陳國(guó)華, 陳燕明

(南京醫(yī)科大學(xué), 江蘇 南京, 211166)

慢性阻塞性肺病(COPD)是一種常見的、可以預(yù)防、可以治療的疾病，通常由有毒顆?；驓怏w導(dǎo)致的氣道和(或)肺泡異常引起，以持續(xù)性呼吸道癥狀和氣流受限為特征[1]。肺功能檢查(PFT)是評(píng)估COPD患者肺功能的最主要方法，但是COPD急性加重患者對(duì)肺功能檢查耐受性、依從性差，難以配合檢查，肺功能檢查存在諸多局限性。胸部CT具有操作簡(jiǎn)便，可反復(fù)多次測(cè)量，重復(fù)性好，同時(shí)能夠判斷COPD患者肺組織破壞和氣道病變。在COPD評(píng)估中，胸部CT作為肺功能檢查的補(bǔ)充具有良好的前景。本研究就COPD的CT影像學(xué)表型及評(píng)估展開綜述，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 COPD的CT影像學(xué)表型研究

1.1 COPD表型

COPD異質(zhì)性增加疾病管理的難度，疾病進(jìn)程、治療需要等與疾病表型密切相關(guān)。目前COPD表型定義為: 一種或幾種疾病特征，這些病理特征不僅與疾病諸多方面密切相關(guān)，包括疾病癥狀、急性加重、治療反應(yīng)、疾病進(jìn)展速率或病死率，能為疾病預(yù)后做出評(píng)估，同時(shí)在預(yù)后、疾病治療方案等方面反應(yīng)COPD患者之間差異，能指導(dǎo)疾病的個(gè)體化治療[2]。

1.2 COPD的CT影像學(xué)表型

KITAGUCHI等[3]根據(jù)對(duì)85例穩(wěn)定期COPD患者高分辨CT(HRCT)表現(xiàn)進(jìn)行視覺(jué)評(píng)估，評(píng)估內(nèi)容為肺氣腫程度及支氣管管壁厚度, COPD患者被分為3種表型，即A、E、M型, A型無(wú)肺氣腫或存在輕微肺氣腫，伴或不伴支氣管壁增厚; E型存在肺氣腫，不合并支氣管管壁增厚; M型同時(shí)存在肺氣腫和支氣管壁增厚。TULEK等[4]將80例穩(wěn)定期COPD患者根據(jù)其HRCT表現(xiàn)分為肺氣腫型、肺氣腫合并支氣管擴(kuò)張或外周支氣管增粗型、支氣管擴(kuò)張或外周支氣管增粗型。臨床醫(yī)師借助COPD患者HRCT檢查可以更加清晰地了解患者肺部的形態(tài)學(xué)變化，同時(shí)結(jié)合患者臨床癥狀，進(jìn)行個(gè)體化治療，從而更好地管理COPD患者。

2 CT肺氣腫評(píng)估

2.1 CT肺氣腫評(píng)估方法

肺氣腫是COPD重要病理改變，肺氣腫的特征肺泡壁的破壞和終末氣腔的擴(kuò)大，通過(guò)CT上為密度減低或者無(wú)完整壁的區(qū)域可辨別肺氣腫改變。依據(jù)病變分布，肺氣腫可分為: 小葉中心型、全小葉型和間隔旁型肺氣腫。之前國(guó)際上多采用基于HRCT視覺(jué)評(píng)分方法，依據(jù)肺氣腫的程度及累計(jì)范圍進(jìn)行分級(jí)評(píng)估[5], 但由于方法存在片面性，容易受觀察者主觀因素影響而逐漸被淘汰。目前多采客觀定量法評(píng)估肺氣腫，包括密度屏蔽法，平均肺密度法，直方圖法，肺容積指標(biāo)。密度屏蔽法又稱像素指數(shù)法(PI)，即預(yù)先設(shè)定某一閾值范圍，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件使低于該閾值的低衰減區(qū)(LAA)發(fā)亮并計(jì)算全肺容積中LAA的百分比[6]。平均肺密度(MLD)測(cè)量能有效評(píng)估全肺密度及肺氣腫，該方法通過(guò)計(jì)算包含在3D-Lung中每一個(gè)像素密度之和除以像素總數(shù)[7]。直方圖法又稱百分率法，以直方圖形式呈現(xiàn)肺內(nèi)所有像素衰減值，所有在直方圖上低于某個(gè)點(diǎn)或范圍內(nèi)衰減值區(qū)域即定義為肺氣腫。肺容積測(cè)定法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件將肺組織與縱膈及胸壁、大血管區(qū)分開來(lái)，定量測(cè)量肺容積各項(xiàng)參數(shù)，包括深呼氣末容積(Vex)、深吸氣末容積(Vin)、容積比(Vex/in)[7-9]。

