Relationships between pulmonary function test parameters and quantitative computed tomography measurements of emphysema in subjects with chronic obstructive pulmonary disease

Abstract

Objective. CT is able to precisely define the pathological process in COPD. There are a number of previous articles discussing the distribution of emphysema and its connection with pulmonary function tests. However, the results obtained by the researchers are not identical. Purpose. To assess relationships between emphysema and pulmonary function test parameters in COPD patients. Materials and methods. Fifty-nine patients diagnosed to have COPD underwent chest CT examinations and pulmonary function tests. For the quantitative assessment, percentages of low attenuation volume LAV950 HU (%) of a both lungs, the right lung, the left lung, and each lobe were obtained. Quantitative CT measurements were compared with forced expiratory volume in 1 s (FEV1), the ratio of FEV1 to forced vital capacity (FEV1/FVC), the diffusing capacity for carbon monoxide (DLco) and total lung capacity (TLC). Results. Except for the right middle lobe and the right upper lobe, respectively, all the quantitative CT measurements showed weak to moderate negative correlations with diffusing capacity (DLco) (r = –0.35 to –0.61, p < 0.05) and weak positive correlations with TLC (r = 0.34 to 0.44, p < 0.05). Group analysis indicated that LAV–950 HU (%) values of both lungs, right lung, left lung, and each lobe, except for right middle lobe, were increased in patients with GOLD stages 3 and 4 of COPD compared to GOLD stages 1 and 2 (p < 0.05). Conclusion. CT measurements of emphysema are significantly related to pulmonary function tests results, particularly DLco.

Įvadas. Lėtinė obstrukcinė plaučių liga (LOPL) yra diagnozuojama pagal vienintelį kvėpavimo funkcijos rodiklį FEV1, tačiau jis atspindi tik bronchų obstrukciją, o tokie LOPL morfologiniai komponentai kaip emfizema, bronchektazės, fibrozė ar jų deriniai, kurie yra labai svarbūs ligonio fenotipui nustatyti, geriausiai įvertinami atlikus krūtinės ląstos kompiuterinę tomografiją. Pastaruoju metu pasirodė mokslinių darbų, nagrinėjančių struktūrinių plaučių pakitimų ir kvėpavimo funkcijų rodiklių sąsajas, tačiau jų duomenys prieštaringi. Šio tyrimo tikslas – ištirti sąsajas tarp įvairių kvėpavimo funkcijos rodiklių ir plaučių emfizemos ligoniams, sergantiems LOPL. Metodika. Ištirti 59 įvairių sunkumo stadijų LOPL sergantys ligoniai, jiems atliktas išsamus plaučių funkcijų tyrimas ir krūtinės ląstos kompiuterinė tomografija. Emfizemos pažeisto plaučių audinio plotui įvertinti buvo apskaičiuotas visų plaučių – atskirai kiekvieno plaučio ir kiekvienos plaučių skilties žemo tankio plotas LAV950 HU (%). Gauti rodikliai palyginti su kvėpavimo funkcijų rodikliais – forsuotu iškvėpimo tūriu per 1 s (FEV1), FEV1 ir forsuotos gyvybinės plaučių talpos rodiklio (FVC) santykiu (FEV1/FVC), anglies monoksido difuzijos geba (DLco) ir bendrąja plaučių talpa (TLC). Rezultatai. Išskyrus dešiniojo plaučio vidurinę ir viršutinę skiltis, visi KT emfizemos rodikliai neigiamai koreliavo su difuzine geba (DLco) (r = nuo –0,35 iki –0,61, p < 0,05) ir teigiamai koreliavo su TLC (r = nuo 0,34 iki 0,44, p < 0,05). Grupių analizė atskleidė, kad sunkesne LOPL stadija (GOLD III–IV) sergančių pacientų visų plaučių dalių, išskyrus dešiniąją vidurinę skiltį, LAV–950 HU (%) buvo didesnis, palyginti su lengvesnės LOPL (GOLD I–II) stadijos pacientų rodikliais (p < 0,05). Išvados. Emfizemos KT išraiška reikšmingai susijusi su kvėpavimo funkcijų rodikliais, ypač DLco