支氣管哮喘合并慢性阻塞性肺疾病患者HRCT肺氣腫容積測定及其與肺功能的相關性

黃愛霞 姚國相 金崇武 劉宏偉 劉溫娟 張華偉 張燕 魯立文

[摘要] 目的 分析支氣管哮喘合并慢性阻塞性肺疾病（ACO）患者胸部高分辨CT（HRCT）所示肺氣腫程度并探討其與肺功能的相關性。 方法 收集2013年3月～2015年3月上海健康醫(yī)學院附屬第六人民醫(yī)院南院呼吸科就診的初步診斷為支氣管哮喘和/或慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者69例，根據(jù)慢性阻塞性肺疾病全球創(chuàng)議（GOLD）及全球哮喘防治創(chuàng)議（GINA）指南診斷標準將患者分為三組：哮喘組（18例），COPD組（37例），ACO組（14例）。所有患者均接受肺功能測定及胸部HRCT掃描。由Myrian軟件對CT圖像進行三維重建，辨識肺組織及低密度區(qū)，并計算CT值小于-950 Hu的低密度區(qū)比例（LAA%）。 結(jié)果 哮喘組和COPD組及ACO組比較，左肺LAA%、右肺LAA%及全肺LAA%差異有高度統(tǒng)計學意義（P < 0.01），ACO組和COPD組比較，左肺LAA%、右肺LAA%及全肺LAA%差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05）。ACO組左肺LAA%、右肺LAA%及全肺LAA%與FEV1%預計值（r = -0.611、-0.635、-0.672）及FEV1/FVC%（r = -0.699、-0.673、-0.745）均呈負相關（均P < 0.05），而與第1秒用力呼氣容積占肺活量的比值（RV/TLC%）呈正相關（r = 0.451、0.381、0.446，均P < 0.05）。 結(jié)論 ACO患者HRCT所示肺氣腫與COPD患者相似，較哮喘患者嚴重;ACO患者HRCT所示肺氣腫可在一定程度反映肺通氣功能情況。

[關鍵詞] 支氣管哮喘合并慢性阻塞性肺疾病;高分辨計算機體層成像;肺氣腫;肺功能

[中圖分類號] R562;R563? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）01（b）-0113-04

[Abstract] Objective To analyze the degree of emphysema on chest high-resolution CT （HRCT） in patients with bronchial asthma complicated with chronic obstructive pulmonary disease （ACO） and to explore its correlation with lung function. Methods From March 2013 to March 2015， in Respiratory Clinic of South Campus of the Sixth People′s Hospital Affiliated to Shanghai University of Medicine & Health Sciences， 69 patients with preliminary diagnosis of bronchial asthma and/or chronic obstructive pulmonary disease （COPD） were collected， according to the GOLD and GINA guide diagnosis standard， they were divided into three groups： asthma group （18 cases）， COPD group （37 cases）， ACO group （14 cases）. All patients underwent lung function measurement and chest HRCT scan. Myrian software carried out three-dimensional reconstruction of the CT image， identified the lung tissue and the low-density region， and calculates the proportion of the low-density region （LAA%） whose CT value was less than -950 Hu. Results The LAA% of left lung， LAA% of right lung and LAA% of whole lung were highly statistically significant in asthma group， COPD group and ACO group （P < 0.01）， while the LAA% of left lung， LAA% of right lung and LAA% of whole lung were not statistically significant in ACO group and COPD group （P > 0.05）. In ACO group， LAA% of left lung， LAA% of right lung and LAA% of whole lung were negatively correlated with predicted values of FEV1% （r = -0.611， -0.635， -0.672） and FEV1/FVC% （r = -0.699， -0.673， -0.745） （all P < 0.05）. There was a positive correlation with RV/TLC% （r = 0.451， 0.381， 0.446， all P < 0.05）. Conclusion HRCT of ACO patients shows emphysema similar to that of COPD patients， which is significantly more severe than that of asthma patients. HRCT images of ACO patients with emphysema can reflect the pulmonary ventilation function to a certain extent.

