目的：1.探讨COPD患者HRCT指标与临床、肺功能、炎症等指标的相关性。2.据肺气肿程度和(或)支气管管壁增厚程度将COPD分为不同的表型,探讨不同HRCT表型患者之间的肺气肿程度、支气管管壁增厚程度、临床特征、肺功能变化、气道炎症的特点。方法：1.实验设计为前瞻性临床病例对照研究,根据肺功能指标设计COPD组、肺功能正常对照组(简称正常组)。分别制定入组标准和排除标准。COPD的诊断参照2011年COPD全球倡议。正常组的入组标准为肺功能完全正常者。2012年8月至2014年3月于我院门诊及住院部所有符合标准者均纳入研究,收集入组者胸部HRCT资料,并排除肺部有实质性疾病者,HRCT图像重建后测量肺气肿像素指标-950[2](PI-950,即CT值<-950HU的区域占整个肺体积的百分比)、支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径,并评估肺低衰减区(Low attenuation area,LAA)评分及分级；完成肺功能及支气管舒张试验检查；记录体重指数、年龄、吸烟指数、上一年里急性加重次数、CAT量表评分、肺功能相关数据(FEV1/FVC、 FEV1%Pre、RV/TLC等)。检测血沉、C反应蛋白；收集诱导痰,应用酶联免疫检测诱导痰中a-肿瘤坏死因子(TNF-α)、人8异前列腺素F2a (8-iso-PGF2α))含量。2.依据LAA评分及分级将患者分为肺气肿型和无肺气肿型,依据支气管管壁增厚程度分级将患者分为支气管管壁增厚型和无支气管管壁增厚型,最后结合LAA评分和支气管管壁增厚程度分级将患者分为A型、E型、M型三型,对比不同表型之间的肺气肿程度、支气管管壁增厚程度、临床特征、肺功能变化、气道炎症的特点。结果：1.COPD组HRCT与临床指标、肺功能指标、炎症指标的变化及相关性(1)一般资料：COPD组共72例,均为男性,年龄68.11±8.52岁(43-86),吸烟者65例(90.28%),吸烟量1035.85±629.29支年,BMI21.5913.58kg/m2,其中肺功能1级2例(2.78%),2级29例(40.28%),3级24例(33.33%),4级17例(23.61%)。正常组共12例,均为男性,年龄65.644±10.15岁(54-77),吸烟者11例(91.67%),吸烟量810.00±±440.83支年,BMI23.31±3.15kg/m2。(2) HRCT肺气肿指标：COPD组对比正常组,PI-950增大(P=0.000)。(3) HRCT支气管管壁厚度指标：COPD组对比正常组,支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径增大(P=0.000)。(4)肺功能指标：COPD组对比正常组FEV1%Pre (44.87±18.51%,100.34±24.57%)有显著性差异(t=-9.255, P=0.000), FEV1/FVC (48.46±9.96%,80.31±4.89%)亦有显著性差异(t=-9.81, P=0.000), RV/TLC (52.39±5.11%,43.69±8.88%)也有显著性差异(t=2.832,P=0.006)。(5)炎症指标：COPD组对比正常组诱导痰TNF-α浓度(179.03±65.16pg/ml,61.96±19.82pg/m1)有显著性差异(t=13.751,P=0.000),8-iso-PGF2a浓度(189.27±77.88pg/ml,49.83±15.43pg/ml)亦有显著性差异(t=15.181,P=0.000)(6) HRCT肺气肿指数与肺功能指标、急性加重次数、CAT量表评分等的相关性：COPD组患者PI-950与FEV,%Pre(r=-0.522,P=0.000)、FEV1/FVC (r=-0.699,P=0.000)负相关。PI-950与RV/TLC (r=0.577,P=0.000)正相关。PI-950与COPD患者的急性加重次数(r=0.28,P=0.017)呈正相关,与CAT量表评分(r=0.217,P=0.067)不相关,但有相关趋势,与BMI(r=-0.511,P=0.000)负相关。但与CRP(r=0.032,P=0.787)、ESR (r=-0.178,P=0.136)、TNF-α(r=-0.081,P=0.499)、8-iso-PGF2a (r=-0.050,P=0.676)不相关。(7) HRCT支气管管壁增厚指标与肺功能指标、急性加重次数、CAT量表评分等的相关性：COPD组患者支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径与FEV1%Pre (r=0.048,P=0.691)、FEV1/FVC (r=0.156,P=0.191)、RV/TLC(r=-0.106,P=0.377)无相关性。其与COPD患者的急性加重次数(r=0.416,P=0.000)呈正相关,与CAT量表评分(r=0.430,P=0.000)正相关,与BMI(r=0.047,P=0.693)无相关性。