文摘
本研究的目的是检查结构变化之间的关系在大型和小型航空公司无症状的哮喘患者量化由高分辨率计算机断层扫描(HRCT)和气流阻塞。
支气管壁厚的树干顶端支气管(B1)右上叶被用于评估的大型航空公司。困气,评估通过的比率平均CT值决定两国应承担的上、下肺段全过期,在全部灵感(E /我比),用于评估的小航空公司。测量得到的螺旋HRCT 24无症状的哮喘患者随后最佳吸入或口服糖皮质激素治疗> 6个月。之前(20 - 30分钟)的HRCT检查,所有患者吸入支气管扩张剂。
外径气道壁厚的比值(T / D)和墙面积百分比(WA %) B1支气管和E /我为14哮喘病患者比例明显更大的和不可逆的气流阻塞(在一秒用力呼气量(FEV1作表语用或FEV) < 80%1/吸入支气管扩张剂后用力肺活量< 70%)比10哮喘病患者与正常肺量测定法和七个正常人。WA % T / D, E /我和FEV比率显示显著的负相关性1% pred吸入支气管扩张剂后。E /我比还显示显著正相关性与T / D, WA %,残余体积/肺活量。
这些发现表明,尽管最佳治疗,结构性变化在两个大型和小型航空公司可能同时发生在哮喘患者与不可逆的气流阻塞。
哮喘的定义是一种呼吸道疾病的特点是可逆气流阻塞,气道嗜酸性炎症和支气管高反应性。在大多数ofpatients,可逆性的长期异常肺量测定的结果可以实现与支气管扩张剂治疗后和/或糖皮质激素。然而,一些哮喘病人继续显示剩余气流阻塞的证据,即使积极的治疗1,2,这可能是几个月后停止哮喘症状3,4。
哮喘是一种慢性炎症过程的航空公司随后治疗可能会导致一个改变结构称为改造的航空公司5。这些结构性变化的特点是气道壁的厚度的增加,结果从粘膜炎症细胞的浸润,结缔组织细胞外基质的沉积,增加肌肉质量,粘液腺和船区6。已经证明,这些结构性变化可能发生不仅inthecentral,而且在外围小航空公司7。尤其是Theremodelling的小型航空公司,可能主要负责不可逆气流阻塞和气道反应性的增加8,9。这些结构性变化的进展可能会导致气流阻力增加,和在一秒钟用力呼气量下降(FEV1)。这个不可逆气流阻塞的组件更加突出严重哮喘患者甚至可能会持续在积极抗炎治疗。因此重要的是要评估气道的结构变化,当决定最合适的哮喘治疗哮喘病患者个体。
确定气道重塑的发生,支气管活检样本获得与bronchofibrescope进行组织学检查。然而,支气管活检是入侵,引起相当大的痛苦,而评估周边小型航空公司和深度的改变粘膜下组织和气管平滑肌在大型航空公司在技术上是困难的。无创性评估航空公司通过成像和高分辨率计算机断层扫描(HRCT)因此被试作为替代程序,和被发现有潜力评估气道阻塞性肺疾病患者10- - - - - -12。气道壁厚的测量在哮喘患者HRCT显示与哮喘的严重程度10。
研究的目的是间接检查大型航空公司和困气的结构性变化通过HRCT,及其与肺功能的关系稳定和无症状的哮喘患者。评估大型航空公司、壁厚测量的树干顶端rightupper叶支气管,即。正确的B1支气管,因为它usuallyappears截面和CT扫描很容易识别。为了确定困气的存在,两国的平均CT-detemined价值观得到肺段的水平上、下叶充满灵感和过期。ratioof这些值(E /我比)已被证实能反映空气滞留和肺气肿患者病变的存在小气道和肺部感染分枝杆菌avium-intracellulare如前所述13,14。通过使用相同的方法,存在空气滞留在哮喘也被证明在吸气和呼气CT扫描15,16。正确的B1支气管壁厚和E /我在稳定和无症状的哮喘患者比测量。患者分为两组。一组显示正常FEV1的预测和FEV≥80%1/用力肺活量(FVC)吸入支气管扩张剂后≥70%。另一组显示持续FEV异常1pred)或FEV (< 80%1/ FVC吸入支气管扩张剂后(< 70%)。两组相比,这些变量和变量之间的关系和肺功能测试检查。
方法
主题
无症状的患者(n = 24)支气管哮喘和没有吸烟史是从门诊所招募的。所有患者临床断断续续的喘息与之前的历史记录的证据醋甲胆碱和气道高反应可逆气流阻塞。这两个变量被定义为FEV的增加1吸入后的15%和≥200毫升20µg procaterol hydrocloride管理metered-dose吸入器或治疗后哮喘恶化。患者加入这项研究如果他们根据他们的症状哮喘症状消失了日记和最大流量监控显示没有早上倾斜和每日变化> > 20%的2个月后治疗哮喘,包括吸入糖皮质激素有或没有口服皮质类固醇,≥6个月。12个患者男,和12是女性,和他们的年龄范围从26岁- 78岁,平均的56岁。十六岁的患者过敏性哮喘和eightnonatopic类型(过敏性类型被定义为总增加免疫球蛋白(Ig) E (> 400 IU)或积极的反应,一个或多个吸入剂形式的26 radioallergosorbent或皮试中典型的过敏原)。所有的病人都没吸过烟。所有患者使用吸入剂fluticazone丙酸(18使用剂量的400天µg·−1和六个使用剂量的800天µg·−1),5个口服强的松(5 - 15毫克·天使用−121),口服茶碱和/或β2高受体激动剂在10口服prunlukast和四个口服凝血恶烷2受体拮抗剂(serotorodast)。所有病人没有呼吸道感染前2个月的研究。他们的疾病的平均持续时间为12.3年(-30 - 0.5年)。七个正常健康志愿者(四个男人和三个女人)年龄在40 - 67岁的平均年龄55岁也招募了。都不吸烟者,nonatopic,显示没有异常反应肺功能测试。所有受试者知情同意的研究中,曾得到医院的伦理委员会的批准。
