【研究背景】慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）,简称慢阻肺,是世界范围的常见病及多发病,也是2020年WHO报告全球病死率第3位的慢性疾病,导致巨大的经济和社会负担。其病理改变主要为肺气肿形成及气道狭窄。目前,慢阻肺的诊断主要依靠肺功能检查,但它反映的是全肺整体的情况,不能反映肺气肿或气道病变的存在,不能很好地反映慢阻肺的异质性,且要求较高的患者配合度。定量CT测量是目前的研究热点,越来越多的慢阻肺相关临床研究关注到定量CT测量的价值。目前对慢阻肺的定量测量包括对肺气肿、气道的定量测量等。CT扫描具有快速、客观、精确性高、易配合等优势。定量CT可以在活体上描述和定量慢阻肺的肺部病理改变,在肺功能出现异常前发现肺部结构的改变,定量描述慢阻肺肺部结构破坏的严重程度,因此有潜力成为慢阻肺的评估或预后指标。但是目前慢阻肺患者的定量CT测量的价值尚无公论,且大多数研究在国外开展,缺乏中国慢阻肺人群的结果,尤其缺乏中国人群的前瞻性研究。【研究目的】1、分析慢阻肺的定量CT特征,基于定量CT对慢阻肺进行影像学分型,探索不同分型的疾病特征;2、探索定量CT在评估慢阻肺疾病严重程度及辅助慢阻肺诊断中的价值;3、探索定量CT在评估和预测慢阻肺临床结局（肺功能、症状、急性加重情况）中的价值。【对象与方法】本研究采用前瞻性观察性队列研究方法。研究对象:受试者全部来自于CHEN-COPD队列。采用海报、门诊推荐等方式招募2017年8月至2020年10月就诊于广州医科大学附属第一医院的慢阻肺受试者及正常受试者。根据纳入排除标准,共纳入170例稳定期慢阻肺受试者,50例正常受试者作为对照组。临床资料收集:收集受试者基线资料（年龄、性别、CAT评分、既往1年加重情况等）,并进行肺功能及胸部高分辨率CT（high resolution CT,HRCT）扫描。基线后随访1年,每3个月进行1次电话随访,每半年进行一次现场随访,采集慢阻肺受试者基线后1年加重情况及CAT评分,复查肺功能检查。其中收集了全部慢阻肺受试者基线后1年的加重情况;90例慢阻肺受试者和28例正常受试者分别在中位随访时间369.5（356.75-377.25）、378（370.25-395）天后复查肺通气功能检查;84例慢阻肺受试者在中位随访时间371（358-378）天后行CAT评分。定量CT测量:将受试者吸气末胸部HRCT以dicom格式导入美国VIDA Apollo Version 2.2软件进行定量CT测量,收集指标包括:吸气末肺容积（inspiratory lung volume,Vin）、低于-950HU的低衰减区百分比(percentage of low-attenuation areas less than-950 Hounsfield units,%LAA-950)、支气管管壁面积百分比（percentage of wall area,WA%）、壁厚直径百分比（thickness-diameter ratio,TDR）。其中气道参数WA%、TDR由左肺上舌段、左下肺后基底段、右上肺尖段、右中肺外侧段、右下肺后基底段共5段支气管中点横截面的定量CT指标计算得出,计算方法如下:WA%=管壁面积/外横截面积*100%=（外横截面积-内横截面积）/外横截面积*100%;TDR=管壁厚度/平均外直径,取上述5段支气管WA%、TDR的平均值作为最终结果。统计分析:对比分析慢阻肺受试者与正常受试者的定量CT指标;参考既往文献,以15%作为%LAA-950阈值,将慢阻肺受试者分为肺气肿表型(%LAA-950≥15%)及非肺气肿表型(%LAA-950<15%),比较两组的特征差异;使用ROC曲线评估定量CT指标对慢阻肺的诊断价值;采用Spearman检验进行定量CT指标与肺功能的相关性分析;采用多元线性回归分析肺功能的影响因素;采用二元Logistic回归分析慢阻肺患者基线后1年频繁加重的影响因素。P<0.05为差异有统计学意义。【研究结果】第一部分:定量CT在稳定期慢性阻塞性肺疾病分型及辅助诊断中的价值1、慢阻肺患者定量CT的特征:吸烟正常受试者存在肺结构改变,主要表现为Vin增大;随着肺功能下降,慢阻肺受试者Vin及%LAA-950逐渐增大;第3-4级近端气道壁增厚主要见于GOLD3-4慢阻肺受试者,主要表现为WA%增大。