體質量指數(shù)和胸部CT特征在綜合評估慢性阻塞性肺疾病中的價值

李 論，劉 毅，李 佳，高金明

1中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 北京協(xié)和醫(yī)院呼吸科，北京 100730 2民航總醫(yī)院呼吸科，北京 100123

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種常見的、可防可治的疾病，以持續(xù)呼吸系統(tǒng)癥狀和不可逆氣流受限為主要特征。不可逆氣流受限的定義為吸入支氣管擴張劑后第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)/用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)<70%。目前在臨床上主要是根據(jù)氣流受限程度、生活質量和急性加重次數(shù)來評估患者嚴重程度及指導治療[1]。COPD曾被劃分為慢性支氣管炎型和肺氣腫型兩種表型。在病理層面上，氣流受限的原因主要來源于外周氣道改變和肺彈性回縮力喪失。鑒于氣道和肺氣腫方面病理改變對氣流受限影響程度因人而異，并與差異化臨床特征密切相關，因此，COPD是一種異質性很強的疾病。同時，COPD也是一個全身性疾病，營養(yǎng)狀態(tài)對 COPD的影響受到廣泛關注。有研究表明，反映營養(yǎng)狀況的體質量指數(shù)(body mass index，BMI)與疾病表型表達和預后密切相關[2]，也有研究將BMI應用于COPD表型的劃分[3- 4]。近年來，隨著慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD)指南的不斷更新，對COPD的評估亦逐漸細化，但在患者分組等方面存在諸多不足[5- 7]。目前國內對如何評估COPD患者的營養(yǎng)狀況和CT影像學特征尚未達成共識。本研究分析了不同營養(yǎng)狀況、肺氣腫嚴重程度和CT表現(xiàn)型COPD患者的臨床特征，以期為COPD分型和評估提供有效的參考依據(jù)。

對象和方法

對象采用橫斷面研究，納入2017年6月至2018年6月在北京協(xié)和醫(yī)院和民航總醫(yī)院呼吸科就診的穩(wěn)定期COPD患者。入選標準：(1)符合GOLD指南中對COPD的診斷標準，即有呼吸困難，慢性咳嗽、咳痰以及COPD風險因素暴露史的患者，肺功能檢查提示應用支氣管擴張劑后FEV1/FVC<0.70；(2)處于COPD穩(wěn)定期，即臨床癥狀穩(wěn)定或輕微[1]。排除標準：(1)4周內出現(xiàn)COPD急性加重；(2)合并其他肺部疾病，如：支氣管擴張、肺間質疾病、活動性肺結核、胸腔積液、肺部腫瘤、肺切除術等；(3)合并心功能不全、嚴重肝腎功能障礙、精神及認知功能障礙、聽力及交流障礙等。(4)依從性差。本研究獲得北京協(xié)和醫(yī)院和民航總醫(yī)院倫理委員會批準，所有患者均簽署研究知情同意書。

方法收集患者年齡、性別、身高、體質量、吸煙史、上一年急性加重次數(shù)等。行COPD評估測試(COPD assessment test，CAT)[8]，完善肺功能檢查。從影像歸檔和通信系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)[9]查閱影像學資料，進行肺氣腫嚴重程度評估及分型。

體質量指數(shù)計算公式：體質量指數(shù)(body mass index，BMI)=體質量/身高2(kg/m2)。根據(jù)衛(wèi)生行業(yè)標準《成人體重判定》(WS/T428- 2013)標準[10]將BMI為4級：(1)體質量過低：BMI<18.5 kg/m2；(2)體質量正常：18.5 kg/m2≤BMI<24.0 kg/m2；超重：24.0≤BMI<28.0 kg/m2；肥胖：BMI≥28.0 kg/m2。

肺功能檢查：采用德國耶格公司MasterScreen IOS肺功能儀測定，主要指標包括FEV1、FEV1占預計值百分比(FEV1%pred)、FVC、FVC占預計值百分比(FVC%pred)、FEV1/FVC，殘氣量(residual volume，RV)/肺總量比值(total lung capacity，TLC)、一氧化碳彌散量占預計值的百分比(carbon monoxide diffusing capacity as percentage of predicted value，DLco%pred)。

