胸部定量计算机体层成像在慢性阻塞性肺疾病患者肺功能受损程度评估中的应用价值

摘要

目的 研究COPD患者的胸部定量CT指标与肺功能严重程度的关系，探索定量CT在COPD肺功能受损程度评估中的应用价值。方法 采用回顾性研究。纳入2014年10月—2021年10月于复旦大学附属中山医院门诊就诊且被确诊为COPD的患者，收集其肺功能指标与胸部CT影像数据。采用定量CT分析软件对胸部CT影像进行重建并收集以下定量参数。（1）气道指标：气道总数（total airway count,TAC）、气道壁厚度（airway wall thickness,WT）、气道壁横截面积比值（percentage of wall area ratio,WA%），以及第3、4级气道壁横截面积比值（WA%₃级、WA%₄级）、管腔周长为10mm的理论气道壁面积的平方根（square root of wall area of a hypothetical airway with an internal perimeter of 10mm,Pi10）；（2）肺气肿指标：平均肺密度（mean lung density,MLD）、低于-950 HU低衰减区百分比(percentage of low-attenuation areas less than-950 Hounsfield units,LAA%_-950)。根据慢性阻塞性肺病全球倡议组织（global initiative for COPD,GOLD）COPD分级将患者分为4组，采用Spearman相关性及多元线性回归分析研究各定量CT指标与肺功能的相关性，并评估定量CT参数对COPD肺功能受损程度的预测价值。结果 共纳入319例稳定期COPD患者，包括GOLD 1级83例、GOLD 2级97例、GOLD 3级81例、GOLD4级58例。定量CT参数方面，MLD在GOLD 3级组显著小于1级组，GOLD4级组显著小于1级、3级组（P值均<0.05）,LAA%_-950在GOLD 3级组显著大于1级组，GOLD 4级组显著大于1级、3级组（P值均<0.05）,WA%、WA%_3级、WA%_4级、Pi10、TAC在各组间的差异均无统计学意义。相关性分析结果显示：TAC与占预计值百分比（forced expiratory volume in the first second in percent predicted values,FEV₁%pred）呈正相关（P<0.05）;MLD与FEV₁%pred、一秒率（FEV₁/forced vital capacity,FEV₁/FVC）、最大呼气流速（maximal expiratory flow,MEF）25、MEF50、一口气呼吸法一氧化碳弥散量占预计值百分比（diffusion capacity for carbon monoxide per liter of alveolar volume in percent predicted values,DLCO%pred）呈正相关（P<0.01）;LAA%_-950与FEV₁%pred、FEV₁/FVC、MEF25、MEF50、MEF75、DLCO%pred呈负相关（P<0.01）。多元线性回归结果显示：TAC、MLD与FEV₁%pred正相关。区分轻度（GOLD 1或2级）和重度（GOLD 3或4级）COPD的MLD ROC曲线显示：当截断值-860.45时，灵敏度为0.573，特异度为0.846;LAA%_-950截断值为14.29，灵敏度为0.580，特异度为0.846;MLD联合LAA%_-950的灵敏度为0.580，特异度为0.877。结论 胸部定量CT分析中的气道指标TAC与COPD肺功能受损程度呈正相关，肺气肿指标MLD、LAA%_-950与肺功能分级及FEV₁%pred显著相关，在预测COPD肺功能受损程度中具有一定的应用价值。

关键词

肺疾病,慢性阻塞性 / 胸部定量CT / 肺功能 / 肺密度 / 气道壁厚度