双气相CT新容积参数评估COPD患者肺通气功能的价值.pdf

:1070房时做到分娩前管理、分娩前宣传、营养支持、产时积极主动、人文关爱及疼痛管理。本研究结果显示观察组疼痛得分低于对照组，且疼痛控制较对照组提高(P 5cm；（3)其他显著影响图像的肺部疾病，如肺结核、肺大面积感染、严重的支气管扩张等。本研究经宁波大学附属人民医院医学伦理委员会审批通过。1.2CT扫描方法采用UCT-55040排螺旋CT(上海联影）对患者进行双气相胸部扫描。扫描参数设置为：管电压12 0 KV，管电流采用uDose自适应动态管电流，平均约10 0 mAs，螺距1.0 7 5,转速0.7 s/r，层厚5.0 mm，层间距5.0 mm，FO V350 m m 350 m m，矩阵512 512。扫描前由技师先对其进行呼吸训练，完成训练后受检者于检查床上取仰卧位，双手抱头。在深吸气末时令受检者屏气并扫描，随后平静呼吸1min，并于深呼气末时令受检者屏气并扫描，两次扫描范围均需包含肺尖至肺底。检查结束后由经验:1071:丰富的放射科技师检查图像，确保两肺图像完整且无明显伪影，并对图像进行薄层骨算法KARL3D迭代重建，采用自适应滤波函数，重建层厚1.0 mm，重建层间距1.0 mm。1.3图像后处理将双气相扫描图像原始数据通过DICOM传输到上海联影的医学影像处理软件uWS-CT（版本R005.5.0.1135761），软件可自动处理图像进行肺分割，识别叶间裂并区分各肺叶，见图1，在吸气相和呼气相CT中分别计算全肺以及各肺叶的容积，并可根据所给出CT值阈值，计算相应的全肺及各肺叶低衰减区域容积及高衰减区域容积，见图2。1.4肺功能检查由主治及以上呼吸科医师对受检者进行肺功能检查，受检者采取端坐姿势，采用Jae-ger肺功能仪(德国耶格)测量患者的肺功能指标，包括第1秒用力呼气容积占预计值百分比（FEV1%pred)、第1秒用力呼气容积占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)。1.5指标计算计算各双气相容积参数，吸气相肺容积为Vins，呼气相肺容积为Vexp，全区收缩比=1一Vms/Vep;LAA%-950Hu为小于一9 50 HU的低衰减区域占肺容积的百分比，是常用的衡量肺气肿的指标，相应获得肺气肿区域容积（Vemp），定义此外的区域为非气肿区域容积(VNemp),非气肿区收缩比=1VNamp-lns/Vemp-Ep;以一8 56 HU为阈值，定义吸气相时大于此阈值的为高衰减区域，定义肺容积去除肺气肿区域和高衰减区域的肺组织容积为功能区（VFum），功能区收缩比=1 Vrum=ms/Vrm-Ep。计算平均肺密度(MLD)，吸气相MLD为MLDms，呼气相MLD为MLDims，全肺密度比=MLDexp/MLDims。1.6统计方法采用SPSS25.0统计软件进行分析，a图1CAD自动化肺分割和肺叶识别注：a为左肺矢状位，黄色为左肺上叶，红色为左肺下叶；b为右肺矢状位，蓝色为右肺上叶，绿色为右肺中叶，橙色为右肺下叶bLAA%.950HU=3.1%图2 CAD识别肺气肿区域及气管腔，7 8 岁COPD患者，男性，GOLD级，两肺呼气相CT重建冠状位图像，红色部分为CAD以一9 50 HU为阈值所描出的肺气肿区域(约占全肺容积3.1%)，蓝色为气管腔区域:1072计量资料以均数土标准差表示，计数资料以率表示，各容积定量参数与肺功能指标采用Spearman相关分析；采用ROC曲线评估各指标对COPD的诊断价值。P0.05表示差异有统计学意义。2结果2.1各容积定量参数与肺功能的相关性分中叶外，全肺及各肺叶的全区收缩比、非气肿区收缩比、功能区收缩比等容积定量参数与FEV1%pred、FEV1/FVC呈正相关(P0.05），见表13。2.2各定量参数的诊断效能比较以FEV1/FVC70%为诊断标准，通过绘制ROC曲线评估各容积和密度参数在诊断COPD中的效能，见图3。全肺收缩比、LAA%-950HU、全肺密度比在诊断COPD中的效能近似，功能区两肺收缩比及非气肿区两肺收缩比用于诊断COPD中的效能更高，见表4。3讨论COPD是一种常见的呼吸道慢性疾病，有无法治愈、反复加重及持续进展等特点，对疾病诊断和治疗的延后将导致患者的肺功能随着疾病进程快速降低，严重影响患者的生命健康和生存质量。当临床肺功能检查发现异常时，患者的肺功能下降可能已超过了30%，研究表明胸部CT相对肺功能检查可以更早发现COPD患者的肺部异常。CT是评价COPD患者结构及病理生理改变的首选检查方法,在COPD病程中的作用函需更多的研究和重视。