摘要
最近的研究表明,平均肺密度(MLD)和相对肺面积均呈<-950 HU (RA)的衰减950)与非吸烟哮喘患者的哮喘严重程度有关。本研究的目的是检查在治疗后急性加重期间减少的CT肺密度是否会改变。
横断面研究比较30例稳定型哮喘患者、30例不稳定型哮喘患者和25例对照组的CT肺密度。为了纵向研究治疗对降低CT肺密度的影响,17例哮喘患者在治疗开始时和缓解后2个月随访。
MLD显著降低,RA显著降低950不稳定型哮喘患者显著高于对照组和稳定型哮喘患者。MLD和RA950在给予糖皮质激素治疗后发生了显著变化。一秒用力呼气量的变化与MLD和RA均显著相关950.残余体积的变化与MLD和RA均有显著相关性950.
得出结论,减少计算层析肺密度在哮喘恶化至少部分是可逆的,和变化意味着肺肺密度和相对面积的辐射衰减<−950胡锦涛有关的变化在一秒钟用力呼气量和残余体积。
哮喘是一种慢性炎症性疾病,其特点是气流受限,可自行逆转或对治疗有反应1..这一炎症过程会导致气道异常,包括肌肉质量的增加2.,粘液腺肥大3.以及细胞外基质的重组4..与哮喘相关的频繁气道和肺实质改变被认为是许多严重哮喘患者气道阻塞不可逆性的原因。高分辨率计算机断层扫描(HRCT)已在哮喘患者中观察到气道重建的特点,如支气管壁增厚、支气管扩张、肺气肿和肺衰减的马赛克模式5.–7..
评估低衰减区(LAAs)通过一种利用计算机断层扫描(CT)数字数据的定量方法在活的有机体内已被证明代表慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者肺部的肉眼和/或显微镜下的肺气肿变化。8.–15.对非吸烟哮喘患者的CT肺密度测定进行了研究16–18.纽曼等16提示在完全呼气时< - 900 HU的像素百分比反映了哮喘患者的空气滞留,并与肺功能相关。Gevenois等17结果显示,急性呼气气流受限和慢性过度膨胀对平均肺密度(MLD)和相对肺面积均无影响,衰减< - 950 HU (RA)950)。Biernacki等18观察到一些慢性稳定哮喘患者的CT肺密度降低,急性或慢性过度膨胀对最低的第五百分位MLD没有影响。因此,在非吸烟哮喘患者中,CT扫描评估的衰减的存在和意义仍有待阐明。
最近,研究表明,MLD和RA950与气流限制和肺容量有关,但与肺扩散能力无关,这些值与非吸烟哮喘患者的年龄和哮喘严重程度有关吗19.本研究检测了不稳定哮喘患者与对照组或稳定哮喘患者之间的CT肺密度差异,以及在全身吸入糖皮质激素治疗后加重期间是否发生变化。
方法
学科
所有受试者都是在日本鸟取县冈山大学医学院三asa医学中心招募的。哮喘的诊断是根据美国胸科协会提出的定义21.所有哮喘受试者均有喘息和咳嗽的发作性症状,症状缓解,气道反应可逆,并伴有1秒用力呼气量(FEV)增加1.β组>为15%2.肾上腺素能受体激动剂。所有哮喘患者均无Rosenberg标准所定义的临床可证明的结核或过敏性支气管肺曲霉病病史等22.哮喘的发病和持续时间是通过回顾病人的病史和仔细的检查确定的。根据临床病史、皮肤试验和针对12种常见吸入性过敏原的血清免疫球蛋白(Ig)E诊断过敏。使用Pharmacia CAP系统(Pharmacia Diagnostics AB, Uppsala, Sweden)测定血清特异性IgE水平。特应性患者被定义为皮肤试验和/或对常见吸入剂过敏原表现出特异性IgE的患者。所有其他患者被归类为非特应性。
30例临床稳定的哮喘患者(平均值±标准差),年龄59.4±7.4岁 年,范围40-72 不稳定型哮喘30例(62.5±8.3) 38-76岁 yrs)和25名对照受试者(65.2±11.2 40-81岁 所有临床稳定的哮喘患者均未出现哮喘症状或治疗药物的变化≥2个月。这些患者定期接受治疗,并使用吸入糖皮质激素(丙酸倍氯米松200–800)进行控制 µg)和短效吸入β2.‐激动剂的需求,并根据患者的症状分为轻度至中度持续性哮喘哮喘诊断和管理指南23.2个月内无上呼吸道感染史。不稳定的哮喘被认为严重到需要预防治疗来控制疾病。在30名病情不稳定的哮喘患者中,有些人以前没有接受过哮喘治疗,而其他人已经在接受哮喘药物治疗,并在Misasa医疗中心接受跟踪。从自愿前往米萨医疗中心体检的肺癌患者中随机选取25名作为对照组。他们没有过敏、呼吸或心血管疾病的历史或临床证据,并表现出正常的胸部x线摄影和肺活量、肺容量和一氧化碳肺扩散能力(DL,有限公司)的结果。
