CT定量分析对慢性阻塞性肺疾病高危人群的诊断价值.pdf

中国中西医结合影像学杂志2 0 2 3年9 月第2 1卷第5期心胸影像学CT定量分析对慢性阻塞性肺疾病高危人群的诊断价值刘明珠,罗洁君1,管宇范丽,刘士远1.同济大学附属同济医院医学影像科，上海2 0 0 0 0 3；2.海军军医大学第二附属医院放射诊断科，上海2 0 0 0 0 3【摘要】目的：探讨CT定量分析对慢性阻塞性肺疾病（COPD)高危人群的诊断价值。方法：回顾性分析行肺功能检查和胸部CT平扫的6 9 3例患者。根据肺功能检查结果，分为正常组2 2 2 例 第1秒用力呼气容积(FEVI)与用力肺活量(FVC)比值（FEV/FVC）7 0%，FEV 占预测值的百分比（FEV.%）9 5%）和高危组47 1例（FEV/FVC70%，8 0%FEV.%0.05），而性别、吸烟史、肺功能参数（FEVI、FEV/FV C)差异均有统计学意义（均P0.001）。单因素logistic回归分析发现,2 组吸烟史、性别、全肺、右肺中叶及左肺的LAA%、全肺及第58 级支气管WIA、全肺及第58 级支气管L/A等16 个参数差异均有统计学意义（均P70%,FEV%95%)and the high-risk group(471 cases,FEV/FVC70%,80%FEV,%0.05).However,there were significantdifferences in gender,smoking history,and pulmonary function parameters(FEV,FEV/FVC)(P0.001).Univariate logistic regressionanalysis was performed on the quantitative CT parameters of two groups,and showed that 16 parameters,including smokinghistory,gender,LAA%in the right middle lobe,left lung and whole lung,W/A and L/A in the 5 to 8 generations of bronchi,were statistically significant(all P70%,第1秒用力呼气容积占预测值的百分比(ratio of forced expiratory volume in thefirst second to the expected value,FEV,%)95%。C O PD 高危人群，即排除其他疾病后未达到COPD的肺功能检测诊断标准的疾病,8 0%FEV%70%。排除标准：无法配合肺功能检查，吸气末和/或呼气末无法屏气者。临床信息不全；图像质量差，影响分析。有肺部基础疾病，包括肺实质较大占位性病变及严重肺间质纤维化、大面积肺部感染,以及胸廓畸形。胸腔积液。急性肺栓塞或肺梗死患者。胸部手术史，如肺减容手术术后。?严重肺动脉高压、严重肺结核、支气管扩张及哮喘患者。肺功能检查不全者。根据肺功能检查结果,6 9 3例分为正常组(FEV/FVC70%,FEV%95%)和高危组(FEV/FVC70%,80%FEV%95%)9-11。本研究经医院伦理委员会批准，患者已签署知情同意书。中国中西医结合影像学杂志2 0 2 3年9 月第2 1卷第5期1.2仪器与方法1.2.1 肺功能检查?使用德国Jaeger公司Carefusion型肺功能仪检测FEV/FVC和FEVi2个指标。1.2.2CT扫描使用GE64排LightspeedVCT机行胸部平扫。患者取仰卧位，采用最大吸气末屏气扫描。扫描范围从胸廓人口至隔肌水平。扫描参数：120kV,200mAs,层厚5mm。使用标准算法重建图像,层厚1、1.2 5mm。1.3图像分析将吸气相CT扫描原始数据导入COPD专用分析软件（A-VIEW软件，苏州信息科技有限公司），进行肺气肿及气道定量测量，获得全肺及肺叶水平的肺气肿参数、全肺第58 级支气管的气道参数。肺气肿参数包括深吸气末全肺及肺叶水平阈值-9 50 HU以下低衰减区占全肺体积的百分比(the percentage oflow attenuation areavolume,LAA%)。气道参数包括管壁面积(wall area，WA）管腔面积(lumen area,LA）、气道总面积(airway area,AA）,并自动计算管壁面积与气道面积比值(ratio of wall area to airwayarea,W/A）、管腔面积与气道面积比值（ratio of lumen area toairway area,L/A)。1.4统计学方法使用SPSS26.0软件进行统计学分析。首先检验数据是否符合正态分布与方差齐性。服从正态分布的定量资料用xs表示，否则用M(QL,Qu)表示。对定量CT参数行单因素logistic回归分析,将有统计学意义的定量CT参数(P0.1)转换为二分类变量。将转换后的二分类变量和一般资料中有临床意义的变量纳人多因素logistic回归分析探讨COPD高危人群的独立预测因素。以P0.05），性别、吸烟史、肺功能参数(FEVi、FEV/FV C)差异均有统计学意义(均P0.001)。2.2单因素logistic回归分析结果（表2)单因素logistic回归分析发现,2 组吸烟史、性别、全肺、右肺中叶及左肺的LAA%、全肺及第58级支气管WIA、全肺及第5 8 级支气管L/A等16个参数差异均有统计学意义（均P0.05)。中国中西医结合影像学杂志2 0 2 3年9 月第2 1卷第5期组别例数正常组222高危组471P值组别正常组高危组P值注：FEV/FVC为第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值，FEV为第1秒用力呼气容积。变量年龄BMI吸烟史性别LAA%全肺右肺上叶右肺中叶右肺下叶左肺上叶左肺下叶L/A全肺第5级支气管第6 级支气管第7 级支气管第8 级支气管WIA全肺第5级支气管第6 级支气管第7 级支气管第8 级支气管注：LAA%为低衰减区占全肺体积的百分比，L/A为管腔面积与气道面积比值，W/A为管壁面积与气道面积比值,为回归系数，OR为优势比。单因素logistic回归分析为了避免把可能有意义的变量剔除，P值取0.1。