引用本文： 張攀, 于化鵬, 樊慧珍, 吳樹瀚, 劉潔露, 閆超群, 全顯躍. 慢性阻塞性肺疾病小氣道不同評價方法的相關性研究. 中國呼吸與危重監護雜志, 2016, 15(2): 109-114. doi: 10.7507/1671-6205.2016028 復制
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是以持續性氣流受限為特征的疾病，其臨床表現和病理基礎存在明顯的異質性。小氣道疾病和肺實質的破壞(肺氣腫)是慢阻肺重要的發病機制[1]。小氣道是指直徑小于2 mm、沒有軟骨的氣道，通常位于氣管支氣管樹的第8~23級[2]。慢阻肺患者小氣道出現管壁增厚、管腔狹窄閉塞等改變，氣道阻力增加為原來的4~40倍，成為氣流受限的主要部位[3]。了解小氣道結構和功能改變，對于評價慢阻肺的嚴重程度、了解疾病進展、評價治療效果具有重要意義。肺通氣功能檢查是診斷慢阻肺并進行疾病嚴重程度分級的金標準，但氣流受限程度相同的患者合并肺氣腫和小氣道改變的程度存在著差異[4]，因此尚不能通過肺通氣功能區分患者的病理基礎和病變程度。同時，最大呼氣中期流量(FEF25%-75%)、用力呼氣50%肺活量的肺流量(FEF50%)等指標雖在一定程度上反映小氣道功能，但容易受患者用力肺活量的影響，在小氣道功能評價方面的應用有限[5]。因此，需結合新的檢查方法對慢阻肺患者進行全面綜合評估。脈沖振蕩技術(IOS)是近年來研究較多的氣道功能評價方法，可分別測定氣道總阻力(R5)、中心氣道阻力(R20)及外周氣道阻力[5-6]。IOS檢查指標比肺通氣功能指標FEV1變化更敏感，可用于評價吸煙者或慢阻肺患者早期的小氣道功能改變，評價吸入治療的療效[7]。高分辨率CT(HRCT)可直接測定氣道直徑、氣道壁厚度，并進行肺氣腫定量，其在慢阻肺中的應用逐漸受到重視。研究表明，HRCT對肺實質的檢查分析結果與患者組織病理及肺功能改變均有較強的相關性，其測定的氣道改變可代表患者小氣道病變程度。本研究對慢阻肺患者進行HRCT和IOS檢查，測定氣道壁厚度和肺氣腫程度，分析IOS指標與疾病嚴重程度的關系，以了解小氣道結構和功能改變在慢阻肺發展中的作用，探討HRCT和IOS在慢阻肺小氣道評價中的應用價值，以期對慢阻肺的早期診斷和全面評估提供參考。
對象與方法
一 對象
2014年9月至2015年7月間于南方醫科大學珠江醫院就診的穩定期慢阻肺患者(慢阻肺組)。所有入選者經嚴格篩選，符合2013年中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組關于慢阻肺的診斷及分級標準[8]。排除合并哮喘、支氣管擴張、肺結核、氣胸、多發性肺大皰或胸廓畸形者。以門診健康體檢者為對照組，要求無急性呼吸道及心血管疾病病史，且經查體、近期胸部X線片及肺通氣功能檢查均未見異常。
二 方法
所有受試者依次完成脈沖振蕩、肺通氣功能檢查，并在同一天對慢阻肺患者進行HRCT檢查。本研究經南方醫科大學珠江醫院醫學倫理委員會批準(2015-HXNK-003)，受試者簽署知情同意書。
1. IOS檢查：采用德國耶格公司MasterScreen肺功能儀對所有受試者依次行IOS檢查。按照歐洲呼吸病學會(ERS)測定標準進行[9]。觀察指標：呼吸總阻抗(Z5)、R5、R20、R5與R20的差值(R5-R20)、外周彈性阻力(X5)、響應頻率(Fres)。
2. 通氣功能測試：IOS檢查后，采用德國耶格公司MasterScreen肺功能儀按照美國胸科協會和歐洲呼吸病學會(ATS/ERS)關于肺通氣功能的檢查標準對所有受試者行PFT肺通氣功能[10]。觀察指標：用力肺活量(FVC)、FVC占預計值百分比(FVC%pred)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1占預計值百分比(FEV1%pred)、一秒率(FEV1/FVC)、最大呼氣中期流量占預計值百分比(FEF25%-75%%pred)、用力呼出50%肺活量的肺流量占預計值百分比(FEF50%%pred)、用力呼出75%肺活量的肺流量占預計值百分比(FEF75%%pred)。