为了纵向研究治疗对降低CT肺密度的影响,17名有症状的哮喘患者(他们是横断面研究的一部分,哮喘加重被认为严重到需要全身糖皮质激素来控制疾病),在治疗开始和缓解后2个月随访。在吸入β治疗期间,所有患者均获得了全身糖皮质激素治疗的缓解,并被认为临床稳定2.‐激动剂和吸入类固醇(二丙酸倍氯米松800 - 1600µg),和/或口服糖皮质激素2个月。哮喘发作定义为呼吸短促、喘息和胸闷或两者的组合的突然和/或进行性恶化,和/或呼气峰值流量(PEF)减少到临床控制期间获得的个人最佳PEF的70%以下。
根据以下排除标准,有症状的哮喘患者被排除在横断面和纵向研究之外:无法维持充分吸气以产生肺功能和CT测量、意识水平下降、发绀、并发症(如。肺炎、气胸或纵隔气肿),动脉氧紧张(P啊,一个2.) <8.0 kPa (60 mmHg)或动脉二氧化碳张力≥5.6 kPa (42 mmHg)。横断面研究排除8例,纵向研究排除6例。
所有研究对象都是终身不吸烟者。使用支气管扩张剂后,当天进行肺功能测量和CT扫描。本研究方案经Misasa医学中心伦理委员会批准,并获得所有受试者的书面知情同意。
肺功能测试
通过CHESTAC 33(日本东京胸部公司)进行肺功能测试。对于所有受试者,使用用力肺活量(FVC)操作进行以下测量:FEV1.FVC, FEV1./FVC和强迫呼气中流量(FEF)25 - 75).采用氦稀释法测定肺总容量(TLC)、功能剩余容量(FRC)、剩余容积(RV)和RV/TLC。的DL,有限公司和DL,有限公司/肺泡体积(vA.)用单呼吸法测量。FVC, FEV1., FEF25 - 75、TLC、FRC、RV和DL,有限公司/vA.根据日本胸科疾病学会(Japanese Society of Chest Diseases)的预测方程,每个患者的预测值占其预测值的百分比24.
计算机断层扫描
HRCT扫描使用Toshiba Xpeed扫描仪(Toshiba, Tokyo, Japan)进行,切片厚度为2‐mm,扫描时间为2.7 s,峰值电压为120 kVp,电流为200 mA。所有受试者深吸气后仰卧位扫描。采用标准算法(FC1;东芝)。没有静脉注射造影剂。3次HRCT扫描检测MLD和LAAs。如Miniati所述,上段位于主动脉弓顶部,中段位于下叶支气管起点,下段位于膈顶部上方约3cm处等25.
正常肺密度区域与LAAs之间的分界点定义为−950 HU,因为在15名从未吸烟的对照受试者中发现−949 HU比MLD低1 sd。加权MLD由三个解剖层次上获得的六个肺半片的总横截面积计算。同样,衰减< - 950 HU的体素所占的肺区域(A.950),求和得到A.6个半切区各950个,以总肺横截面积(RA)的百分比表示950通过东芝的专用软件程序,对每位受试者进行HRCT肺密度测定。
用戈达德目视评分法评估肺气肿的存在等26.每个切片分别进行评估,右肺和左肺根据显示正常结构破坏的边界低衰减区域的面积百分比分别进行分级。每个受试者由两名肺科医生在两个不同的场合独立评估,不知道临床数据或肺功能检查结果。
统计分析
结果用均数±标准差表示。多组比较采用Bonferroni/Dunn校正方差分析。加重期和缓解期CT和肺功能数据的差异通过配对t检验或Wilcoxon符号秩和检验进行判断。用线性回归分析检验两个参数之间的相关性。p‐值<0.05被认为是显著的。
结果
横断面研究
患者特征及肺功能数据见表1⇓. 两组哮喘患者在受试者的年龄和病程方面没有显著差异。预测的FVC%,FEV1.%pred,FEV1./ FVC和P啊,一个2.在不稳定哮喘患者中显著低于对照组和稳定哮喘患者。不稳定哮喘患者的FRC % pred、RV % pred和RV/TLC显著高于对照组和稳定哮喘患者。两组间无显著差异DL,有限公司/vA.%在三组中。
正常对照组的加权mld为- 873.6±24.2 HU,稳定型哮喘为- 881.8±20.5 HU,不稳定型哮喘为- 912.3±13.1 HU。不稳定哮喘患者与对照组(p<0.001)和稳定哮喘患者(p<0.001)之间有显著差异。不稳定哮喘患者的类风湿性关节炎显著增高950‐T(23.9±10.5%)高于对照组(5.8±6.0%,p<0.001)和哮喘稳定患者(7.7±5.5%,p<0.001)。对照组和稳定哮喘患者的MLD和RA加权值均无显著差异950T(图。1⇓).
