肺密度及肺容积比值在尘肺大容量肺灌洗疗效评价中的作用

张柏林，纪祥，罗军，张雄，徐翠芳

(深圳市职业病防治院放射科，广东 深圳 518001)

肺密度及肺容积比值在尘肺大容量肺灌洗疗效评价中的作用

张柏林，纪祥，罗军，张雄，徐翠芳

(深圳市职业病防治院放射科，广东 深圳 518001)

目的 探讨肺密度及肺容积比值在尘肺大容量肺灌洗疗效评价中的作用。方法选择2013年1月至2015年1月期间在我院诊治且接受大容积肺灌洗治疗的尘肺患者50例作为观察组，30例接受内科保守治疗的尘肺患者作为对照组，在治疗前后接受胸部CT检查及肺功能检测，比较两组患者治疗前后的肺密度指标及肺容积指标的差异，并分析观察组患者CT肺密度及肺容积比值与肺功能指标的关系。结果治疗后，观察组肺容积指标全肺深呼气末容积(Vex)为(3.3±0.9)L、全肺深吸气末容积(Vin)为(4.9±0.8)L、肺容积比(Vex/Vin)为(66.9±9.7)%、肺密度指标平均肺密度(MLDex、MLDin)为(731.6±38.6)HU和(803.1±33.6)HU，较治疗前均显著降低，肺容积差(Vex-Vin)为(2.2±0.4)L，较治疗前显著升高，差异均具有统计学意义(P＜0.05)，且其改善程度均显著优于对照组，差异均具有统计学意义(P＜0.05)；治疗后，观察组第1秒用力呼气容积(FEV1)为(2.5±0.7)L、用力肺活量(FVC)为(3.2±0.7)L、第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值(FEV1/FVC)为(80.3±12.3)%，均较治疗前显著升高，残气量(RV)为(2.6±0.7)L、肺总量(TLC)为(5.5±0.9)L、残气量与肺总量比值(RV/TLC)为(40.5±8.2)%，均较治疗前显著降低，差异均具有统计学意义（P＜0.05），且其改善程度均显著优于对照组，差异均具有统计学意义(P＜0.05)。经相关性分析显示，肺密度指标MLDex-MLDin与肺功能指标FEV1、FVC及FEV1/FVC呈正相关(r=0.765、0.657、0.712，P＜0.05），与RV/TLC呈负相关(r=-0.687，P＜0.05）；肺容积指标Vex/Vin与肺功能指标RV/TLC呈正相关(r=0.657，P＜0.05)，Vin-Vex与FVC也呈正相关(r=0.713，P＜0.05)。结论CT肺密度及肺容积比值在尘肺大容量肺灌洗疗效的评价中具有重要的价值。