3. HRCT檢查：使用Philips Brilliance 256 層iCT對慢阻肺患者進行HRCT檢查。患者取仰臥位，經呼吸訓練后在最大吸氣末掃描整個肺野，并對右肺上葉(從肺尖至氣管隆突下5 cm)進行放大掃描。掃描參數：管電壓120 kV，管電流100 mAs，旋轉時間0.5 s，層厚5 mm，層間距0.5 mm，矩陣512×512，idose 3級；放大掃描：層厚1 mm，idose 5級。圖像以1 mm層厚重建。(1) 氣道測量：參考文獻[11]和[12]的方法，利用多平面重組圖像技術從不同的旋轉角度觀察右肺上葉尖段支氣管(B1)并進行分級，測量B1第3級分支距開口5 mm處氣管壁徑線(WT)和伴行肺動脈直徑(BWT)，計算兩者比值WT/BWT，以WT/BWT≥30%為氣管壁增厚的診斷標準。(2) 肺氣腫測量：使用Philips Brilliance 256層iCT相應工作站(Extended Brilliance Workplace)自帶的肺密度(lung density)測定軟件，采用閾值分割技術(閾上限為-500 Hu、下限為-1 024 Hu)分割肺組織，測定氣腫肺組織容積占全肺的比例(LAA%)。肺氣腫的閾值定為-950 Hu[12]。
三 統計學處理
使用SPSS 19.0進行統計學分析。各測定指標以
結果
一 一般資料
入選慢阻肺組132例，其中男117例，女15例，平均年齡(67.9±9.7)歲。依據肺通氣功能分級：GOLD Ⅰ級28例，GOLD Ⅱ級42例，GOLD Ⅲ級42例，GOLD Ⅳ級20例。對照組43例，其中男34例，女9例，平均年齡(64.9±7.8)歲。兩組受試者在性別、年齡、身高、體重方面差異無統計學意義。慢阻肺組吸煙指數明顯增高(P＜0.01)。
二 慢阻肺組和對照組肺功能比較
慢阻肺患者小氣道指標FEF25%-75%pred、FEF50%pred、FEF75%pred較對照組明顯降低(P＜0.01)，Z5、R5、Fres、R5-R20均較對照組增高(P＜0.01)，X5降低(P＜0.01)，兩組間R20差異無統計學意義(P=0.883)。結果見表 1。
表1
慢阻肺組和對照組患者肺功能比較(三 慢阻肺組GOLD Ⅰ～Ⅳ級IOS指標比較
隨氣流受限程度加重，慢阻肺患者Z5、R5、Fres、R5-R20均逐漸增大，組間差異有統計學意義(P＜0.01)。X5隨阻塞程度加重逐漸變小(P＜0.01)。結果見表 2。
表2
慢阻肺患者不同GOLD分級的IOS指標對比(四 慢阻肺組患者IOS與PFT指標相關性分析
慢阻肺患者Z5、R5、Fres、R5-R20均與肺功能各指標存在負相關(P＜0.01)。Fres與通氣功能各指標的相關性均較強，且與FEV1相關性最強。R5-R20與FEV1%pred、FEF25%-75%%pred、FEF50%%pred也均有較強的相關性(P＜0.01)。結果見表 3。
表3
慢阻肺患者IOS與PFT指標相關性分析(相關系數r值)
五 IOS指標ROC曲線及曲線下面積(AUC)
以132例慢阻肺患者和43例對照受試者為分析人群建立ROC曲線。以IOS各指標各臨界點對應的敏感性(sensitivity)為縱坐標，以誤判率(1-specificity)為橫坐標繪制ROC曲線。結果見圖 1。各IOS指標的AUC按所得值大小排列，依次是Fres＞R5-R20＞Z5＞R5＞0.5。以Youden指數最大值對應點為各指標的最佳分界點，Fres、R5-R20的最佳分界點分別為13.93 Hz和0.055 kPa·L-1·s-1。結果見表 4。
