胸部CT对慢性阻塞性肺疾病合并肺动脉高压的分级诊断价值*

贾铁钢， 乜庆荣， 邓赶飞, 谢宝元

(房山区良乡医院 呼吸与危重症医学科， 北京 102401)

肺动脉高压(pulmonary hypertension，PAH)是慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)的常见并发症，PAH形成后约3～4年将累及心脏、导致肺心病，多数患者1.0～2.5年内死亡[1]。目前右心导管术(right catheterization，RHC)是检测PAH的最佳方法，但是由于该法为有创检查，且数据受三尖瓣反流的影响[2]，临床无法作为常规检查使用。多普勒超声检查是PAH的最初常规检查方式，但因为 COPD 患者常常存在肺气肿，导致超声测量结果的准确性受到一定程度的影响，并且心脏彩超检查无法显示 COPD 患者肺实质、肺间质及纵膈等病变，故使用价值也有限[3]。胸部CT扫描属于无创检测方法，同时也是COPD患者的常规检查方法，有研究指出胸部CT的升主动脉(ascending aorta，AD)和主肺动脉干(main pulmonary artery diameter，MPAD)等测量指标可有效反映肺动脉压力，为PAH诊断和分级提供参考依据[4]，但是以往相关研究较少考虑不同疾病类型和不同病情程度中PAH诊断的差异，同时关于探讨MPAD/AD比值对于PAH诊断的Cut-off值、特异性和敏感性的报道较少[5]；故本研究重点探讨胸部CT利用MPAD/AD比值对COPD合并PAH的临床诊断价值，通过对不同病情程度PAH患者的对比观察，进一步探讨胸部CT对COPD合并PAH的分级诊断价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2018年6月—2019年12月接受诊治的153例COPD患者作为研究对象，纳入标准：(1)年龄45～75岁；(2)符合2017年修订版《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》中关于COPD诊断标准[6]；(3)检查前经评估可以承受本研究的相关检查；(4)所有患者均知情同意且配合研究。排除标准：(1)研究开始前已确诊PAH者；(2)存在有肺动脉栓塞等其它引起PAH疾病；(3)严重心脑血管疾病者或不能耐受相关检查者。纳入的153例COPD患者，男85例、女性68例，平均(58.3±8.9)岁。

1.2 检查方法

1.2.1胸部CT检查 采用美国GE Optima CT660检查，扫描参数为125 kV，螺距0.9，X线管旋转速度为0.33 s/r，视野320 mm×320 mm,采集矩阵512×512，数据采集层厚0.625 mm，图像重建层厚、层间隔均设为2 mm，扫描结束后，将数据传输至工作站处理。测定MPAD和AD直径，MPAD 测量标准为距主肺动脉分叉3 cm范围以内，测量主肺动脉最宽部分的直径；在主肺动脉直径的同层面，测量升主动脉的最短径，分别测量3次，取平均值计算MPAD/AD比值，以MPAD/AD>1为PAH，进一步划分为轻、中、重度PAH，MPAD/AD在1～1.3为轻度、1.3～1.5为中度、>1.5为重度[7]。

1.2.2RHC检查 患者在手术室借助X线透视和压力指引经颈内静脉或股静脉置入Swan-Ganz 四腔漂浮导管至肺动脉分支，应用迈瑞多导有创心电监护仪(PM 9000 型)持续监测包括右心房压(right atrial pressure，RAP)、肺动脉收缩压(pulmonary artery systolic pressure，PASP)和肺动脉平均压(mean pulmonary arterial pressure，mPAP)，mPAP≥25 mmHg为PAH。依据RHC测定mPAP将PAH患者分为轻、中、重度，mPAP在25～35 mmHg为轻度、36～ 45 mmHg为中度、>45 mmHg为重度[8]。

