吸烟人群肺部MDCT形态学特点和气道改变及其与肺功能的相关性研究

作     者：苏维维 

作者单位：第二军医大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖湘生

授予年度：2017年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 100207[医学-影像医学与核医学] 1006[医学-中西医结合] 1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 09[农学] 0901[农学-作物学] 100106[医学-放射医学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：吸烟者 慢性阻塞性肺疾病 形态学 肺功能 计算机体层成像 多排螺旋 计算机断层扫描 吸烟 气道径线 气道 肺气肿 空气潴留 

摘      要：第一部分吸烟人群肺部MDCT形态和容积量化评估及与肺功能的相关性研究【目的】分析吸烟人群肺部多排螺旋CT(MDCT)形态学特点,并测量CT肺容积量化参数,研究二者与肺功能(PFT)指标的相关性。【材料与方法】选取59例吸烟者,其中14例为COPD患者,另纳入39例不吸烟人群作为对照组。所有受试者均接受MDCT双气相扫描及PFT检查。观察的主要CT征象包括:小叶中心型肺气肿、间隔旁型肺气肿、肺大泡、支气管扩张或管壁增厚、肺实质微结节、磨玻璃样密度影、马赛克征、呼气末空气潴留、间质性炎症、小叶间隔增厚及线样肺不张。测量的CT容积量化参数包括:以-950HU为阈值测得的肺气肿指数(EI)和平均肺密度(MLD)。分析肺部形态特点及肺容积量化参数与PFT指标的相关性。【结果】1、三组间性别、体重指数(BMI)、部分肺功能指标(FEV1、FVC、FEV1/FVC、MEF50%(%P)、DLCO/VA(%P))、肺气肿指数(EI)存在明显统计学差异(p均0.01)。2、MDCT显示的小叶中心型肺气肿、间隔旁型肺气肿、支气管扩张或管壁增厚的评分结果及发生率均在三组间存在明显统计学差异(p均0.01)。3、吸烟COPD患者的间隔旁型肺气肿与DLCO/VA,支气管扩张或管壁增厚与DLCO SB(%P)、DLCO/VA(%P),EI与MEF25%(%P)、DLCO SB(%P)、DLCO/VA(%P)均呈负相关性。肺功能正常的吸烟人群,小叶中心型肺气肿与FEV1/FVC、MEF25%(%P)、MEF50%(%P)、DLCO SB(%P)及DLCO/VA(%P),间隔旁型肺气肿与DLCO SB(%P)、DLCO/VA(%P),支气管扩张或管壁增厚与DLCO/VA(%P),EI与FEV1/FVC、MEF50%(%P)均呈负相关性,MLD与FEV1(%P)、MEF25%(%P)呈正相关。【结论】MDCT能够很好的评估吸烟人群的肺部形态异常,且其形态学特点及容积量化参数对肺功能有很好的预测价值。第二部分吸烟者小气道的MDCT双呼吸相定量分析及与肺功能的相关性研究【目的】定量分析吸烟人群在多排螺旋CT(MDCT)呼吸双相扫描下的气道径线,并探索其与肺功能的相关性。【材料和方法】纳入58例吸烟者,经肺功能检查证实其中14例为COPD患者,另纳入39例不吸烟且肺功能正常的人群作为对照组,97例受试者均接受肺功能检查和MDCT呼吸双相扫描。测量并计算的参数包括气道径线:3级气道吸气末的管壁厚度(I-T)、管腔面积(I-LA),管壁面积占横截面积的百分比(I-%WA)及腔面积的呼吸气末比值(E/I-LA);肺功能指标:第1秒用力呼气量(FEV1)、FEV1实测值与预计值的比值(FEV1%)、FEV1与用力肺活量的比值(FEV1/FVC)、及一氧化碳/肺泡弥散量(DLCO/VA%)。分析比较吸烟COPD组、吸烟非COPD组以及正常对照组间气道径线、肺功能指标的差异及二者的相关性。【结果】1、三组人群气道径线中I-LA3,I-T6,I-%WA5,E/I-LA3以及肺功能参数中FEV1、FEV1/FVC、DLCO/VA%均存在明显统计学差异(p均0.05)。2、吸烟COPD组I-T与DLCO/VA%、E/I-LA与FEV1/FVC,I-%WA6与FEV1/FVC均呈明显负相关性,且I-T与DLCO/VA%相关性随3级气道减小而增大;I-LA4与FEV1/FVC呈正相关。吸烟非COPD组的FEV1与I-LA4、I-%WA4及E/I-LA3,FEV1%与I-%WA6、DLCO/VA%与I-LA6均呈明显负相关性,且FEV1与E/I-LA4的相关性较E/I-LA3,I-LA4增大。不吸烟对照组的I-T与DLCO/VA%,I-%WA4与FEV1,E/I-L4与FEV1呈明显负相关性。【结论】MDCT双气相扫描能有效评价吸烟者小气道改变,且较肺功能检查能更早的发现吸烟者小气道的异常改变。第三部分吸烟者双呼吸相MDCT扫描气道径线与肺气肿及空气潴留指标的相关性研究【目的】定量分析MDCT扫描下无症状长期吸烟人群肺部气道径线及肺气肿、空气潴留指标的变化,并探索气道径线与肺气肿、空气潴留指标的相关性。【材料和方法】纳入32例吸烟者作为试验组,另纳入10例不吸烟者作为对照组,所有受试者均同时接受MDCT吸气末及呼气末双相扫描。应用COPD自动分析软件测量第1级气道管腔面积的呼吸比值(LA-E/I)、气肿指数(EI)、平均肺密度呼吸比值(E/IMLD)及呼吸相对容积改变(RVC),比较吸烟组与对照组左肺、右肺及全肺各参数的差异。采用Pearson或Spearman相关分析各级气道径线参数与EI、空气潴留指标相关性。【结果】1、吸烟及对照组左肺、右肺及全肺的LA-E/I、EI、E/IML