圖1
IOS指標ROC曲線
表4
IOS各指標的AUC和截斷值
六 HRCT結果分析
慢阻肺組患者的HRCT測定指標分析結果分別為：WT(1.39±0.20) mm，BWT(4.09±0.76) mm，WT/BWT 35.1%±7.31%，LAA% 7.14%±8.49%。不同GOLD分級的HRCT測定指標分析結果見表 5。隨氣流受限程度加重，WT/BWT逐漸增大(F=4.859，P＜0.01)，LAA%亦增大(F=9.792，P＜0.01)，WT也有增加，但組間差異無統計學意義(P＞0.05)。慢阻肺組患者的HRCT測定指標與肺功能相關性分析結果見表 6。WT/BWT與FEV1%pred存在負相關性(r=-0.329，P＜0.01)，與Fres、R5-R20存在正相關(P＜0.05)；LAA%與FEV1%pred、FEF25%-75%pred、FEF50%pred存在負相關，其中與FEV1%pred的相關性最強，r值為-0.566(P＜0.01)。LAA%與Fres、R5-R20正相關，r值分別為0.466(P＜0.01)、0.340(P＜0.05)。
表5
慢阻肺患者不同GOLD分級的HRCT測定指標對比(
表6
慢阻肺患者HRCT與肺功能指標相關性分析(r值)
討論
本研究結合IOS與HRCT分析慢阻肺患者小氣道改變。IOS簡單易操作、指標敏感、重復性好，是目前小氣道功能評價的重要方法[13]。研究表明，反映黏性阻力的指標Fres是診斷慢阻肺的最好、最敏感的阻力指標之一，其對氣道阻力變化的敏感性為FEV1的2倍，且隨慢阻肺患者病情加重，其敏感性增加[14]。Fres為反映小氣道功能障礙的重要指標，以Fres＞10 Hz診斷小氣道功能障礙的敏感性和特異性均較高[15]。同時，R5反映氣道的總阻力，R20反映中心氣道的阻力，兩者的差值R5-R20反映氣道阻力的頻率依耐性，也是反映周邊小氣道阻力的敏感指標[16]。HRCT圖像直觀，可定性定量分析氣道和肺組織結構改變，反映疾病的病理基礎和嚴重程度，目前已成為遠端肺組織評價的重要的手段[17]。研究表明，慢阻肺患者大氣道改變與小氣道類似，由于右肺上葉尖段支氣管圖像受心臟運動產生的偽影影響較小，并且與CT掃描層面相對垂直，研究多使用HRCT分析該支氣管及其分支來了解小氣道改變[18]。
按照中國慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)相關診斷標準[8]，本研究共納入了132例慢阻肺患者和43例正常對照組。IOS和肺通氣功能檢查按照ATS/ERS操作指南進行[9-10]，所有受檢者均得到滿意的檢查結果。研究結果表明，慢阻肺患者Z5和R5明顯增高，而R20無明顯改變，這與Kanda等[19]的研究結果一致，說明小氣道是慢阻肺患者氣道阻力增加的主要部位，即表現為R5-R20增高。同時，R5-R20、Fres與FEF25%-75%%pred、FEF50%%pred、FEV1%pred存在明顯的負相關，結合既往的研究結果[15, 19]，表明二者可反映小氣道功能，且隨氣流受限程度加重，小氣道阻力逐漸增加。患者X5明顯降低，考慮與小氣道壁增厚、纖維組織增生等有關。IOS各指標ROC曲線分析顯示，Fres、R5-R20的AUC較大，對慢阻肺的診斷價值較大，最佳分界點分別為13.93 Hz(敏感性0.689，特異性0.907)和0.055 kPa·L-1·s-1(敏感性0.644，特異性0.791)。