![图1. -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/22/1/106/F1.medium.gif)
a)加权平均肺密度(MLD)和b)衰减< - 950 HU的相对肺面积,以总肺横截面积(RA)的百分比表示950‐T)在对照组(n=25)、不稳定哮喘患者(n=30)和稳定哮喘患者(n=30)。水平条代表平均数。* * *: p < 0.001。
MLDs和风湿性关节炎950比较各组的三个解剖层次(表2⇓).不稳定哮喘患者MLD明显降低,RA明显降低950中下阶层较上阶层明显增加。所有研究对象在视觉评估中均未发现肺气肿(数据未显示)。
纵向研究
纵向研究中17名患者的基线特征和肺功能测试结果如表所示 3.⇓.全身糖皮质激素治疗前后的CT肺密度测定结果如图2所示⇓.加权MLD为−919.8±10.2 在病情恶化期间,以及−910.8±11.2 全身糖皮质激素治疗显著增加了加权MLD(p<0.001)950‐T在恶化期间(29.9±8.7%)显著下降到缓解时的22.6±9.5% (p<0.001)。FVC, FEV1.和FEV1./全身糖皮质激素治疗显著增加FVC。缓解期的TLC、FRC、RV和RV/TLC显著低于恶化期(表1) 4.⇓).FEV的改进1.右心室下降0.40±0.18 L。
![图2. -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/22/1/106/F2.medium.gif)
a)加权平均肺密度(MLD)和b)衰减< - 950 HU的相对肺面积,以总肺横截面积(RA)的百分比表示950‐T)在加重期和缓解期的患者中。水平条代表平均数。* * *: p < 0.001。
FEV的变化1.与加权MLD (r=0.578, p=0.0150)和RA均显著相关950量T (r =−0.503,p = 0.0394;图3⇓).RV的变化与加权MLD (r=−0.539,p=0.0256)和RA均呈显著相关950-T(r=0.732,p=0.0008;图。 4.⇓).
![图3-](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/22/1/106/F3.medium.gif)
一秒用力呼气量(FEV)增加之间的关系1.)和a)加权平均肺密度(MLD;r=0.578, p=0.0150), b)相对肺面积减少,衰减< - 950 HU,以占总肺横截面积(RA)的百分比表示950量T;r =−0.503,p = 0.0394)。
![图4. -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/22/1/106/F4.medium.gif)
a)加权平均肺密度(MLD;r=−0.539,p=0.0256), b)相对肺面积下降,衰减<−950 HU,以占总肺横截面积(RA)的百分比表示950量T;r = 0.732, p = 0.0008)。
讨论
在本研究中,为了评估哮喘对CT肺密度、MLD和RA的影响950将不稳定型哮喘患者与对照组和稳定型哮喘患者进行比较。对17例哮喘加重患者的CT肺密度变化也进行了纵向研究。结果发现,与对照组和稳定型哮喘患者相比,不稳定型哮喘患者的CT肺密度衰减更大。研究还发现,系统性糖皮质激素治疗可以改善哮喘恶化患者的衰减。
据报道,COPD患者LAAs的增加反映了肺气肿的病理改变8.–15LAAs的CT测量值与扩散能力(肺气肿的敏感指标)密切相关,也与气道阻塞的测量值相关11–15.相反,赫里曼等32发现MLD与气道阻塞和恶性膨胀的肺功能指数有很好的相关性,但与肺气肿的特异性指数没有相关性(DL,有限公司静态肺顺应性)。MLD和肺功能测量之间的相关性可能与RA之间的相关性有不同的含义950和肺功能测量。
