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【研究背景】慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstruction Pulmonary Disease, COPD）在世界的发病率及死亡逐年增加，尤其在低收入和中等收入国家更高，造成了不可忽视的经济和社会负担，并且随着疾病的进展负担随之加重。2001年，COPD全球倡议(GlobalInitiative for Chronic Obstructive Lung Diseases, GOLD)首次制定了COPD的诊断、治疗及预防全球策略，定期进行修订。由于气流受限的不可逆特征，较多学者关注于对其气道的研究，相对忽视了肺血管结构的改变。通过对COPD患者第1-4级肺动脉血管改变的研究，总结不同严重程度COPD患者的肺血管重塑特征，以期为COPD的早期诊断提供更多的影像学依据。第一部分不同GOLD分级COPD患者PA的CT定量分析【目的】分析不同级别COPD患者间不同级别PA管径的差异。【材料与方法】收集48例COPD患者，根据GOLD全球倡议分为I-IV级，通过多平面重建和曲面重建，测量所有患者肺动脉干（A1）、左/右肺动脉（LA2/RA2）、右肺上叶肺动脉（RUA3）、左/右肺下叶肺动脉（LLA3/RLA3）、右肺上叶尖段肺动脉（RUA4）、左肺上叶前段肺动脉（LUA4）、右肺中叶外段肺动脉（RMA4）、左/右肺下叶背段肺动脉（LLA4/RLA4）管径。分析不同级别COPD患者间各级PA管径的差异。【结果】GOLD I与II、II与III级COPD患者A1管径存在统计学差异（分别p=0.009, p=0.002）。GOLD I与II、II与III、II与IV级COPD患者RA2管径存在统计学差异（分别p=0.003,p=0.034, p=0.041）；GOLD II与III级COPD患者LA2管径存在统计学差异（p=0.043）。GOLD I与III、I与IV级COPD患者RLA3管径存在统计学差异（分别p=0.004,p=0.009）；GOLD I与III、I与IV级COPD患者LLA3管径存在统计学差异（分别p=0.024, p=0.003）。GOLD I与III、I与IV、II与IV、III与IV级COPD患者RMA4管径存在统计学差异（分别p=0.019, p=0.000, p=0.006, p=0.027）；GOLD I与III、I与IV、II与IV级COPD患者RLA4管径存在统计学差异（分别p=0.000, p=0.000,p=0.006）； GOLD I与II、II与IV级COPD患者LUA4管径存在统计学差异（分别p=0.015, p=0.006）；GOLD I与IV、II与IV级COPD患者LLA4管径存在统计学差异（分别p=0.015, p=0.018）。【结论】第1级PA管径仅GOLD I与II、II与III级存在差异。第2级PA管径GOLD I与II、II与III、II与IV级存在差异。第3级PA管径GOLD I与III、I与IV级存在差异。第4级PA管径GOLD I与II、I与III、I与IV、II与IV及III与IV级存在差异。随着PA管径的变细，不同GOLD级别间的差异也明显。第二部分COPD患者PA管径与PFT、CT肺容积参数的相关性研究【目的】分析COPD患者PA管径与PFT、CT肺容积参数的相关性。【材料与方法】通过多平面重建及曲面重建方法测量48例COPD患者肺动脉干（A1）、左/右肺动脉（LA2/RA2）、右肺上叶肺动脉（RUA3）、左/右肺下叶肺动脉（LLA3/RLA3）、右肺上叶尖段肺动脉（RUA4）、左肺上叶前段肺动脉（LUA4）、右肺中叶外段肺动脉（RMA4）、左/右肺下叶背段肺动脉（LLA4/RLA4）的管径；通过肺功能仪，测定患者的用力呼气第1秒量（FEV1）、用力呼气第1秒量实际值与预测值的比值（FEV1/预）、用力肺活量（FVC）、第1秒率（FEV1/FVC）、25%肺活量最大呼气流量（MEF25）及25%肺活量最大呼气流量实际值与预测值的比值（MEF25/预）；通过Philips LungDensity软件自动计算全肺容积（TLV）、肺气肿容积（TEV）和气肿指数（EI）。分析COPD患者1-4级PA管径与PFT、CT肺容积参数的相关性。