螺旋CT；肺容积；肺密度；肺功能；尘肺

尘肺与长期的粉尘暴露有关，是最常见的职业病类型。细小粉尘沉积于肺组织内，对肺实质和间质造成长期刺激，引起一系列病理过程，导致肺结构和功能的变化，严重的影响了患者的生活质量和劳动能力[1]。目前，尘肺尚无特效的治疗方法，对症支持治疗是常用的姑息治疗方法。近年大容量肺灌洗的应用为尘肺提供了一种较有效的方法，它可以通过灌洗技术清除肺泡、细支气管内粉尘颗粒、炎性因子、炎症细胞，可以有效的缓解临床症状，延缓病情进展[2]。多层螺旋CT肺功能指标测量可以对肺功能进行客观的评价，且具有操作简便，可重复性强的优点，有利于病变的评估及随访。肺密度指标和肺容积指标可以反映肺组织密度及肺通气功能，具有可测量性的客观性[3]。本文通过对照研究，对大容量肺灌洗治疗尘肺患者前后的CT肺密度及肺容积指标进行观察，并与肺功能试验(Pulmonary function test，PFT)测定结果相比较，探讨肺密度及肺容积比值在尘肺大容量肺灌洗疗效评价中的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2013年1月至2015年1月期间在我院接受大容积肺灌洗治疗的尘肺患者50例作为观察组，均为男性，年龄32～70岁，平均(38.2±4.6)岁，尘肺分期Ⅰ期16例、Ⅱ期24例、Ⅲ期10例。纳入标准：①诊断符合2009年《尘肺病诊断标准》(GBZ70-2009)；②年龄30～70岁，尘肺Ⅱ、Ⅲ期患者年龄小于55岁；③心脏功能正常，肺功能指标均大于预计值70%；④临床资料完整；⑤初次接受大容积肺灌洗治疗。排除标准：①恶性肿瘤、胸部畸形；②肺部或其它部位急性炎；③凝血功能障碍、严重肝肾功能不全；④高龄患者、免疫功能低下者；⑤分泌物过多、大量胸腔积液、胸膜下肺大泡、活动性肺结核者；⑥不能配合研究及肺灌洗治疗禁忌者。另选择同时间段在医院接受内科保守治疗的尘肺患者30例为对照组，其中男性28名，女性2名，年龄36～69岁,平均(37.7±3.1)岁。尘肺分期Ⅰ期8例、Ⅱ期15例、Ⅲ期7例。两组患者的年龄、性别、尘肺分期比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 肺灌洗方法 采用37℃生理盐水1～1.5 L灌洗，先灌洗左肺，一周后灌洗右肺，每侧灌洗10次，灌洗总量10～15 L，停止灌洗标准为灌洗液自混浊变为澄清。术中对患者生命体征及血氧分压进行监测。

1.3 研究方法

1.3.1 CT检查方法 (1)检查设备：选择Siemens Emotion 16排螺旋CT成像系统，自带后处理工作站及肺容积、肺密度测量软件。(2)检查方法：检查前出去扫描野内金属异物，训练患者呼吸。患者取仰卧位，头先进，定位中心选择胸骨柄。扫描范围自肺尖以上至肋膈角以下，于吸气末进行。(3)扫描参数：管电压120 kV，管电流240 mA，层厚5 mm，间距5 mm，矩阵512×512，重建层厚1 mm。将CT容积数据传输至后处理工作站，选择感兴趣区进行观察和测量，测量指标包括平均肺密度(Mean lung density，MLD)：MLDin、MLDex，平均肺密度差(VD)，肺密度差：MLDex-MLDin，全肺深呼气末容积(End expiratory volume of lung，Vex)、全肺深吸气末容积(Deep inspiratory volume，Vin)、肺容积比(Vex/Vin)、肺容积差(Vex-Vin)。观察组CT检查时间点选择入院时及大容量肺灌洗治疗后2 d，对照组CT检查时间点选择入院时及出院前。

1.3.2 常规肺功能试验 肺功能检测于静息状态下进行，检查时间点选择入院时及大容量肺灌洗治疗后，检查设备为德国Jaeger公司生产的Mastscreen肺功能测量仪，患者取坐立位，测定指标包括①肺功能指标：第1秒用力呼气容积(Forced expiratory volume in the first second，FEV1)、用力肺活量(Forced vital capacity，FVC)及第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值(FEV1/FVC)；②肺容积指标：残气量(Residual volume，RV)、肺总量(Total lung capacity，TLC)、残气量与肺总量比值(RV/TLC)。

1.4 观察指标 测量并比较两组患者治疗前后的肺密度指标及肺容积指标的差异，分析观察组患者CT肺密度及肺容积比值与肺功能指标的关系。

1.5 统计学方法 应用SPSS17.0统计学软件包进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用t检验，相关性检验采用Pearson相关分析，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 治疗前后两组患者的肺容积及肺密度指标比较 治疗前，观察组与对照组肺容积指标Vex、Vin、Vex/Vin、Vin-Vex及肺密度指标MLDex、MLDin、MLDex-MLDin间差异无统计学意义(P＞0.05)。治疗后，观察组肺容积指标Vex、Vin、Vex/Vin显著降低，Vin-Vex显著升高，肺密度指标MLDex、MLDin显著降低，MLDex-MLDin显著升高，与治疗前及对照组比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

