低剂量MSCT测量COPD患者肺指标与肺功能检查的相关性

李鸣鹤 包芸

[摘要] 目的 考察低劑量MSCT测量COPD患者肺测量指标与常规肺功能检查的相关性，评价低剂量MSCT的使用价值。 方法 回顾性选取2016年1月～2019年1月于本院呼吸内科同时行MSCT和肺功能检查的COPD住院患者以及健康受试志愿者各37例，利用64排128层螺旋CT行肺部MSCT扫描，自动化软件测量和计算容积指标;利用肺功能机测定患者肺功能情况，采用SPSS22.0软件对MSCT肺容积指标和常规肺功能指标进行比较并分析二者的相关性。 结果 两组肺容积指标中，相比对照组，观察组Vin、Vex、Vex/Vin明显更高，Vin-Vex更低，差异均有统计学意义（P<0.05）;肺功能检查结果中，相比对照组，观察组TLC、RV、RV/TLC明显更高，VC、FEV1、DLCO、FEV1/FVC更低，差异均有统计学意义（P<0.05）;相关性分析中，Vin与TLC相关性最好，Vex与RV相关性最好，Vex/Vin与RV/TLC、Vin-Vex与VC均呈正相关（P均<0.05）。 结论 低剂量MSCT测量COPD患者的肺指标测量值与肺功能检查部分指标具有较高的相关性，可明确COPD患者肺功能结构的变化，可作为辅助评估COPD患者肺通气功能的手段，且扫描曝光剂量低，值得在临床中推广使用。

[关键词] 慢性阻塞性肺疾病;低剂量多排螺旋CT;肺功能;肺容积

[中图分类号] R563.9;R541.5;R816          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701（2020）06-0139-03

[Abstract] Objective To investigate the correlation between lung index measured by low-dose MSCT and pulmonary function tests in patients with COPD， and to evaluate the application value of low-dose MSCT. Methods 37 patients with COPD inpatients and healthy volunteers who underwent MSCT and pulmonary function tests in our hospital from January 2016 to January 2019 were retrospectively selected. 64-row 128-slice spiral CT was used to perform pulmonary MSCT scanning. Automated software was used to measure and calculate the volume indicators. Lung function was measured by pulmonary function machine. SPSS22.0 software was used to compare MSCT lung volume index and conventional lung function index and to analyze the correlation between them. Results In the lung volume index of the two groups， the Vin， Vex， Vex/Vin in the observation group were significantly higher than those of the control group， and the Vin-Vex in the observation group was lower， with statistically significant difference（P<0.05）. In the pulmonary function test results， the TLC， RV， and RV/TLC were significantly higher in the observation group than those of the control group， and the VC， FEV1， DLCO， and FEV1/FVC in the observation group were lower， with statistically significant difference（P<0.05）. In the correlation analysis， the correlation of Vin and TLC was the best， Vex had the best correlation with RV， and Vex/Vin was positively correlated with RV/TLC， Vin-Vex and VC（P<0.05）. Conclusion The lung index measured by low-dose MSCT in patients with COPD has a high correlation with some indicators of pulmonary function test， which can clarify the changes of lung function structure in patients with COPD. It can be used as a means of assisting in the assessment of pulmonary ventilation in patients with COPD. Its scanning exposure dose is low and it is worth promoting in clinical practice.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease; Low-dose multi-slice spiral CT; Pulmonary function; Lung volume

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）简称慢阻肺，是由慢性气道炎症和肺损伤合并血管结构的丧失引起的再发性疾病，是造成呼吸衰竭的主要原因，严重危害人类健康。常规诊断主要综合症状评估结合肺功能水平评估以及急性加重风险评估，而肺功能水平容易受多种因素影响，在早期肺气肿常出现阴性结果[1]。低剂量多层螺旋CT（multi-spiral computed tomography，MSCT）对各型肺气肿及确定肺大疱的数量具有较高的敏感性，其应用于两相肺容积半定量分析以及定量分析正在成为医疗领域的焦点[2-3]。多层螺旋CT扫描空间分辨率高，检测技术成熟，且扫描曝光剂量低，可作为一类新兴的检查方法。本研究拟通过考察本院收治的COPD患者MSCT扫描结果与肺功能检查进行比较，评估其可能在肺功能评估方面的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性选取2016年1月～2019年1月于本院呼吸内科的COPD且同时行MSCT和肺功能检查的住院患者（观察组）以及健康受试者（对照组）各37例，其中男38例，女36例，年龄（65.2±6.7）岁。纳入标准：①符合COPD诊断标准[4];②年龄≥18岁;③依从性较高患者。排除标准：①合并严重心脑血管系统疾病者;②合并支气管哮喘、肺结核、肺癌等肺部其他疾病;③临床资料不全者;④CT图像软件重建失败者。于入院后48 h内分别行肺功能检查及肺部MSCT扫描。两组患者性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究经过本院医学伦理委员会批准，所有受试者及患者家属均签署知情同意书。