协议
HRCT检查前,所有患者肺功能测试吸入β的紧随其后2量受体激动剂(20µg procaterol hydrocloride)。十五分钟后吸入β2高受体激动剂在FEV1再次测量,紧随其后的是吸入的HRCT检查在20 - 30分钟。
肺功能测试
FVC和FEV1测量一式三份肺活量计(胸图高701;胸部有限公司、日本东京)之前和之后15分钟吸入β2量受体激动剂(20µg procaterol hydrocloride)。肺活量(VC)、功能余气量(FRC)和扩散能力的肺一氧化碳(DL,有限公司)测定肺功能测试系统(Chestac量55 v;箱有限公司)。体积描记法被用来衡量一个身体FRC的帮助下框(Medgraphic,安阿伯市,美国),之后,受试者立即启发肺活量(TLC)和最大限度到期剩余容积(RV),从而使肺容积的计算和RV / TLC。VCand FEV1也被表示为一个百分比的预测值,计算公式由鲍德温的吗et al。17和巴瑞et al。18,分别。DL,有限公司测量每分次呼吸法和预测的值DL,有限公司测定的方法Nishida吗et al。19。
高分辨率计算机断层扫描
一个螺旋CT扫描仪(嗨速度优势;美国通用电气医疗系统、密尔沃基、WI)被用于常规10毫米厚的连续扫描筛查的胸部异常,紧随其后的是六个薄片HRCT扫描全灵感(TLC)与1毫米准直等thetrunk顶端支气管的右上叶,即。正确的B1支气管,量化气道壁厚(120千伏峰值,200毫安,距1.0)。对B1支气管的树干通常是观察横截面和容易识别的CT扫描。HRCT图像拍摄一个窗口设置适合评估气道壁(450年−窗口水平Hounsfield单位(胡),窗口宽度1500胡)。只有支气管被视为选择端点的片,而在一个角被排除在分析如果最长直径超过最短直径> 1.2倍。支气管的识别,与电子卡尺测量以下参数:最短和最长的腔的直径(LD)、支气管的最短和最长的外直径(D),腔内(一个区域我)和支气管的外部区域(Ao)。气道壁厚计算公式: 其中T是壁厚。墙面积(WA)计算公式: 两个之前报道指标被用来比较airwaydimensions:气道壁厚比总直径(T / D比率),和墙面积百分比(WA %)等于(WA /o)×10010,20.。
E /我比率13,14准直,扫描1毫米(120千伏峰值,200 mA,距1.0,1 s的扫描时间)执行和HRCT图像与骨重建算法。每四个1毫米厚片两个解剖应承担的水平,即。在船底座(上肺野的水平)和孔的下肺静脉(水平下肺野)获得完整的灵感和完全失效。然而,由于这些纵隔地标在呼气从TLC转向房车,这些纵隔地标被用作通用标准。上部和下部的解剖匹配肺片是由使用实质well-visualised血管的解剖标志。保持呼吸技术全灵感(TLC)和过期(RV)彻底排练与每个病人练习使用肺活量计HRCT扫描前为了减少差异,并证实,VC的差异是次要的。同时,技术人员站在病人鼓励他们作出最大的努力和在CT成像证实通过使用肺活量计。HRCT图像拍摄一个窗口设置适合肺(700年−窗口水平,宽度1000胡)。每个肺段平均CT检测确定值计算满灵感(TLClevel)和过期(RV级别)。后平均CT值被计算自动决定的,应承担的区域显示的衰减≤胡锦涛和≥3000−−500年胡锦涛被排除在计算为了消除胸壁,纵隔、支气管和血管区域。CT检测确定的最大阈值被设定为500−胡锦涛为了排除chestwall和纵隔脂肪组织的影响。通常,脂肪是−的CT检测确定价值100。 However, partial volume artefact affects the measurement of fat on CT. Therefore, the maximum threshold was set at −500 HU after due consideration of the partial volume artefact. The minimum threshold of CT‐determined values was assumed to be −3,000 HU because the same result is obtained if the minimum threshold is below −1,000 HU, which is the CT‐determined value of air. The E/I ratio was obtained by dividing the averaged CT‐determined values for both the upper and lower lung segments at the RV level by those at the TLC level.