2.2 治疗前后两组患者肺通气功能指标比较 治疗前，两组患者的肺功能指标FEV1、FVC、FEV1/FVC、RV、TLC及RV/TLC比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。治疗后，观察组FEV1、FVC、FEV1/FVC显著升高，RV、TLC及RV/TLC显著降低，与治疗前及对照组比较，差异均具有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表1 两组患者治疗前后的肺容积及肺密度指标比较(±s)

表1 两组患者治疗前后的肺容积及肺密度指标比较(±s)

注：与对照组治疗后比较，aP＜0.05。

组别观察组MLDex-MLDin(HU) 23.1±2.3 71.8±25.3a13.555 0.000 22.2±2.1 25.1±3.3 4.061 0.000对照组时间治疗前治疗后t值P值治疗前治疗后t值P值Vex(L) 5.5±1.2 3.3±0.9a 10.372 0.000 5.4±1.1 5.2±1.3 0.643 0.523 Vin(L) 6.4±1.1 4.9±0.8a7.798 0.000 6.5±0.8 6.2±1.5 0.967 0.338 Vex/Vin(%) 79.3±12.5 66.9±9.7a5.542 0.000 79.9±11.2 77.6±12.1 0.764 0.448 Vin-Vex(L) 1.2±0.4 2.2±0.4a12.500 0.000 1.3±0.5 1.5±0.6 1.403 0.166 MLDex（HU）824.2±28.7 731.6±38.6a13.613 0.000 821.5±27.8 814.2±28.7 1.001 0.321 MLDin(HU) 845.6±27.4 803.1±33.6a6.932 0.000 846.4±28.1 835.6±27.4 1.507 0.137

表2 两组患者的肺通气功能指标比较(±s)

表2 两组患者的肺通气功能指标比较(±s)

注：与对照组治疗后比较，aP＜0.05。

组别观察组对照组时间治疗前治疗后t值P值治疗前治疗后t值P值FEV1(L) 2.0±0.4 2.5±0.7a4.385 0.000 2.0±0.5 2.2±0.6 1.403 0.166 FVC(L) 2.7±0.6 3.2±0.7a3.835 0.000 2.6±0.4 2.8±0.5 1.711 0.093 FEV1/FVC(%) 73.1±11.2 80.3±12.3a3.061 0.003 74.4±10.6 76.3±9.2 0.741 0.461 RV(L) 3.4±0.9 2.6±0.7a4.961 0.000 3.3±1.1 3.0±0.9 1.156 0.252 TLC(L) 5.9±1.1 5.5±0.9a1.990 0.049 6.0±1.2 5.9±1.3 0.309 0.758 RV/TLC(%) 60.3±13.5 40.5±8.2a8.864 0.000 59.5±12.2 56.5±10.2 1.033 0.306

2.3 观察组患者肺容积、肺密度与肺通气功能指标的相关性 经相关性分析显示，肺密度指标MLDex-MLDin与肺功能指标FEV1、FVC及FEV1/FVC呈正相关，RV/TLC呈负相关(r=0.765、0.657、0.712、-0.687，P＜0.05)。肺容积指标Vex/Vin与肺功能指标RV/TLC存在正相关(r=0.657，P＜0.05)，Vin-Vex与FVC具有正相关(r=0.713，P＜0.05)，见表3。

表3 肺容积、肺密度及肺通气功能指标相关性

3 讨 论

尘肺患者有长期粉尘暴露史，各类细颗粒粉尘沉积于肺实质和肺间质内，导致肺组织发生继发性改变，包括弥漫性肺间质纤维化、粉尘结节形成及胸膜增厚等[4-5]。随着病变的进展，肺组织通气及换气功能均受到明显的影响，当其超过肺组织代偿功能时会引起相应临床症状，包括咳嗽、咳痰、胸膜等。尘肺还会导致患者发生肺炎、肺结核及肺癌等，严重的威胁患者生命健康。