2、肺气肿与非肺气肿表型慢阻肺患者特征比较:与非肺气肿表型相比,肺气肿表型慢阻肺受试者BMI、舒张前FEV1%pred、MMEF、MEF50、MEF25更小,吸烟负荷更大,Vin、GOLD3-4级比例、CAT≥10分比例、随访1年频繁加重比例更高（P<0.05）;两组在年龄、急性加重风险、气道壁增厚指标（WA%、TDR）上差异无统计学意义（P>0.05）。3、定量CT指标辅助诊断慢阻肺的价值:ROC结果显示,%LAA-950的AUC为0.929,P<0.0001,对慢阻肺的诊断切点为1.07%,灵敏度88.82%,特异度86%;Vin的AUC为0.739,P<0.0001,对慢阻肺诊断切点为5065.11mm3,灵敏度76.47%,特异度64%;WA%的AUC为0.595,P=0.0342,对慢阻肺的诊断切点为64.76%,灵敏度64.71%,特异度58%;TDR对慢阻肺无诊断价值。两两比较结果显示,%LAA-950、Vin、WA%在慢阻肺的诊断价值差异具有统计学意义（P<0.05）,其中%LAA-950诊断慢阻肺的AUC、灵敏度及特异度最高,在辅助慢阻肺诊断中的价值最大。第二部分:定量CT在评估和预测慢性阻塞性肺疾病临床结局中的价值1、定量CT指标与肺功能的相关性分析:定量CT指标%LAA-950与肺功能指标舒张前FEV1%pred、舒张后FEV1/FVC、舒张前PEF、MMEF、MEF50、MEF25均呈负相关（P<0.01）,相关系数分别为-0.679、-0.814、-0.614、-0.687、-0.746、-0.560。其它定量CT指标与肺功能存在弱负相关关系。WA%及TDR与小气道指标无相关性（P>0.05）。2、定量CT指标与肺功能FEV1%pred的多元线性回归分析:将单因素分析中有意义的BMI、吸烟包年、%LAA-950、Vin、WA%纳入多元线性回归分析,结果示影响FEV1%pred的主要因素包括吸烟包年（β=-0.082,P=0.049）、%LAA-950（β=-0.978,P=0.000）、WA%（β=-2.246,P=0.000）。3、症状多与症状少慢阻肺患者的定量CT指标比较分析:以1:1倾向得分匹配法校正了吸烟包年、舒张前FEV1%pred,慢阻肺受试者症状多与症状少组定量CT指标(Vin、%LAA-950、WA%、TDR)差异无统计学意义（P>0.05）。4、肺气肿与非肺气肿表型慢阻肺患者与吸烟肺功能正常者基线后1年肺功能和/或CAT评分变化分析:吸烟正常对照组与基线相比,1年后FEV1平均下降120ml,差异具有统计学意义（P=0.000）;肺气肿表型慢阻肺受试者与基线相比,基线后1年FVE1平均下降30ml,但差异无统计学意义（P=0.283）,其CAT评分与基线相比增加2.66分,差异具有统计学意义（P=0.003）;非肺气肿表型慢阻肺受试者与基线相比,基线后1年FEV1中位下降60ml,差异具有统计学意义（P=0.003）,CAT评分与基线相比差异无统计学意义（P=0.077）。5、慢阻肺患者随访1年频繁加重的影响因素分析:单因素分析显示吸烟包年、舒张前FEV1%pred、CAT评分、肺气肿表型、急性加重高风险为随访1年慢阻肺受试者频繁加重的影响因素,校正了混杂因素后,肺气肿表型是慢阻肺患者基线后1年频繁加重的独立危险因素（OR 2.987;95%CI 1.272-7.017;P=0.012）。【研究结论】1、吸烟肺功能正常者出现了GOLD1-2级慢阻肺的肺部结构改变,表现为肺容积增大,可能为慢阻肺的患病前病变,其随访1年后FEV1快速下降,提示戒烟等疾病预防的重要性。2、随着肺功能下降,肺容积增大,肺气肿水平增高,近端气道壁增厚主要见于GOLD3-4级慢阻肺患者。3、定量CT可以将慢阻肺分为肺气肿和非肺气肿表型,两种表型在肺功能、症状评分、随访1年频繁加重情况等方面具有显著临床差异。4、定量CT指标%LAA-950与肺功能的相关性较好,可以反映肺功能水平,对慢阻肺具有一定的辅助诊断价值。5、基于定量CT定义的慢阻肺肺气肿表型可以预测随访1年FEV1、CAT评分变化及急性加重情况,可以作为疾病进展的良好预测指标。