CT定量檢測在慢性阻塞性肺疾病中的診斷意義①

劉 艷，鄭國利，卜春紅，魏俊強(qiáng)，朱孝芹

（承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院1放射科，2重癥醫(yī)學(xué)科，3骨外科，4藥劑科，河北 承德 067000）

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）作為一種以氣流受限呈進(jìn)行性發(fā)展為主要特征的可防可治性肺部疾病，發(fā)病率及病死率較高[1]。因此早期明確診斷及防治COPD是目前臨床醫(yī)患廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。目前臨床中主要根據(jù)肺功能檢測及臨床體征進(jìn)行COPD診斷，但肺功能檢測易受諸多影響因素影響，導(dǎo)致肺功能檢測敏感度較低，且患者耐受性較差，無法及時(shí)明確是因COPD引起的一系列阻塞性通氣障礙癥狀，故單一依靠肺功能檢測診斷COPD存在一定偏差[2-3]。文獻(xiàn)報(bào)道[4]，COPD發(fā)病早期，雖臨床表現(xiàn)不明顯，但從形態(tài)學(xué)上而言COPD患者已經(jīng)發(fā)生病變，為臨床早期輔助診斷提供新思路。多層螺旋CT具有無創(chuàng)、可重復(fù)、分辨率高等特點(diǎn)，可通過掃描整個(gè)肺部，對病變部位進(jìn)行定位、定性，并且CT定量檢測可進(jìn)行精確參數(shù)定量分析，能夠客觀反映病灶形態(tài)學(xué)改變，為早期鑒別診斷提供客觀依據(jù)[5-6]。考慮將CT定量檢測應(yīng)用于COPD診斷中可獲益。鑒于此，本研究進(jìn)一步分析CT定量檢測在慢性阻塞性肺疾病中的診斷意義，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象本研究方案已獲得醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批（審批號(hào)：LL092號(hào)）。選取2018年1月-2020年12月期間于本院門診就診的疑似COPD患者157例為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）均出現(xiàn)慢性咳嗽、氣短、胸悶、呼吸困難等呼吸道功能障礙癥狀；（2）均接受胸部CT定量檢測；（3）心功能分級(jí)II～I(xiàn)II級(jí)；（4）患者均簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）術(shù)前合并嚴(yán)重心、肝、腎等臟器功能障礙者；（2）術(shù)前伴有精神疾病及中樞神經(jīng)疾病者；（3）伴有心臟手術(shù)史、惡性腫瘤病史、血栓史、凝血功能異常及血液系統(tǒng)疾病者；（4）術(shù)前2周曾服用精神類藥物者；（5）術(shù)前簡易智力狀態(tài)檢查量表（mini-mental state examination，MMSE）評分＜23分，存在認(rèn)知功能障礙者。

1.2 方法

1.2.1 COPD診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照《慢性阻塞性肺疾病基層診療指南(實(shí)踐版·2018)》[7]中COPD相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）有暴露于吸煙、有害顆粒接觸等危險(xiǎn)因素及出現(xiàn)慢性咳嗽、呼吸困難等癥狀；（2）胸部X線檢測提示肺氣腫；（3）體格檢查發(fā)現(xiàn)呼氣相延長，呼吸音低，可聞及啰音；（4）出現(xiàn)持續(xù)性氣流受限，在吸入支氣管舒張劑后肺功能檢測結(jié)果顯示FEV1/FVC＜70%；（5）除外支氣管擴(kuò)張癥、肺結(jié)核、充血性心力衰竭等慢性肺疾病。根據(jù)上述危險(xiǎn)因素接觸史、臨床表現(xiàn)及體征、實(shí)驗(yàn)室檢查等相關(guān)資料輔助檢查，以肺功能檢測結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 CT定量檢測 采用飛利浦Brilliance 64排螺旋CT掃描儀（荷蘭飛利浦醫(yī)療有限公司）進(jìn)行檢測，指導(dǎo)患者取仰臥位，分別于患者深呼氣及深吸氣后屏氣自肺尖至肺底進(jìn)行檢查，參數(shù)設(shè)置：管電流200 mAs，管電壓 120 kVp，矩陣 512×512，線管旋轉(zhuǎn)速度0.33 s/周，準(zhǔn)直64×0.5 mm，視野32 cm，層厚1 mm，間隔0.625 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，檢測完成后將檢測數(shù)據(jù)上傳至工作站，通過CT圖像分析軟件進(jìn)行定量。（1）將呼吸雙向原始檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)軟件，記錄吸氣及呼氣時(shí)肺容積、肺氣腫指數(shù)，主要為呼吸雙相體素指數(shù)＜-950 HU肺容積占總肺容積的百分比[VI-950（%）]；呼吸相平均肺密度（mean lung density，MLD）。（2）靶支氣管選擇吸氣相右肺上葉尖段、右肺下葉后基底段及左肺下葉后基底段支氣管，記錄上述靶支氣管管腔面積（lumen area，LA），管壁面積（wall area，WA）及管壁面積占血管總面積百分比(WA%)，所有定量CT氣道參數(shù)均為上述3個(gè)靶器官的均值。

