不同时期慢性阻塞性肺疾病患者呼吸双相计算机断层扫描征象及相关定量参数与患者肺功能相关性研究

纪蒙蒙, 张晓辰, 李 永, 朱晓龙, 杨 飞, 崔书君

河北北方学院附属第一医院 医学影像部,河北 张家口 075000

慢性阻塞性肺疾病是一种以气流受限为特征的呼吸系统疾病,患者病情呈进行性发展,气流受限不完全可逆,可导致患者呼吸衰竭而威胁生命安全[1]。肺功能检查是临床诊断慢性阻塞性肺疾病的“金标准”,也是评估患者病情分期与肺气肿严重程度的重要指标,但检查过程中需要患者较好配合且费时费力,检查结果准确性受到诸多因素的影响,因此,通过肺功能检查对患者病情进行评估难以满足目前临床需求[2]。计算机断层扫描(computed tomography,CT)定量检查以其全面性和客观性被广泛应用于呼吸系统疾病的检查,在辨别患者肺气管病变、空气潴留情况、肺气肿发生及严重程度方面均具有较好的应用价值[3-4]。本研究旨在探讨缓解期与急性加重期慢性阻塞性肺疾病患者呼吸双相CT征象及相关定量参数与患者肺功能的相关性。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取河北北方学院附属第一医院2022年1—12月收治的197例慢性阻塞性肺疾病患者为研究对象。纳入标准:符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2013年修订版)》[5]中慢性阻塞性肺疾病相关标准者;无精神障碍、语言障碍、听力障碍,能配合检查者;无支气管炎症疾病者;肺功能检查时能够完成用力呼吸动作者等。排除标准:合并肺部手术史者;合并恶性肿瘤疾病者;胸廓畸形者;检查图像伪影明显,影响判断者;合并肺结核、矽肺等其他影响肺功能检查疾病者。根据病情分期将患者分为缓解期组(n=85)与急性加重期组(n=112)。缓解期组:男性49例,女性36例;平均年龄(59.83±7.23)岁。急性加重期组:男性61例,女性51例;平均年龄(60.21±7.58)岁。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准。所有患者均签署知情同意书。

1.2 检查方法 所有患者入院后均采用东芝320排螺旋CT扫描仪,将防护用具覆盖在患者头颈部及中下腹部,分别于最大吸气末及最大呼气末提醒患者屏气,并行自肺尖至肺底螺旋扫描,扫描参数:电压80 kV、电流50 mA、视野380 mm、扫描准直1.5 mm、肺窗窗宽1 500 HU、重建层厚5 mm、窗位-500 HU。

1.3 观察指标 记录并比较两组患者的肺功能指标,包括第1秒用力呼气量(forced expiratory volume in the first second,FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、FEV1/FVC、慢性阻塞性肺疾病评估测试(chronic obstructive pulmonary disease assessment test,CAT)评分。CAT评分总分40分,得分越高,患者病情越严重[6]。比较两组患者呼气相、吸气相CT定量参数,包括呼吸双相全肺容积(total lung volume,TLC)、平均肺密度(mean lung density,MLD)。

2 结果

2.1 两组患者肺功能指标比较 急性加重期组FEV1、FVC、FEV1/FVC均低于缓解期组,CAT评分高于缓解期组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者肺功能指标比较

2.2 两组患者呼气相、吸气相CT定量参数比较 急性加重期组呼气相、吸气相TLC均高于缓解期组,呼气相、吸气相MLD均低于缓解期组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者呼气相、吸气相CT定量参数比较

2.3 呼气相、吸气相CT定量参数与肺功能相关性 Pearson相关分析结果显示:呼气相TLC与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈负相关(r=-0.463、-0.369、-0.576,P<0.05),与CAT评分呈正相关(r=0.482,P<0.05);呼气相TLC与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈负相关(r=-0.481、-0.479、-0.510,P<0.05),与CAT评分呈正相关(r=0.485,P<0.05);吸气相MLD与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相关(r=0.409、0.437、0.460,P<0.05),与CAT评分呈负相关(r=-0.512,P<0.05);吸气相MLD与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相关(r=0.536、0.395、0.422,P<0.05),与CAT评分呈负相关(r=-0.496,P<0.05)。