本研究使用HRCT測定右肺上葉尖段支氣管第三級分支距開口5 mm處支氣管壁的厚度及伴行血管的厚度，參考文獻[12]的方法以WT/BWT≥30%為氣管壁增厚的標準。研究發現，慢阻肺患者在疾病早期出現氣道壁增厚，其程度隨氣流受限加重而增加，表現為GOLD Ⅰ～Ⅳ級WT/BWT逐漸增大；輕度慢阻肺患者肺氣腫不明顯，重度、極重度患者多存在明顯的肺氣腫。同時，WT/BWT和LAA%均與FEV1%pred相關，并與FEF25%-75%%pred、FEF50%%pred、Fres、R5-R20也存在一定的相關性，LAA%與各指標相關性更明顯。本研究結果表明，小氣道改變和肺氣腫作為兩種表型，可獨立存在，小氣道改變多先于肺氣腫出現。分析上述研究結果，考慮在疾病早期，肺氣腫尚不明顯時小氣道改變既已存在并成為氣流受限的決定因素，可通過測定氣道壁厚度評價小氣道阻力和氣流受限程度；而在疾病后期，患者常有明顯的肺氣腫，氣流受限主要受肺氣腫影響，可通過肺氣腫程度評價疾病嚴重程度，這與Burgel[20]的觀點相似。
綜上所述，慢阻肺患者小氣道管壁增厚，氣道阻力明顯增加，其增加的程度反映疾病的嚴重程度。小氣道改變先于疾病發生，伴隨疾病進展，并決定疾病預后。明確小氣道改變在慢阻肺發生發展過程中的作用，以早期診斷疾病、控制疾病危險因素，并開發以小氣道為治療靶點的藥物，有望更好地控制疾病進展，改善患者預后。IOS和HRCT檢查結果與肺通氣功能相關，且可全面評估小氣道結構和功能改變，兩者結合肺通氣功能檢查，對慢阻肺的早期診斷、綜合評估具有重要意義。但本研究尚存在一些不足。首先，本研究納入研究的對象數量偏少，根據肺功能分組后存在組間病例數分布不均，可能對結果有一定的影響。第二，本研究只測定了右肺上葉尖段支氣管第3級分支的氣道壁厚度，并未對其他的支氣管分支或氣管腔內徑、支氣管壁面積等指標進行測量。盡管WT/BWT與FEV1%pred存在一定的相關性，但相關系數為-0.329，較小。Hasegawa等[11]的研究分析右肺上葉尖段支氣管第3~6級分支氣管徑線與FEV1%pred的相關性，相關系數分別為0.26、0.37、0.58及0.64，表明較細的支氣管分支與氣流受限的關系更密切。因此，后續的研究將進一步分析支氣管徑線和肺功能之間的關系。
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是以持續性氣流受限為特征的疾病，其臨床表現和病理基礎存在明顯的異質性。小氣道疾病和肺實質的破壞(肺氣腫)是慢阻肺重要的發病機制[1]。小氣道是指直徑小于2 mm、沒有軟骨的氣道，通常位于氣管支氣管樹的第8~23級[2]。慢阻肺患者小氣道出現管壁增厚、管腔狹窄閉塞等改變，氣道阻力增加為原來的4~40倍，成為氣流受限的主要部位[3]。了解小氣道結構和功能改變，對于評價慢阻肺的嚴重程度、了解疾病進展、評價治療效果具有重要意義。肺通氣功能檢查是診斷慢阻肺并進行疾病嚴重程度分級的金標準，但氣流受限程度相同的患者合并肺氣腫和小氣道改變的程度存在著差異[4]，因此尚不能通過肺通氣功能區分患者的病理基礎和病變程度。同時，最大呼氣中期流量(FEF25%-75%)、用力呼氣50%肺活量的肺流量(FEF50%)等指標雖在一定程度上反映小氣道功能，但容易受患者用力肺活量的影響，在小氣道功能評價方面的應用有限[5]。因此，需結合新的檢查方法對慢阻肺患者進行全面綜合評估。脈沖振蕩技術(IOS)是近年來研究較多的氣道功能評價方法，可分別測定氣道總阻力(R5)、中心氣道阻力(R20)及外周氣道阻力[5-6]。IOS檢查指標比肺通氣功能指標FEV1變化更敏感，可用于評價吸煙者或慢阻肺患者早期的小氣道功能改變，評價吸入治療的療效[7]。高分辨率CT(HRCT)可直接測定氣道直徑、氣道壁厚度，并進行肺氣腫定量，其在慢阻肺中的應用逐漸受到重視。研究表明，HRCT對肺實質的檢查分析結果與患者組織病理及肺功能改變均有較強的相關性，其測定的氣道改變可代表患者小氣道病變程度。本研究對慢阻肺患者進行HRCT和IOS檢查，測定氣道壁厚度和肺氣腫程度，分析IOS指標與疾病嚴重程度的關系，以了解小氣道結構和功能改變在慢阻肺發展中的作用，探討HRCT和IOS在慢阻肺小氣道評價中的應用價值，以期對慢阻肺的早期診斷和全面評估提供參考。