尘肺尚无特异性治疗方法，对症支持治疗仅能够改善患者临床症状，但在延缓或阻止病情进展方面无帮助。大容量肺灌洗采用大量的灌洗液对支气管、细支气管及肺泡进行灌洗，可以将大部分沉积于上述组织表面的细颗粒粉尘清除，甚至可以将肺间质内部分粉尘异物清除[6]。研究指出，一次大剂量肺灌洗能够排出6～10 g粉尘，在肺灌洗的过程中，不但清除了肺泡及细支气管表面的沉积附着异物，而且将炎性细胞、炎性因子及致纤维化因子清除，从而可以缓解临床症状，改善通气及换气功能，延缓尘肺进展过程[7]。大容量肺灌洗排出了大量的粉尘物质，理论上会导致肺组织密度的减低，CT的成像原理即根据组织密度及厚度的差异形成组织对比，并根据病变组织与正常组织形态及密度的差异进行诊断和鉴别[8]。随着CT容积扫描技术的发展，在形态学评价之外，CT还可以对肺容积指标及密度指标进行评价，从而反映肺功能。已有研究显示CT肺功能测定可以反映肺通气功能、弥散功能等，具有其他影像学检查方法无法比拟的优势[9]。以往研究对肺大容量灌洗治疗前后肺功能影像学评价的报告较少，仅少量文献指出肺灌洗术后肺组织平均CT值减低[10]。本研究通过对肺密度指标、容积指标的测定，间接的观察了尘肺大容量灌洗治疗前后肺功能的变化，结果显示观察组治疗后肺容积指标Vex、Vin、Vex/Vin显著降低，Vin-Vex显著升高，肺密度指标MLDex、MLDin显著降低，MLDex-MLDin显著升高，较治疗前明显改善，且与同期对照组比较，差异也具有统计学意义，肯定了大容量肺灌洗治疗对尘肺的治疗效果。尘肺患者肺组织发生粉尘沉积、弥漫性纤维化、矽肺结节、胸膜增生硬化等，肺组织顺应性降低，纤维组织牵拉导致肺容量降低，CT肺功能检测容积指标出现相应变化，Vex、Vin、Vex/Vin显著降低，Vin-Vex显著升高，提示肺容积缩小，残气量增大，大容量灌洗后上述指标出现明显改善，说明大容量灌洗后可以明显改善肺容积指标，且本研究结果显示肺容积指标Vex/Vin与肺功能指标RV/TLC存在正相关，Vin-Vex与FVC具有正相关，说明CT容积指标与肺功能检测具有良好的一致性。通过对肺组织CT值的测量，可以直接的反映感兴趣区内肺组织的密度，常用指标包括MLDex、MLDin及MLDex-MLDin等，尘肺患者肺组织内沉积了大量的粉尘颗粒而导致肺组织密度增大，大容量灌洗能够将沉积于细支气管、肺泡表面甚至肺间质内的粉尘颗粒排出，使肺组织的平均密度出现明显的变化，本研究结果显示，大容量肺灌洗后，尘肺患者肺密度指标MLDex、MLDin显著降低，MLDex-MLDin显著升高，且MLDex-MLDin与肺功能指标FEV1、FVC及FEV1/FVC呈正相关，RV/TLC呈负相关，说明CT能够很好的评价尘肺患者大容量肺灌洗的疗效，且与临床肺功能检查间存在良好的一致性。

综上所述，在尘肺大容量肺灌洗疗效的评价中，CT肺密度及肺容积比值具有较高的价值，且与肺功能检测指标具有良好的一致性。

[1]刘贵喜,熊刘珊,陈丽琨,等.多层螺旋CT低剂量胸部扫描在尘肺病检查中的应用[J].中华劳动卫生职业病杂志,2014,32(1):64-67.

[2]熊畅,戢艳琼.汉方己甲素片联合大容量全肺灌洗术治疗尘肺的临床研究[J].海南医学,2015,26(9):1271-1273.

[3]周君,刘文亚,木合拜提·买合苏提,等.慢性阻塞性肺疾病呼吸双相高分辨CT肺定量指标与肺功能相关性[J].中华实用诊断与治疗杂志,2013,27(11):1078-1081.

[4] 邹利光,孙清荣,刘卫金,等.多层螺旋CT肺容积与肺密度指标与肺通气功能的相关性[J].中国医学影像技术,2010,24(11): 1785-1788.

[5]Schroeder JD,McKenzie AS,Zach JA,et al.Relationships between airflow obstruction and quantitative CT measurements of emphysema,air trapping,and airways in subjects with and without chronic obstructive pulmonary disease[J].AJR Am J Roentgenol,2013,201 (3):W460-470.