2.3各参数预测COPD的最佳临界值及二分类变量转换(表3)将正常组与高危组的单因素logistic回归分析中有统计学意义(P0.1)的16 个参数（包括14个定量CT参数、性别、吸烟史)分别构建ROC曲线，并计算其各自预测COPD高危人群的最佳临界值，进一步转换为二分类变量。477.表1肺功能检查正常组与高危组的临床资料比较性别(例）年龄 岁,M(QL,Qu)男65.00(60.00,71.00)8265.00(59.25,71.00)2610.552例数吸烟史 包/年,M(QL,Qu)2220(0,0)4710(0,4.75)0.001表2 单因素logistic回归分析结果值P值-0.0060.441-0.0170.4360.0190.0060.7650.001-0.1140.047-0.0460.259-0.0640.050-0.0600.345-0.1120.015-0.1560.049-0.0900.001-0.0440.010-0.0310.077-0.0340.047-0.0360.0450.1690.0010.0430.0240.0380.0620.0390.0770.0670.0102.4多因素logistic 回归分析(表4)将二分类变量转换后的定量CT参数与一般资料中有临床意义的变量(含性别、吸烟史)纳人二元多因素logistic回归分析，结果显示性别、右肺中叶LAA%、第7 级支气管L/A、全肺水平WIA具有统计学意义,是诊断COPD高危人群的独立预测因素,其0R值分别为0.2 8 7(0.18 4 0.448）、1.7 9 3(1.0 2 3BMIkg/m,M(QL,Qu)女1402100.001FEV,/FVC%,M(QL,Qu)82.15(77.79,88.23)80.07(75.71,84.73)0.00124.32(22.20,26.84)24.55(22.04,26.70)0.682FEV,mL,M(Qi,Qu)104.20(98.60,114.40)88.00(84.00,91.38)0.70,FEV%10 包/年,同时肺功能正常,FEV/FVC70%;COPDGene 设定 FEV,%80%10-。本研究将高危人群定义为FEV/FVC70%,80%FEV%75.731%患者发生COPD的风险可达1.9 7 8 倍。Regan等 观察到GOLD0级有肺气肿和气道壁增厚的证据,与本研究结果一致。在GOLDO级的吸烟者和戒烟者中,胸部CT显示的肺赋值（正常组=0,高危组=1)0.5包/年=1,0.114=00.852=1,0.852=00.173=1,0.173=00.086=1,0.086=031.056=1,31.056=038.367=1,38.367=034.558=1,34.558=028.972=1,28.972=030.974=1,30.974=031.040=1,31.040=031.130=1,31.130=025.533=1,25.533=075.731=1,75.731=062.928=1,62.928=062.976=1,62.976=068.524=1,68.524=068.559=1,68.559=074.394=1,74.394=074.764=1,74.764=077.055=1,77.055=0中国中西医结合影像学杂志2 0 2 3年9 月第2 1卷第5期变量吸烟史性别LAA%全肺右肺中叶左肺上叶左肺下叶L/A全肺第5级支气管第6 级支气管第7 级支气管第8 级支气管WIA全肺第5级支气管第6 级支气管第7 级支气管第8 级支气管常量注：LAA%为低衰减区占全肺体积的百分比,L/A为管腔面积与气道面积比值，WIA为管壁面积与气道面积比值，为回归系数，OR为优势比。回归分析中，性别、右肺中叶LAA%、第7 级支气管100L/A、全肺水平WIA是COPD高危人群诊断的独立80-预测因素，说明支气管管壁增厚及右肺中叶肺气肿(%)改变是诊断COPD高危人群最重要的CT特征。60-参考文献40-预测概率20-参考线TT0204060100-特异度(%)图1logistic回归模型预测慢性阻塞性肺疾病高危人群的ROC曲线气肿能预测疾病在结构和生理功能方面的进展 14O本研究的局限性：为单中心、回顾性研究，研究对象均来自于住院患者，且肺功能及胸部CT检查3个月，可能影响结果的准确性，未来可进行多中心、前瞻性研究。仅纳入吸烟史，未考虑可能存在的如油烟、二手烟暴露史等，同时受试者临床症状未纳入，这些也有可能影响研究结果。综上所述,在基于定量CT参数的多因素logistic479.表4多因素logistic回归分析结果值P值0.4740.0691.2490.0010.2640.4690.5840.041-0.3030.4140.0670.817-0.0530.8540.4050.1570.0340.908-1.1080.0010.0920.7670.6820.012-0.0480.8800.4750.1290.1930.5270.3780.245-0.1300.5521 JL LOPEZ-CAMPOS,TAN W,SORIANO J B.Global burdenof COPDJ.Respirology,2016,21(1):14-23.TTOR(95%CI)1.606(0.963 2.679)0.287(0.1840.448)1.302(0.6372.658)1.793(1.023 3.142)0.739(0.3581.526)1.070(0.6051.892)0.948(0.5371.673)1.499(0.8562.623)1.035(0.5801.847)0.330(0.1770.616)1.097(0.5952.021)1.978(1.1653.357)0.953(0.5121.775)1.608(0.8712.969)1.213(0.6662.211)1.460(0.772 2.762)0.878T2 LOPEZ,A D.Chronic obstructive pulmonary disease:80100current burden and future projectionsJ.Eur Resp J,2006,27(2):397-412.3 RABE K F,HURD S,ANZUETO A,et al.Global strategyfor the diagnosis,management,and prevention of chronicobstructive pulmonary 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