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[摘要]目的探讨胸部CT测量肺动脉直径在慢性阻塞性肺疾病（COPD）肺动脉高压（PH）诊断中的价值。方法回顾性分析92例COPD患者。所有患者接受胸部CT、肺功能及超声心动图检查。通过CT测量肺动脉（PA）和升主动脉（A）直径。计算PA及PA：A比值在诊断PH中的不同临界值。结果92例COPD患者中，包括PH 43例，非PH 49例。PH组、非PH组主肺动脉直径分别为（30.83±3.82）mm、（25.66±2.54）mm，肺动脉与升主动脉直径比分别为（0.99±0.12）、（0.84±0.10），两者差异有统计学意义（P<0.05）。PA：A≥1的阴性预测值78%，阳性预测值为94%。PA直径≥30mm的阴性预测值为77%，阳性预测值为64%。PA和PA：A比值与肺动脉收缩压（PASP）之间呈显著正相关（r=0.73、0.54，P<0.01）。结论PA及PA：A比值可作为筛查PH的指标。
[关键词]慢性阻塞性肺疾病;肺动脉高压;肺功能试验;超声心动图;CT
中图分类号：R563.4;R816.41文献标识码：A文章编号：1009-816X（2018）06-0452-04
doi：10.3969/j.issn.1009-816x.2018.06.003
慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是全球范围内死亡率位居第五的疾病，至2030年预计将成为第三大死亡原因。肺动脉高压（pulmonary artery hypertension，PH）是COPD的一种比较常见和重要的并发症，平均肺动脉压大于25mmHg即可诊断为PH。PH的诊断金标准是右心导管检查。不过，右心导管检查属于有创检查，需使用碘对比，存在一些潜在危险因素，如过敏反应、心率失常、血栓形成等，且检查费用较高。超声心动图也常用于PH的临床诊断，属于无创性检查，但其准确性低于右心导管检查。而胸部CT测量肺动脉直径（pulmonary artery diameter，PA）或肺动脉与升主动脉直径（ascendimg aorta diameter，A）的比值（PA：A）与右心导管肺动脉压有一定相关性，可作为PH的无创性评价指标。本研究利用胸部CT检查，评估PA以及PA：A比值对COPD患者PH的诊断价值，以期提高PH的预测率。
1资料与方法
1.1一般资料：回顾性收集我院2013年5月至2015年12月住院患者中符合COPD诊断、治疗与预防全球策略（2017年更新版）[1]的。入组标准：所有COPD患者均进行肺功能、胸部CT及超声心动图检查。排除标准：COPD急性发作，或合并间质性肺病、肺动脉栓塞、支气管扩张、左心功能不全，严重的原发性心脏病、心肌梗死患者，严重内分泌及肝肾脑病患者。共纳入患者92例，其中男69例，女23例，年龄45～91岁，平均（73.11±8.54）岁。根据超声心动图结果将患者分为非PH组49例、PH组43例。
1.2方法：
1.2.1肺功能检查：利用德国椰格公司Master screen PFT肺功能仪进行肺通气功能和肺容量的测定，所有检查均由同一专业技术人员测定。检查前24h内避免使用支气管扩张剂。观察指标包括：用力肺活量（forced vital capacity，FVC）占预计值的百分比（FVC%），第1秒用力呼气量（forced expiratory volume，FEV）占预计值的百分比（FEV1%），1秒率（FEV1/FVC%），残气量（residual volume，RV）与肺总量（total lung capacity，TLC）的比值（RV/TLC%）等。
1.2.2肺动脉压测定：用Philips iE33心脏超声仪测定。测量三尖瓣最大跨瓣压差。在右心室流出道无梗阻的情况下，肺动脉收缩压（pulmonary artery systolic pressure，PASP）等于最大跨瓣压差+右房压，PASP≥35mmHg则认为存在PH[2]。
1.2.3肺部CT检查：使用西门子SOMATOM Definition Flash双源CT。扫描范围从胸廓入口到肺底部，深吸气后屏气一次性扫描。检查条件：管电压120KV，管电流为自动选择（范围50～500mA），螺距为1.2，重建层厚5.0mm，层间距5.0mm。在轴位图像上评估图像质量，无呼吸运动伪影者为合格图像。选擇纵隔窗图像测量主肺动脉（PA）、左、右肺动脉（LPA、RPA）直径以及升主动脉（A）直径。主肺动脉直径在距离主肺动脉分叉近侧3cm范围内测量，为轴位图的最长径;同一层面上测量升主动脉直径，为轴位图的最短径，见图1。