[Key words] Asthma with chronic obstructive pulmonary disease; High resolution computed tomography; Emphysema; Lung function

支氣管哮喘（以下簡稱“哮喘”）和慢性阻塞性肺疾病（COPD）是兩種主要阻塞性肺疾病，二者存在某些共同的病理生理特點，在臨床表現(xiàn)及影像學表現(xiàn)上有一定的重疊，即支氣管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊（ACO）[1-2]。與單純支氣管哮喘及單純性COPD比較，ACO患者肺功能下降速度更快，急性發(fā)作更為頻繁，占用更多的醫(yī)療資源[3-5]。肺功能測定（PFT）是診斷哮喘和COPD的金標準，但在臨床實踐中，當肺功能損傷<30%時，肺功能結(jié)果變化通常不明顯[6-7]，且并非所有患者都能接受肺功能檢查，而高分辨CT（HRCT）具有圖像清晰、無創(chuàng)的特點，能夠觀察肺氣腫范圍、肺大泡、肺小葉形態(tài)結(jié)構(gòu)，在肺部疾病的篩查、診斷及鑒別診斷上有重要價值[8]。

本研究利用HRCT對哮喘、COPD和ACO患者進行掃描，采用CT肺容積定量分析技術測量患者CT肺氣腫容積指標，探討哮喘、COPD、ACO患者肺氣腫差異，并探討ACO患者CT肺氣腫容積指標與肺功能參數(shù)之間的關系，為ACO患者的臨床治療和預后評價提供一定的參考價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2013年3月～2015年3月上海健康醫(yī)學院附屬第六人民醫(yī)院南院（以下簡稱“我院”）呼吸科門診就診及首次住院的初步診斷為支氣管哮喘和/或COPD的患者96例，均進行肺功能、胸部影像學等篩查，共69例患者入選，分為哮喘組、COPD組、ACO組。納入標準：哮喘診斷參照全球哮喘防治創(chuàng)議（GINA）指南[9]，COPD診斷參照慢性阻塞性肺疾病全球創(chuàng)議（GOLD）指南[10]。ACO診斷參考2012年西班牙COPD指南[11]：符合COPD診斷標準，同時支氣管舒張試驗陽性。排除標準：肺功能檢查或HRCT掃描不能配合，HRCT可見肺炎、肺間質(zhì)性病變、肺部占位，胸廓畸形等。本研究經(jīng)我院醫(yī)學倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。所有患者在就診1周內(nèi)完成肺功能檢查和胸部HRCT檢查及臨床評估，包括年齡、性別、身高、體重等。三組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05），具有可比性。見表1。

1.2 肺功能測定

肺功能測定采用德國JAEGER公司的Master Screen Body肺功能儀，并由我院呼吸科有經(jīng)驗的技師完成。質(zhì)控符合美國胸科協(xié)會（ATS）指南及國內(nèi)通行標準。并記錄：吸入支氣管擴張劑后第1秒用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC）、殘氣量（RV）、肺總量（TLC），并計算第1秒用力呼氣容積占用力肺活量的比值（FEV1/FVC%）、殘氣量與肺總量比值（RV/TLC%）。支氣管舒張試驗要求患者吸入沙丁胺醇氣霧劑400 ug前后分別行肺功能測定，兩次間隔時間為15 min。陽性標準：吸入沙丁胺醇氣霧劑400 μg后，F(xiàn)EV1增加12%，且FEV1增加值>200 mL。

1.3 胸部HRCT

1.3.1 胸部HRCT檢查? 所有受試者均采用我院Light speed 16 CT 掃描儀（美國通用公司）進行胸部HRCT掃描。每位受試者分別于深吸氣末屏氣、用力呼氣末屏氣，從肺尖掃描至肺底。掃描參數(shù)：掃描準直距1.5 mm，F(xiàn)OV360 mm，1.25 mm層厚，窗寬1500 Hu，窗位-500 Hu。

1.3.2 胸部HRCT對肺氣腫進行評估? 采用影思公司（Intrasense）Myrian影像分析軟件對胸部CT影像進行三維重建、自動測定左右肺容積，左右肺氣腫容積，并計算低密度區(qū)比例（LAA%，即肺氣腫容積與肺容積之比）來評估肺氣腫。肺容積范圍設定胸腔內(nèi)CT值為-1024-200 Hu并排除氣管的組織。肺氣腫閾值采用軟件默認閾值-950 Hu。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析，計數(shù)資料采用例數(shù)或相對比表示，計量資料采用均數(shù)±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，多樣本均數(shù)比較采用方差分析，參數(shù)之間的相關性分析采用Pearson相關分析。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 三組患者肺功能指標與CT肺氣腫指標比較