多年来研究者总结了许多用以衡量 COPD患者肺功能的 CT定量参数，较为常见的有各种容积和密度参数，如肺气肿定量参数LAA%-950HU、M LD，气道定量参数如支气管壁表1全肺及各肺叶全区收缩比与肺功能指标的相关性指标FEV,%pred值P值全肺0.448上肺0.357下肺0.395左肺上叶0.383左肺下叶0.419右肺上叶0.321右肺中叶0.117右肺下叶0.426注：a为上肺包括左肺上叶、右肺上叶；b为下肺包括左肺下叶、右肺中叶、右肺下叶Modern Practical Medicine,August 2023,Vol.35,No.8厚度、壁面积百分比等，也可获得以往只在临床肺功能检查中获取的参数，如功能残气量、残气量及总肺活量等18 。与常规CT相比，双气相CT的容积和密度量化参数对诊断 COPD的效能更高。MLD是较容易获得的密度定量参数，可以用于衡量肺纤维化，也可用于估计肺气肿的程度。通过除右肺MLD计算得到肺密度比，计算两肺在吸气相和呼气表2 全肺及各肺叶非气肿区收缩比与肺功能指标的相关性指标FEV,%pred值P值全肺0.496上肺0.368下肺0.406左肺上叶0.409左肺下叶0.447右肺上叶0.361右肺中叶0.113右肺下叶0.451表3全肺及各肺叶功能区收缩比与肺功能指标的相关性指标FEV,%pred值P值全肺0.496上肺0.368下肺0.406左肺上叶0.409左肺下叶0.447右肺上叶0.361右肺中叶0.113右肺下叶0.4511.00.80.60.40.2FEV/FVC值P值0.050.3710.050.3240.050.3070.050.3550.050.3420.050.0150.050.279FEV/FVC值P值0.050.4940.050.4110.050.3920.050.4510.050.448 0.050.0820.050.360FEV/FVC值P值0.050.4940.050.4110.050.3920.050.4510.050.4480.050.0820.050.360-两肺收缩比-功能区两肺收缩比一非气肿区两肺收缩比呼气相LAA%-950HU全肺密度比0.00.20.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.40.61一特异度图3各量化参数诊断COPD的ROC曲线表4各肺容积/密度参数用于COPD诊断的ROC曲线结果AUC值灵敏度特异度约登指数P值(%)(%)全肺收缩比0.689功能区两肺收缩比0.780非气肿区两肺收缩比0.7 58呼气相LAA%-950HU0.698全肺密度比0.6940.81.090.550.00.40595.264.390.564.381.064.357.175.00.050.5950.050.5480.050.4530.050.3210.05现代实用医学2 0 2 3年8 月第35卷第8 期相过程中的肺密度改变，可间接衡量肺组织的舒张及收缩能力。低衰减区域百分比是常用的肺气肿定量参数，Modani等2 通过与病理标本的宏观及微观计量学对比，估算量化肺气肿的HU阈值为一9 7 0 HU或一9 6 0 HU,考虑到不同CT的参数区别以及容积效应等细微影响，目前最常用LAA%-950HU。本研究中，通过计算MLD得到的全肺密度比在诊断COPD的效能稍低于LAA%-950HU及其他容积参数。两肺收缩比是通过两肺在吸气相/呼气相的容积改变，直接衡量两肺的舒张和收缩能力，反映两肺的顺应性3。对COPD患者而言，其肺气肿病变将直接减少了正常肺组织容积，也通过张力等因素间接减少了周围的正常肺组织的通气能力，而慢性支气管病变则进一步降低了正常肺组织的顺应性和通气能力4。本研究通过去除肺气肿区域和高衰减区域，尝试将肺气肿和小气道病变这两个COPD的基础病理改变纳入同一个容积参数中，发现非气肿区收缩比与肺功能指标的相关性高于全区收缩比，用于诊断COPD的效能更高，而功能区收缩比和肺功能的相关性、诊断COPD的效能同样超过了全区收缩比，但与非气肿区收缩比的差异并不显著；猜测是因为COPD患者肺部的高衰减区域对于肺功能的影响相对较小，可产生直接且显著影响的慢性小气道病变需要用更好的方式来量化。两下肺的收缩比，包括全区收缩比、非气肿区收缩还是功能区收缩比，其与肺功能指标的相关性均高于上肺，或许是与肺气肿的分布对肺功能的影响有关，导致下肺的收缩比下降对肺功能指标影响更显著1。肺气肿是产生静态肺过度充气的重要原因，诸如肺弹性下降、气流阻力上升等因素导致动态肺过度充气，静态肺过度充气和动态肺过度充气综合导致了肺过度充气，继而导致COPD患者呼吸困难及降低患者运动耐量。本研究中所提出的肺功能区收缩比一定程度上反映了COPD患者两肺内保留功能的肺组织的顺应性，或可进一步对其与患者的肺静态和动态过度充气的相关性展开研究。综上所述，通过双气相CT获得的非气肿区收缩比和功能区收缩比两个容积参数与COPD患者的肺功能相关,有望对COPD的诊断发挥一定作用。