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基于 4D 动态通气 CT 的应变分析在 COPD 高危患者中的应用

 

Authors Xu Y , Liang T, Ma Y, Xie S, Sun H , Wang L, Xu Y

Received 3 February 2022

Accepted for publication 1 May 2022

Published 7 May 2022 Volume 2022:17 Pages 1121—1130

DOI https://doi.org/10.2147/COPD.S360770

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Editor who approved publication: Dr Richard Russell

目的利用 4D 动态通气 CT 扫描对 COPD 高危患者进行应变(strain)分析,定量识别 COPD 患者肺部运动异常,进一步阐释不同程度气流受限 COPD 患者间肺部形变的潜在差异。
方法共 53 例临床可疑 COPD 患者纳入本次研究。常规低剂量胸部 CT 及动态通气 CT 扫描均在 320 排螺旋 CT (Aquilion ONECanon Medical SystemsJapan) 进行。肺内气肿指数及体积测定采用佳能后处理工作站内置分析软件 (Lung density analysisCanon Medical SystemsJapan),肺组织应变分析采用流体力学分析软件 (Micro Vec V3.6.2Micorvec Pte LtdBeijingChina)。将全呼气相 (PSmax-allPSmean-allSpeedmax-all和呼气相前 2s (PSmax2sPSmean2sSpeedmax2s) strain 相关参数值采用肺体积校正,与临床肺功能检查结果进行 Spearman 相关性分析。采用 Mann-Whitney 检验比较慢阻肺和非慢阻肺患者间 strain 相关参数值潜在差异,并进行受试者工作特征(ROC)曲线分析获取 strain 相关参数诊断阈值,并计算相应敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值。慢阻肺组根据全球慢性阻塞性肺疾病倡议(GOLD分级,分为气流受限轻度(GOLD I 级)和中重度两个亚组(GOLD II-Ⅳ 级),采用 Mann-Whitney 检验比较两亚组间 strain 相关参数值差异。p<0.05 具有统计学差异。
结果校正后 strain 相关参数与肺功能参数呈正相关 (ρ=0.275~0.687, P<0.05),提示肺运动异质性与肺功能检查结果存在相关性。与非慢阻肺患者相比,慢阻肺患者 strain 相关参数值较低 (P<0.001)ROC 曲线显示,校正后 strain 相关参数具有中等诊断价值,AUC 值范围为 0.821~0.894COPD 气流受限轻度与中重度两组间呼气全程参数(PSmax-allSpeedmax-all)具有明显统计学差异P<0.05
结论基于 4D 动态通气 CT 的定量 strain 相关参数,能在一定程度上反映气流受限严重程度,但在重度 COPD 患者中应用还有待进一步研究。
Keywords: strain analysis, dynamic-ventilation CT, chronic obstructive pulmonary disease, computed tomography, CT, airflow limitation