對象與方法
一 對象
2014年9月至2015年7月間于南方醫科大學珠江醫院就診的穩定期慢阻肺患者(慢阻肺組)。所有入選者經嚴格篩選，符合2013年中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組關于慢阻肺的診斷及分級標準[8]。排除合并哮喘、支氣管擴張、肺結核、氣胸、多發性肺大皰或胸廓畸形者。以門診健康體檢者為對照組，要求無急性呼吸道及心血管疾病病史，且經查體、近期胸部X線片及肺通氣功能檢查均未見異常。
二 方法
所有受試者依次完成脈沖振蕩、肺通氣功能檢查，并在同一天對慢阻肺患者進行HRCT檢查。本研究經南方醫科大學珠江醫院醫學倫理委員會批準(2015-HXNK-003)，受試者簽署知情同意書。
1. IOS檢查：采用德國耶格公司MasterScreen肺功能儀對所有受試者依次行IOS檢查。按照歐洲呼吸病學會(ERS)測定標準進行[9]。觀察指標：呼吸總阻抗(Z5)、R5、R20、R5與R20的差值(R5-R20)、外周彈性阻力(X5)、響應頻率(Fres)。
2. 通氣功能測試：IOS檢查后，采用德國耶格公司MasterScreen肺功能儀按照美國胸科協會和歐洲呼吸病學會(ATS/ERS)關于肺通氣功能的檢查標準對所有受試者行PFT肺通氣功能[10]。觀察指標：用力肺活量(FVC)、FVC占預計值百分比(FVC%pred)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1占預計值百分比(FEV1%pred)、一秒率(FEV1/FVC)、最大呼氣中期流量占預計值百分比(FEF25%-75%%pred)、用力呼出50%肺活量的肺流量占預計值百分比(FEF50%%pred)、用力呼出75%肺活量的肺流量占預計值百分比(FEF75%%pred)。
3. HRCT檢查：使用Philips Brilliance 256 層iCT對慢阻肺患者進行HRCT檢查。患者取仰臥位，經呼吸訓練后在最大吸氣末掃描整個肺野，并對右肺上葉(從肺尖至氣管隆突下5 cm)進行放大掃描。掃描參數：管電壓120 kV，管電流100 mAs，旋轉時間0.5 s，層厚5 mm，層間距0.5 mm，矩陣512×512，idose 3級；放大掃描：層厚1 mm，idose 5級。圖像以1 mm層厚重建。(1) 氣道測量：參考文獻[11]和[12]的方法，利用多平面重組圖像技術從不同的旋轉角度觀察右肺上葉尖段支氣管(B1)并進行分級，測量B1第3級分支距開口5 mm處氣管壁徑線(WT)和伴行肺動脈直徑(BWT)，計算兩者比值WT/BWT，以WT/BWT≥30%為氣管壁增厚的診斷標準。(2) 肺氣腫測量：使用Philips Brilliance 256層iCT相應工作站(Extended Brilliance Workplace)自帶的肺密度(lung density)測定軟件，采用閾值分割技術(閾上限為-500 Hu、下限為-1 024 Hu)分割肺組織，測定氣腫肺組織容積占全肺的比例(LAA%)。肺氣腫的閾值定為-950 Hu[12]。
三 統計學處理
使用SPSS 19.0進行統計學分析。各測定指標以
結果
一 一般資料
入選慢阻肺組132例，其中男117例，女15例，平均年齡(67.9±9.7)歲。依據肺通氣功能分級：GOLD Ⅰ級28例，GOLD Ⅱ級42例，GOLD Ⅲ級42例，GOLD Ⅳ級20例。對照組43例，其中男34例，女9例，平均年齡(64.9±7.8)歲。兩組受試者在性別、年齡、身高、體重方面差異無統計學意義。慢阻肺組吸煙指數明顯增高(P＜0.01)。
