浅论慢性阻塞性肺病的CT肺功能研究.docx
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浅论慢性阻塞性肺病的CT肺功能研究
浅论慢性阻塞性肺病的CT肺功能研究
【摘要】目的:
研究平静呼吸状态下定量CT肺功能对慢性阻塞性肺病(COPD)的诊断价值。
方法:
COPD组48例和健康对照组28例,行平静呼吸下定量CT检查。
利用CT肺功能定量分析软件分析图像数据并得出相应CT肺功能参数值:
CT值,像素指数(PI,分为-1024~-960,-960~-910,-910~-800,-800~-700, -700五区),容积,比较各组参数的差异。
结果:
轻中度组、重度组与正常组相比,肺总容积、PI-960~-910均显着增加,平均CT值、PI-800~-700、PI-700均显着减低。
结论:
定量CT肺功能可对不同程度COPD的肺功能进行评估,是对COPD患者尤其是不能耐受肺功能检查者了解其肺功能情况的另一种途径。
【关键词】慢性阻塞性肺病;体层摄影术,X线计算机;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
随着多层CT的肺定量软件应用,关于CT肺功能对肺功能评估的研究已成为当前的热点之一。
目前国内外研究CT肺功能的历史并不太久,对肺气肿的研究报道较多,其他呼吸系统的疾病以及各种检查方法的研究正在进行中。
本研究对48例慢性阻塞性肺病患者采用平静呼吸状态下的CT肺功能成像与功能评估,旨在探讨其临床应用价值。
1资料和方法
一般资料收集我院2006年10月-2007年12月期间COPD患者48例,均行肺功能检查,根据中华医学会呼吸病学分会制定的慢性阻塞性肺疾病诊治指南COPD的严重度分级标准[1],分轻中度组19例,重度组29例。
另选28例体检健康者作对照。
年龄40~84岁,平均岁;男66例,女10例,均存在阻塞性肺气肿。
所有病例行平静呼吸下CT检查,并利用PulmoCT肺功能软件进行肺功能评估。
扫描方法采用SomatomSensation16排螺旋CT机、GElight/speedd16排扫描机。
扫描参数:
球管电压120kV,有效管电流100mAs,扫描断层准直mm,层厚5mm,每圈移床量mm,旋转时间s。
扫描方向从头至足,范围自肺尖至肺底。
患者平静呼吸时一次屏气完成扫描。
图像重建将数据传入后处理工作站,利用轴位对图像质量进行评估,图像合格标准为无呼吸运动伪影。
利用SensationPulmo肺定量软件对5mm层厚的横轴图像进行逐层测定,该软件自动将图像中肺组织与其他组织(胸壁、气管、肺门大血管、纵隔、心脏等软组织)勾画出来,得出全肺、左右肺及上中下肺野各组的数据。
并用伪彩技术直观地显示出在阈值范围内肺组织,并且得出像素直方图。
统计学处理方法多组样本均数比较采用单因素方差分析,两两比较方差齐时采用q检验,方差不齐用Tamhane‘sT2法,两组样本比较采用配对样本t检验。
2结果
三组CT肺功能比较正常组、轻中度组及重度组COPD共76例,轻中度组、重度组与正常组相比,肺总容积、PI-960~-910显着增加,平均CT值、PI-800~-700、PI-700显着减低,差异存在显着性(P);平均CT值、肺总容积在轻中度组与重度组间差异无显着性。
CT值在-910~-960间代表肺气肿阈值的比值,轻中度与重度肺气肿组较正常组显着增加(P),重度组较轻中度组虽也有一定程度增加,但两者之间差异无显着性。
PI-910~-800在正常组、轻中度组及重度组之间存在差异(P)。
PI-1024~-960在正常组、轻中度组中所占比例很小,无法进行统计学分析。
像素直方图显示:
正常组的像素分布直方图接近正态分布曲线,曲线波峰在-900~-800Hu之间,而重度COPD组的像素直方图呈波峰位于-960Hu的偏态分布。
各组左右肺的CT肺功能比较正常组左右肺CT值比较,右肺充气状况较左肺佳,轻中度组及重度组的左右肺CT值差别不大。
正常组、轻中度COPD组、重度COPD组中,每组左右肺容积比较,右肺容积均大于左肺,差异均存在显着性。
各组上中下肺野的CT肺功能比较正常组上中下肺野CT值比较,中肺野CT值最小,下肺野CT值最大,下肺野与上、中肺野比较差异有显着性,而上、中肺野比较差异无显着性。