1.3统计学处理：采用SPSS 17.0版进行统计学处理。计量资料用（x-±s）表示。满足方差齐性的组间比较用非配对t检验，方差不齐的组间比较则采用非参数Mann Whitney U检验。对PA及PA：A比值与PH之间进行ROC曲线分析，其准确性用曲线下面积表示。应用Pearson相关分析方法评价PA、PA：A比值和PASP之间的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1非PH组与PH组之间一般项目及肺功能的比较：两组FVC（%）、FEV1（%）、FEV1/FVC（%）、RV/TLC（%）及PASP（mmHg）比较差异有统计学意义（P<0.05），见表1。
2.2两组患者CT测量值的比较：肺动脉直径在PH组与非PH组之间差异有统计学意义（P<0.05），PA：A比值在PH组显著高于非PH组（P<0.01），见表2。
2.3不同的PA及PA：A临界值对PH的预测价值：PA≥30mm对PH的阳性预测值为64%，阴性预测值为77%，敏感度与特异度分别为50%及87%。PA：A≥1对PH的阳性预测值为94%，阴性预测值为78%，敏感度与特异度分别为70%及94%，见表3，4。 2.4ROC曲线下面积的检验：PA直径曲线下面积为0.87，PA：A比值曲线下面积为0.83，两者有统计学意义（P<0.01），显示PA直径及PA：A比值对PH的诊断有统计学意义，见图2。
2.5Pearson相关分析显示：PA与PASP之间呈显著正相关（r=0.73，P<0.01），PA：A比值与PASP之间呈显著正相关（r=0.54，P<0.01）。
3讨论
肺血管病变是COPD终末期预后不良的常见原因。在COPD患者，随着低氧血症的加重，由于血管收缩而引起血管重构，从而导致肺毛细血管前血管内压力增加。對大部分的COPD患者而言，被诊断为伴发PH时，疾病一般已经处于晚期，同时部分病例也可以是轻度COPD[3]。而伴发PH的患者的病情往往更加容易恶化，一般认为，PH会增加患者住院的风险，并且与COPD患者的死亡率密切相关，因此PH的早期诊断对治疗非常有价值[4，5]。
右心导管检查可直接测量肺动脉的压力，目前为止仍被视为诊断PH的“金标准”，但其操作相对复杂、费用较高而且属于有创性检查，临床应用受到限制[6]。超声心动图可以根据三尖瓣返流流速估算PASP。此方法不仅无创，且与右心导管的相关性好，是目前用于诊断PH常用的方法。不过，由于COPD患者常常伴发胸廓过度膨胀，无法进行超声心动图检查，大约只有60%的患者能够测量肺动脉。
既往文献报道，胸部CT不但能评估PH，同时能显示胸部相关血管的病变[7]。由于PH患者肺动脉扩张明显，通过测量主肺动脉直径能够评估PH的严重程度。既往研究指出，PA和平均肺动脉压之间的相关性为0.43～0.83之间不等，通过胸部CT预测肺动脉压力与右心导管测量值有很好的一致性[8]。本研究显示随着肺动脉压力的升高，PA呈进行性增加，两者呈显著相关。
有学者认为，PA：A比值也能够独立预测COPD是否处于急性加重期[9]。Shen等[10]回顾性研究了一组65例COPD患者，其PA：A≥1的敏感度和特异度分别为50%和93%，特异性与本研究相似。Iyer等[11]进行了一项60例COPD的回顾性研究，其PA：A≥1的敏感度与特异度分别为73%和84%。其敏感度虽然与本研究相似，特异度较本研究低，推测其与研究对象不同有关，国外研究中多种肺部疾病相关PH和左心疾病相关PH亦被纳入研究之中，而本研究主要纳入的为第一大类PH。Mohamed等[12]研究发现，PH与非PH之间的众多临床指标都没有差异性。由于PH的临床症状与COPD有重叠，PA：A比值有可能是进行右心导管检查前唯一的能鉴别PH与非PH的指标[12]。所以，通过胸部CT测量的PA以及PA：A值可以反映PH。PA以及PA：A的增加，可以用来作为诊断PH的参考指标。
本研究不足之处：首先，作为回顾性研究，纳入人群的选择偏移在所难免;其次，几种检查方法尽管在同一次住院期间完成，但条件所限部分患者几种检查未能同时间段进行，不同时间所测肺动脉压力可能存在一定的差异;本研究PH诊断为临床常用方法超声心动图而非金标准右心导管检查。
总之，胸部CT测量的PA和PA：A比值可以用来评价COPD患者是否存在PH，但不能可靠排除PH。PA直径>30mm和PA：A>1可以有效地用于临床上协助预测PH。
参考文献
[1]Vogelmeier CF， Criner GJ， Martinez FJ， et al. Global strategy for the diagnosis， management， and prevention of chronic obstructive lung disease 2017 report. GOLD executive summary[J]. Am J Respir Crit Care Med，2017，195（5）：557-582.