统计数据
数据提出了均值±sem。对照组之间比较,两个哮喘组与单向方差分析进行,其次是多个比较使用未配对t测试或者Mann-Whitney U测试在适当的时候。重要性水平是由使用Bonferroni调整修正。检验了变量之间的相关性计算皮尔逊相关系数的产品。值为p < 0.05被认为是显著的。
结果
在14个病人,FEV的每分钱预测值1或FEV1(FEV / FVC没有达到正常的值1/ FVC in11病人和FEV < 70%1< 80% pred 12个病人)即使在吸入β2受体激动剂。这些14个病人,谁都有不可逆的气流阻塞的组件之一,被列为b组剩下的10位病人,显示正常的肺量测定的值(FEV1/ FVC≥70%, FEV1吸入后≥80% pred)β2受体激动剂和没有不可逆气流阻塞被分为a组患者的特征在两组intable 1所示⇓。没有显著性差异,特异反应性,外围嗜酸性粒细胞,或IgE水平在两组之间。虽然哮喘病人在B组的长度往往年龄更大,病程长,没有显著差异。相反,FEV1/ FVC和FEV1(% pred)前后β2受体激动剂吸入和VC(%)明显降低,和RV / TLC明显高于b组在CT扫描测量的结果如表2所示⇓。LD, T和D,最短和最长的直径,是正常使用的身体表面积(BSA)1/2和佤邦我与BSA正常化吗21。T / D比率和WA %明显高于B组的哮喘患者与正常人和哮喘患者在A组没有差异,这些变量A组的哮喘患者和正常人之间。尽管D, D / (BSA)1/2,T, T / (BSA)1/2往往是长在B组,没有明显差异在D, D / (BSA)1/2,T, T / (BSA)1/2、LD LD / (BSA)1/2,一个我和一个我/ BSA在三组。T / D比率和FEV WA %显示显著的负相关性1% predβ吸入后2受体激动剂(r = 0.60, p < 0.01, r = 0.50, p < 0.05,分别;图1⇓)。
HRCT扫描全吸气和呼气lowerlung领域的一个病人在a组,显示正常的肺量测定的值(FEV1% pred 107.6%, FEV1/ FVC 92.8%),和病人在B组显示吸入支气管扩张剂(FEV后保持气流阻塞1% pred 66.2%, FEV1/ FVC 76.4%),如图2所示⇓。HRCT图像显示,肺野的面积已经下降到平均62%的原始值和肺野密度明显增加全过期在a组的病人被认为在正常受试者。该地区(平均75%)和B组的病人的肺野密度,然而,并没有改变其他两个组,这表明困气的发生。的E /我比率显著提高哮喘患者在B组与其他两组相比。没有明显差异的E /我比上下肺字段的三组。E /我为哮喘患者比率显示与FEV显著负相关1% pred后吸入支气管扩张剂(r = 0.55, p < 0.01;图3⇓)与RV / TLC显著正相关(r = 0.76, p < 0.01)。E /我比还显示显著正相关性和T / D比率和WA % (r = 0.61, p < 0.01, r = 0.51, p < 0.05,分别;图3 b⇓)。
讨论
Awadhet al。10证明了T / D比率和WA %节段和subsegmental支气管,所评估的HRCT扫描,对哮喘患者比正常人高。他们还发现,更严重的哮喘患者表现出更大的比轻度哮喘患者气道壁增厚。进一步报道,哮喘病患者的不完全可逆性气流阻塞显示增加在HRCT与哮喘患者气道壁厚与完整的可逆性气流阻塞2,21。在目前的研究中,气道壁厚计算T / D比率,和WA %的树干apicalbronchus右上叶,显著增加了14个无症状的哮喘患者的哮喘患者与相应的值没有anirreversible组成部分气流阻塞和正常人。在无症状的病人,FEV1或FEV1/ FVC仍异常后吸入支气管扩张剂后长期治疗哮喘,包括吸入型皮质类固醇激素。然而,之间没有显著差异在气道壁厚正常受试者和哮喘患者吸入支气管扩张剂后与正常肺量测定法。此外,T / D比率和WA %与FEV也表现出显著的负相关性1% pred吸入支气管扩张剂后。气道壁厚大的决心的树干顶端支气管的右上叶因为据报道是足够大的准确测量,解剖学科之间可再生的22。支气管的截面与腔的直径> 2毫米在正确的B1支气管,很容易获得和最长,最短径的比值是1.0 - -1.2,平均为1.15。
