不同HRCT表型慢性阻塞性肺疾病患者呼吸功能和HRCT定量指标的对比研究*

王强，罗勇

（上海交通大学医学院附属新华医院 呼吸内科，上海 200092）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）是一种以不完全可逆性持续性气流受限为特征的进行性疾病[1]。COPD 的特征性病理改变为气道、肺实质及肺血管的慢性炎症，气道疾病和肺组织破坏（肺气肿）是气流受限的2 个主要因素，而两者在每个患者气流受限中所起的作用相对独立，而且不同COPD 表型对支气管扩张剂和吸入性糖皮质激素治疗的反应不同[2]。因此，对COPD 病情的准确评估在疾病的治疗和临床预后方面显得尤为重要[3]。高分辨率计算机断层扫描（high resolution computed tomography, HRCT）可以准确地测定肺组织的结构改变，对这种改变的了解可预测患者的治疗反应及临床预后。为了将COPD 患者肺部的形态学改变与临床表现结合在一起，可根据HRCT 图像上肺气肿和支气管壁的增厚情况将COPD 进行分类。通过对COPD HRCT 不同表型的识别不仅有助于对疾病异质性表现进行认识，还有助于临床制订合适的治疗计划，为个体化治疗提供依据[4]。本研究为进一步明确不同表型COPD 患者的呼吸功能和HRCT 定量指标间有无差异，为该病治疗方案的选择提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

COPD 诊断标准参照文献[5]： 有呼吸困难或慢性咳嗽、咳痰病史，肺功能检查（PFT）提示第1 秒用力呼气容积（FEV1）/用力肺活量（FVC）（FEV1%）＜70%，残气量（RV）/肺总量（TLC）＞40%。纳入标准： 年龄≥18 岁，确诊为COPD，知情同意愿配合检查。排除标准： 胸部外伤畸形；重度肺炎、胸腔积液、间质性肺炎、肺部肿瘤或占位性病变；不愿意参加本研究患者；不配合检查患者。依据文献[5]将COPD 由轻到重分为四级，Ⅰ级： FEV1%＜70%、第1 秒用力呼气容积占预计值的百分比（FEV1%预计值）≥80%，Ⅱ级： FEV1%＜70%、50%≤FEV1%预计值＜80%，Ⅲ级： FEV1%＜70%、30% ≤FEV1% 预计值＜50%， Ⅳ级： FEV1%＜70%、FEV1%预计值＜30%。选取2018年1月—12月上海交通大学医学院附属新华医院收治的80例COPD 患者。其中，男性45 例，女性35 例；年龄48 ～78 岁，平均（52.26±10.26）岁；病程2 ～7年，平均（4.26±1.39）年；COPD Ⅰ级19 例，Ⅱ级28 例，Ⅲ级24 例，Ⅳ级9 例。

1.2 方法

1.2.1 PET 检测仪器采用德国Jaeger 肺功能仪,检查时患者取坐位，主要测量FEV1、FVC、FEV1%、FEV1%预计值、RV、TLC、RV/TLC。

1.2.2 HRCT 检查仪器为德国西门子双源64 排CT，受试者平躺于检测区，双上肢举起过头顶，受试者深吸气末屏气，行胸部平扫，参数设置管电压120 kV，管电流200 mAs,层厚1 mm,螺距0.915，探测器128×0.625 mm，机架旋转时间0.5 s/rot。获得图像资料传输至后台Extended Brilliance Work-placeTM分析软件对支气管定量参数进行分析。选取右肺上叶尖端、左肺上叶尖后段、右肺下叶后基底段、左肺下叶后基底段为测量对象，应用多平面重组技术（multi-plane reconstruction, MPR）重建支气管腔水平面与矢状面，测量支气管腔内径（LD）、管壁厚度（WT）、管壁面积占支气管断面总面积的百分比（WA%），气管壁厚度/伴行肺动脉直径（WT/PA），由2 位10年以上CT 检查从业人员进行测量，每支支气管测量3 次，取平均值。利用Volume 应用程序能进一步测量肺气肿体积，计算肺气肿指数（阈值设定为-950 Hu），记录总肺体积（TLV）及总肺气肿体积（TEV），计算肺气肿指数（EI），EI=TEV/TLV。