[2]周晓曦，唐婷玉，钦光跃.胸部CT对慢性阻塞性肺疾病并发肺动脉高压的诊断价值[J].心脑血管病防治，2015，15（2）：98-100.
[3]Matsuoka S， Washko GR， Dransfield MT， et al. Quantitative CT measurement of cross-sectional area of small pulmonary vessel in COPD： correlations with emphysema and airflow limitation[J]. Acad Radiol，2010，17（1）：93-99.
[4]Dou S， Zheng C， Ji X， et al. Co-existence of COPD and bronchiectasis： a risk factor for a high ratio of main pulmonary artery to aorta diameter （PA：A） from computed tomography in COPD patients[J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis，2018，13：675-681.
[5]Rho JY， Lynch DA， Suh YJ， et al. CT measurements of central pulmonary vasculature as predictors of severe exacerbation in COPD[J]. Medicine（Baltimore），2018，97（3）：e9542.
[6]Rajaram S， Swift AJ， Condliffe R， et al. CT features of pulmonary arterial hypertension and its major subtypes： a systematic CT evaluation of 292 patients from the ASPIRE Registry[J]. Thorax，2015，70（4）：382-387. [7]Chew SK， Colville D， Canty P， et al. Hypertensive/microvascular disease and COPD： a case control study[J]. Kidney Blood Press Res，2016，41（1）：29-39.
[8]Mahammedi A， Oshmyansky A， Hassoun PM， et al. Pulmonary artery measurements in pulmonary hypertension： the role of computed tomography[J]. J Thorac Imaging，2013，28（2）：96-103.
[9]Wells JM， Morrison JB， Bhatt SP， et al. Pulmonary artery enlargement is associated with cardiac injury during severe exacerbations of COPD[J]. Chest，2016，149（5）：1197-1204.
[10]Shen Y， Wan C， Tian P， et al. CT-base pulmonary artery measurement in the detection of pulmonary hypertension： a meta-analysis and systematic review[J]. Medicine （Baltimore），2014，93（27）：e256.
[11]Iyer AS， Wells JM， Vishin S， et al. CT scan-measured pulmonary artery to aorta ratio and echocardiography for detecting pulmonary hypertension in severe COPD[J]. Chest，2014，145（4）：824-832.
[12]Mohamed Hoesein FA， Besselink T， Pompe E， et al. Accuracy of CT pulmonary artery diameter for pulmonary hypertension in end-stage COPD[J]. Lung， 2016，194（5）：813-819.
（收稿日期：2018-7-26）
[关键词]慢性阻塞性肺疾病;肺动脉高压;肺功能试验;超声心动图;CT
中图分类号：R563.4;R816.41文献标识码：A文章编号：1009-816X（2018）06-0452-04
doi：10.3969/j.issn.1009-816x.2018.06.003
慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是全球范围内死亡率位居第五的疾病，至2030年预计将成为第三大死亡原因。肺动脉高压（pulmonary artery hypertension，PH）是COPD的一种比较常见和重要的并发症，平均肺动脉压大于25mmHg即可诊断为PH。PH的诊断金标准是右心导管检查。不过，右心导管检查属于有创检查，需使用碘对比，存在一些潜在危险因素，如过敏反应、心率失常、血栓形成等，且检查费用较高。超声心动图也常用于PH的临床诊断，属于无创性检查，但其准确性低于右心导管检查。而胸部CT测量肺动脉直径（pulmonary artery diameter，PA）或肺动脉与升主动脉直径（ascendimg aorta diameter，A）的比值（PA：A）与右心导管肺动脉压有一定相关性，可作为PH的无创性评价指标。本研究利用胸部CT检查，评估PA以及PA：A比值对COPD患者PH的诊断价值，以期提高PH的预测率。
