首过灌注CT指数对COPD的诊断价值

　　【摘要】 目的 探讨首过灌注CT指数对慢性阻塞性肺疾病(COPD)的诊断价值。 方法 使用16排螺旋CT对28例正常志愿者(对照组)及29例COPD患者(病例组)进行肺灌注成像，应用ADW4.3工作站的CT Perfusion软件对图像进行后处理，测量两组肺组织感兴趣区的时间-密度曲线(TDC)、血容量(BV) 、血流量(BF)、平均通过时间(MTT)、达峰值时间(TTP)等灌注参数值，比较两组各灌注参数有无统计学意义。结果 病例组肺实质的BF、BV及PS平均值低于对照组，病例组肺实质TTP及肺实质-肺动脉TTP平均值大于对照组，均有统计学意义(P<0.05)。 结论 BF、BV及TTP肺实质等首过灌注CT指数对COPD的诊断具有一定价值。

　　【关键词】 CT灌注成像;慢性阻塞性肺疾病

　　The correlative investigation of chronic obstructive pulmonary

　　disease with first-pass perfusion CT indexes

　　MIAO Fei, et al.(Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China)

　　[Abstract] Objective To evaluate correlative investigation of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) with first-pass perfusion CT indexes.Methods Twenty-eight volunteers and twenty-nine COPD patients underwent MSCT perfusion imaging. The data were transferred to the ADW4.3 workstation and analyzed by the CT perfusion software, district first-pass perfusion CT indexes including time-density curve, blood flow, blood volume, mean transit time and permeability surface were measured.Results The COPD sufferers' blood flow, blood volume and permeability surface were obviously lower than the volunteers', which had statistical significance (P<0.05).The COPD sufferers' time to peak were later than the volunteers' which had statistical significance (P<0.05).Conclusion First-pass perfusion CT indexes are helpful to diagnose COPD.

　　[Key words] CT perfusion imaging; Chronic obstructive pulmonary disease

　　慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种具有气流受限特征的肺部疾病，呈渐进性进展。随着病情加重，大量肺泡周围的毛细血管受膨胀肺泡挤压而退化，毛细血管及肺泡间的血流量明显减少，终致肺内的血流动力学出现明显改变，并且表现为不完全可逆性。因此，早期诊断及早期临床干预显得尤为重要。临床上，既往COPD诊断的确立主要依据高危因素史、临床症状、体征和肺功能检查(PET)等进行判断[1]。本研究是通过分析正常人与病例组的时间-密度曲线(TDC)特征和各灌注参数值，并与患者肺功能测定值之定量配对相比较，评估首过灌注CT指数，以探索COPD患者诊断的新路。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料：收集29例有慢性咳嗽、咳痰症状，1周内行PFT的结果显示FEV1/FVC<70%，临床诊断为COPD者作为病例组，男21例，女8例，年龄47-83岁，平均65.2岁。同时选取28例无胸部疾病史，胸片及肺功能检查(1周内行PFT的结果显示FEV1/FVC >70%)均正常的志愿者作为对照，男21例，女7例，年龄32-65岁，平均58.1岁。排除标准：(1)受检者扫描时呼吸运动不均匀，呼吸对TDC曲线干扰较重;(2)扫描后图像显示患有胸廓变形而影响肺功能;(3)患有影响肺功能及肺内血流动力学的其他疾病，如炎症、肺不张、肿块直径≥4 cm、肺结核引起胸廓变形或肺内结构紊乱、胸部手术后、大面积肺部感染、大量胸水。

　　1.2 检查方法：采用GE Lightspeed Pro 16 CT机，所有患者均首先行肺部常规CT平扫，扫描参数：l20 kV，140mA;螺距1.375∶1，扫描层厚为5-7.5 mm，后重组0.625-1.25mm。灌注扫描选择包括肺动脉干最大层面4个层面。扫描前训练病人平静呼吸，在患者平静呼气或吸气状态下进行。静脉穿刺针或留置针在肘前较粗大静脉内建立通道，以4.0 ml/s的速度团注非离子型碘对比剂(300mgI/ ml碘海醇或碘普罗胺)40ml，延时5s后对选定层面行perfusion系列扫描。参数：电影模式(cine)，层厚5 mm/1i，扫描时间为0.5 s/层，总扫描时间为50 s，共得到396幅连续图像。

　　1.3 图像处理与计算：使用专用ADW4.3工作站CT Perfusion软件对图像进行灌注成像,手动设置肺动脉、降主动脉、胸膜下肺实质(取右肺腹侧R1、右肺背侧R2、左肺腹侧L1、左肺背侧L2)的感兴趣区(ROI) 。描绘ROI面积时，尽可能选取较大范围，同时要避开周围大的血管，以免因容积效应影响测量结果的准确性。软件自动生成TDC及血流伪彩图，首过灌注指数包括血流量(BF)、血容量(BV)、平均通过时间(MTT)及表面通透性(PS)等数据。同时，测量肺动脉、肺实质及主动脉的达峰值时间(TTP)，并分别记为肺动脉TTP、肺实质TTP和主动脉TTP，随后计算肺实质TTP与肺动脉TTP的差值。