二 慢阻肺組和對照組肺功能比較
慢阻肺患者小氣道指標FEF25%-75%pred、FEF50%pred、FEF75%pred較對照組明顯降低(P＜0.01)，Z5、R5、Fres、R5-R20均較對照組增高(P＜0.01)，X5降低(P＜0.01)，兩組間R20差異無統計學意義(P=0.883)。結果見表 1。
表1
慢阻肺組和對照組患者肺功能比較(三 慢阻肺組GOLD Ⅰ～Ⅳ級IOS指標比較
隨氣流受限程度加重，慢阻肺患者Z5、R5、Fres、R5-R20均逐漸增大，組間差異有統計學意義(P＜0.01)。X5隨阻塞程度加重逐漸變小(P＜0.01)。結果見表 2。
表2
慢阻肺患者不同GOLD分級的IOS指標對比(四 慢阻肺組患者IOS與PFT指標相關性分析
慢阻肺患者Z5、R5、Fres、R5-R20均與肺功能各指標存在負相關(P＜0.01)。Fres與通氣功能各指標的相關性均較強，且與FEV1相關性最強。R5-R20與FEV1%pred、FEF25%-75%%pred、FEF50%%pred也均有較強的相關性(P＜0.01)。結果見表 3。
表3
慢阻肺患者IOS與PFT指標相關性分析(相關系數r值)
五 IOS指標ROC曲線及曲線下面積(AUC)
以132例慢阻肺患者和43例對照受試者為分析人群建立ROC曲線。以IOS各指標各臨界點對應的敏感性(sensitivity)為縱坐標，以誤判率(1-specificity)為橫坐標繪制ROC曲線。結果見圖 1。各IOS指標的AUC按所得值大小排列，依次是Fres＞R5-R20＞Z5＞R5＞0.5。以Youden指數最大值對應點為各指標的最佳分界點，Fres、R5-R20的最佳分界點分別為13.93 Hz和0.055 kPa·L-1·s-1。結果見表 4。
圖1
IOS指標ROC曲線
表4
IOS各指標的AUC和截斷值
六 HRCT結果分析
慢阻肺組患者的HRCT測定指標分析結果分別為：WT(1.39±0.20) mm，BWT(4.09±0.76) mm，WT/BWT 35.1%±7.31%，LAA% 7.14%±8.49%。不同GOLD分級的HRCT測定指標分析結果見表 5。隨氣流受限程度加重，WT/BWT逐漸增大(F=4.859，P＜0.01)，LAA%亦增大(F=9.792，P＜0.01)，WT也有增加，但組間差異無統計學意義(P＞0.05)。慢阻肺組患者的HRCT測定指標與肺功能相關性分析結果見表 6。WT/BWT與FEV1%pred存在負相關性(r=-0.329，P＜0.01)，與Fres、R5-R20存在正相關(P＜0.05)；LAA%與FEV1%pred、FEF25%-75%pred、FEF50%pred存在負相關，其中與FEV1%pred的相關性最強，r值為-0.566(P＜0.01)。LAA%與Fres、R5-R20正相關，r值分別為0.466(P＜0.01)、0.340(P＜0.05)。
表5
慢阻肺患者不同GOLD分級的HRCT測定指標對比(
表6
慢阻肺患者HRCT與肺功能指標相關性分析(r值)
討論
本研究結合IOS與HRCT分析慢阻肺患者小氣道改變。IOS簡單易操作、指標敏感、重復性好，是目前小氣道功能評價的重要方法[13]。研究表明，反映黏性阻力的指標Fres是診斷慢阻肺的最好、最敏感的阻力指標之一，其對氣道阻力變化的敏感性為FEV1的2倍，且隨慢阻肺患者病情加重，其敏感性增加[14]。Fres為反映小氣道功能障礙的重要指標，以Fres＞10 Hz診斷小氣道功能障礙的敏感性和特異性均較高[15]。同時，R5反映氣道的總阻力，R20反映中心氣道的阻力，兩者的差值R5-R20反映氣道阻力的頻率依耐性，也是反映周邊小氣道阻力的敏感指標[16]。HRCT圖像直觀，可定性定量分析氣道和肺組織結構改變，反映疾病的病理基礎和嚴重程度，目前已成為遠端肺組織評價的重要的手段[17]。研究表明，慢阻肺患者大氣道改變與小氣道類似，由于右肺上葉尖段支氣管圖像受心臟運動產生的偽影影響較小，并且與CT掃描層面相對垂直，研究多使用HRCT分析該支氣管及其分支來了解小氣道改變[18]。