支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径与CRP(1=0.471,P=0.000)正相关,但是与ESR(r=0.125,=0.297)无相关性,而与白蛋白(r=-0.247,P=0.037)呈负相关性,与TNF-α(r=0.328,P=0.005)、8-iso-PGF2α (r=0.319,P=0.006)正相关性。2. COPD有无肺气肿两型之间的HRCT指标、支气管管壁增厚程度、临床特征、肺功能变化、气道炎症的对比(1)基线资料及临床指标：研究对象为第一部分的COPD患者72例,其中肺气肿型40例(55.56%),LAA评分为7-15分,无肺气肿型32例(44.44%),LAA评分为0-6分。有或无肺气肿两型急性加重次数(1.83±0.81次,1.09±0.96次)有统计学差异(t=3.494,P=0.001), CAT量表评分(14.95±4.33次,11.69±5.38次)亦有统计学差异(t=2.853,P=0.006), BMI (19.92±2.63kg/m2,23.67±3.54kg/m2)也有统计学差异(t=-5.165,P=0.001)。(2) HRCT指标：有或无肺气肿两型PI-950(25.05%,5.17%)有显著性差异(Z=7.253,P=0.000),有或无肺气肿两型支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径(30.27%,27.82%)无统计学差异(Z=0.742,=0.458)。(3)肺功能指标：有或无肺气肿两型FEV1/FVC(45.21±9.87%,52.52±8.61%)有统计学差异(t=-3.299,P=0.002), FEV1%Pre (36.44±14.11%,55.39±18.10%)亦有统计学差异(t=-4.995,P=0.000), RV/TLC (54.69±4.72%,49.52±4.04%)也有统计学差异(t=4.912,P=0.000)。FEV1改变值(85±74.25ml,133.8±120.42ml)有统计学差异(t=-2.11,P=0.038), FEV1改变率(t=-0.194,P=0.847), FVC改变值(t=-0.083,P=0.283), FVC改变率(t=1.96,P=0.054)都无统计学差异。无肺气肿型患者PI-950与FEV1/FVC (r=-0.439,P=0.012)、FEV1%Pre (r=-0.469,P=0.007)负相关、与RV/TLC (r=0.374,P=0.035)正相关性。肺气肿型患者PI-950与FEV1/FVC (r=-0.453,P=0.025)、FEV1%pre (r=-0.593,P=0.000)负相关,而与RV/TLC (r=0.269,P=0.093)无相关性。(4)炎症指标：有或无肺气肿两型血清CRP、ESR、诱导痰TNF-α浓度及8-iso-PGF2a浓度都无统计学差异。3. COPD有无支气管管壁增厚两型之间的HRCT指标、临床特征、肺功能变化、炎症指标的对比(1)基线资料及临床指标：研究对象为第一部分的COPD患者72例,其中无增厚型40例(55.56%),增厚型32例(44.44%),增厚型患者支气管管壁增厚／相邻肺动脉直径范围(30.19%～41.53%)。有或无支气管管壁增厚两型急性加重次数(1.81±0.86次,1.25±0.95次)有统计学差异(t=2.597,P=0.011),CAT量表评分(15.59±4.54次,11.83±4.87次)有统计学差异(t=3.362,P=0.001), BMI (21.18±3.09kg/m2,21.91±3.93kg/m2)无统计学差异(t=-0.855,P=0.395)。(2) HRCT指标：有或无支气管管壁增厚两型PI-950(19.6%,20.00%)无统计学差异(Z=-0.334,P=0.738)；有或无支气管管壁增厚两型支气管管壁厚度／相邻肺动脉直径(37.35%,25.91%)有显著性差异(Z=7.253,P=0.000)。(3)肺功能指标：有无支气管管壁增厚两型之间肺功能相关指标都无统计学意义。(4)炎症指标：有或无支气管管壁增厚两型血清CRP (10.58±5.04mg/L,5.94±4.01mg/L)有统计学差异(t=4.351,P=0.001), ESR无统计学差异(t=0.642,P=0.523),诱导痰TNF-a浓度(202.89±61.07pg/ml,159.94±62.64pg/ml)有显著性差异(t=2.924,P=0.005),8-iso-PGF2a浓度(230.62±62.99pg/ml,156.19±73.23pg/ml,)亦有统计学差异(t=4.556,=0.001)。4. COPD患者A、E、M三型之间的HRCT指标、临床特征、肺功能变化、炎症指标的对比(1)基线资料及临床指标：研究对象为第一部分的COPD患者72例,结合高分辨CT肺气肿程度及支气管管壁增厚程度分型,其中A型32例(44.44%),E型19例(26.39%),M型21例(29.17%)。A型、E型、M型三型的急性加重次数(1.09±0.96次,1.63±0.76次,2.00±0.84次)有统计学差异(F=7.051,P--0.002),CAT量表评分(11.69±5.38次,14.63±4.19次,15.24±4.53次)有统计学差异(F=4.1,P=0.021), BMI (23.67±3.54kg/m2,19.79±2.63kg/m2,20.03±2.69kg/m2)也有统计学差异(F=13.186,P=0.001)。