2.2 CT肺氣腫評(píng)估與肺功能相關(guān)性

牛朋影等[10]將30例COPD患者及34例正常人群的深吸氣和深吸氣相MSCT檢查及PFT進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)呼氣相、吸氣相COPD患者各肺葉及全肺PI均顯著高于正常對(duì)照組(P<0.05); 在深呼氣相時(shí)，各肺葉及全肺PI值與FEV1%、FEV1/FVC均呈負(fù)相關(guān)(r范圍分別為-0.729～-0.473和-0.769～-0.353,P<0.05)。在深吸氣相時(shí), COPD患者右肺上葉PI值和FEV1/FVC呈正相關(guān)(r=0.400,P<0.05), 其他肺葉及全肺PI值與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(r范圍分別為-0.693～-0.498和-0.765～-0.353,P<0.05)。葛虓俊等[9]研究發(fā)現(xiàn)，多層螺旋CT(MSCT)肺定量指標(biāo)、PFT二者具有相關(guān)性，研究將147例受試者M(jìn)SCT檢查和PFT進(jìn)行對(duì)照，以-910 HU為閾值時(shí), PI呼吸兩相比值與FEV1%相關(guān)性最佳(r=-0.901,P<0.01)。國(guó)外學(xué)者Schroeder JD等[11]研究以-950HU為閾值時(shí), PI與FEV1、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(r=-0.67、-0.76)。陳淮等[12]研究得出，在深吸氣末或深呼氣末，無(wú)論以-910 HU或-950 HU作為閾值, PI均與FEV1%、FEV1/FVC、用力肺活量占預(yù)計(jì)值百分比(FVC%)、肺活量(VC)呈負(fù)相關(guān)，而與殘氣量(RV)、肺總量(TLC)、殘總比(RV/TLC)呈正相關(guān)。不同閾值下, PI均與PFT具有相關(guān)性。Madani A等[13]研究發(fā)現(xiàn)肺氣腫和直方圖上最低1%衰減值(Per1)相關(guān)性最佳，研究將80例肺癌手術(shù)患者HRCT檢查與術(shù)后病理進(jìn)行對(duì)照，同時(shí)Percl與FEV1%(r=0.326,P=0.004), FEVl/FVC(r=0.597,P<0.001)具有顯著正相關(guān)。國(guó)內(nèi)學(xué)者隋昕等[14]研究將84例COPD患者M(jìn)SCT雙相掃描結(jié)果與PFT進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)Perc1、Perc15與FEV1%, FEV1/FVC呈正相關(guān)(r=0.45～0.67,P<0.01), 與殘氣比呈負(fù)相關(guān)(r=-0.33～-0.42,P<0.01)。李凱等[15]研究發(fā)現(xiàn)，正常健康人群與COPD患者的Vin、Vex、Vex/Vin及肺容積變化比率指標(biāo)方面差異明顯(P<0.05),Vex與FEV1%和FEV1/FVC具有相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為r=-0.503、-0.673。張利華等[16]對(duì)36例COPD患者及30例健康體檢者肺容積指標(biāo)與PFT進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)Vex、Vex/Vin、(Vin-Vex)/Vin均與FEV1、FEV1/FVC具有相關(guān)性(P<0.01)。一項(xiàng)針對(duì)COPD患者的前瞻性研究得出Vex/in與常規(guī)肺功能檢查具有良好的相關(guān)性，能夠作為反映肺順應(yīng)性的指標(biāo)，研究將76例COPD患者深呼氣與深吸氣兩相肺容積指標(biāo)與PFT進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)Vex/in與FEV1%、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)(r=-0.69、-0.56,P<0.01), 與殘氣比呈正相關(guān)(r=0.66,P<0.01)[17]。國(guó)外學(xué)者Brown MS等[18]研究得出肺容積參數(shù)與PFT不僅有相關(guān)性，并且較PFT展現(xiàn)出重復(fù)性的優(yōu)勢(shì)。以上研究都說(shuō)明了胸部CT定量評(píng)估肺氣腫與PFT有明顯相關(guān)性。

2.3 CT肺氣腫評(píng)估應(yīng)用

CT肺氣腫評(píng)估不僅可以作為PFT檢查的補(bǔ)充，而且在治療方面，通過(guò)胸部CT評(píng)估肺氣腫分布和裂隙完整性，可以對(duì)肺氣腫患者具體行肺減容手術(shù)或支氣管鏡介入初步評(píng)估。肺減容手術(shù)在上葉肺氣腫為主和運(yùn)動(dòng)能力差的患者中顯示出生存優(yōu)勢(shì)[19]。研究[20]還發(fā)現(xiàn)肺癌好發(fā)于嚴(yán)重肺氣腫肺葉。