1.2.3 肺功能檢測 肺功能檢測與CT掃描時(shí)間＜1周，采用美國森迪斯公司提供的VS229型肺功能檢測儀進(jìn)行肺功能檢測，采集患者第1秒用力呼 氣 量（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1），用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）及FEV1/FVC值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率表示，兩組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用雙變量Spearson相關(guān)性檢測COPD患者CT定量檢測相關(guān)指標(biāo)與肺功能的相關(guān)性；繪制ROC曲線得到曲線下面積（AUC），檢驗(yàn)CT定量檢測對COPD的預(yù)測價(jià)值：AUC＜0.5為無價(jià)值，0.5～0.7為診斷價(jià)值較低，0.7～0.9為診斷價(jià)值中等，＞0.9為診斷價(jià)值高，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 COPD檢測結(jié)果157例疑似COPD患者，最終檢出 COPD112例（71.34%），支氣管哮喘 20例（12.74%），支氣管擴(kuò)張癥15例（9.55%），其他10例（6.37%）。

2.2 基線資料兩組性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；COPD組FEV1、FVC、FEV1/FVC、MLD、LA低于非COPD組，VI-950及WA%高于非COPD組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者一般資料對比（±s）

表1 兩組患者一般資料對比（±s）

項(xiàng)目 χ2/t P值性別(男/女)年齡/歲體質(zhì)指數(shù)/（kg/m2）FEV1/L FVC/L FEV1/FVC（%）VI-950/%MLD/HU LA/mm WA/mm2 WA/%0.238 0.552 0.733＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 0.189＜0.001 COPD組（n=112）85/27 65.72±8.76 24.16±4.83 58.73±5.23 87.26±13.83 67.30±5.12 29.63±6.34-728.23±63.82 10.65±1.43 18.87±3.76 63.26±3.17非COPD組(n=45)30/15 64.82±7.98 23.87±4.72 78.65±4.17 104.76±17.23 75.05±6.43 17.84±4.34-687.65±58.25 12.34±2.59 19.76±3.98 61.54±2.23 1.395 0.597 0.342 22.791 6.666 7.950 11.434 3.691 5.217 1.319 3.322

2.3 CT定量參數(shù)與肺功能相關(guān)性經(jīng)雙變量Spearson相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，肺功能指標(biāo)FEV1/FVC與VI-950、WA%呈負(fù)相關(guān)（r＜0，P＜0.05），與 MLD、LA呈正相關(guān)（r＞0，P＜0.05），見表2。相關(guān)性散點(diǎn)圖見圖1-4。

表2 CT定量參數(shù)與肺功能（FEV1/FVC）相關(guān)性分析

圖1 VI-950與FEV1/FVC相關(guān)性散點(diǎn)圖

圖2 MLD與FEV1/FVC相關(guān)性散點(diǎn)圖

圖3 LA與FEV1/FVC相關(guān)性散點(diǎn)圖

圖4 WA%與FEV1/FVC相關(guān)性散點(diǎn)圖

2.4 CT定量檢測參數(shù)預(yù)測對COPD預(yù)測的價(jià)值分析將COPD作為狀態(tài)變量，將CT定量檢測各項(xiàng)參數(shù)，VI-950、MLD、LA、WA%作為檢驗(yàn)變量，繪制ROC曲線（圖5、6），結(jié)果顯示，CT定量檢測VI-950、MLD、LA、WA%預(yù)測COPD的AUC均＞0.7，具有較高預(yù)測價(jià)值，當(dāng)獲得最佳閾值時(shí)，可獲得最佳預(yù)測價(jià)值。具體參數(shù)見表3。

