量要求小，檢查時(shí)間短，能在短時(shí)間內(nèi)獲得肺功能和形態(tài)等方面的變化，可綜合肺部各方面情況來(lái)評(píng)估肺功能。

4 結(jié)論

COPD患者CT雙期掃描參數(shù)深吸氣末容積、深呼氣末容積、容積比升高，容積差降低，與肺功能密切相關(guān)，可為COPD患者肺功能評(píng)價(jià)提供參考。但本研究樣本量較少，且病例樣本均來(lái)自喀什地區(qū)，不同地區(qū)COPD患者CT雙期掃描參數(shù)可能存在差異，因此還需進(jìn)一步研究。