淺論慢性阻塞性肺病的CT肺功能研究

淺論慢性阻塞性肺病的CT肺功能研究【摘要】目的:研究平靜呼吸狀態(tài)下定量CT肺功能對(duì)慢性阻塞性肺病(COPD)的診斷價(jià)值。方法:COPD組48例和健康對(duì)照組28例，行平靜呼吸下定量CT檢查。利用CT肺功能定量分析軟件分析圖像數(shù)據(jù)并得出相應(yīng)CT肺功能參數(shù)值：CT值，像素指數(shù)(PI，分為-1024～-960，-960～-910，-910～-800，-800～-700，-700五區(qū))，容積，比較各組參數(shù)的差異。結(jié)果:輕中度組、重度組與正常組相比，肺總?cè)莘e、PI－960～－910均顯著增加，平均CT值、PI－800～－700、PI－700均顯著減低。結(jié)論:定量CT肺功能可對(duì)不同程度COPD的肺功能進(jìn)行評(píng)估，是對(duì)COPD患者尤其是不能耐受肺功能檢查者了解其肺功能情況的另一種途徑。

【關(guān)鍵詞】慢性阻塞性肺??；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；定量分析

Abstract:Objective:Toassessthediagnosticvalueofchronicobstructivepulmonarydisease(COPD)innormalrespirationbyquantitativeCTpulmonaryfunction.Methods:Thestudiedpopulationconsistedof48patientswithCOPDand28normalvolunteersascontrols.TheCTsourceimagesofeachcasewereanalyzedwithCTpulmonaryquantitativesoftwareandtheparametersincludedthemeanattenuationvalue，theattenuationvalueofeachlungfield(includeupper，middleandlowerfield)，pixelindices，lungvolume(total1ungvolumeandvolumeofeachlung).Results:Ascomparedwithcontrolgroup，total1ungvolumeandPIsignificantlyincreasedinslight-moderategroupandseveregroup，whilethemeanattenuationvalue，PIandPIweresignificantlydecreased(P).TherewasstatisticallydifferenceinPIandPIamongthreegroups(P).Nosignificantdifferencewasfoundintheattenuationvaluebetweengroups，andtherewasnostatisticaldifferenceinPIbetweenleftandrightlungfield(includeupper，middleandlowerfield)inslight-moderategroupandseveregroup(P).Conclusion:PatientswithCOPDcanbeevaluatedbyquantitativeCTpulmonaryfunctionandservedasanalternativetoolforthosepatientswhocouldnotbeassessedbypulmonaryfunctiontest(PFT).

Keywords:chronicobstructivepulmonarydisease；tomography，x-raycomputed；quantitativeanalysis

隨著多層CT的肺定量軟件應(yīng)用，關(guān)于CT肺功能對(duì)肺功能評(píng)估的研究已成為當(dāng)前的熱點(diǎn)之一。目前國內(nèi)外研究CT肺功能的歷史并不太久，對(duì)肺氣腫的研究報(bào)道較多，其他呼吸系統(tǒng)的疾病以及各種檢查方法的研究正在進(jìn)行中。本研究對(duì)48例慢性阻塞性肺病患者采用平靜呼吸狀態(tài)下的CT肺功能成像與功能評(píng)估，旨在探討其臨床應(yīng)用價(jià)值。

1資料和方法

一般資料收集我院2006年10月-2007年12月期間COPD患者48例，均行肺功能檢查，根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)制定的慢性阻塞性肺疾病診治指南COPD的嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[1]，分輕中度組19例，重度組29例。另選28例體檢健康者作對(duì)照。年齡40～84歲，平均歲；男66例，女10例，均存在阻塞性肺氣腫。所有病例行平靜呼吸下CT檢查，并利用PulmoCT肺功能軟件進(jìn)行肺功能評(píng)估。

掃描方法采用SomatomSensation16排螺旋CT機(jī)、GElight/speedd16排掃描機(jī)。掃描參數(shù)：球管電壓120kV，有效管電流100mAs，掃描斷層準(zhǔn)直mm，層厚5mm，每圈移床量mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間s。掃描方向從頭至足，范圍自肺尖至肺底?；颊咂届o呼吸時(shí)一次屏氣完成掃描。