按照中國慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)相關診斷標準[8]，本研究共納入了132例慢阻肺患者和43例正常對照組。IOS和肺通氣功能檢查按照ATS/ERS操作指南進行[9-10]，所有受檢者均得到滿意的檢查結果。研究結果表明，慢阻肺患者Z5和R5明顯增高，而R20無明顯改變，這與Kanda等[19]的研究結果一致，說明小氣道是慢阻肺患者氣道阻力增加的主要部位，即表現為R5-R20增高。同時，R5-R20、Fres與FEF25%-75%%pred、FEF50%%pred、FEV1%pred存在明顯的負相關，結合既往的研究結果[15, 19]，表明二者可反映小氣道功能，且隨氣流受限程度加重，小氣道阻力逐漸增加。患者X5明顯降低，考慮與小氣道壁增厚、纖維組織增生等有關。IOS各指標ROC曲線分析顯示，Fres、R5-R20的AUC較大，對慢阻肺的診斷價值較大，最佳分界點分別為13.93 Hz(敏感性0.689，特異性0.907)和0.055 kPa·L-1·s-1(敏感性0.644，特異性0.791)。
本研究使用HRCT測定右肺上葉尖段支氣管第三級分支距開口5 mm處支氣管壁的厚度及伴行血管的厚度，參考文獻[12]的方法以WT/BWT≥30%為氣管壁增厚的標準。研究發現，慢阻肺患者在疾病早期出現氣道壁增厚，其程度隨氣流受限加重而增加，表現為GOLD Ⅰ～Ⅳ級WT/BWT逐漸增大；輕度慢阻肺患者肺氣腫不明顯，重度、極重度患者多存在明顯的肺氣腫。同時，WT/BWT和LAA%均與FEV1%pred相關，并與FEF25%-75%%pred、FEF50%%pred、Fres、R5-R20也存在一定的相關性，LAA%與各指標相關性更明顯。本研究結果表明，小氣道改變和肺氣腫作為兩種表型，可獨立存在，小氣道改變多先于肺氣腫出現。分析上述研究結果，考慮在疾病早期，肺氣腫尚不明顯時小氣道改變既已存在并成為氣流受限的決定因素，可通過測定氣道壁厚度評價小氣道阻力和氣流受限程度；而在疾病后期，患者常有明顯的肺氣腫，氣流受限主要受肺氣腫影響，可通過肺氣腫程度評價疾病嚴重程度，這與Burgel[20]的觀點相似。
綜上所述，慢阻肺患者小氣道管壁增厚，氣道阻力明顯增加，其增加的程度反映疾病的嚴重程度。小氣道改變先于疾病發生，伴隨疾病進展，并決定疾病預后。明確小氣道改變在慢阻肺發生發展過程中的作用，以早期診斷疾病、控制疾病危險因素，并開發以小氣道為治療靶點的藥物，有望更好地控制疾病進展，改善患者預后。IOS和HRCT檢查結果與肺通氣功能相關，且可全面評估小氣道結構和功能改變，兩者結合肺通氣功能檢查，對慢阻肺的早期診斷、綜合評估具有重要意義。但本研究尚存在一些不足。首先，本研究納入研究的對象數量偏少，根據肺功能分組后存在組間病例數分布不均，可能對結果有一定的影響。第二，本研究只測定了右肺上葉尖段支氣管第3級分支的氣道壁厚度，并未對其他的支氣管分支或氣管腔內徑、支氣管壁面積等指標進行測量。盡管WT/BWT與FEV1%pred存在一定的相關性，但相關系數為-0.329，較小。Hasegawa等[11]的研究分析右肺上葉尖段支氣管第3~6級分支氣管徑線與FEV1%pred的相關性，相關系數分別為0.26、0.37、0.58及0.64，表明較細的支氣管分支與氣流受限的關系更密切。因此，后續的研究將進一步分析支氣管徑線和肺功能之間的關系。