对每位患者的三片切片(上、中、下肺)进行分析,以减少辐射剂量等1572例COPD患者肺顶至肺底10个切片LAAs百分比与3个切片LAAs百分比呈良好的线性相关(r=0.976)。在CT扫描过程中,受试者被要求在深吸气后屏住呼吸。Gevenois等12报道了从呼气CT扫描的宏观和微观肺气肿的定量特征不如从吸气CT扫描的准确。他们推测,呼气CT的异常更多地反映了空气滞留,而不是真正的终端空气体积减少。Eda等33全呼气时螺旋CT图像反映气陷,全吸气时CT视觉评分与肺气肿显著相关。
正常肺密度区域与LAAs之间的分界点为- 950 HU。在以前的报告中,分界点范围为- 900 - - 960 HU。一些研究人员使用−900 HU25,而其他人则使用−910 胡9, −950 胡10–12或960−胡14.这种差异可能是由于不同重建算法的计算机层析成像(computed tomography)之间的差异,或者是传统扫描与HRCT扫描之间的差异。在一项对15名健康对照者的初步研究中,使用与本研究相同的高分辨率计算机断层扫描仪,−949 HU低于MLD 1 sd。
为了研究哮喘加重对CT肺密度测定的影响,有症状的哮喘患者被纳入横断面和纵向研究。根据上述排除标准选择患者,出于伦理原因,在使用支气管扩张剂后进行肺功能测量和CT扫描。因此,在本研究中,仅对使用支气管扩张剂后仍能保持完全吸气的症状性哮喘患者进行检查。无法观察支气管扩张剂缓解的支气管收缩对CT肺密度测定的影响。然而,可以观察哮喘恶化对MLD和RA的影响950.
既往研究发现,部分非吸烟哮喘患者HRCT肺密度衰减降低,这与气流受限、恶性膨胀、衰老有关,与肺弥散能力无关19.同时还发现MLD和RA950与慢性哮喘的严重程度显著相关。
在本横断面研究中,证实了MLD与RA的相关性950不稳定哮喘患者与对照组和稳定哮喘患者差异显著。在稳定或不稳定哮喘患者的视觉评估中,均未观察到伴有正常结构破坏的边界LAAs。纵向研究显示,MLD和RA均存在950哮喘加重患者的糖皮质激素治疗明显改变。MLD和RA的变化950与FEV呈显著相关1.及右心室提示CT肺密度降低可能是气流受限后肺容量可逆改变所致。然而,纵向研究中症状性哮喘患者治疗后的CT肺密度继续低于对照组和横断面研究中稳定型哮喘患者。需要进一步研究CT肺密度降低是否仅仅是由于气流限制和慢性过度膨胀等可逆因素所致。
Gevenois等17CT肺密度参数相对于RA大小未见明显变化950在过敏刺激试验中这是在FEV下降的情况下1.0.9 五十、 伴随着RV和FRC的增加,其体积大致相同。MLD和RA950在10名哮喘患者中,TLC增加与健康受试者无显著差异。他们的结论是,在没有肺气肿肺破坏的情况下,过度膨胀和气流阻塞并不影响通过吸气扫描获得的密度测量值。目前的作者认为,他们的结果与目前的结果之间的差异可能是因为目前的受试者年龄更大。Biernacki同意目前的结果等18观察到,与对照组相比,慢性稳定哮喘和慢性阻塞性肺病患者的CT肺密度降低。然而,在5名哮喘患者中,他们也发现在使用β雾化前后,最低的第五百分位MLD没有显著差异2.‐激动剂,以及恶化结束时和6周后。因此,他们得出结论,气流限制和慢性过度膨胀的改善不会影响最低的第五百分位MLD。这些发现与目前的发现之间的差异可能会出现,因为他们的检查是在病情恶化结束时和6周后,包括了少数患者。相比之下,在本研究中,17例患者在病情加重和缓解期间接受了检查。
综上所述,在哮喘加重过程中,ct肺密度的降低至少是部分可逆的,辐射衰减< - 950 HU的平均肺密度和相对肺面积的变化与残余体积的变化有关。本文作者认为,ct肺密度的降低在一定程度上可能代表慢性过度膨胀,高分辨率ct肺密度测量可能是评估哮喘治疗的有用工具。
致谢
作者要感谢M. Nakai在计算机断层扫描方面的技术援助。
- 收到了2002年9月3日。
- 认可的2003年2月4日。
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