低剂量CT扫描及定量分析对慢性阻塞性肺疾病气道病变应用的初步研究

王永芹， 段玉梅， 宋丽华

(成都大学附属医院放射科， 四川 成都 610081)

论 著

低剂量CT扫描及定量分析对慢性阻塞性肺疾病气道病变应用的初步研究

王永芹， 段玉梅， 宋丽华

(成都大学附属医院放射科， 四川 成都 610081)

目的：研究低剂量CT扫描及定量分析在慢性阻塞性肺疾病气道病变中的应用价值。方法:选取2015年8月至2016年7月，我院收治的COPD患者69例，根据患者病情严重程度分为轻度组26例，中度组19例，重度组24例，同时选取同期健康体检者30例记为对照组。所有研究对象均进行低剂量CT扫描，同时予以肺功能检查，采用定量CT气道分析软件分别测量气道相关参数，并作spearman相关性分析。结果:对照组、轻度组、中度组以及重度组的FEV1、FEV1/FVC对比，均呈逐渐下降趋势，差异均有统计学意义(p均<0.05)。对照组、轻度组、中度组以及重度组的WA/BSA、T/BSA、WA%、Pi10对比，均呈逐渐上升趋势，差异均有统计学意义(p均<0.05)。FEV1与WA%、Pi10之间均呈负相关(r=-0.472，P=0.000；r=-0.484，P=0.000)，FEV1/FVC与WA%、Pi10之间均呈负相关(r=-0.501，P=0.000；r=-0.493，P=0.000)。结论:低剂量CT扫描及定量分析可为COPD患者气道病变情况提供可靠的评估信息，其中气道参数WA%、Pi10是有效的客观评价指标。

慢性阻塞性肺疾病； 气道病变； CT扫描； 定量分析

慢性阻塞性肺疾病(COPD)属于临床上较为常见的呼吸系统疾病之一，该病主要以不完全可逆的气流受限为特征[1]。COPD的高死亡率已经严重增加社会经济负担，且COPD随着年龄的不断增长，其发病率也有逐渐上升的趋势[2]。对COPD患者进行相关的参数测量，以评估其气道病变程度，对临床有效控制病情进展，改善预后具有极其重要的意义[3]。但目前临床主要采用常规剂量CT扫描以及手工测量的方法获得气道参数，效果并不十分理想。本文通过研究低剂量CT扫描及定量分析在慢性阻塞性肺疾病气道病变中的应用价值，为更加精准地辅助临床诊治，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料：选取2015年8月至2016年7月，我院收治的COPD患者69例。纳入标准：纳入标准:病例组，临床上有咳嗽、咳痰的症状，临床诊断COPD，进一步行肺功能检查结果有异常，既往及经CT检查后排除肺结核病或肺部肿瘤性病变。排除标准:受检者在扫描过程中由于屏气不佳不能配合，呼吸运动明显，不能完成整个扫描过程者;能配合完成全部扫描过程，但扫描后所得影像显示被检者存在胸廓畸形从而影响到肺功能者；其他一些肺部疾病，如肺部大面积炎症，肺的段性、叶性或一侧的肺不张，肺内有结节的且结节直径>4cm者，曾经患有肺结核、肺内结构紊乱并且引起胸廓的变形，双侧或一侧胸腔有大量胸水，等等能影响到肺功能的一系列疾病。病例组根据患者病情严重程度分为：轻度组26例，其中男18例，女8例，年龄26～78岁，平均年龄55.3±10.2岁。中度组19例，其中男13例，女6例，年龄27～79岁，平均年龄55.5±10.4岁。重度组24例，其中男17例，女7例，年龄25～77岁，平均年龄55.3±10.3岁。同时随机选取同期无吸烟史、无职业病接触史、无胸部疾病史，行胸片及肺功能检查后结果均正常，且胸部CT低剂量扫描检查的健康体检者30例，其中男20例，女10例，年龄26～80岁，平均年龄55.4±10.3岁。各组人员在年龄、性别等基本资料对比无差异(P>0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法：所有研究对象均进行低剂量CT扫描：选用GE128层64排螺旋CT机，受检者取仰卧位，扫描范围自肺间到膈肌层面。其中扫描电压为120kV，电流为20mA，螺距1，X线管转速保持0.5s/r，矩阵512×512，重建层厚1.25mm，图像重建应用软组织算法进行。同时予以肺功能检查：选用美国sensor medics Vmax 229肺功能仪进行，分别测定受检者的第1秒最大呼气量(FEV1)、用力肺活量(FVC)以及FEV1/FVC。采用定量CT气道分析软件分别测量气道相关参数：选取右上叶尖段、右下叶后基底段以及左下叶后基底段支气管为测量气道，测量部位选择在气道的第3级支气管中点，由软件自动计算出气道参数，主要包括管壁面积百分比(WA%)、管壁厚度(T)、气道内周径为10mm时的管壁厚度(Pi10)，并采用体表面积(BSA)进行校正。