1.2.3心脏多普勒超声检查 采用美国GE 公司Vivid 7B 超高频彩色多普勒超声诊断仪，血管探头频率2.0～3.5 MHz。通过收缩期三尖瓣反流的回流峰(Vmax2)和RAP估测PASP(PASP= 4 Vmax2 +RAP)。PASP≥30 mmHg为PAH。根据PASP进一步分为轻、中、重度PAH， PASP 30～50 mmHg为轻度、51～70 mmHg 为中度、>70 mmHg为重度。

1.3 观察指标

(1)以RHC检查结果为金标准，比较和分析胸部CT和心脏多普勒超声对于COPD合并PAH的检出率和准确性；(2)以RHC分级诊断结果为金标准，比较和分析胸部CT和心脏多普勒超声对于COPD合并PAH的轻度、中度和重度的分级诊断准确率和一致性；(3)以COPD合并PAH患者为阳性观察组，以COPD患者而无PAH为阴性观察组，比较和分析胸部CT指标MPAD、AD和MPAD/AD的差异性。采用受试者工作(ROC)曲线下面积(AUC)评估胸部CT指标MPAD/AD的诊断价值，采用logistic回归分析MPAD/AD、PASP与COPD合并PAH的相关性。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 COPD合并PAH患者的临床资料

以RHC检查结果为金标准，共检查出51例COPD合并PAH患者，检出率为33.3%；其中，男28例、女23例，年龄49～72岁、平均年(59.2±8.1)岁。胸部CT检查出COPD合并PAH患者47例，检出率为30.7%，准确率为92.2%。心脏多普勒超声检查出COPD合并PAH患者48例，检出率为31.4%，准确率为94.1%。RHC、胸部CT及多普勒超声检查的准确率比较，差异无统计学意义(χ2=0.652，P=0.735)。

2.2 PAH分级

RHC检查出COPD患者合并PAH的分级结果中，轻度、中度和重度分别有16例(31.4%)、18例(35.3%)和17例(33.3%)，胸部CT对于PAH分级诊断的准确率为75.0%、88.9%和100%，多普勒超声对于PAH分级诊断的准确率为81.3%、94.4%和100%。胸部CT与多普勒超声对于PAH分级诊断的准确率比较，差异无统计学意义(χ2=0.512,P=0.782)，Kappa系数为0.845(P<0.001)。见表1。

表1 胸部CT与多普勒超声对于PAH分级诊断的结果对比[n(%)]Tab.1 Comparison of chest CT and Doppler ultrasound in the diagnosis of PAH grading diagnosis[n(%)]

2.3 MPAD/AD对于COPD合并PAH的诊断价值

以RHC检查结果为金标准，COPD合并PAH患者中MPAD、AD和MPAD/AD值明显高于无PAH患者，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。ROC曲线分析结果显示，胸部CT检查参数MPAD、AD和MPAD/AD对于COPD合并PAH均有较好诊断价值(AUC>0.5)，其中以MPAD/AD的AUC面积较高(AUC为0.814，95%CI为0.735～0.889)，其Cut-off值为0.984，见表3。

表2 RHC检查示有无PAH的相关CT检查参数比较Tab.2 Comparison of CT parameters of RHC

表3 ROC曲线分析MPAD/AD对于COPD合并PAH的诊断价值Tab.3 Diagnostic value of ROC curve analyzing MPAD/AD for COPD complicated with PAH

2.4 MPAD/AD、PASP与COPD合并PAH的相关性分析

以RHC检查结果为金标准，logistic回归分析显示，MPAD/AD值、PASP值与COPD合并PAH的发生具有密切的相关性(OR=1.857、1.978，P<0.001)。见表4。

表4 MPAD/AD、PASP与COPD合并PAH的logistic分析Tab.4 Logistic analysis of MPAD/AD, PASP, and COPD complicated with PAH

3 讨论

COPD是一种以气流受限为特征的常见肺部疾病，我国40岁以上人群COPD发病率约为8.2%，PAH是COPD的常见并发症，因可引起患者右心衰、肺栓塞而严重威胁患者的生命[9-10]。COPD合并PAH发生率报道不一，近年来国内文献报道的发生率为19.1%～51.1%[11-12]，而本研究数据显示COPD患者合并PAH的发生率为33.3%。