1.2.3 COPD 的HRCT 表型分类根据HRCT 图像有无肺气肿或支气管壁的增厚情况，将COPD 分为A、E、M 3 种表型。A 型： 无肺气肿或存在轻微肺气肿，不考虑是否合并支气管管壁增厚（EI＜25%）。E 型： 存在明显的肺气肿，不合并支气管管壁增厚（EI ≥25%且WT/PA＜30%）。M 型： 同时存在明显肺气肿和支气管管壁增厚（EI ≥25%且WT/PA ≥30%）。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0 统计软件。计量资料以均数±标准差（±s）表示，多组间的比较采用方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 COPD 的HRCT 表型

COPD 患者的HRCT 表型中A 型50 例（62.50%）、E 型16 例（20.00%）和M 型14 例（17.50%）。其中A 型患者所占比例较高。

2.2 不同HRCT 表型COPD 患者血常规指标的比较

3 种表型患者的白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白和血小板计数比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.3 不同HRCT 表型COPD 患者血气指标的比较

3 种表型动脉血二氧化碳分压（PaCO2）、动脉血氧分压（PaO2）和血氧饱和度（SaO2）比较，差异有统计学意义（P＜0.05），A、E 型PaO2、SaO2值均较M 型高，PaCO2值较M 型低；A 和E 型PaO2、SaO2和PaCO2比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。3 种分型pH 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.4 不同HRCT 表型COPD 患者肺功能指标的比较

3 种表型FEV1、FVC、FEV1%、FEV1%预计值、RV、TLC 和RV/TLC 比较，差异有统计学意义（均P＜0.05）。E 型 和M 型FEV1、FVC、FEV1%、FEV1%预计值较A 型降低（P＜0.05），RV、TLC 和RV/TLC 值较A型升高（P＜0.05）；M 型FEV1、FVC、FEV1%、FEV1%预计值较E 型降低（P＜0.05），而RV、TLC 和RV/TLC 值较E 型升高（P＜0.05）。见表3。

表1 不同HRCT 表型COPD 患者血常规指标的比较 （±s）

表1 不同HRCT 表型COPD 患者血常规指标的比较 （±s）

组别 n 白细胞计数/（×109/L） 红细胞计数/（×1012/L） 血红蛋白/（g/L） 血小板计数/（×109/L）A 型 50 9.12±3.27 4.63±0.78 125.49±22.95 219.39±46.12 E 型 16 8.25±2.98 4.47±0.83 131.25±24.19 215.13±43.86 M 型 14 8.86±3.35 4.52±0.91 127.84±21.63 221.35±45.37 F 值 0.441 0.279 0.391 0.078 P 值 0.645 0.757 0.678 0.925

表2 不同HRCT 表型COPD 患者血气指标的比较 （±s）

表2 不同HRCT 表型COPD 患者血气指标的比较 （±s）

注： †与M 型比较，P ＜0.05。

组别 n pH PaCO2/mmHg PaO2/mmHg SaO2/%A 型 50 167.32±0.08 43.92±15.36† 71.36±16.28† 95.21±5.49†E 型 7.37±0.07 44.86±14.73† 69.57±16.61† 93.47±5.24†M 型 14 7.35±0.10 56.47±15.36 52.84±14.86 83.72±7.43 F 值 2.531 3.799 7.349 21.443 P 值 0.086 0.027 0.001 0.000

2.5 不同HRCT 表型COPD 患者HRCT 定量指标的比较

3 种表型WT、WA%、WT/PA、TLV、TEV 和EI比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。A 型和M 型WT、WA%和WT/PA 值均较E 型升高（P＜0.05），A 型WT/PA 值较M 型 低（P＜0.05）；E 和M 型TLV、TEV和EI 值均较A 型升高（P＜0.05）。3 种表型LD 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

表3 不同HRCT 表型COPD 患者肺功能指标的比较 （±s）

表3 不同HRCT 表型COPD 患者肺功能指标的比较 （±s）

注： ①与A 型比较，P ＜0.05；②与E 型比较，P ＜0.05。

组别 n FEV1/L FVC/L FEV1% FEV1%预计值 RV/L TLC/L RV/TLC/%A 型 50 2.46±0.73 3.29±0.78 51.34±14.87 62.09±15.73 1.35±0.16 6.91±1.25 40.18±3.69 E 型 16 1.94±0.91① 2.69±0.89① 43.27±16.43① 45.47±13.45① 1.55±0.21① 8.30±1.63① 48.87±4.86①M 型 14 1.31±0.69①② 1.88±0.21①② 27.24±7.26 ①② 27.23±8.86①② 1.83±0.26①② 9.43±1.74①② 60.48±6.73①②F 值 13.246 20.798 15.957 34.782 36.307 19.392 113.288 P 值 0.000 0.009 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表4 不同HRCT 表型COPD 患者的HRCT 定量指标的比较 （±s）