1.3 观察指标：对比不同组别的肺功能指标，定量CT各气道参数，分析肺功能与定量CT各气道参数相关性。

2 结 果

2.1 不同组别的肺功能指标对比：对照组、轻度组、中度组以及重度组的FEV1、FEV1/FVC对比，均呈逐渐下降趋势，差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表1。

表1 不同组别的肺功能指标对比

2.2 不同组别定量CT各气道参数对比：对照组、轻度组、中度组以及重度组的WA/BSA、T/BSA、WA%、Pi10对比，均呈逐渐上升趋势，差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表2。

表2 不同组别定量CT各气道参数对比

2.3 肺功能与定量CT各气道参数相关性分析:根据Spearman法分析相关性发现，FEV1与WA%、Pi10之间均呈负相关，FEV1/FVC与WA%、Pi10之间均呈负相关，见表3。

表3 肺功能与定量CT各气道参数相关性分析

3 讨 论

COPD患者主要表现为肺部气流出现受限，气流呈现出不完全可逆的一类呼吸道疾病[5]。临床主要采用肺功能严重度对患者的气流受限程度进行分级。然而，肺功能检查主要是间接地反映患者肺部通气和换气功能，如果病情较为严重，患者不易配合检查，很难获取精准的气道病变情况[6,7]。有临床研究显示，对于COPD患者的肺部CT扫描，其中低剂量与常规剂量的扫描图像存在高度一致，均能清晰地显示段与亚段支气管，具有一定的临床应用价值[8,9]。

本文结果显示：对照组、轻度组、中度组以及重度组的FEV1、FEV1/FVC对比，均呈逐渐下降趋势。这与相关研究具有一致性，说明了COPD会严重降低患者的肺功能[10,11]。与此同时，对照组、轻度组、中度组以及重度组的WA/BSA、T/BSA、WA%、Pi10对比，均呈逐渐上升趋势。这表明了COPD患者可能存在近端气道结构的改变，且随着病情的不断加重，该近端气道结构的改变更加显著，主要临床表现包括气道管壁增厚等[12,13]。同时也提示了低剂量CT扫描以及定量分析可为临床评估COPD患者的气道病变提供可靠依据。有利于临床医生及时了解患者的病情严重情况，并予以有效的针对性措施干预，进一步改善患者病情及预后[13,14]。此外，本研究还发现，FEV1、FEV1/FVC与WA%、Pi10之间均呈负相关。这充分说明了COPD患者的气道结构与功能之间具有一定相关性，其主要表现可能为气道管壁越厚，气流受限程度也就越高。但本文结果显示WA/BSA、T/BSA与COPD患者的肺功能无显著相关性，究其原因，笔者认为主要与个体差异、支气管树粗细不均匀以及支气管轮廓的不规则性有关，从而导致了单一的距离、经线测量结果不如比值结果的精准以及稳定。另外，有研究报道显示，COPD属于异质性疾病之一，具有不同的表型，且各表型的患者临床表现以及治疗反应均存在一定的差异[15]。而本研究未能结合定量CT肺功能参数对COPD患者影像表型进行综合分析，存在一定的局限性。因此，有必要继续增加样本量，并针对COPD不同表型进行深入研究。

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Preliminary Study on the Application of Low dose CT Scan and Quantitative Analysis in Patients with COPD

WANGYongqin,DUANYumei,SONGLihua

(TheAffiliatedHospitalofChengduUniversity,SichuanChengdu610081,China)

Objective:To study the low dose CT scanning and quantitative analysis on the value of airway lesions in chronic obstructive pulmonary disease. Methods: From August 2015 to July 2016, selected 69 cases of COPD patients admitted in our hospital, according to the severity patients were divided into mild group of 26 cases, moderate group of 19 cases, severe group of 24 cases, and at the same time, choose the health check-up 30 cases as control group. All the research objects were received with low dose CT scanning and lung function test, and measured airway related parameters of the airway with quantitative CT analysis soft ware, and made spearman correlation analysis. Results: The contrast of FEV1, FEV1 / FVC of control group, mild group, moderate group and severe group showed a trend of gradual decline, the difference was statistically significance (P < 0.05). The contrast of WA/BSA, T/BSA, WA %, Pi10 of control group, mild group, moderate group and severe group showed a trend of rising, the difference had statistical significance (P < 0.05). FEV1 and WA %, a negative correlation relationship between Pi10 (r = -0.472, P = 0.000; r =- 0.484, P = 0.000), FEV1 / FVC and WA %, were negatively correlated relationship between Pi10 (r = -0.501, P = 0.000; r=- 0.493, P = 0.000). Conclusion: Low dose CT scanning and quantitative analysis can provide reliable assessment of COPD airway disease in patients with information, airway parameter WA %, Pi10 is an effective objective evaluation index.

Chronic obstructive pulmonary disease; Airway lesions; CT scan; Quantitative analysis

1006-6233(2017)04-0529-04

四川省科技厅科技支撑计划，(编号：2012SZ01574)

A 【doi】10.3969/j.issn.1006-6233.2017.04.001