三組患者FEV1%預計值、FEV1/FVC%比較差異有高度統(tǒng)計學意義（P < 0.01），且哮喘組>COPD組>ACO組。COPD組、ACO組左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%與哮喘組比較，差異有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）;ACO組和COPD組左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05）。見表2。

2.2 ACO組患者LAA%與肺功能指標的相關性

ACO組患者左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%與FEV1%預計值、FEV1/FVC呈負相關（P < 0.05），與RV/TLC%呈正相關（P < 0.05）。見表3

3討論

ACO具有氣道慢性炎癥及不完全可逆的氣流受限，臨床上對其診斷主要依賴肺功能測定，但肺功能測定受主觀因素影響大，患者的配合程度及動作是否到位都會影響到肺功能結(jié)果，具有嚴重肺大泡，嚴重低氧血癥及嚴重呼吸衰竭等患者無法進行肺功能測定，而胸部HRCT具有較高的空間分辨率，從形態(tài)學上清楚顯示肺氣腫的分布范圍，對肺氣腫進行早期和定量診斷、從而對肺功能進行評價，對病情、治療和預后進行評估[12-13]。

HRCT所示肺氣腫與肺功能各項指標的相關性已有諸多研究[14-16]。如陳淮等[17]比較了COPD患者中CT定量評估與肺功能的相關性發(fā)現(xiàn)無論在深吸氣末或深呼氣末，以-910 Hu或-950 Hu作為閾值，低密度區(qū)比例均與FEV1占預計值的百分比（FEV1%），F(xiàn)VC占預計值的百分比（FVC%），F(xiàn)EV1/FVC、肺活量呈負相關，與TLC、RV、RV/TLC呈正相關。

目前針對ACO患者胸部影像的研究并不多見。Tada等[18]對ACO及COPD患者行多排螺旋CT（MDCT）檢測，并對二者氣道壁面積占氣道總橫截面積的百分比（WA%）和肺血管床總橫截面積（CSA%）進行比較發(fā)現(xiàn)二者低密度肺容積與肺總?cè)莘e比值（LAV%）無顯著差異。本研究中，COPD組與ACO組左肺LAA%，右肺LAA%，全肺LAA%差異無統(tǒng)計學意義，提示二者肺氣腫程度相當，但ACO組和COPD組全肺LAA%與哮喘組比較差異有統(tǒng)計學意義，因此該指標可用于鑒別ACO與單純哮喘。進一步統(tǒng)計分析ACO患者肺功能指標與CT肺氣腫容積指標相關性發(fā)現(xiàn)左肺LAA%、右肺LAA%、全肺LAA%與FEV1%預計值，F(xiàn)EV1/FVC%呈負相關，與RV/TLC%成正相關，提示LAA%越大，肺功能越差。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)位于中下肺的肺氣腫與PFT的相關性好，位于上肺的肺氣腫與PFT的相關性差，說明肺氣腫的分布可能對相關性產(chǎn)生影響，符合文獻報道的結(jié)果[19-20]。這是因為小葉中心型肺氣腫主要集中在上葉，此處的氣體交換少，甚至肺組織破壞較嚴重時對PFT的影響也較小，該區(qū)發(fā)生較廣泛的肺組織破壞可以無PFT異常。

本研究對ACO患者進行胸部HRCT肺氣腫定量分析，得到其與肺功能有良好相關性的結(jié)論，對評估ACO患者尤其是一些無法配合完成肺功能檢查的重癥患者的肺功能有一定參考價值。但本研究仍存在一些局限性：①部分患者臨床資料不全;②研究的例數(shù)相對較少，本研究未分析年齡、身高、吸煙狀態(tài)等因素對HRCT肺氣腫評估的影響;③本研究中COPD及ACO患者均為中重度阻塞性通氣功能障礙患者，缺乏輕度阻塞性通氣功能障礙患者肺功能指標與肺HRCT肺氣腫指標的相關性比較。

[參考文獻]

[1]? 張弘，蔡柏薔.支氣管哮喘慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征簡介[J].中華結(jié)核和呼吸雜志，2014，37（9）：713-715.

