Evaluation of pulmonary function improvement in pneumoconiosis patients after whole-lung lavage using spiral CT examination
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+ English摘要:目的
应用螺旋CT评价尘肺病患者大容量肺灌洗(whole lung lavage, WLL)术后肺功能改善情况的效果。
方法选取经WLL术治疗的尘肺病患者共50例, 治疗前和治疗后3 d均行肺功能和螺旋CT检查, 记录检查结果并进行对照。
结果两组患者肺功能检查指标中, 仅中晚期组患者第1秒用力呼气量(FEV1.0)、残气量(RV)、肺总量(TLC)、RV/TLC等指标在WLL术前后差异有统计学意义(P < 0.05)。而两组患者所有螺旋CT指标在WLL术前后差异均有统计学意义(P < 0.05)。
结论螺旋CT较肺功能检查更能准确反映尘肺病患者WLL术后肺功能的改善情况, 可作为肺功能评估的印证和补充。
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目前，尘肺病仍为我国职业病主要病种，其发病率逐年上升[1]。大容量肺泡灌洗(wholelunglavage，WLL)术是一种针对尘肺病病因的治疗方法，治疗后效果评估以肺功能检查(pulmonary function testing，PFT)为金标准。但PFT的主观性强，患者顺应性差，且对早期肺功能减退的敏感性一般[2]。螺旋CT可以通过软件获得定量指标来评估肺功能，对早期轻度肺组织破坏的检出较肺功能检查更加敏感[3]，而国内外有关WLL前后肺功能的螺旋CT评价文献甚少。本研究拟通过尘肺病大容量肺灌洗术前后肺功能及肺部螺旋CT的检查，分析比较尘肺病灌洗前后肺功能指标与螺旋CT指标的差异，探讨螺旋CT能否作为尘肺病患者灌洗术影像学评价及疗效判断的观察指标，从而指导临床对尘肺病的伤残鉴定和治疗。
1. 对象与方法
1.1 对象
收集2015年6月—2017年6月在本院(深圳市职业病防治院)经WLL术治疗的尘肺病患者共50例为观察对象。其中煤矿采矿工35人，接触粉尘以煤尘为主；爆破工11人，接触粉尘以矽尘为主；电焊工4人，接触粉尘以电焊烟尘为主。根据《尘肺病诊断标准》(GBZ70-2009)[4]诊断尘肺病分期，将壹期划分为早期组，贰期和叁期划为中晚期组。入选标准：1)按照《职业性尘肺病的诊断》(GBZ70-2015)[5]诊断为尘肺病的患者；2)患者治疗前后自愿行PFT和螺旋CT检查，且临床资料及影像资料完整；3)心肺代偿功能良好，各项肺功能指标可达预计值70%以上，动脉血氧分压(PaO2)>10kPa。排除标准：1)严重的气管炎症及畸形病变；2)合并急性肺炎或活动期肺结核；3)有直径>2cm的肺大泡或重度肺气肿；4)重度肺功能低下；5)主要脏器存在严重疾病或功能障碍、恶性肿瘤或免疫功能低下；6)凝血功能障碍。所有患者或家属在术前均签署知情同意书。该研究获本院伦理委员会批准。
1.2 方法
1.2.1 WLL术
排除手术禁忌后，患者在手术室心电监护下，静脉复合麻醉后给予WLL。灌洗方法按2004年后常规的WLL[6]进行。50例患者均接受同期双肺大容量肺灌洗。为预防感染，灌洗前常规应用抗生素滴注，灌洗后常规雾化吸入治疗。支气管舒张剂可能影响肺功能检查结果，故本研究纳入患者均未使用。
1.2.2 肺功能测试
采用Mastscreen肺功能仪(德国Jaeger公司)进行肺灌洗前、后静态PFT测定。受试者取坐位，测定的主要内容包括用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气量(FEV1.0)、残气量(RV)、肺总量(TLC)、RV/TLC。
1.2.3 螺旋CT检查
受试者取仰卧位，双手抱头。采用西门子CT自带肺容积及肺密度测量软件进行测量，记录肺灌洗前、后不同呼吸时相应的肺密度指标：深吸气末平均肺密度(MLDin)，深呼气末平均肺密度(MLDex)和肺密度差(MLDex-MLDin)。