圖像重建將數(shù)據(jù)傳入后處理工作站，利用軸位對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，圖像合格標(biāo)準(zhǔn)為無呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。利用SensationPulmo肺定量軟件對(duì)5mm層厚的橫軸圖像進(jìn)行逐層測(cè)定，該軟件自動(dòng)將圖像中肺組織與其他組織(胸壁、氣管、肺門大血管、縱隔、心臟等軟組織)勾畫出來，得出全肺、左右肺及上中下肺野各組的數(shù)據(jù)。并用偽彩技術(shù)直觀地顯示出在閾值范圍內(nèi)肺組織，并且得出像素直方圖。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法多組樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析，兩兩比較方差齊時(shí)采用q檢驗(yàn)，方差不齊用Tamhane‘sT2法，兩組樣本比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)。

2結(jié)果

三組CT肺功能比較正常組、輕中度組及重度組COPD共76例，輕中度組、重度組與正常組相比，肺總?cè)莘e、PI－960～－910顯著增加，平均CT值、PI－800～－700、PI－700顯著減低，差異存在顯著性(P)；平均CT值、肺總?cè)莘e在輕中度組與重度組間差異無顯著性。CT值在-910～-960間代表肺氣腫閾值的比值，輕中度與重度肺氣腫組較正常組顯著增加(P)，重度組較輕中度組雖也有一定程度增加，但兩者之間差異無顯著性。PI－910～－800在正常組、輕中度組及重度組之間存在差異(P)。PI-1024～-960在正常組、輕中度組中所占比例很小，無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。像素直方圖顯示：正常組的像素分布直方圖接近正態(tài)分布曲線，曲線波峰在-900～-800Hu之間，而重度COPD組的像素直方圖呈波峰位于-960Hu的偏態(tài)分布。

各組左右肺的CT肺功能比較正常組左右肺CT值比較，右肺充氣狀況較左肺佳，輕中度組及重度組的左右肺CT值差別不大。正常組、輕中度COPD組、重度COPD組中，每組左右肺容積比較，右肺容積均大于左肺，差異均存在顯著性。

各組上中下肺野的CT肺功能比較正常組上中下肺野CT值比較，中肺野CT值最小，下肺野CT值最大，下肺野與上、中肺野比較差異有顯著性，而上、中肺野比較差異無顯著性。PI-910～-800、PI-700在上、中肺野間差別不大，差異無顯著性，下肺野與上、中肺野間比差異有顯著性。PI-800～-700在上、中、下肺野之間差別不大，差異無顯著性。PI-1024～-960、PI-960～-910在正常組中所占比例非常小，無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，見表1。輕中度組及重度組上中下肺野CT值比較，下肺野、上肺野、中肺野依次減小，但差異不大。各PI指數(shù)在上中下肺野之間比較差異均無顯著性。見表2、表3。

3討論

CT肺功能定量分析軟件能對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病，尤其對(duì)難以耐受肺功能檢查的COPD患者患者，可以同時(shí)在形態(tài)和功能兩方面進(jìn)行評(píng)估，彌補(bǔ)了PFT檢查的不足。

有人[2-4]采用呼吸兩相進(jìn)行CT肺功能測(cè)定，它的檢查方法更接近PFT，且與PFT比較時(shí)相關(guān)性較好，但是由于患者接受輻射劑量大，耗資較多，且重癥COPD患者深呼吸很難真正做到。而Beinert等也通過對(duì)在不同百分比肺活量時(shí)測(cè)得CT肺功能定量值進(jìn)行比較后認(rèn)為，50%肺活量時(shí)對(duì)肺野的干擾最小，對(duì)鑒別正常肺組織、肺氣腫及纖維化病變的敏感性最佳。因此，我們采用平靜呼吸狀態(tài)下進(jìn)行CT掃描，并通過Pulmo軟件進(jìn)行CT肺功能分析，作大致的肺功能評(píng)估。關(guān)于COPD的CT閾值，由于本組所選病例均存在阻塞性肺氣腫，故COPD的CT肺功能指標(biāo)可參照肺氣腫。Müller等研究認(rèn)為CT值-910Hu是定量肺氣腫最合適的閾值，重度肺氣腫的閾值為-960Hu。像素指標(biāo)方面，本組正常組的像素分布直方圖接近正態(tài)分布曲線，波峰在-900～-800Hu之間，小于-900Hu的區(qū)域不到15%，與韓萍等的研究一致。因此本組資料CT肺功能采用PI-910為閾值，PI-91015%作為診斷COPD的標(biāo)準(zhǔn)。

