CT肺容积及肺密度与尘肺肺功能的相关性

余先超，王朗，温晓玲，余千驰，王守忠，张洪静

四川大学华西公共卫生学院/四川大学华西第四医院，四川成都 610041； *通讯作者 张洪静 625864241@qq.com

据 2017年统计，我国尘肺占所有职业病的89.8%，是具有高危害性的常见职业病[1]。本病常以肺部组织弥漫性纤维化为主要特征，病程长、检出率低（<30%）[2-3]。临床肺功能检测（pulmonary function test，PFT）作为评价尘肺患者肺功能的“金标准”，在病变范围、形态、特异性等方面均有其局限性[4]。CT肺部分析不仅可以观察肺部形态结构，还可以进行定量分析，评估患者的病情及预后。既往研究多采用双相CT 全肺功能与PFT 进行对比，对患者配合度要求比较高，有一定的局限性[5]。本研究通过划分肺叶，探讨深吸气末尘肺患者的CT肺容积与平均肺密度和PFT 的相关性，为尘肺患者肺部基本情况评估提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性收集2013年6月—2015年12月四川大学华西第四医院拟诊为尘肺患者74例，均符合尘肺诊断标准（GBZ70-2015）[6]。其中一期尘肺31例，二期尘肺20例，三期尘肺23例，年龄23～62岁，平均（44±7）岁；接触粉尘时间3～37年，平均（11±8）年。排除标准：严重肺感染、肺部手术史、大量胸腔积液及肺大泡等、无法配合CT检查；严重的器官损害或内分泌疾病，恶性肿瘤等；常规PFT 与CT检查时间间隔超过1 周者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 肺功能检查 采用耶格公司电脑化肺功能仪Master Scope 检查肺功能，参数包括最大肺容量（total lung capacity，TLC）、残气量（residual volume，RV）、第1秒用力呼气容积占预计值百分比（FEV1%）、第1秒用力呼气容积/用力肺活量（FEV1/FVC）、肺一氧化碳弥散量占肺泡通气量比（DLCO/VA）、肺泡通气量（alveolar ventilation，VA）、功能残气量（function residual capacity，FRC）、残气比（RV/TLC）。训练患者深吸气后屏气。

1.2.2 CT检查 采用西门子16 排螺旋CT 进行单期相扫描。扫描参数：管电压110 kV，CAREDose4D 自动匹配电流，层厚10 mm，螺距1.2，深吸气末屏气扫描，扫描后进行1.5 mm层厚及1.5 mm 间距重建肺窗，重建算法为B 70 s 锐利算法。将数据传到肺部分析软件中，由2位经验丰富的主治医师独立进行斜裂、水平裂划分，计算各肺叶的CT肺容积与平均肺密度。

1.2.3 CT肺容积与平均肺密度获取 肺部分析软件能够根据肺部解剖对肺叶进行划分，对肺部各叶进行测量计算获得CT肺容积与平均肺密度参数（图1、2）。

1.3 观察指标 CT肺容积与平均肺密度参数取2位医师计算的平均值。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0 软件，计量资料以表示，尘肺患者深吸气末CT肺容积、平均肺密度与PFT参数的相关性采用Spearman 相关分析。P<0.05 表示有统计学意义。

图1 男，36岁，尘肺二期。箭示左肺斜裂（A）；箭示右肺斜裂，箭头示右肺水平裂（B）

图2 男，36岁，尘肺二期，软件划分肺叶并计算CT肺功能。A、B、C、D 分别为右肺划分结果、冠状面双肺划分结果、肺部分析三维结果及分析结果

2 结果

2.1 CT肺容积与PFT参数的相关性 TLC、VA、FRC、RV 与尘肺患者的CT肺容积参数呈正相关（r=0.428、0.390、0.239、0.297，P<0.05）；CT肺容积参数与DLCO/VA 呈负相关（r=-0.323，P<0.05），见表1。

表1 74例尘肺患者CT肺容积与PFT参数的相关性[r值（P值）]

2.2 平均肺密度与PFT参数的相关性 平均肺密度与TLC、VA 呈负相关（r=-0.320、-0.346，P<0.01），与FEV1%、FEV1/FVC 呈正相关（r=0.534、0.636，P<0.01），其中左下肺叶平均肺密度与FEV1/FVC 的相关性最强（r=0.689，P<0.01），见表2。

表2 74例尘肺患者平均肺密度与PFT参数的相关性[r值（P值）]

3 讨论

尘肺病常发生于采煤、采矿等工作领域。患者因长期吸入生产性粉尘导致肺部组织弥漫性纤维化，肺功能降低，最后丧失劳动能力[7]。PFT 是评价尘肺患者肺功能的“金标准”[4]，但对患者配合度要求较高，且无法直观显示病变形态结构及范围，存在固有局限性。CT 扫描不仅能够显示病变的解剖结构及范围，并可利用肺部分析等后处理软件定量获取肺组织密度、体积等物理参数，反映肺通气、血液量、肺组织含量变化等综合情况[8-10]。

以往研究大多比较全肺CT肺功能与PFT 结果[11]。由于肺部组织代谢补偿能力较强，仅当肺损伤大于30%时，PFT 才显示患者肺功能异常[12]。故早期尘肺在PFT 可表现为无异常，与CT 结果进行研究时无法获得相关结论。本研究通过对肺叶划分，确定各肺叶的CT肺容积、平均肺密度与PFT参数之间的相关性，从而反映肺功能受损情况，为临床尘肺患者肺功能监测提供参考。

本研究中CT肺容积参数与TLC、VA、FRC、RV呈显著正相关，推测肺部组织弥漫性纤维化导致肺组织顺应性降低，故TLC、RV 等降低；CT肺容积参数与DLCO/VA 呈负相关（r=-0.323），提示深吸气相扫描结果与双相扫描结果相符。

平均肺密度是由肺部分析软件计算得到的反映肺内气体、肺组织、血液综合的平均密度值，因人体不同体位、呼吸情况影响，平均肺密度存在差异[16]。如病变较少或集中于某一小区域，计算全肺平均肺密度时易被均值化，造成假阴性结果，故精确划分肺部具有一定的必要性。本研究根据肺部解剖准确划分肺叶，结果显示平均肺密度与FEV1%、FEV1/FVC 呈正相关，其中左下肺叶的相关性最强，与李凯等[13]的研究结果一致；尘肺后期情况越严重，肺内潴留粉尘越多，其密度也越高，反映到平均肺密度上越明显；其肺内所占气体容积自然降低，故其与TLC、VA 呈负相关，与本研究结果相符。此外，RV 在全肺肺密度水平上无相关性，但在不同肺叶上（RV 与左肺、左肺上叶平均肺密度）具有相关性。由此可见，对肺部进行精确划分能够获得更加准确的结果。深吸气相CT肺部分析与PFT 具有较好的相关性，能够作为临床评估和监测尘肺患者肺功能情况的补充。

本研究存在一定的局限性：①本研究为回顾性研究，仅采取单相扫描，未采用双相扫描计算呼气末和吸气末的容积差和密度差；②由于样本量有限，本研究未对尘肺分期进行分级研究。

总之，尘肺患者由于肺部组织纤维化影响了其肺功能。深吸气末CT肺部分析与PFT 具有良好的一致性，能够较好地反映尘肺患者的肺功能情况，为临床监测肺功能提供参考依据。