【结果】（1）PA管径与PFT的相关性：RLA3管径与FEV1、FEV1/预、FVC、FEV1/FVC、MEF25及MEF25/预均呈弱负相关（分别r=-0.375,p=0.009；r=-0.342,p=0.017；r=-0.334,p=0.020；r=-0.334,p=0.020； r=-0.299,p=0.039； r=-0.327,p=0.024）。LLA3管径与FEV1、FEV1/预、FEV1/FVC、MEF25及MEF25/预呈弱负相关（分别r=-0.289,p=0.046；r=-0.398,p=0.005； r=-0.486,p=0.000； r=-0.303,p=0.036； r=-0.314,p=0.030）。RMA4管径与FEV1、FEV1/预、FVC、FEV1/FVC及MEF25/预呈中等正相关性（分别r=0.532,p=0.000； r=0.537,p=0.000； r=0.470,p=0.001； r=0.485,p=0.000；r=0.565,p=0.000）。RLA4管径与FEV1、FEV1/预、FVC、FEV1/FVC及MEF25/预呈中等正相关性（分别r=0.622,p=0.000； r=0.667,p=0.000； r=0.401,p=0.005；r=0.716,p=0.000； r=0.700,p=0.000）。LLA4管径与FEV1、FEV1/预、FEV1/FVC、MEF25及MEF25/预呈中等正相关性（分别r=0.378，p=0.008； r=0.412,p=0.004；r=0.557,p=0.000； r=0.409,p=0.004； r=0.437,p=0.002）。I级COPD患者A1管径与FEV1/FVC、MEF25/预呈中等相关性（分别r=0.627,p=0.029； r=0.683,p=0.014）；III级COPD患者A1管径与MEF25呈中等相关性（r=0.613,p=0.034）。RA2，I级COPD患者管径与FEV1/FVC及MEF25/预呈中等相关性（分别r=0.601,p=0.039；r=0.629,p=0.028）。 RUA3， I级COPD患者管径与MEF25呈中等相关性（r=0.626,p=0.030）；III级COPD患者管径与FVC呈中等相关性（r=0.608,p=0.036）；IV级COPD患者管径与FEV1、FEV1/预及FVC呈中等相关性（分别r=0.743,p=0.006；r=0.699,p=0.011； r=0.774,p=0.003）；LLA3，I级COPD患者管径与FEV1、FVC、MEF25呈中等相关性（分别r=0.594,p=0.042； r=0.589,p=0.044； r=0.661,p=0.019）。RUA4，IV级COPD管径与FEV1呈中等相关性（r=0.611,p=0.035）；RLA4，II级COPD管径与FEV1/FVC及MEF25/预呈中等相关性（分别r=0.718,p=0.009；r=0.637,p=0.026）；III级COPD管径与FVC、FEV1/FVC呈中至高相关性（分别r=-0.705,p=0.010； r=0.866,p=0.000）；LLA4，III级COPD管径与MEF25呈中等相关性（r=0.754,p=0.005）；IV级COPD管径与FVC、FEV1/FVC及MEF25/预呈中等相关性（分别r=-0.642,p=0.024； r=0.771,p=0.003； r=0.602,p=0.038）。（2）PA管径与CT肺容积参数的相关性：RLA3管径与TEV及EI呈弱正相关（分别r=0.415,p=0.003； r=0.420,p=0.003）；LLA3与TLV、TEV及EI呈中度正相关性（分别r=0.551,p=0.000； r=0.545,p=0.000； r=0.468,p=0.001）。RMA4管径与TLV、TEV及EI呈弱负相关性（分别r=-0.366,p=0.011； r=-0.494,p=0.000； r=-0.505,p=0.000）；RLA4管径与TLV、TEV及EI呈中等负相关性（分别r=-0.482,p=0.001；r=-0.689,p=0.000； r=-0.717,p=0.000）；LLA4管径与TLV、TEV及EI呈弱负相关性（分别r=-0.437,p=0.002； r=-0.515,p=0.000； r=-0.504,p=0.000）。RLA3，III级COPD患者PA管径与TEV、EI呈中等正相关（分别r=0.585,p=0.046； r=0.673,p=0.017）。