[2]? Yanagisawa S，Ichinose M. Definition and diagnosis of asthma-COPD overlap（ACO） [J]. Allergol Int，2018，67（2）：172-178.

[3]? Menezes AM，Montes Dom，Pérez-Padilla R，et al. Increased risk of exacerbation and hospitalization in subjects with an overlap phenotype： COPD-asthma [J]. Chest，2014，145（2）：297-304.

[4]? Rhee CK，Yoon HK，Yoo KH，et al. Medical utilization and cost in patients with overlap syndrome of chronic obstructive pulmonary disease and asthma [J]. COPD，2014，11（2）：163-170.

[5]? Uchida A，Sakaue K，Inoue H. Epidemiology of asthma-chronic obstructive pulmonary disease overlap （ACO） [J]. Allergol Int，2018，67（2）：165-171.

[6]? 謝夢雙.胸部定量CT“肺氣腫指數(shù)“和肺功能MEFV曲線“氣道塌陷角“對于哮喘-慢阻肺重疊綜合征診斷意義的研究[D].濟南：山東大學，2016.

[7]? 趙桂華，王文濤，徐金義.肺功能測定的基本要求[J].中華結(jié)核和呼吸雜志，2012，35（7）：553-555.

[8]? 竇麗陽，于楠，陳穎，等.高分辨CT定量分析老年支氣管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征的臨床研究[J].臨床和實驗醫(yī)學雜志，2017，16（10）：1025-1029.

[9]? Global Strategy for the diagnosis，management，and prevention of chronic obstructive pulmonary disease [EB/OL].http：//www.ginasthma.org/local/uploads/files/GINA_Report，2014，Aug12.pdf

[10]? Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease（GOLD）.Global Strategy for the Diagnosis，Management and Prevention of COPD [EB/OL].http：//www.goldcopd.org/uploads/users/files/GOLD_Report，2015，F(xiàn)eb18.pdf

[11]? Soler-Cataluna JJ，Cosio B，Izquierdou JL，et al. Consensus document on the overlap phenotype COPD-asthma in COPD [J]. Arch Bronconeumol，2012，48（9）：331-337.

[12]? 于寰，江海林，范麗，等.慢性阻塞性肺疾病與正常志愿者的小氣道HRCT定量分析的對照研究[J].實用放射學雜志，2013，29（5）：726-729.

[13]? Park YS，Seo JB，Kim N，et al. Texture-based quantification of pulmonary emphysema on high-resolution computed tomography：comparison with density-based quantification and correlation with pulmonary function test [J]. Invest Radiol，2008，43（6）：395-402.

[14]? Kaya L，zel D，zel BD. Evaluating Qualitative and Quantitative Computerized Tomography Indicators of Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Their Correlation with Pulmonary Function Tests [J]. Pol J Radiol，2017，82（9）：511-515.

[15]? Fan L，Xia Y，Guan Y，et al. Characteristic features of pulmonary function test，CT volume analysis and MR perfusion imaging in COPD patients with different HRCT phenotypes [J]. Clin Respir J，2014，8（1）：45-54.

[16]? 梁凱軼，余艷芳，周慧.AECOPD患者64層MSCT肺容積成像與肺功能測定的相關性研究[J].臨床肺科雜志，2016，21（10）：1805-1807.

[17]? 陳淮，鄭勁平，周潔，等.低劑量多層螺旋CT掃描對慢性阻塞性肺疾病患者肺功能的定量分析價值[J].中華結(jié)核和呼吸雜志，2012，35（4）：291-292.

[18]? Tada Y，Suzuki T，Kawata N，et al. Clinical， physiological， and radiological features of asthma–chronic obstructive pulmonary disease overlap syndrome [J]. Int J Obstruct Pulmon Dis，2015（10）：945-954.

[19]? Grydeland TB，Thorsen E，Dirksen A，et al. Quantitative CT measures of emphysema and airway wall thickness are related to D（L）CO [J]. Respir Med，2011，105（3）：343-351.

[20]? Gao Y，Zhai X，Li K，et al. Asthma COPD Overlap Syndrome on CT Densitometry：A Distinct Phenotype from COPD [J]. COPD，2016，13（4）：471-476.

（收稿日期：2018-05-17? 本文編輯：封? ?華）