肺功能分級：根據(jù)GOLD指南分為：(1)輕度：FEV1>80%預計值；(2)中度：50%預計值≤FEV1<80%預計值；(3)重度：30%預計值≤FEV1<50%預計值；(4)極重度：FEV1<30%預計值[1]。

肺氣腫程度評估及分型：采用PACS查閱患者近3個月的胸部CT并根據(jù)Goddard評分[11]分別對受試者的左右上肺野、中肺野、下肺野的血管破裂區(qū)和低吸收區(qū)進行評分：(1)0分：無異常；(2)1分：異常不超過25%；(3)2分：異常不超過50%；(4)3分：異常不超過75%；(5)4分：該肺野的全部區(qū)域都有異?；驇缀蹩床坏秸７谓M織。各個區(qū)域的評分之和即為總分。根據(jù)總分可對肺氣腫嚴重程度分組：(1)輕度：總分≤8分；(2)中度：8分<總分≤16分；(3)重度：總分>16分。

根據(jù)胸部CT中是否存在肺氣腫和支氣管管壁增厚可將COPD分為3個亞型：(1)A型：無肺氣腫或輕度肺氣腫，伴或不伴支氣管管壁增厚；(2)E型：明顯肺氣腫，無支氣管管壁增厚；(3)M型：同時存在明顯的肺氣腫和支氣管管壁增厚。

統(tǒng)計學處理采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件，對計量資料使用kolmogorov-Smimov法進行正態(tài)性檢驗；符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示，非正態(tài)分布者以M(Q1，Q3)表示；多組均值比較符合正態(tài)分布及方差齊性數(shù)據(jù)采用單因素方差分析，組間比較采用LSD法，不滿足條件則多組間比較采用Kruskal-Wallis法檢驗；將性別、年齡、吸煙史及BMI控制后，對Goddard評分和肺功能、CAT評分及急性加重次數(shù)之間進行偏相關分析；P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義；多組比較時，對P值進行Bonferroni校正。

結 果

一般情況符合入選條件的COPD患者共256例，其中，男194例，女62例，平均年齡(69±10)歲(40～93歲)；不吸煙者61例，吸煙者195例，其中140例已戒煙，中位吸煙量為33.5包/年(0.1～120包/年)；平均BMI為(24.1±4.0)kg/m2(14.1～35.9 kg/m2)；平均CAT評分為(14.9±7.1)分(0～33分)；肺功能分級輕度組(1級)27 例，中度組(2級)128例，重度組(3級)84 例，極重度組(4級)17例。

各BMI組臨床資料的比較256例COPD患者中，體質量過低18例，體質量正常119例，超重74例，肥胖45例，各組患者在年齡(F=1.725，P=0.163)、RV/TLC水平(F=1.353，P=0.265)、CAT評分(F=0.359，P=0.783)、上一年急性加重次數(shù)(H=4.721，P=0.193)方面差異均無統(tǒng)計學意義。

體質量正常(t=-2.701，P=0.0080)、超重(t=-3.506，P=0.001)和肥胖組(t=-4.323，P=0.000)的FEV1%pred明顯高于體質量過低組，肥胖組明顯高于體質量正常組(t=-3.096，P=0.002)。體質量正常(t=-3.081，P=0.002)和超重組(t=-2.766，P=0.006)的FVC%pred明顯高于體質量過低組。超重組的FEV1/FVC明顯高于體質量正常組(t=-3.702，P=0.001)，肥胖組明顯高于體質量過低組(t=-4.742，P=0.000)、體質量正常組(t=-5.785，P=0.000)和超重組(t=-2.984，P=0.003)。超重組的DLco%pred明顯高于體質量過低組(t=-3.042，P=0.003)和體質量正常組(t=-3.128，P=0.002)，肥胖組也明顯高于體質量過低組(t=-4.742，P=0.000)和體質量正常組(t=-5.785，P=0.000)。超重(Z=4.535，P=0.000)和肥胖組(Z=5.422，P=0.000)的Goddard評分明顯低于體質量正常組(表1)。