LLA3，II-III级COPD患者PA管径与TLV呈中等正相关性（分别r=0.676,p=0.016；r=0.643,p=0.024）；III级COPD患者PA管径与TEV呈中等正相关性（r=0.706,p=0.010）。RLA4，III级COPD患者PA管径与TLV呈中等负相关性（r=-0.653,p=0.021）；II、III级COPD患者PA管径与TEV、EI呈中等负相关性（分别r=-0.662,p=0.019；r=-0.674,p=0.016； r=-0.613,p=0.034； r=-0.614,p=0.034）。【结论】（1）第3级PA管径与肺功能指标呈弱负相关性。第4级PA管径与肺功能指标呈中等正相关性。肺功能指标中，FEV1/预及FEV1/FVC与绝大部分第3-4级PA有相关性。第4级PA管径与肺功能指标的相关性较第3级PA大。GOLD I级COPD患者1-2级PA管径与PFT参数的相关性高于GOLD II-IV级COPD患者；III-IV级COPD患者3-4级PA管径与PFT参数的相关性高于I-II级COPD。早期COPD患者的大血管与肺功能的相关性较大，而晚期则小血管与肺功能的相关性较大。（2）第3级部分PA管径与CT肺容积参数呈中等正相关性；第4级PA除RUA4、LUA4与所有CT肺容积参数无相关性外，其余4级PA管径均与所有CT肺容积参数呈弱至中等负相关性。第3-4级PA与TEV、EI的相关性几乎均高于与TLV的相关性，且第4级PA管径与EI的相关性较第3级PA大。随着COPD患者GOLD分级的增高，PA管径与CT肺容积参数的相关性越明显。第三部分COPD患者与PFT正常的吸烟者CT定量分析的对照研究【目的】分析COPD患者和PFT正常的吸烟者1-4级PA管径及CT肺容积参数间的差异。【材料与方法】通过多平面重建和曲面重建方法，分别测量48例COPD患者和27例PFT正常的志愿者肺动脉干（A1）、左/右肺动脉（LA2/RA2）、右肺上叶肺动脉（RUA3）、左/右肺下叶肺动脉（LLA3/RLA3）、右肺上叶尖段肺动脉（RUA4）、左肺上叶前段肺动脉（LUA4）、右肺中叶外段肺动脉（RMA4）、左/右肺下叶背段肺动脉（LLA4/RLA4）的管径，通过Philips Lung Density软件计算TLV、TEV及EI，分析两者间的不同。同时比较CT上出现肺气肿的PFT正常的吸烟者与未出现肺气肿的PFT正常的吸烟者间1-4级PA管径和CT肺容积参数的差异。【结果】 PFT正常的吸烟者与I级COPD患者的RUA4、RLA4管径存在统计学差异（分别p=0.038，p=0.000）；与II级COPD患者的LLA3、RUA4、LUA4管径存在统计学差异（分别p=0.013，p=0.028，p=0.000）；与III级COPD患者的A1、LA2、RLA3、LLA3、RUA4、RMA4、LUA4管径存在统计学差异（分别p=0.002，p=0.043，p=0.002，p=0.011，p=0.046，p=0.009，p=0.017）；与IV级COPD患者的RLA3、LLA3、RUA4、RMA4及RLA4、LLA4管径存在统计学差异（分别p=0.005，p=0.001，p=0.017，p=0.000，p=0.020，p=0.001）。CT上出现肺气肿的PFT正常的吸烟者与未出现肺气肿的PFT正常的吸烟者1-4级PA管径只有RMA4、RLA4有统计学差异（分别p=0.047；p=0.028）。PFT正常的吸烟者与GOLD IV级COPD患者的TLV有统计学差异（p=0.000）；与GOLD II-IV级COPD患者的TEV有统计学差异（分别p=0.002；p=0.000；p=0.000）；与GOLD I-IV级COPD患者的EI均有统计学差异（分别p=0.039；p=0.000；p=0.000；p=0.000）。【结论】PFT正常的吸烟者的PA管径与GOLD I级COPD的4级PA管径存在差异，与GOLD II级COPD患者的3级及4级PA管径存在差异，与GOLD III-IV级COPD的1、3、4级PA管径存在差异。因此COPD早期已出现了小血管的重塑；且随着GOLD分级的增高，有差异的血管增多。与TLV相比，TEV和EI能够区分CT上出现肺气肿的PFT正常的吸烟者与COPD早期患者（GOLD I级、II级）；且EI优于TEV，能区分CT上出现肺气肿的PFT正常的吸烟者与GOLD I级COPD患者。肺气肿在一定程度上会影响肺小血管的重塑。