支气管壁增厚的病理特征mayreflect不仅不可逆的气道重塑等分泌粘液腺肥大,牙龈纤维化,基底膜增厚,气道平滑肌增生和肥大,而且可逆的组件(如水肿、炎症细胞的浸润及支气管收缩。为了达到研究的目的,即。检查不可逆转的结构性变化的航空公司借助HRCT扫描,稳定和无症状的哮喘患者每天显示没有早上倾斜和可变性最大流量的选择> 20%。可逆组件被消除尽可能多的最佳治疗包括皮质类固醇和吸入支气管扩张剂。6月应承担的吸入或口服糖皮质激素治疗可能并不总是足够完成产品抑制气道炎症,而不是增加气道壁厚的所有实例可能代表不可逆转的结构性变化,即。气道重塑。然而,增加壁厚很可能代表结构变化电阻6月应承担的治疗。这些程序方面可能导致壁厚之间的显著相关性和气流阻塞以及正常人之间无显著差异,无症状的哮喘患者没有气流阻塞。
气道结构变化不仅发生在大被证实,但也在小型航空公司事后剖析组织学研究23,24。在这项研究中,使用的E /我ratiowas间接识别发生狭窄的小航空公司由于空气滞留。这个比例计算的平均CT所致肺段的确定值获得灵感和全过期。降低密度的区域因困气更明显的患者在CT扫描获得过期从疾病的小航空公司25,26。一般来说,下面的每分钱肺,例如,856−−910−950,已被用于低衰减检测区域(LAA)肺气肿。然而,在这项研究中,平均CT数被用来评估空气滞留而不是减少百分之密度区域。所有哮喘患者在这项研究中没有LAA在TLC级别。全过期、RV水平、困气的肺区发生,显示衰减相对较低。CT检测确定值相对较低的衰减,这是扩散的形式分布于整个肺野,依靠空气滞留的程度。相对较低的衰减区并不是分布式清晰边缘像LAA肺气肿中观察到,这使得它很难确定的阈值较低的衰减。因此,它被认为是更好的评估困气的平均CT数的变化在TLC和房车的水平。
我比例明显高于的E / FEV的哮喘患者1或FEV1/ FVC仍异常比哮喘患者吸入支气管扩张剂后没有不可逆气流阻塞。没有显著差异在E /我比正常人和哮喘患者之间没有不可逆气流阻塞。这意味着外围的存在在哮喘患者气道阻塞气流阻塞的一种不可逆转的组成部分。E /我比还显示与FEV显著负相关1% pred后吸入支气管扩张剂和RV / TLC正相关。据报道,困气的程度评估呼气CT和气流阻塞以FEV显著的关联1和房车在哮喘15,16。这一发现是由本研究的支持。增加空气滞留或增加RV / TLC的哮喘病患者所示气流阻塞的一个不可逆转的组成部分是由于小航空公司的缩小,但不是由于气性支承结构的破坏或损失,因为所有哮喘患者是不吸烟者和从未暴露于空气污染。评价HRCT在TLC,体积空气滞留由于关闭患病的小航空公司可能不发生,没有任何气性变化。它也表明,没有肺气肿病例被发现在不吸烟者,包括那些患有严重哮喘或哮喘的长期27。这表明空气捕获可能的缩小bedue小航空公司。E /我比率显示显著正相关的壁厚大的航空公司。这进一步表明,结构性变化的支气管壁不仅可能发生在大型航空公司,但也同时在小型航空公司。小航空公司的缩小可能导致更严重的气流阻塞比可能导致的大型航空公司8。
最后,在顶端的树干支气管壁厚的右上叶,评估的T / D比率和WA %,困气,评估的E /我比,对于无症状的哮喘患者均明显大于正常FEV的哮喘病患者显示1和FEV1/ FVC和正常的科目。在无症状的哮喘患者,FEV1或FEV1/ FVC仍异常后吸入支气管扩张剂后长期的最佳治疗方法。壁厚的程度与FEV困气显示显著的负相关1% pred吸入支气管扩张剂后。困气也明显,与壁厚和RV / TLC呈正相关。
这些发现表明,结构性变化的airwaywall不仅可能发生在大型航空公司,但也同时在哮喘患者的气道anincomplete可逆气流阻塞的尽管最佳治疗方法。
- 收到了2002年9月15日。
- 接受2003年7月22日。
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