CT肺功能可檢出COPD患者并反映COPD的病情嚴(yán)重程度。肺組織的CT值是由肺內(nèi)的氣體、液體和肺組織的含量比決定的，COPD由于是慢性呼吸疾病，病程較長，伴有肺泡壁不可逆的破壞，肺內(nèi)含氣量增加，造成兩肺總?cè)莘e增加，CT值減低。故可通過指標(biāo)CT值、兩肺總?cè)莘e、PI-960～-910、PI-910～-800檢出COPD患者。輕中度組與重度COPD組間總?cè)莘e、CT值及代表肺氣腫閾值的PI-960～-910雖有不同程度增加或減少，但無明顯差異，可能由于慢性阻塞性肺病會(huì)伴有程度不同、分布不均勻的慢性炎性病灶，部分病例存在混合性的通氣障礙，以致造成總?cè)莘e、CT值及各組PI的誤差。因此不能單純依靠肺容積變化、CT值及代表肺氣腫閾值PI-960～-910的比重來推斷COPD的嚴(yán)重程度。但COPD程度越嚴(yán)重，代表肺氣腫的PI-1024～-960的肺比重越大，而代表正常肺密度的PI-910～-800則在正常組所占比重大。此外，像素直方圖上顯示：COPD患者平均肺密度值降低，波峰左移。大部分重度COPD組的像素直方圖呈波峰位于-960Hu的偏態(tài)分布，峰值高低說明其所代表的組織在全肺中所占的比重的大小。故通過代表重度COPD的PI-1024～-960及代表正常肺密度的PI-910～-800以及結(jié)合像素直方圖變化可鑒別COPD嚴(yán)重程度。

本組資料顯示，正常組左右CT值比較，右肺充氣狀況較左肺佳，是由于左肺受心臟影響，膨脹程度稍遜于右肺，故右肺CT值與左肺相比，差異有顯著性。輕中度組及重度組左右CT值差異不存在顯著性。三組上中下肺野CT肺功能比較發(fā)現(xiàn)，正常組上中下肺野CT值比較，下肺野最大，中肺野最小，CT值、PI-910～-800、PI-700在下肺野與上、中肺野之間比較差異分別有顯著性存在。輕中度組及重度組的CT值、各PI指數(shù)在上中下肺野之間比較差異均無顯著性。這表明正常存在的左右、上中下肺野CT肺功能的差異，當(dāng)發(fā)生阻塞性肺氣腫后，雖然病變分布可以不均勻，但除非是局限性的肺氣腫，在左右肺及上中下肺野的分布并無明顯差異，即不存在肺野及肺葉的差異。

因此，CT肺功能檢查在一定程度上可對(duì)COPD、肺氣腫患者作肺功能的評(píng)估，不僅對(duì)全肺，還能對(duì)局部肺野進(jìn)行肺功能的評(píng)估，并且檢查方便、可重復(fù)性強(qiáng)，是COPD患者不能耐受PFT檢查者了解肺功能情況的一種途徑，具有較廣闊的發(fā)展前景。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)會(huì)慢性阻塞性肺疾病學(xué)組.慢性阻塞性肺疾病診治指南[J].中華結(jié)核和呼吸雜志,2002,25(8):453-460.

張偉宏,牟文斌,齊冰,等.阻塞性通氣障礙的CT肺功能成像參數(shù)[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2005,21(6):906-909.

張偉宏,劉玉清,牟文斌,等.CT肺功能成像技術(shù)研究[J].中華放射學(xué)雜志，2001,35(11):832-836.

ZaporozhanJ,LeyS,EberhardtR,eta1.PairedInspiratory/ExpiratoryVolumetricThin-SliceCTScanforEmphysemaAnalysis:ComparisonofDifferentQuantitativeEvaluationsandPulmonaryFunctionTest[J].Chest,2005,128(5):3212-3220.

BemertT,BehrJ,MehnertF,eta1.SpirometricallycontrolledquantitativeCTforassessingdifuseparenchymallungdisease[J].JComputassistTomogr,1995,19(6):924-931.

M黮lerNL,staplesCA,MillerRR,etal.揇ensitymask?Anobjectivemethodtoquant