PI-910~-800、PI-700在上、中肺野间差别不大,差异无显着性,下肺野与上、中肺野间比差异有显着性。
PI-800~-700在上、中、下肺野之间差别不大,差异无显着性。
PI-1024~-960、PI-960~-910在正常组中所占比例非常小,无法进行统计学分析,见表1。
轻中度组及重度组上中下肺野CT值比较,下肺野、上肺野、中肺野依次减小,但差异不大。
各PI指数在上中下肺野之间比较差异均无显着性。
见表2、表3。
3讨论
CT肺功能定量分析软件能对呼吸系统疾病,尤其对难以耐受肺功能检查的COPD患者患者,可以同时在形态和功能两方面进行评估,弥补了PFT检查的不足。
有人[2-4]采用呼吸两相进行CT肺功能测定,它的检查方法更接近PFT,且与PFT比较时相关性较好,但是由于患者接受辐射剂量大,耗资较多,且重症COPD患者深呼吸很难真正做到。
而Beinert等也通过对在不同百分比肺活量时测得CT肺功能定量值进行比较后认为,50%肺活量时对肺野的干扰最小,对鉴别正常肺组织、肺气肿及纤维化病变的敏感性最佳。
因此,我们采用平静呼吸状态下进行CT扫描,并通过Pulmo软件进行CT肺功能分析,作大致的肺功能评估。
关于COPD的CT阈值,由于本组所选病例均存在阻塞性肺气肿,故COPD的CT肺功能指标可参照肺气肿。
Müller等研究认为CT值-910Hu是定量肺气肿最合适的阈值,重度肺气肿的阈值为-960Hu。
像素指标方面,本组正常组的像素分布直方图接近正态分布曲线,波峰在-900~-800Hu之间,小于-900Hu的区域不到15%,与韩萍等的研究一致。
因此本组资料CT肺功能采用PI-910为阈值,PI-91015%作为诊断COPD的标准。
CT肺功能可检出COPD患者并反映COPD的病情严重程度。
肺组织的CT值是由肺内的气体、液体和肺组织的含量比决定的,COPD由于是慢性呼吸疾病,病程较长,伴有肺泡壁不可逆的破坏,肺内含气量增加,造成两肺总容积增加,CT值减低。
故可通过指标CT值、两肺总容积、PI-960~-910、PI-910~-800检出COPD患者。
轻中度组与重度COPD组间总容积、CT值及代表肺气肿阈值的PI-960~-910虽有不同程度增加或减少,但无明显差异,可能由于慢性阻塞性肺病会伴有程度不同、分布不均匀的慢性炎性病灶,部分病例存在混合性的通气障碍,以致造成总容积、CT值及各组PI的误差。
因此不能单纯依靠肺容积变化、CT值及代表肺气肿阈值PI-960~-910的比重来推断COPD的严重程度。
但COPD程度越严重,代表肺气肿的PI-1024~-960的肺比重越大,而代表正常肺密度的PI-910~-800则在正常组所占比重大。
此外,像素直方图上显示:
COPD患者平均肺密度值降低,波峰左移。
大部分重度COPD组的像素直方图呈波峰位于-960Hu的偏态分布,峰值高低说明其所代表的组织在全肺中所占的比重的大小。
故通过代表重度COPD的PI-1024~-960及代表正常肺密度的PI-910~-800以及结合像素直方图变化可鉴别COPD严重程度。
本组资料显示,正常组左右CT值比较,右肺充气状况较左肺佳,是由于左肺受心脏影响,膨胀程度稍逊于右肺,故右肺CT值与左肺相比,差异有显着性。
轻中度组及重度组左右CT值差异不存在显着性。
三组上中下肺野CT肺功能比较发现,正常组上中下肺野CT值比较,下肺野最大,中肺野最小,CT值、PI-910~-800、PI-700在下肺野与上、中肺野之间比较差异分别有显着性存在。
轻中度组及重度组的CT值、各PI指数在上中下肺野之间比较差异均无显着性。
这表明正常存在的左右、上中下肺野CT肺功能的差异,当发生阻塞性肺气肿后,虽然病变分布可以不均匀,但除非是局限性的肺气肿,在左右肺及上中下肺野的分布并无明显差异,即不存在肺野及肺叶的差异。
因此,CT肺功能检查在一定程度上可对COPD、肺气肿患者作肺功能的评估,不仅对全肺,还能对局部肺野进行肺功能的评估,并且检查方便、可重复性强,是COPD患者不能耐受PFT检查者了解肺功能情况的一种途径,具有较广阔的发展前景。
【参考文献】
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- 慢性 阻塞 肺病 CT 功能 研究
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