European Radiology：吸入肺容积对慢性阻塞性肺疾病患者支气管和动脉的尺寸和比率的影响

慢性阻塞性肺疾病（COPD）以气道重塑和肺气肿引起的进行性和不可逆气流阻塞为特征。COPD患者的肺病理研究发现，小气道数量减少，终末细支气管变窄，支气管壁增厚。此外研究表明，更多中心气道的几何变化与小气道的变化相关。在胸部CT上手工测量气道尺寸非常耗时，因此在临床实践中不可行。基于定量人工智能（AI）的慢性阻塞性肺病CT分析现在允许敏感和准确地测量中央支气管尺寸，这与检测和监测气道结构变化有关。小气道疾病的后果可以通过呼气扫描的低衰减区域间接检测到。在慢性阻塞性肺病中，这些区域反映了肺气肿和灌注不足的组合。此外，肺气肿是COPD肺实质的重要结构改变。肺气肿可能影响支气管的大小，尤其是与肺体积相关的小气道。在临床实践中，胸部CT扫描是评估支气管重构的一种敏感的成像方式。放射科医生通过视觉比较支气管与邻近肺动脉的尺寸来评估支气管重塑。一般来说，支气管扩张的临床定义是支气管内径与动脉内径之比（BA）超过1.0。然而，对于支气管扩张的视觉检测，更保守的建议是BA内径或外径之比为1.5。虽然客观测量BA的尺寸和所有可见BA对的比例是首选，但目前还没有临床实践，因为人工测量非常耗时。最近，临床上开发出了一种基于人工智能的算法，能够精确、自动地测量胸部CT扫描中大量BA对的BA尺寸。这种BA方法已经在各种队列中得到验证，包括胸部CT正常、严重哮喘、支气管扩张和囊性纤维化的受试者。

众所周知，支气管直径取决于胸部CT扫描时的吸气肺体积。在不同的人群中，包括囊性纤维化儿童、慢性阻塞性肺病成人和胸部CT正常的受试者，发现BA比率依赖于肺体积。另一方面，通常认为肺动脉直径在整个呼吸循环中保持相对恒定。然而据我们所知，没有研究支持这一点。因此，有人主张，用于评估BA指标的吸气式胸部CT扫描的肺体积应接近全肺容量（TLC），并应标准化该程序。然而，仍可用于准确评估BA指标的特定吸气肺容积尚未得到牢固确立。

最近，发表在European Radiology 上的一篇文章探讨了胸部CT支气管动脉（BA）指标对发现气道异常的价值。

本项研究从COPDGene亚研究中获得胸部CT，研究辐射剂量对肺密度的影响。慢性阻塞性肺疾病患者在同一成像时段接受全剂量和减剂量CT检查。通过测量支气管外缘（Bout）、支气管内壁（Bin）、动脉(A)和支气管壁厚度（Bwt），自动分析胸部CT。计算BA比值：Bout/A、Bin/A、Bwt/A、支气管壁面积/支气管外面积（Bwa/Boa）。CT （TLC-CT）计算肺总容积。两个胸部CT之间的体积差异以最高TLC-CT的百分比表示（ΔTLC-CT%）。对于每个CT的BA指标，研究计算G1-6测量值的中位数。采用混合效应模型研究TLC-CT对剂量方案调整后BA指标的影响。

研究纳入1319例患者，平均（SD）年龄为64.4（8.7）岁。每台CT共分析329（124）对BA。TLC-CT与剂量无显著性差异（p = 0.17）。>10%的ΔTLC-CT%（发现于121,9%）导致Bout/A和Bin/A降低0.03和0.05,log （Bwt/A）和log （Bwa/Boa）降低0.008和0.11，bin3升高0.03,Bout、log （Bwt）和log (A)降低0.06、0.12和0.04（均p < 0.001）。 

图 Bland-Altman图表示FD和RD CT扫描的TLC差异

本项研究表明，TLC在时间点之间超过10%的变化显著影响支气管尺寸并影响BA指标。其中，对于气道疾病随时间变化的敏感跟踪，推荐采用标准化容积。

原始出处：

Yuxin Chen,Rudolfs Latisenko,David A Lynch,et al.Effect of inspiratory lung volume on bronchial and arterial dimensions and ratios on chest computed tomography in patients with chronic obstructive pulmonary disease.DOI:10.1007/s00330-024-11126-3