1.2 低剂量MSCT扫描

采用德国Siemens公司Somatom definition AS+64排128层MSCT，扫描设定参数：管电压：10 kV，管电流80 mA，螺距l.375，扫描速度0.5s/周，层厚0.65 mm，全肺扫描4～6 s。将吸气相与呼气相图像数据传送到自动化评估软件，利用域值限定图像分割，设定参数：层厚图像7 mm，窗位、窗宽分别为-600 Hu、1200 Hu，成像域值-1005～-220 Hu。由CFD分析软件自动统计肺总容量。评估指标：①最大吸气末的全肺容积（inspiratory volume，Vin）;②最大呼气末全肺容积（expiratory volume，Vex）;③容积差（Vin-Vex）;④容积比Vex/Vin。总容积=总面积×层厚[5]。

1.3肺功能检查

采用美国森迪斯Sensor Medics Vmax 22肺功能机测定，所有患者检查均在入院1周内由肺功能室医生操作完成。测试者取坐位，吸入沙丁胺醇200 μg，10 min后测定指标：①第1秒用力肺活量占预测值百分比（FEV1%）;②第1秒用力肺活量占用力肺活量百分比（FEV1/FVC%）;③肺总量（TLC）;④一氧化碳弥散量占预计值百分比（DLCO%）;⑤残气量（RV）;⑥肺活量（VC）;⑦残气量与肺总量之比（RV/TLC%）[6]。

1.4 统计学方法

采用SPSS22.0软件对所有数据进行统计分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，比较采用方差分析检验;采用Spearman相关分析低剂量MSCT测量值与肺功能值的相關性，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 两组患者低剂量MSCT测量结果比较

两组患者利用低剂量MSCT测量肺容积结果中，相比对照组，观察组Vin、Vex、Vex/Vin明显更高，Vin-Vex更低，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 两组肺功能检查结果比较

两组肺功能检查结果中，相比对照组，观察组TLC、RV、RV/TLC明显更高，VC、FEV1、DLCO、FEV1/FVC更低，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3低剂量MSCT测量结果与肺功能检查结果相关性分析

相关性分析中，Vin与TLC相关性最好，Vex与RV相关性最好，Vex/Vin与RV/TLC、Vin-Vex与VC呈正相关（P均<0.05），见表3。

3 讨论

COPD是一类常见多发且致死率较高的疾病，据全球疾病负担研究项目统计，目前COPD居全球死亡原因的第4位，预计到2020年将跃居世界疾病经济负担的第3位[7-8]。在中国，40岁以上人群中COPD患病率约占8.2%[9]。COPD患者气道具有相对不可逆的性质。在临床实践中，如果在给药后1 s内用力容积下降不完全可逆，且当用力呼气与用力肺活量的比值保持在70%以下时，则诊断为COPD[10]。临床常使用肺功能检查评估COPD患者肺功能，即通过评估患者终末细支气管扩张的能力来预测患者肺功能水平。其严重程度主要通过FEV1和FEV1/FVC评价，但由于引起支气管扩张的影响因素较多，对COPD诊断和分级可存在一些偏倚[11-13];部分患者存在呼吸状态不稳的情况，可能影响肺容积的测定;且对于耐受性欠佳的人群，如老年人群，肺功能检查存在一定的局限[14]。MSCT气道成像作为一种新兴的诊断技术，能清晰显示肺组织形态学改变，基于分割原理重建患者的气道模型，利用流体力学（CFD）在整个重建的气道模型中提供流动特性推导出流程参数，从而得到对呼吸道体积和呼吸系统中气道容量的具体评估[15-16]。MSCT的优势在于在原CT成像的基础上，将辐射剂量有效降低，在满足影像学评估的基础上减轻了患者接受的辐射，同时对于小气道检出率高，扫描速度快，后处理功能强大，可以弥补以往影像诊断的不足[17]。

叶庆荣等[18]比较肺容积指标及肺功能指标的相关性发现，Vin相当于TLC，Vex相当于RV，Vin-Vex相当于VC，而Vex/Vin相当于RV/TLC，两种诊疗方法具有一定的关联。梁凯轶等[19]对比COPD合并支气管扩张与单纯COPD患者的肺容积指标及肺功能指标发现，COPD患者合并支气管扩张时，肺功能指标体现为明显下降，同时MSCT可明确反映出COPD合并支气管扩张患者肺功能及支气管结构的变化。从本研究的结果可以看出，MSCT和肺功能检查在对COPD患者和普通受试者进行的评估中均能得到良好的体现，均能较好地描述气道结构和功能的变化。同时MSCT测得的Vin与TLC以及Vex与RV均有较高的相关性，说明了吸气相与呼气相气道管腔面积与肺功能具有一定的相关性，与之前研究结果相近。另有国外学者对10例COPDⅢ期患者采用多层螺旋CT图像分割分析气道容积，并给予药物干预后发现，患者接受干预后4 h，远端气道容积明显增加（P<0.01），而肺功能参数除功能性剩余容量（ACK）有下降的趋势外无明显变化[20]，体现了MSCT图像参数在诊疗中的预测能力和敏感性。本研究仅对比了正常受试者与COPD患者肺容积和肺功能的差异，且样本量较少，尚存在一定不足，对于MSCT在COPD患者中应用的优势还需更进一步研究予以阐述。

综上所述，低剂量MSCT测量得到的COPD患者肺指标测量值与肺功能检查部分指标具有较高的相关性，可明确COPD患者肺功能结构的变化，且扫描曝光剂量低，值得在临床中推广使用。

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（收稿日期：2019-03-07）