　　1.4 统计学方法：采用SPSS 11.4统计软件，测量两组的首过CT灌注指数，即肺动脉TTP、肺实质TTP、主动脉TTP、肺实质-肺动脉TTP、BF、BV、MTT和PS，并计算出平均值。统计结果以(±s)表示，运用独立样本的t检验对比分析，对各参数进行检验。

　　2 结果

　　2.1 时间密度曲线的形态特征：对照组的TDC曲线多表现为缓慢上升，达峰值后开始缓慢下降，曲线波峰多位于肺动脉曲线波峰和主动脉曲线波峰之间;病例组TDC上升支较对照组平缓，峰值低，达峰值时间较晚，多位于主动脉曲线波峰后，常没有明显的峰值，形态较对照组平直(图1、2，见封二)。

　　2.2 各灌注参数： 两组比较，BF、BV、PS、肺实质TTP和肺实质-肺动脉TTP差异有统计学意义 (P<0. 05); MTT、肺动脉TTP、主动脉TTP两组间差异无统计学意义(P>0.05，见表1、图1-2)。

　　2.3 BF、BV值诊断 COPD灌注检查结果的评估：以BF 值≤110 ml/(min·g) 作为COPD的诊断域值，28 例对照组中，诊断正确23例，误诊5例;COPD病例组中诊断正确26例，误诊3例。以BV 值≤7 ml/ 100 g 作为COPD的诊断域值，28 例对照组中，诊断正确20例，误诊8例;病例组中诊断正确27 例，误诊2例。其诊断真实性评估见表2。表1 两组首过灌注指数的比较表2 BF、BV值诊断 COPD灌注检查结果的评

　　3 讨论

　　COPD患者在出现肺组织结构形态改变的同时也会出现肺内血流动力学的变化，这是灌注成像应用于COPD诊断研究的病理生理学基础。在国外有CT及MRI灌注成像已用于COPD诊断的报道[2-3]，国内CT灌注成像多用于脑、肺、肝脏等实质性脏器内肿块或结节的评估，而对肺组织的灌注研究很少，也不深入[4]。大多数学者认为，COPD患者可出现肺内血流减少、侧枝循环形成以及血流再分布[5-8]，而循环阻力持续增加又引起肺动脉高压等，最终出现肺、心功能等不可逆损害;而CT灌注成像所反映的正是组织和器官微小单位体积中血流量、血容量、毛细血管通透性等分子水平的血流动力学变化。因此，肺的灌注成像可以早期发现肺血流量改变，并通过定量及半定量分析对COPD做出诊断并评估其严重程度。

　　3.1 TDC和TTP：TDC形态之早期变化反映的是兴趣区内每单位肺组织的血流量，后期变化则反映的是兴趣区的肺间质腔隙情况[9]。本资料病例组TDC上升支较对照组曲线较为平缓(22/29，占75.8%)，这可能与肺毛细血管网被破坏、肺内阻力增加、肺血流量减少，进而引起对比剂扩散减缓有关。

　　病例组肺实质TTP及肺实质-肺动脉TTP明显长于对照组，有明显的统计学意义。上述改变与COPD患者肺内微血管痉挛、管壁增厚及毛细血管破坏，导致肺内血流阻力明显增加相关。另外，较重的COPD患者常伴有肺动脉高压，使主动脉内对比剂通过支气管动脉侧枝形成再循环，引起病例组肺实质TTP及肺实质-肺动脉TTP延长。本研究两组间的TTP肺动脉、TTP主动脉值无统计学意义，可能与部分病例较轻有关。

　　3.2 首过灌注CT指数：本研究结果显示，COPD患者的BF、BV及PS值明显小于正常对照组。BV主要反映了有功能的毛细血管量，BF与血容量和引流静脉、淋巴回流及组织耗氧量等因素密切相关，反映的是组织器官内血流的速率。国外有动物实验研究发现[10]，肺血管阻力增加可引起BF、BV值的明显减小。COPD患者肺内有效毛细血管量减少和肺血管阻力的增加，使其肺实质的BF及BV值低于正常人。本研究以BF≤110 ml/(min·g) 为COPD诊断域值时，其诊断的灵敏度为89.7%、特异度为82.1% ，均较高;以BV≤7ml/g 为COPD诊断域值时，其灵敏度较高为93.1%，特异度较低为71.4%。部分病例BF及BV值没有减少或减少不明显，主要与COPD患者支气管动脉肺供血代偿增加有关。PS主要反映了组织器官毛细血管的管壁通透性，而两组间PS均值虽有差异性然数值交叉较多，对COPD的诊断无明显价值，可能与COPD患者肺内炎性因子作用于毛细血管使其通透性增加有关。MTT反映毛细血管通过时间，本研究表明其对COPD无统计学意义(P=0.108)。

　　总之，首过灌注CT指数，特别是BF、BV、TTP和TDC能够较准确地反映COPD患者肺内的血流动力学改变并且重复性好，可以定量及半定量用于COPD的诊断和疗效评价。本研究不足之处，病例数还较少且对COPD临床分级严重程度的相关性研究不够，有待进一步探讨。

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