WLL术后肺功能和胸部螺旋CT检查一般在术后3d后同一天进行，是基于：1)让少量残留灌洗液充分吸收。2)让有可能损伤的肺组织恢复正常，因为WLL术中灌洗液进入肺内，术中多次加压、通气等操作对肺组织均可造成一定损伤；对于正常肺组织，这种损伤是一过性的黏膜充血、水肿，24~48h即可恢复正常。患者同一天检查是为了尽可能准确地让反映肺功能指标及螺旋CT肺密度测量患者的肺组织处于同一生理状态。
1.2.4 统计学分析
用Excel表建立数据库，数据用SPSS19.0进行统计学处理。年龄、接尘时间及肺功能指标、螺旋CT指标等计量资料采用均数±标准差(x±s)表示，两组间差异比较采用独立样本资料t检验，WLL术前后差异比较用配对t检验。检验水准α=0.05。
2. 结果
2.1 一般情况
共纳入患者50例，其中早期组22例，中晚期组28例。患者均为男性，年龄最小32岁，最大62岁，平均(47.64±7.95)岁。中晚期组患者平均(48.12±8.30)岁，早期组患者平均(45.27±6.31)岁，两组年龄差异无统计学意义(t=0.398，P>0.05)；中晚期组患者平均接尘时间(25.31±7.06)年，早期组患者平均接尘时间(21.05±5.70)年，两组接尘时间差异有统计学意义(t=2.300，P＜0.05)。
2.2 WLL术前后PFT和螺旋CT指标变化
早期组患者各项肺功能检查指标在WLL术前后比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。中晚期组患者FEV1.0 、RV、TLC和RV/TLC指标在WLL术前后比较，差异有统计学意义(P＜0.05)，即肺功能指标仅能部分反映中晚期组患者WLL术后肺功能的改善情况。见表 1。而两组患者所有螺旋CT指标在WLL术前后差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表 2。
表 1 两组间肺功能指标在WLL术前后比较肺功能指标 术前 术后 t值 p值 FVC/L 早期组 3.45±0.69 3.52±0.73 0.327 0.745 中晚期组 3.05±0.89 3.11±0.71 0.279 0.781 FEV10/L 早期组 2.63±0.61 2.69±0.97 0.246 0.807 中晚期组 2.31±0.44 2.65±0.53 2.612 0.012 RV/L 早期组 1.99±0.49 2.16±0.43 1.374 0.177 中晚期组 1.25±0.32 1.96±0.50 6.329 0.000 TLC/L 早期组 5.22±1.23 5.71±1.39 1.238 0.222 中晚期组 4.79±0.99 5.36±0.91 2.243 0.029 RV/TLCa 早期组 38.33±4.55 37.40±4.52 0.680 0.500 中晚期组 26.17±3.06 36.46±3.80 11.160 0.000 FEV1.0/FEVa 早期组 75.78±7.09 75.95±7.16 0.079 0.937 中晚期组 70.45±6.89 68.49±6.55 1.091 0.280 [注]a其比值单位以百分比计 表 2 两组间螺旋CT指标在WLL术前后比较(HU) 螺旋CT指标 术前 术后 t值 p值 MLDin 早期组 -802.31±29.30 -849.23±31.99 5.037 0.000 中晚期组 -763.91±27.06 -793.75±32.12 3.760 0.000 MLDex 早期组 -721.55±22.37 -765.05±20.61 6.708 0.000 中晚期组 -704.73± 30.02 -745.44±21.38 5.845 0.000 MLDex-MLDin 早期组 101.34±23.78 75.80± 19.49 3.896 0.000 中晚期组 60.09± 16.47 45.34± 13.90 3.622 0.000 3. 讨论
作为测量肺容积的金标准，肺功能检查只有肺组织破坏到30%以上才会出现PFT改变[2]；另外，由于肺功能检查是尘肺病损害和伤残鉴定、补偿等的重要依据，肺功能检查质量影响因素较多，重复检查结果可能存在较大差异[7]。患者出于自身考虑，是否愿意配合检查也是影响检查结果的重要原因。有文献[8-9]指出，患者肺灌洗后临床症状改善显著，但近期肺功能改善不明显，显然患者的不配合是其不容忽视的原因。目前随着CT扫描技术的发展，CT肺功能成像技术不仅是一种直接的定量和定性方法，而且摆脱了个人经验及可能出现的主观因素[3]。WLL术既可通过大量灌洗液清除肺泡、细支气管内的粉尘，又可清除肺间质内的粉尘以及吞尘的肺泡巨噬细胞，国内有报道发现5000例患者经WLL术治疗可平均清除每侧肺粉尘3000~5000mg[10]。尘肺病患者灌洗后肺密度会降低，这也为肺灌洗前后利用肺密度测量评价其疗效提供了理论基础，本组患者在WLL术前后螺旋CT肺密度的改变也验证了之前的研究结果。