1资料与方法
1.1一般资料：回顾性收集我院2013年5月至2015年12月住院患者中符合COPD诊断、治疗与预防全球策略（2017年更新版）[1]的。入组标准：所有COPD患者均进行肺功能、胸部CT及超声心动图检查。排除标准：COPD急性发作，或合并间质性肺病、肺动脉栓塞、支气管扩张、左心功能不全，严重的原发性心脏病、心肌梗死患者，严重内分泌及肝肾脑病患者。共纳入患者92例，其中男69例，女23例，年龄45～91岁，平均（73.11±8.54）岁。根据超声心动图结果将患者分为非PH组49例、PH组43例。
1.2方法：
1.2.1肺功能检查：利用德国椰格公司Master screen PFT肺功能仪进行肺通气功能和肺容量的测定，所有检查均由同一专业技术人员测定。检查前24h内避免使用支气管扩张剂。观察指标包括：用力肺活量（forced vital capacity，FVC）占预计值的百分比（FVC%），第1秒用力呼气量（forced expiratory volume，FEV）占预计值的百分比（FEV1%），1秒率（FEV1/FVC%），残气量（residual volume，RV）与肺总量（total lung capacity，TLC）的比值（RV/TLC%）等。
1.2.2肺动脉压测定：用Philips iE33心脏超声仪测定。测量三尖瓣最大跨瓣压差。在右心室流出道无梗阻的情况下，肺动脉收缩压（pulmonary artery systolic pressure，PASP）等于最大跨瓣压差+右房压，PASP≥35mmHg则认为存在PH[2]。
1.2.3肺部CT检查：使用西门子SOMATOM Definition Flash双源CT。扫描范围从胸廓入口到肺底部，深吸气后屏气一次性扫描。检查条件：管电压120KV，管电流为自动选择（范围50～500mA），螺距为1.2，重建层厚5.0mm，层间距5.0mm。在轴位图像上评估图像质量，无呼吸运动伪影者为合格图像。选擇纵隔窗图像测量主肺动脉（PA）、左、右肺动脉（LPA、RPA）直径以及升主动脉（A）直径。主肺动脉直径在距离主肺动脉分叉近侧3cm范围内测量，为轴位图的最长径;同一层面上测量升主动脉直径，为轴位图的最短径，见图1。
1.3统计学处理：采用SPSS 17.0版进行统计学处理。计量资料用（x-±s）表示。满足方差齐性的组间比较用非配对t检验，方差不齐的组间比较则采用非参数Mann Whitney U检验。对PA及PA：A比值与PH之间进行ROC曲线分析，其准确性用曲线下面积表示。应用Pearson相关分析方法评价PA、PA：A比值和PASP之间的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1非PH组与PH组之间一般项目及肺功能的比较：两组FVC（%）、FEV1（%）、FEV1/FVC（%）、RV/TLC（%）及PASP（mmHg）比较差异有统计学意义（P<0.05），见表1。
2.2两组患者CT测量值的比较：肺动脉直径在PH组与非PH组之间差异有统计学意义（P<0.05），PA：A比值在PH组显著高于非PH组（P<0.01），见表2。
2.3不同的PA及PA：A临界值对PH的预测价值：PA≥30mm对PH的阳性预测值为64%，阴性预测值为77%，敏感度与特异度分别为50%及87%。PA：A≥1对PH的阳性预测值为94%，阴性预测值为78%，敏感度与特异度分别为70%及94%，见表3，4。 2.4ROC曲线下面积的检验：PA直径曲线下面积为0.87，PA：A比值曲线下面积为0.83，两者有统计学意义（P<0.01），显示PA直径及PA：A比值对PH的诊断有统计学意义，见图2。
2.5Pearson相关分析显示：PA与PASP之间呈显著正相关（r=0.73，P<0.01），PA：A比值与PASP之间呈显著正相关（r=0.54，P<0.01）。
3讨论
肺血管病变是COPD终末期预后不良的常见原因。在COPD患者，随着低氧血症的加重，由于血管收缩而引起血管重构，从而导致肺毛细血管前血管内压力增加。對大部分的COPD患者而言，被诊断为伴发PH时，疾病一般已经处于晚期，同时部分病例也可以是轻度COPD[3]。而伴发PH的患者的病情往往更加容易恶化，一般认为，PH会增加患者住院的风险，并且与COPD患者的死亡率密切相关，因此PH的早期诊断对治疗非常有价值[4，5]。
右心导管检查可直接测量肺动脉的压力，目前为止仍被视为诊断PH的“金标准”，但其操作相对复杂、费用较高而且属于有创性检查，临床应用受到限制[6]。超声心动图可以根据三尖瓣返流流速估算PASP。此方法不仅无创，且与右心导管的相关性好，是目前用于诊断PH常用的方法。不过，由于COPD患者常常伴发胸廓过度膨胀，无法进行超声心动图检查，大约只有60%的患者能够测量肺动脉。
既往文献报道，胸部CT不但能评估PH，同时能显示胸部相关血管的病变[7]。由于PH患者肺动脉扩张明显，通过测量主肺动脉直径能够评估PH的严重程度。既往研究指出，PA和平均肺动脉压之间的相关性为0.43～0.83之间不等，通过胸部CT预测肺动脉压力与右心导管测量值有很好的一致性[8]。本研究显示随着肺动脉压力的升高，PA呈进行性增加，两者呈显著相关。
有学者认为，PA：A比值也能够独立预测COPD是否处于急性加重期[9]。Shen等[10]回顾性研究了一组65例COPD患者，其PA：A≥1的敏感度和特异度分别为50%和93%，特异性与本研究相似。Iyer等[11]进行了一项60例COPD的回顾性研究，其PA：A≥1的敏感度与特异度分别为73%和84%。其敏感度虽然与本研究相似，特异度较本研究低，推测其与研究对象不同有关，国外研究中多种肺部疾病相关PH和左心疾病相关PH亦被纳入研究之中，而本研究主要纳入的为第一大类PH。Mohamed等[12]研究发现，PH与非PH之间的众多临床指标都没有差异性。由于PH的临床症状与COPD有重叠，PA：A比值有可能是进行右心导管检查前唯一的能鉴别PH与非PH的指标[12]。所以，通过胸部CT测量的PA以及PA：A值可以反映PH。PA以及PA：A的增加，可以用来作为诊断PH的参考指标。