表4 不同HRCT 表型COPD 患者的HRCT 定量指标的比较 （±s）

注： ①与E 型比较，P ＜0.05；②与A 型比较，P ＜0.05。

组别 n LD/cm WT/mm WA% WT/PA/% TLV/L TEV/L EI A 型 50 1.73±0.23 1.65±0.19① 80.35±5.94① 38.27±3.86① 3.59±1.24 0.31±0.11 4.54±2.16 E 型 16 1.79±0.26 1.27±0.13 58.13±4.77 24.56±4.36 6.43±1.47② 1.41±0.19② 26.31±3.42②M 型 14 1.75±0.25 1.61±0.15① 81.16±6.12① 42.39±4.51①② 6.55±1.65② 1.39±0.34② 27.45±4.29②F 值 0.383 29.632 96.782 87.802 42.322 325.658 558.700 P 值 0.683 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000

3 讨论

KUMAR 根据COPD 形态学在CT 图像上的变化与临床特征间的关系，将该疾病分为A 型、E 型和M型[6]。本研究采用KUMAR评估体系对COPD进行分型，其中A 型患者所占比例较高。

本研究显示不同HRCT 表型COPD 患者白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白含量和血小板计数等一般血常规指标均无差异，具有可比性。该结果与国内学者马姣等[7]研究结果一致。COPD 患者气道重塑和血管重塑会引起气流受限并影响通气和换气功能，造成气体交换不足。COPD 患者血气分析结果显示，不同HRCT 分型患者PaCO2、PaO2和SaO2均有差异。A型、E 型患者PaO2、SaO2均较M 型高，PaCO2较M 型低。本结果提示，COPD 患者存在低氧血症以及CO2潴留，M 型患者气体交换障碍最为严重。

不同HRCT 表型患者FEV1、FVC、FEV1%、FEV1%预计值、RV、TLC 和RV/TLC 有差异。E 型和M 型患者FEV1、FVC、FEV1%、FEV1%预计值较A 型低，RV、TLC 和RV/TLC 较A 型高；M 型患者FEV1、FVC、FEV1%、FEV1%预计值较E 型低，而RV、TLC 和RV/TLC较E型高，说明M型患者肺通气功能受损最为严重，其次是E 型，A 型患者肺功能受损最轻。然而，有研究者认为A 型并不是COPD 早期阶段的特征性表现[8]。M型患者因通气功能受损最严重，因此导致气体交换障碍最为严重，这也是A 型和E 型患者血气指标优于M型患者的原因。

本研究结果显示，不同HRCT 表型COPD 患者WT、WA%、WT/PA 有差异，但是LD 无差异。E 型患者WT、WA%和WT/PA 均较A 型和M 型患者低，A 型患者WT/PA 较M 型患者低，而A 型和M 型WT、WA%均无差异。因此，E 型患者HRCT 气道管壁定量指标优于A 型和M 型。HOSSEINI 等[9]研究者认为，只有肺气肿而没有气道壁增厚的E 表型气流受限主要是肺组织的破坏，从而引起肺回缩力的减小，导致肺功能受损，因此HRCT 气道管壁定量指标优于A 型和M 型。

在本研究中，不同HRCT 表型COPD 患者吸气相HRCT 指标TLV、TEV 和EI 有差异。E 型和M 型患者吸气相TLV、TEV 和EI 均较A 型患者升高，而E 型和M 型患者TLV、TEV 和EI 均无差异，说明A 型患者HRCT 肺气肿定量指标优于E 型和M 型患者，原因在于A 型组患者中肺气肿对气流受限的影响相对较少[10]，而E 型和M 型患者肺功能下降受肺气肿及小气道阻塞共同作用的影响[11]。

M 型患者对β 受体激动剂的反应优于E 型，A 型患者对吸入β 受体激动剂的反应优于E 型和M 型，可逆性气流受限改善患者数多于其他表型，A 型和M 型对糖皮质激素疗效优于E 组[12]。因此，对COPD 进行HRCT 表型诊断，可指导临床用药方案的选择。