COPD合并PAH的发生机制目前尚不清楚，可能与低氧血症、慢性炎性和血管内皮细胞功能紊乱相关[13-14]。COPD患者由于呼吸气流受限，常发生低氧血症，机体为调节通气/血流状况，会扩张动脉血管以提高肺血床血流量，保证组织的需氧量[15]。研究报道，慢性炎症和血管内皮细胞受损参与了动脉血管重塑的过程[16]，表现为血管平滑肌细胞增生和血管增厚[17]，从而导致肺动脉压增高，同时影像学上可见肺动脉干直径增大，这也是胸部CT通过测定肺动脉干直径来诊断PAH的理论基础[18]。本研究以RHC结果为金标准，在153例COPD患者中共检查出51例COPD合并PAH患者，而胸部CT扫描共检查出47例COPD合并PAH患者，准确率为92.2%，与RHC和多普勒超声检查比较，差异均不明显(P>0.05)。PAH分级诊断中，胸部CT漏诊了2例轻度PAH，同时将1例中度PAH误判断为轻度，重度诊断率与RHC一致。可能原因是以MPAD/AD比值来诊断或分级诊断PAH上，其测量程序、诊断分界值上还是需要进一步完善[19]。最后的研究数据显示胸部CT对于PAH分级诊断的准确率为75.0%、88.9%和100%，与RHC和多普勒超声检查的分级诊断结果差异也不明显(P>0.05)，仍有力说明了胸部CT对于PAH的分级诊断有着较好应用价值。同时Kappa系数为0.845，说明胸CT与多普勒超声的诊断结果有着较好一致性。

进一步审视胸部CT采用MPAD/AD比值来诊断COPD患者合并PAH的应用价值和合理性，目前胸部CT诊断PAH的参数指标主要就是肺动脉干和主动脉干直径，肺动脉直径可直接反映血管扩张和血管增厚状况[20]，同时COPD患者肺部组织低氧血症和慢性炎性反应的原因，肺动脉扩张较主动脉更加明显[21]，测定MPAD可以更加有效反映肺动脉压力[22]。但是肺动脉血管扩张又受到诸多因素影响，如年龄、体表面积、血管顺应性等[23]，单纯依靠MPAD值来反映不同个体肺动脉压力明显存在不足和缺陷，而MPAD/AD比值可在一定程度上消除个体差异性[24]。本研究数据显示，依据RHC判断COPD患者有无PAH的患者中，MPAD、AD和MPAD/AD在两种人群中均显示差异有统计学意义(P<0.05)。同时，ROC曲线结果显示，MPAD、AD和MPAD/AD对于COPD合并PAH均有较好诊断价值(AUC>0.5)，其中以MPAD/AD的AUC面积较高(AUC为0.814，95%CI为0.735～0.889)，敏感性有点不足，但是特异性较好，可说明胸部CT采用MPAD/AD比值来诊断PAH有着较好预测价值；同时，ROC曲线显示MPAD/AD诊断PAH的Cut-off值为0.984，与本研究参考Corson等[7]提出以MPAD/AD>1为诊断PAH依据的结果基本类似。另外，采用logistic回归分析显示MPAD/AD和PASP值均是COPD合并PAH发生的独立性影响因素(OR>1)，可见胸部CT检查以MPAD/AD比值来诊断PAH具有科学性。

综上，COPD患者因低氧血症、慢性炎性的存在，常易发生PAH。胸部CT本是COPD患者常规检查方式[25]，而利用MPAD/AD比值可进一步完成PAH的筛查和诊断。胸部CT诊断PAH的准确率为92.2%，对于PAH分级诊断的准确率为75.0%、88.9%和100%，与RHC和多普勒超声检查结果差异不明显。因此，临床上对于不能耐受RHC检查，或者需求快速简便筛查PAH时，胸部CT可认为是诊断COPD患者合并PAH的最优选择之一。