Goddard評分與肺功能、CAT評分和急性加重的偏相關分析控制了年齡、性別、吸煙史和BMI的偏相關分析結果顯示，Goddard 評分與FEV1/FVC(r=-0.230，P=0.022)和DLco%pred(r=-0.531，P=0.000)呈顯著負相關，與CAT評分(r=0.244，P=0.021)呈顯著正相關；與FEV1%pred(r=-0.122，P=0.230)、FVC%pred(r=0.031，P=0.763)、RV/TLC(r=0.116，P=0.414)和急性加重次數(shù)(r=0.005，P=0.965)無顯著相關性。

表1 各體質量指數(shù)組臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data among different body mass index groups

FEV1%pred：第1秒用力呼氣容積占預計值百分比；FVC%pred：用力肺活量占預計值的百分比；FEV1/FVC：第1秒用力呼氣容積/用力肺活量；RV/TLC：殘氣量/肺總量；DLco%pred：一氧化碳彌散量占預計值的百分比；多重比較時，采用Bonferroni法將P值校正為0.0083(0.05/6)：與體質量過低組比較，aP<0.0083；與體質量正常組比較，bP<0.0083；與超重組比較，cP<0.0083
FEV1%pred：forced expiratory volume in one second as percentage of predicted value；FVC%pred：forced vital capacity as percentage of predicted value；FEV1/FVC：forced expiratory volume in one second/ forced vital capacity；RV/TLC：residual volume/total lung capacity；DLco%pred：carbon monoxide diffusing capacity as percentage of predicted value；for multiple comparisons，thePvalue was corrected to 0.0083(0.05/6)by the Bonferroni method：aP<0.0083 compared with underweight group；bP<0.0083 compared with normal weight group；cP<0.0083 compared with overweight group

慢阻肺CT表現(xiàn)型與CAT評分、肺功能、急性加重的關系按慢阻肺CT表現(xiàn)型分型，256例患者中，A型171例，E型43例，M型42例。E型(t=3.467，P=0.001)和M型(t=3.031，P=0.003)的BMI、E型(t=2.484，P=0.015)和M型(t=2.969，P=0.004)的FEV1/FVC及E型(t=4.928，P=0.000)和M型(t=2.489，P= 0.0163)的DLco%pred均明顯低于A型；M型的FEV1%pred、FVC%pred、RV/TLC和急性加重方面均較A、E兩型更差，但差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)(表2)。

討 論

BMI是一種評估是否存在肥胖的簡單易行的臨床指標。研究顯示，低BMI與高全因死亡率和COPD相關的死亡率有關[12- 13]。也有研究在COPD患者中發(fā)現(xiàn)肥胖與更差的生活質量、更多的合并癥以及更嚴重的急性加重相關聯(lián)[14]。肥胖是COPD的有害因素還是保護性因素仍存在爭議。COPD可引起肺外表現(xiàn)，包括體質量下降、營養(yǎng)不良及骨骼肌功能異常，進而導致活動耐量下降等。越來越多的證據(jù)表明，改善營養(yǎng)狀況可以提高營養(yǎng)不良患者的生活質量、呼吸肌力量等[15]。本研究結果顯示，與低BMI組相比，高BMI組COPD患者肺功能通氣及彌散水平更高，而急性加重次數(shù)更少，與既往研究一致[16- 17]。多項研究發(fā)現(xiàn)，低BMI與肺氣腫的發(fā)生存在相關性[18- 19]。本研究結果提示，超重及肥胖的COPD患者較體質量正常者肺氣腫程度更輕，與體質量過低組無明顯差異，但仍呈現(xiàn)BMI升高是保護性因素的趨勢。因此，BMI可作為評估和管理COPD患者病情的有效指標。