利益冲突所有作者声明无利益冲突1073:参考文献1 HALPIN D M G,CRINER G J,PAPI A,et al.Global Initiative forthe diagnosis,management,and prevention of chronic obstruc-tive lung disease.The 2020 GOLD science committee report onCOVID-19 and chronic obstructive pulmonary diseaseJ.Am JRespir Crit Care Med,2021,203(1):24-36.2 GBD 2019 Chronic Respiratory Diseases Collaborators.Globalburden of chronic respiratory diseases and risk factors,1990-2019:An update from the Global Burden of Disease Study 2019.E Cli-nical Medicine,2023,59:101936.3王玲,袁慧书,程晓光,积极推进定量CT的临床应用.中华放射学杂志,2 0 2 1,55(4):337-339.4】高小燕,曹宪宪,梁志冉,等.双气相CT支气管参数对慢性阻塞性肺疾病通气受限诊断的价值J.实用放射学杂志,2 0 2 0,36(9):1484-1488.5】王雷,赵凡惠,李建龙,等,基于CT双气相扫描对 COPD患者肺容积定量研究.中国临床医学影像杂志,2 0 19,30(9):6 17-6 2 0.6 LOPEZ-CAMPOS J L,TAN W,SORIANO J B.Global burden of COPD.Respirology,2016,21(1):14-23.7 AGUSTI A,HOGG JC.Update on the pathogenesis of chronic ob-structive pulmonary diseaseJ.N Engl J Med,2019,381(13):1248-1256.8 BAKKERJ T,KLOOSTER K,VLIEGENTHART R,et al,Meas-uring pulmonary function in COPD using quantitative chest com-puted tomography analysis1.Eur Respir Rev,2021,30(161):210031.9 BAKKER J T,KLOOSTER K,BOUWMAN J,et al.Evaluation ofspirometry-gated computed tomography to measure lung volumesin emphysema patientsJ.ERJ Open Res,2022,8(1):00492-2021.10郑国利,刘艳，卜春红,等.双气相定量CT诊断COPD与肺气肿指数相关性研究J.现代科学仪器,2 0 2 1,38(5):10 9-113.11 KARIMI R,TORNLING G,FORSSLUND H,et al.Differences inregional air trapping in current smokers with normal spirometry.Eur Respir J,2017,49(1):1600345.12 MADANI A,ZANEN J,DE MAERTELAER V,et al.Pulmonaryemphysema:Objective quantification at multi-detector row CT-comparison with macroscopic and microscopic morphometryJ.Radiology,2006,238(3):1036-1043.13 KUNDU S,GU S,LEADER J K,et al.Assessment of lung volumecollapsibility in chronic obstructive lung disease patients using CTJ.Eur Radiol,2013,23(6):1564-1572.14 LEVIN D L,SCHIEBLER M L,HOPKINS S R,Physiology for thepulmonary functional imagerJ.Eur J Radiol,2017,86:308-312.15王雷,沈聪,邹常咏,等.基于CT定量评估肺气肿肺叶分布特点与肺功能的相关性.西安交通大学学报（医学版),2 0 18,39(6)：902-906.16 GAGNON P,GUENETTE J A,LANGER D,et al.Pathogenesis ofhyperinflation in chronic obstructive pulmonary diseaseJ.Int JChron Obstruct Pulmon Dis,2014,9:187-201.收稿日期：2 0 2 3-0 4-10(本文编辑：陈志翔）