本研究不足之处：首先，作为回顾性研究，纳入人群的选择偏移在所难免;其次，几种检查方法尽管在同一次住院期间完成，但条件所限部分患者几种检查未能同时间段进行，不同时间所测肺动脉压力可能存在一定的差异;本研究PH诊断为临床常用方法超声心动图而非金标准右心导管检查。
总之，胸部CT测量的PA和PA：A比值可以用来评价COPD患者是否存在PH，但不能可靠排除PH。PA直径>30mm和PA：A>1可以有效地用于临床上协助预测PH。
参考文献
[1]Vogelmeier CF， Criner GJ， Martinez FJ， et al. Global strategy for the diagnosis， management， and prevention of chronic obstructive lung disease 2017 report. GOLD executive summary[J]. Am J Respir Crit Care Med，2017，195（5）：557-582.
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[3]Matsuoka S， Washko GR， Dransfield MT， et al. Quantitative CT measurement of cross-sectional area of small pulmonary vessel in COPD： correlations with emphysema and airflow limitation[J]. Acad Radiol，2010，17（1）：93-99.
[4]Dou S， Zheng C， Ji X， et al. Co-existence of COPD and bronchiectasis： a risk factor for a high ratio of main pulmonary artery to aorta diameter （PA：A） from computed tomography in COPD patients[J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis，2018，13：675-681.
[5]Rho JY， Lynch DA， Suh YJ， et al. CT measurements of central pulmonary vasculature as predictors of severe exacerbation in COPD[J]. Medicine（Baltimore），2018，97（3）：e9542.
[6]Rajaram S， Swift AJ， Condliffe R， et al. CT features of pulmonary arterial hypertension and its major subtypes： a systematic CT evaluation of 292 patients from the ASPIRE Registry[J]. Thorax，2015，70（4）：382-387. [7]Chew SK， Colville D， Canty P， et al. Hypertensive/microvascular disease and COPD： a case control study[J]. Kidney Blood Press Res，2016，41（1）：29-39.
[8]Mahammedi A， Oshmyansky A， Hassoun PM， et al. Pulmonary artery measurements in pulmonary hypertension： the role of computed tomography[J]. J Thorac Imaging，2013，28（2）：96-103.
[9]Wells JM， Morrison JB， Bhatt SP， et al. Pulmonary artery enlargement is associated with cardiac injury during severe exacerbations of COPD[J]. Chest，2016，149（5）：1197-1204.
[10]Shen Y， Wan C， Tian P， et al. CT-base pulmonary artery measurement in the detection of pulmonary hypertension： a meta-analysis and systematic review[J]. Medicine （Baltimore），2014，93（27）：e256.
[11]Iyer AS， Wells JM， Vishin S， et al. CT scan-measured pulmonary artery to aorta ratio and echocardiography for detecting pulmonary hypertension in severe COPD[J]. Chest，2014，145（4）：824-832.
[12]Mohamed Hoesein FA， Besselink T， Pompe E， et al. Accuracy of CT pulmonary artery diameter for pulmonary hypertension in end-stage COPD[J]. Lung， 2016，194（5）：813-819.
（收稿日期：2018-7-26）