Goddard等[11]曾提出應用肺氣腫視覺評分法評估肺氣腫的嚴重程度，該評分與肺功能及病理肺氣腫指標的相關性已被廣泛認同。本研究采用Goddard評分評估慢阻肺患者的肺氣腫情況，較后期逐漸發(fā)展的CT定量分析手段更加簡單直觀，利于呼吸科醫(yī)師在臨床工作中的快速應用。本研究結果表明，Goddard評分與肺功能指標FEV1/FVC和DLco%pred呈顯著負相關。Zhang等[20]研究表明，CAT評分與肺氣腫CT定量測定值呈正相關，與本研究中肺氣腫嚴重程度與CAT評分相關性結果一致。Wei等[21]發(fā)現(xiàn)頻繁的急性加重可導致COPD患者肺氣腫程度加重，但本研究未發(fā)現(xiàn)肺氣腫與急性加重的相關性，推測可能與肺氣腫評估手段及急性加重納入標準不同有關。胸部CT的Goddard評分可以作為肺功能檢查的有效補充手段，尤其在肺功能操作配合不佳的患者中，可行胸部CT以便全面了解患者的病情。此外，胸部CT評估肺氣腫的敏感性更高，可以發(fā)現(xiàn)早期肺氣腫并通過Goddard評分對患者進行綜合評估。

表2 不同慢阻肺CT表現(xiàn)型臨床資料的比較Table 2 Comparison of clinical data with different CT phenotypes in COPD patients

多重比較時，采用Bonferroni法將P值校正為0.0167(0.05/3)：與A型相比較，aP<0.0167
For multiple comparisons，thePvalue was corrected to 0.0167(0.05/3)by the Bonferroni method：aP<0.0167 compared with type A

COPD的病理機制包括炎癥破壞肺實質導致肺彈性回縮力的下降，或者是支氣管炎特征性的氣道狹窄、管壁增厚的改變，抑或是二者共同作用。肺氣腫型和支氣管炎型在臨床表現(xiàn)、肺功能檢查、影像學特征方面也有所不同[22]。近年GOLD指南也在肺功能分級的基礎上逐漸加入了生活質量評分、急性加重次數(shù)等指標多方面評估COPD進而指導治療，但并未揭示COPD不同表型間差異化的病理特征及臨床特征的異質性[23]。胸部定量CT可以較為客觀且無創(chuàng)的評估COPD肺氣腫程度及氣道形態(tài)，在表型研究中具有一定價值，并也在哮喘氣道重塑相關研究中展開應用[24- 25]。Nakano等[26- 27]研究表明，胸部CT可用于評測氣道和肺密度，從而可對COPD不同表型進行描述和分析。Subramanian等[28]研究提示，與氣道炎癥型相比，影像學以肺氣腫為主的COPD患者肺功能阻塞程度更重、氣體交換能力更差、BMI更低。本研究通過半定量手段將COPD患者CT影像分型，通過分析臨床特征發(fā)現(xiàn)M型患者在肺功能、急性加重方面表現(xiàn)更差，A型表現(xiàn)更好，與Fujimoto等[29]研究結果一致。胸部CT在COPD患者中的應用不僅限于鑒別診斷及手術評估，同時也在表型方面指導診治。對胸部CT影像的直接觀察和視覺分級可以與定量評估方法一樣精確，在臨床實踐過程中也更容易體現(xiàn)。我們認為，在GOLD指南對肺功能、生活質量和急性加重程度評估的基礎上，仍需關注胸部影像學對COPD表型的評估，對M型的患者引起重視，加強對疾病的監(jiān)控并實施個體化治療。

本研究存在以下局限性：(1)研究樣本較少，不能代表整個COPD人群；(2)COPD患者基線治療可能存在差異，對臨床特征分析存在潛在影響；(3)沒有對患者進行隨訪、臨床用藥效果評估及預后的觀察。今后需要更多的研究進一步明確BMI對COPD患者的影響，以及拓展胸部CT在COPD診治過程中的應用。