3 讨论

慢性阻塞性肺疾病患者缺乏临床典型特征,出现明显症状后肺功能损伤大多已经超过30%[7-8]。随着慢性阻塞性肺疾病患者病情进展,氧化应激反应、炎症反应等持续发生,患者肺组织和肺功能的损伤逐渐严重,极易引起空气潴留而引发呼吸衰竭[9-10]。本研究结果显示,急性加重期组FEV1、FVC、FEV1/FVC均低于缓解期组,CAT评分高于缓解期组,差异均有统计学意义(P<0.05)。这表明,与慢性阻塞性肺疾病缓解期比较,慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者肺功能受损更加严重。肺功能检查现阶段仍为临床诊断和评估慢性阻塞性肺疾病分期的“金标准”,但部分病情较严重的患者配合度不佳无法完成相关检查,同时其难以区分小气道病变和肺气肿,无法对病灶进行定位,因此,采用一种良好的检查方法对患者病情进行诊断和评估对于疾病的临床防治具有重要意义[11-12]。

目前,CT检查普遍应用于肺部疾病的诊断和病情严重程度的评估,具有成像速度快、可连续进行扫描、扫描范围大、可全方位地收集图像信息等优点,可不间断地对患者肺部情况进行观察。CT拥有强大的后处理技术,可对患者肺部检查图像进行三维重建,但常规CT检查无法直接对小气道进行形态学评估,因此,在评估患者病情方面还有一定缺陷,但通过呼吸双相CT获取肺部密度参数可以间接评估阻塞性肺部疾病患者气道阻塞情况,进而对患者病情进行评估[13-16]。有研究报道,不同分级慢性阻塞性肺疾病患者CT影像征象存在明显差异,慢性阻塞性肺疾病患者CT影像征象表现情况主要与其病情分级情况有关[17]。呼吸双相CT扫描可有效反映慢性阻塞性肺疾病患者肺部病变程度,呼吸双相CT定量参数联合可增强对其肺部形态学细微变化的捕捉能力,特异性识别气流阻滞、气体潴留引起的肺部变化,进而全面反映患者肺功能情况[18]。TLC是准确性、客观性均较好的呼吸双相CT定量参数,可有效降低因呼吸道内气体密度对测量结果的影响,提高检查结果的精确程度,而MLD可用于量化肺部气体潴留程度和范围,是由肺部气体、组织和血液按照一定比例计算出来的,对于小气道病变有较好的识别作用[19]。本研究结果显示,急性加重期组FEV1、FVC、FEV1/FVC均低于缓解期组,CAT评分高于缓解期组,差异均有统计学意义(P<0.05)。这说明,慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者和缓解期患者肺功能指标存在明显差异。相关性分析结果显示:呼气相、吸气相TLC与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈负相关,与CAT评分呈正相关;呼气相、吸气相MLD与FEV1、FVC、FEV1/FVC呈正相关,与CAT评分呈负相关。这说明,慢性阻塞性肺疾病患者呼气相、吸气相TLC、MLD变化与患者肺功能明显相关。与缓解期比较,慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者气道壁存在持续的慢性炎症刺激,可引起气道壁弹力纤维损伤、黏膜水肿,失去支撑作用,进而导致气道狭窄,顺应性降低,阻力增加,患者吸气时,由于胸腔负压的影响使其肺部过度充气、TLC增大,可引起空气潴留和通气障碍的发生[20];在呼气时,肺部弹性纤维减少,塌陷的支气管使气流流出受阻,加之肺的弹性回缩力下降,使得呼气相TLC增大。从肺部总体变化来看,由于右肺主支气管形态粗短,与气管夹角较小,急性加重期时,炎性因子沿着气管更容易到达右肺,使得面积相对较大的右肺最先受累及,肺功能下降明显,在此过程中由于容积的变化使得患者肺MLD出现相应变化[21]。

综上所述,缓解期与急性加重期慢性阻塞性肺疾病患者呼吸双相CT征象无明显差异,但其呼气相、吸气相TLC、MLD存在显著差异,且与患者肺功能存在明显相关性,可用于辅助评估肺功能。