3 CT氣道評(píng)估

3.1 CT氣道評(píng)估方法

由于終末細(xì)支氣管狹窄和破壞發(fā)生于肺氣腫發(fā)生前，評(píng)估小氣道疾病的嚴(yán)重程度有早期診斷COPD潛能。直徑小于2 mm的氣道是氣流阻塞的主要部位[21], 但是它們低于胸部CT的分辨極限而不能直接評(píng)估。因此對(duì)于小氣道的研究主要以間接評(píng)估。MSCT可在吸氣相時(shí)測(cè)量段及亞段支氣管支氣管壁厚度(T)、支氣管橫截面直徑(D)、支氣管管腔面積(Ai)、支氣管橫截面總面積(Ao)、支氣管壁橫截面積(WA)、支氣管壁橫截面積占支氣管橫截總面積的比值(wA%)等。而另一種間接評(píng)估方法以呼氣相CT空氣潴留測(cè)量來(lái)評(píng)估小氣道功能，包括呼氣相、吸氣相平均密度比值[22], 呼氣相至吸氣相在-860～-950 HU范圍內(nèi)該衰減區(qū)的變化[23], 呼氣相低于-856 HU衰減區(qū)占肺容積百分比[24]。然而這三種方法都存在明顯優(yōu)缺點(diǎn)，與臨床結(jié)果相關(guān)性有待進(jìn)一步研究。

3.2 CT氣道評(píng)估與肺功能相關(guān)性

李一鳴等[25]對(duì)67例COPD患者行MSCT掃描得出COPD 0級(jí)患者外周氣道和中央氣道在呼吸周期內(nèi)開放良好，外周氣道在呼氣期間閉合隨著COPD病情的加重逐漸出現(xiàn)，至COPD晚期中央氣道繼而出現(xiàn)呼氣期間閉合。于寰等[26]針對(duì)COPD患者及正常志愿者HRCT小氣道參數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，較正常對(duì)照組, COPD患者的支氣管壁厚度、管壁厚度與外直徑的比例(TDR)、WA%均增高，并且隨著COPD病情的加重，管壁增厚，管壁面積的百分比逐漸增大。張潔等[27]針對(duì)50例COPD患者的研究發(fā)現(xiàn)除在5級(jí)支氣管中WA%、TDR與FEV1/FVC無(wú)相關(guān)外, 3～5級(jí)支氣管WA%、TDR與肺功能均有明顯的相關(guān)關(guān)系。姚景江等[28]研究發(fā)現(xiàn)較吸氣相管腔面積與肺功能二者相關(guān)性，呼氣相管腔面積與肺功能的相關(guān)性更高，且相關(guān)系數(shù)伴隨管腔面積減小而增大，研究將42例COPD患者的呼吸雙相MSCT結(jié)果與PFT進(jìn)行對(duì)照，呼氣相時(shí)第5級(jí)支氣管管腔面積與FEV1%、FEV1/FVC呈明顯正相關(guān)(r=0.725、0.711,P<0.001)。管宇等[29]將60例COPD患者螺旋CT檢查與PFT進(jìn)行對(duì)照發(fā)現(xiàn)第5、6級(jí)支氣管的WA%與FEV1、FEV1%呈負(fù)相關(guān)(P<0.05), 且相關(guān)系數(shù)伴隨支氣管管徑減小而增大。各研究結(jié)果存在一定差異，可能與氣道參數(shù)、氣道的選擇，個(gè)體間差異等相關(guān)，但以上研究顯示胸部CT對(duì)COPD患者氣道評(píng)估與肺功能具有相關(guān)性。

4 CT肺血管異常評(píng)估

肺血管損傷在COPD患者中普遍存在，通常表現(xiàn)為肺動(dòng)脈高壓，特別是在晚期COPD患者中[30]。在臨床實(shí)踐中，許多放射科醫(yī)師測(cè)量和報(bào)告中央肺動(dòng)脈大小來(lái)評(píng)估肺血管病變。然而，對(duì)COPD疾病早期的肺血管變化研究很少。雙源CT雙能量肺實(shí)質(zhì)灌注成像能夠顯示肺的解剖及灌注功能信息，可對(duì)肺氣腫的部位與灌注缺損部區(qū)精確配準(zhǔn)。雙能量CT灌注成像評(píng)估COPD主要依據(jù)是肺血管網(wǎng)的損害程度[31]。有研究報(bào)道雙源CT雙能源肺灌注成像具有早期發(fā)現(xiàn)COPD血管異常變化的潛能[32]。

胸部CT能夠客觀顯示肺組織破壞或者氣道病變，對(duì)肺氣腫、氣道疾病、肺血管異常定量評(píng)估，同時(shí)胸部CT具有操作簡(jiǎn)便，可反復(fù)多次測(cè)量，重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)，具有巨大潛力。但是胸部CT定量分析存在掃描方法及參數(shù)等缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，肺氣腫定量評(píng)估閾值、氣道評(píng)估氣道的選擇等存在爭(zhēng)議，臨床醫(yī)師認(rèn)識(shí)不足等缺點(diǎn)。