圖5 VI-950、WA%預(yù)測COPD的ROC曲線

圖6 MLD、LA預(yù)測COPD的ROC曲線

表3 CT定量檢測參數(shù)預(yù)測對COPD預(yù)測的價(jià)值分析

3 討論

COPD是一種以肺血管及小氣管結(jié)構(gòu)重塑為主要病理改變的慢性肺部疾病，臨床表現(xiàn)多樣，異質(zhì)性高，病理機(jī)制較復(fù)雜，臨床早期診斷及病情評估難度較大[8]。本研究結(jié)果顯示，157例疑似COPD患者，最終COPD檢出112例（71.34%），提示臨床COPD發(fā)生率較高，臨床應(yīng)明確早期診斷，以進(jìn)行早期針對性治療，控制疾病進(jìn)展。目前臨床診斷COPD主要依賴傳統(tǒng)的肺功能檢測及臨床癥狀及體征，以肺功能檢測為金標(biāo)準(zhǔn)，但一般情況下肺功能具有較強(qiáng)的代償能力，且當(dāng)機(jī)體處于靜息狀態(tài)時(shí)僅使用肺功能的1/3，而運(yùn)動(dòng)時(shí)則為2/3，這一正常生理功能導(dǎo)致諸多早期COPD患者雖已出現(xiàn)肺功能下降，但無顯著征象，導(dǎo)致這部分患者易被忽視或與其他呼吸道或肺部疾病混淆，增加臨床誤診及漏診發(fā)生率，影響早期控制治療，導(dǎo)致病情進(jìn)展[9-10]。因此在傳統(tǒng)診斷基礎(chǔ)上，積極尋找安全、快速、便捷的輔助檢測方案意義重大。

CT檢測能夠通過掃描檢測快速獲得清晰的肺部影像圖像，可較客觀地反映肺部早期病變情況，而定量檢測通過工作站的處理后，完成各種胸部成像，具有定位準(zhǔn)確、形態(tài)清晰、功能兼顧及定量的優(yōu)勢，可將肺氣腫嚴(yán)重程度、肺血管及支氣管重塑情況反映出來，可彌補(bǔ)肺功能不易檢出的肺組織早期變化的不足，可提高對臨床不典型COPD的診斷[11-12]。CT定量檢測肺密度是根據(jù)肺內(nèi)氣體、血流及肺組織的相對比例決定，因此肺密度檢測能夠較整體反映肺部具體變化情況，為評估肺功能變化提供客觀依據(jù)[13]。CT定量評估肺氣腫常采用百分法及閾值法，閾值法則設(shè)定閾值，計(jì)算CT值低于設(shè)定閾值占全肺容積的百分比，因此作為評價(jià)肺氣腫參數(shù)[14]。文獻(xiàn)報(bào)道[15]，臨床常以-950 HU作為參考閾值，能夠客觀反映肺組織病理變化情況。LA及WA%均可反映氣道重塑變化情況，LA降低，WA%增高，則表明氣道重塑的發(fā)生，氣管壁增厚，氣道發(fā)生狹窄，而氣道重塑是COPD發(fā)生的病理特征表現(xiàn)[16]。本研究結(jié)果顯示，COPD組FEV1、FVC、FEV1/FVC、MLD、LA低于非COPD組，VI-950及WA%高于非COPD組。提示COPD患者出現(xiàn)明顯的肺功能下降，而CT定量檢測出現(xiàn)明顯的MLD、LA降低，VI-950及WA%增高情況。進(jìn)一步經(jīng)雙變量Spearson相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，肺功能指標(biāo)FEV1/FVC與 VI-950、WA%呈負(fù)相關(guān)，與MLD、LA呈正相關(guān)。提示COPD患者VI-950、WA%越低則肺功能損傷越嚴(yán)重，MLD、LA越高，則肺功能損傷越嚴(yán)重。分析其原因可能為肺及氣道早期病理改變無顯著特征，但隨著疾病進(jìn)展，氣道重塑加重，氣道壁增厚，出現(xiàn)呼吸道氣流受阻，進(jìn)一步加重肺功能損傷，而COPD患者肺實(shí)質(zhì)損傷，則導(dǎo)致肺密度降低，隨著疾病進(jìn)展，肺功能損傷加重，導(dǎo)致肺功能下降，因此COPD患者CT定量檢測相關(guān)參數(shù)與肺功能變化密切相關(guān)[17-18]。本研究繪制ROC曲線結(jié)果顯示，CT定量檢測VI-950、MLD、LA、WA%預(yù)測COPD的AUC均＞0.7，具有較高預(yù)測價(jià)值，當(dāng)?shù)玫阶罴验撝?2.100%、-709.129 HU、11.195 mm、62.316可獲得最佳預(yù)測價(jià)值，證實(shí)CT定量檢測相關(guān)參數(shù)在COPD診斷中具有較高應(yīng)用價(jià)值。但本研究入選病例不足，樣本未能反映總體變化情況，在病例選取上可能存在一定偏差，導(dǎo)致研究結(jié)果可能存在一定偏移性，今后仍需進(jìn)行大樣本研究，加以證實(shí)。

綜上所述，CT定量檢測應(yīng)用于COPD鑒別診斷中具有較高診斷效能，在臨床中可通過CT定量檢測進(jìn)行COPD輔助檢測，以提高早期檢出率，為早期治療提供客觀參考依據(jù)。