慢性阻塞性肺病CT肺功能探究

1、慢性阻塞性肺病ct肺功能探究作者：叶彩儿，叶民，吴碎英，杨运俊，殷薇薇【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（包括两肺平均ct值，左、右两肺ct值，上、中、下 肺野 ct 值），像素指数（pi,分为-1024-960, -960 910, -910-800, -800-700, &gt； -700 五区），容积（两肺 总容积，左右两肺各自容积），比较各组参数的差异。结果: 轻中度组、重度组与正

2、常组相比，肺总容积、pi-960一 910 均显著增加，平均 ct 值、pi-800一700、pl&gt； -700 均显著减低（p &lt；0. 01）, pi-1024一960、pi-910 -800在正常组、轻中度组及重度组之间均存在差异（p 05） o轻中度组及重度copd组的ct值、各pi指数在 左右两肺及上中下肺野之间比较差异均无显著性（p &gt；o. 05）o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abs

3、tract： objective： to assess the diagnostic value of chronic obstructive pulmonary disease (copd) in normal respiration by quantitative ct pulmonary function. methods： the studied population consisted of 48 patients with copd and 28 normal volunteers as controls. the ct source images of each case wer

4、e analyzed with ct pulmonary quantitative software and the parameters included the mean attenuation value, the attenuation value of each lung field (include upper, middle and lower field), pixel indices (pi with five groups of -1024-960,-960-910,-910-800,-800-700, &gt； -700), lung volume (total

5、lung volume and volume of each lung). results： as compared with control group, total lung volume and pi (-960-910) significantly increased in slight-moderate group and severe group, while the mean attenuation value， pi (-800-700) and pi (&gt；-700 ) were significantly decreased (p &lt；001) th

6、ere was statistically difference in pi (-1024-960) and pi (-910-800) among three groups (p &it；0.01). no significant difference was found in the attenuation value between groups, and there was no statistical difference in pi between left and right lung field (include upper, middle and lower fiel

7、d) in slight-moderate group and severe group (p &gt；0.05). conclusion： patients with copd can be evaluated by quantitative ct pulmonary function and served as an alternative tool for those patients who could not be assessed by pulmonary function test (pft)key words： chronic obstructive pulmonary

8、 disease； tomography, x-ray computed； quantitative analysis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(c0pd)患者采用平静呼吸状态下 (相当于50%的肺活量)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1. 1 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(pulmonar

9、y function test),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(2002年修订版)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4084岁，平均(66. 3±10. 8)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pulmo ct肺功能软件进行肺功能评估。1. 2扫描方法 采用somatom sensation 16排螺旋ct机、 ge light/speedd 16排扫描机。扫描参数：球管电压120 kv, 有效管电流100 mas,扫描断层准直1.5 mm,层厚

10、5 mm,每 圈移床量27.0 mm,旋转时间0.5 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。1. 3图像重建将数据传入后处理工作站(leonardo, sensation 16,德国)，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sensation pulmo肺定 量软件对5 mm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(部分未完全勾画出的行手工 校正)，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

11、。1.4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, s t2法，两组样本比较采用配对样本t检验。2结果2. 1三组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 -960一910 显著增加，平均 ct 值、pi 800一700、pi&gt； 一700显著减低，差异存在显著性(p&lt；0. 01)；平均ct值、 肺总容积在轻中度组与重度组间差异无显著性(p &gt；0. 05)o 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

12、较正常组显著增加(p &lt；0.01),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 著性(p &gt；0. 05)o pi910800在正常组、轻中度组及重度组之间存在差异(p &lt；0. 05) o 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(见图1),而重度c0pd 组的像素直方图呈波峰位于-960 hu的偏态分布(见图2)。2.2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

13、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，差异均存在显著 性(p &lt；0.01)o2.3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著性(p &lt；0.01),而上、 中肺野比较差异无显著性(p &gt；o. 05)o pi-910-800、 pi&gt；-700在上、中肺野间差别不大，差异无显著性(p &gt；0. 05),下肺野与上、中肺野间比差异有显著性(p &lt；0. 05)

14、o pi-800-700在上、中、下肺野之间差别不大, 差异无显著性(p&gt；0. 05)o 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(p &gt；0.05)。各pi指数在 上中下肺野之间比较差异均无显著性(p&gt；0. 05)。见表2、 表3o3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(pft)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

15、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c0pd患者深呼吸很 难真正做到。而beinert等5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（相当于50% 的肺活量）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。muller等6研究认为ct值-

16、910 hu是定 量肺气肿最合适的阈值，重度肺气肿的阈值为-960 huo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-900-800 hu之间，小于-900 hu的区域不到 15%,与韩萍等7的研究一致。因此本组资料ct肺功能采 用pi-910为阈值，pi-910&gt；15%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8, 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

17、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

18、患者平均肺密度值降低，波峰 左移。大部分重度c0pd组的像素直方图呈波峰位于-960 hu 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c0pd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，差异有显著性（p&lt；0.01）。轻中 度组及重度组左右ct值差异不存在显著性（p &gt；0. 05）o 三组上中下肺野ct肺功能比较发现，正常组上中下肺野ct

19、 值比较，下肺野最大，中肺野最小，ct值、pi-910800. pi&gt；-700在下肺野与上、中肺野之间比较差异分别有显著 性存在（p &lt；0. 05）o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著性（p &gt；0. 05）o 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c0pd、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，

20、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】1 中华医学会呼吸病学分会会慢性阻塞性肺疾病学组. 慢性阻塞性肺疾病诊治指南j1.中华结核和呼吸杂 志,2002,25(8):453-460.2 张伟宏，牟文斌，齐冰，等.阻塞性通气障碍的ct肺功 能成像参数j.中国医学影像技术，2005,21(6):906-909.3 张伟宏，刘玉清，牟文斌，等.ct肺功能成像技术研究 j.中华放射学杂志，2001,35(11):832 -836.4 zaporozhan j,ley s,eberhardt r, et al.pairedlnspira to ry/expira tory volume trie thin-slic