本次研究发现，早期组尘肺病患者在WLL术治疗前后肺功能检查指标差异均无统计学意义(P>0.05)，但对于中晚期组的尘肺病患者，FEV1.0、RV、TLC和RV/TLC等肺功能检查指标差异有统计学意义(P＜0.05)。贰期或叁期尘肺病患者从事接尘工作的时间一般较壹期患者长，阴影分布范围增加，密集度较壹期患者广泛，肺组织纤维化进展程度也较壹期大，对肺功能的损害也较壹期患者明显。尘肺病壹期患者大部分肺功能指标正常，贰期和叁期患者大部分肺功能指标异常率高于壹期[11]。本组患者在WLL术后，先前大部分肺功能指标检查正常的早期组患者其指标改善不明显，而肺功能差的中晚期组患者在WLL术后部分肺功能好转明显，与文献[11-12]报道一致。而灌洗前后用螺旋CT检查测量肺组织的密度，分析WLL术前后的CT肺密度定量改变对比，结果显示螺旋CT检查可以直观显示早期组、中晚期组患者肺密度变化，故能较好地反映各组肺功能的改善情况。
WLL术可以排出肺泡和肺间质的粉尘，从而改善肺功能，降低肺组织密度。肺功能检查是评估大容量肺灌洗效果的金标准。理论上，螺旋CT肺密度检查结果应与肺功能检查结果一致。但肺功能检查结果受患者主观因素影响较大，部分患者配合较差，因此检测的敏感度低、变异性大。本研究结果表明，螺旋CT作为尘肺病患者灌洗术影像学评价及疗效判断的观察指标，有助于指导临床对尘肺病的诊断和治疗。螺旋CT检查可以作为肺功能评估的印证和补充，在一定程度上弥补肺功能检查的不足。
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表 1 两组间肺功能指标在WLL术前后比较
肺功能指标 术前 术后 t值 p值 FVC/L 早期组 3.45±0.69 3.52±0.73 0.327 0.745 中晚期组 3.05±0.89 3.11±0.71 0.279 0.781 FEV10/L 早期组 2.63±0.61 2.69±0.97 0.246 0.807 中晚期组 2.31±0.44 2.65±0.53 2.612 0.012 RV/L 早期组 1.99±0.49 2.16±0.43 1.374 0.177 中晚期组 1.25±0.32 1.96±0.50 6.329 0.000 TLC/L 早期组 5.22±1.23 5.71±1.39 1.238 0.222 中晚期组 4.79±0.99 5.36±0.91 2.243 0.029 RV/TLCa 早期组 38.33±4.55 37.40±4.52 0.680 0.500 中晚期组 26.17±3.06 36.46±3.80 11.160 0.000 FEV1.0/FEVa 早期组 75.78±7.09 75.95±7.16 0.079 0.937 中晚期组 70.45±6.89 68.49±6.55 1.091 0.280 [注]a其比值单位以百分比计 
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表 2 两组间螺旋CT指标在WLL术前后比较
(HU) 螺旋CT指标 术前 术后 t值 p值 MLDin 早期组 -802.31±29.30 -849.23±31.99 5.037 0.000 中晚期组 -763.91±27.06 -793.75±32.12 3.760 0.000 MLDex 早期组 -721.55±22.37 -765.05±20.61 6.708 0.000 中晚期组 -704.73± 30.02 -745.44±21.38 5.845 0.000 MLDex-MLDin 早期组 101.34±23.78 75.80± 19.49 3.896 0.000 中晚期组 60.09± 16.47 45.34± 13.90 3.622 0.000
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