[6]王英杰.应用能谱CT定量尘肺患者肺内二氧化硅沉积量的研究[J/ CD].中华临床医师杂志(电子版),2014,8(12):26-28.

[7]黄鼎祥.多层螺旋CT肺密度测定与肺气肿患者肺功能的相关性研究[J].临床肺科杂志,2011,16(8):1160-1161.

[8]尹子铭,高莉,王霄英,等.64层螺旋CT肺容积成像在慢性阻塞性肺疾病中的诊断价值[J].中国医学影像学杂志,2012,3(7): 184-187.

[9]王德军,李丹,袁淑青.矽肺患者CT表现与肺功能指标相关性分析[J].山东医药,2015,55(22):55-56.

[10]Litmanovich DE,Hartwick K,Silva M,et al.Multidetector computed tomographic imaging in chronic obstructive pulmonary disease: emphysema and airways assessment[J].Radiol Clin North Am, 2014,52(1):137-54.

Effect of lung density and lung volume ratio on the curative effect of large volume lung lavage in pneumoconiosis.

ZHANG Bai-lin,JI Xiang,LUO Jun,ZHANG Xiong,XU Cui-fang.Department of Radiology,Shenzhen Prevention and Treatment Center for Occupational Diseases,Shenzhen 518001,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo investigate the effect of lung density and lung volume ratio on the curative effect of large volume lung lavage in pneumoconiosis.MethodsFifty cases of pneumoconiosis,who underwent the large volumelung lavage in hospital from January 2013 to January 2015,were selected as the observation group.Another 30 cases of pneumoconiosis,who received conservative treatment in the Department of Internal Medicine at the same time,were chosen as the control group.Before and after treatment,chest CT examination and pulmonary function test were performed, and the lung density index and lung volume index differences were measured and compared.The relationship between CT lung density and lung volume ratio and lung function index in the observation group was analyzed.ResultsAfter treatment,the end deep expiratory volume(Vex),end deep inspiratory volume(Vin),Vex/Vin,mean lung density at end deep expiratory phase(MLDex),mean lung density at end deep inspiratory phase(MLDin)were respectively(3.3±0.9)L, (4.9±0.8)L,(66.9±9.7)L,(731.6±38.6)HU and(803.1±33.6)HU in the observation group,which were significantly lower than those before treatment(P＜0.05).The Vex-Vin after treatment was(2.2±0.4)L,which was significantly higher than that before treatment(P＜0.05).The degree of improvement in those value after treatment in the observation group was significantly better than the control group(P＜0.05).After treatment,the forced expiratory volume in one second(FEV1),forced vital capacity(FVC),FEV1/FVC in the observation group were respectively(2.5±0.7)L, (3.2±0.7)L,(80.3±12.3)%,which were significantly higher than those before treatment(P＜0.05).The residual volume(RV),total lung capacity(TLC),RV/TLC in the observation group were respectively(2.6±0.7)L,(5.5±0.9)L, (40.5±8.2)%,which were significantly lower those before treatment(P＜0.05).The degree of improvement in those value after treatment in the observation group was significantly better than the control group(P＜0.05).The analysis showed that lung density index MLDex-MLDin had the positive corrections with pulmonary function index FEV1, FVC and FEV1/FVC(r=0.765,0.657,0.712,P＜0.05),while had the negative correlation with RV/TLC(r=-0.687,P＜0.05).The lung volume index Vex/Vin had a positive correlation with pulmonary function index RV/TLC(r=0.657,P＜0.05),and the Vin-Vex had a positive correlation with FVC(r=0.713,P＜0.05).ConclusionThe ratio of spiral CT lung density and lung volume has an important value in the evaluation of the curative effect of large volume lung lavage in pneumoconiosis.

Spiral CT;Lung volume;Lung density;Lung function;Pneumoconiosis

R135.2

A

1003—6350（2016）12—1915—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.12.007

2016-01-18)

2015年广东省深圳市科技研发资金项目（编号：2015295）

张柏林。E-mail：13510834277@139.com