上述指标行LSD-t检验发现,A型与其他两型比较都有统计学差异(P<0.05),而E型与M型比较无统计学意义。(2) HRCT指标：A型、E型、M型三型的PI-950(5.17%,26.70%,23.20%)有显著性差异(χ2=57.604,P=0.000),A型明显低于E型与M型,但E、M型之间无统计学意义；支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径(27.82%,21.15%,36.3%)也有统计学差异(χ2=34.813,P=0.000),再进行两两比较,都有统计学意义,M型比值最高,E型最低。(3)肺功能指标：A型、E型、M型三型的FEV1/FVC(52.52±8.61%,44.13±6.92%,46.19±12.04%)具有统计学差异(F=5.642,P=0.005), FEV1%Pre(55.39±18.10%,32.49±12.78%,40.01±14.60%)亦有显著差异(F=13.817,P=0.001), RV/TLC (49.52±4.04%,55.14±4.59%,54.18±4.90%)也有统计学差异(F=12.261,P=0.000).FEV1改变值(133.8±120.42ml,92.1±87.91ml,78.6±60.85ml)无统计学差异(F=2.295,P=0.108),FEV1改变率无统计学差异(F=1.592,P=0.211),FVC改变值(F=2.307,P=0.107)亦无统计学差异,FVC改变率(F=2.397,P=0.098)也无统计学差异。上述指标,差异性存在于A型与其他两型的对比,而E型与M型两型之间对比,无统计学意义。A型患者PI-950与FEV1/FVC (r=-0.439,P=0.012). FEV1%pre (r=-0.469,P=0.007)负相关,与RV/TLC(r=0.374,P=0.035)正相关。E型患者PI-950与FEV1/FVC(r=-0.589,P=0.008)、FEV1%pre(r=-0.767,P=0.000)负相关,RV/TLC (r=0.496,P=0.031)正相关。M型患者PI-950与FEV1/FVC (r=-0.219,P=0.598)、FEV1%pre (r=-0.304,P=0.083)、RV/TLC(r=0.326,P=0.525)无相关性。(4)炎症指标：A型、E型、M型三型的血清CRP(7.67±5.08mg/L,6.32±4.68mg/L,10.02±4.78mg/L)有统计学差异(F=3.224,P=0.046),ESR无统计学差异(F=0.559,P=0.575),诱导痰TNF-α浓度(179.82±59.16pg/ml,151.89±66.02pg/ml,202.37±66.72pg/m1)有统计学差异(F=3.182,P=0.048),8-iso-PGF2a浓度(187.32±72.61pg/ml,139.14±67.52pg/ml,237.59±66.41pg/ml)亦有显著性差异(F=10.018,P=0.001)。上述指标,差异性存在于M型与其他两型的对比,E型8-iso-PGF2a含量显著低于A型,其他指标A型与E型之间对比无统计学意义。结论：1.COPD的HRCT肺气肿指标PI-950与肺通气指标(FEV1%Pre、FEV1/FVC)相关性好(负相关)；与RV/TLC正相关。PI-950与COPD患者的急性加重次数呈正相关,与CAT量表评分不相关,但有相关趋势。PI-950与BMI相关性好(负相关)。2.COPD的HRCT支气管管壁厚度/相邻肺动脉直径与COPD患者的急性加重次数、CAT量表评分相关性好(正相关)；与CRP、TNF-α,8-iso-PGF2a相关性好(正相关)。3.HRCT与临床指标、肺功能指标、HRCT指标、气道炎症指标相结合可以更好地评估COPD病变及严重程度。4.COPD有无肺气肿两型之间HRCT指标、临床指标、肺功能指标存在差异,以肺气肿为主要表现的患者,其PI-950指数更高,体重指数较低,急性加重更频繁,CAT评分更高,肺通气功能更差,残总比增高,使用支气管扩张剂前后FEV1改变值更小,提示对于肺气肿的患者,有必要积极进行早期干预,需要更大剂量或多种作用途径药物联合治疗。5.COPD有无支气管管壁增厚两型之间HRCT指标、临床指标、气道炎症指标存在差异,以支气管管壁增厚为主要表现的患者,其支气管管壁厚度／相邻肺动脉直径较高,急性加重次数更频繁,CAT评分更高,全身炎症指标CRP增高,诱导痰中TNF-α、8-iso-PGF2a更高,提示对于支气管管壁增厚的患者,需要从气道慢性炎症方面进行控制,及时必要的抗感染治疗是关键。6. COPD三型之间临床指标、肺功能指标、HRCT指标、气道炎症指标存在差异,A型较其他两型临床症状轻、生活质量高、肺气肿不明显、支气管管壁增厚不明显,E、M型的病情较重、生活质量差、肺通气明显减退,M型较其他两型气道炎症最明显。7.PI-950可能主要反应肺功能下降程度,而支气管管壁增厚程度可能主要反应气道炎症程度。8. HRCT能够判断COPD的不同表型。