哮喘患者空气潴留分布均匀性与气道高反应性严重程度的关联研究

来自国际团队的研究人员通过动态呼气CT与乙酰甲胆碱激发试验，首次揭示哮喘患者空气潴留(AT)空间分布特征与临床预后的关联。研究发现，AT均匀分布组患者PC20浓度更低(153 vs 693 μg)、基线FEV1更低(0.72% vs 0.82%)且支气管舒张剂反应更差，提示空间异质性可能是抵御过度支气管收缩的保护机制。该研究为重症哮喘风险分层提供了新型影像学生物标志物。

　　

这项开创性研究深入探索了哮喘患者支气管收缩过程中空气潴留(air trapping, AT)的空间分布规律。研究人员对31名女性哮喘患者进行梯度乙酰甲胆碱(methacholine)激发试验，在每次给药后同步获取呼气相肺部CT。通过k近邻算法(k-nearest-neighbors, knn)分析AT区域间距特征，并结合二值化低密度区的分形维度计算，首次发现AT分布存在两种显著模式：

23名患者呈现典型的节段性或肺叶分布异质性，而8名患者则表现出近乎均匀的AT分布模式。后者具有更显著的气道高反应性——其引发FEV₁下降20%的乙酰甲胆碱浓度(PC₂₀)中位数仅为153μg，显著低于异质性组的693μg(p=0.01)。更值得注意的是，均匀分布组患者基线肺功能更差(FEV₁%预计值0.72 vs 0.82)，且对短效β₂激动剂(SABA)沙丁胺醇的反应性降低(0.66% vs 0.76%)。

研究首次提出"空间异质性可能是生理性保护机制"的假说：当AT不均匀分布时，未受累区域可代偿通气，而均匀分布的AT则导致全气道树同步收缩，引发更严重的通气功能障碍。分形维度分析进一步佐证这一发现——均匀组的呼气/吸气分形维度比值在PC₂₀时达峰值并持续高于异质性组。

这些突破性发现为临床实践带来重要启示：对PC₂₀浓度低、SABA反应差的哮喘患者，应警惕均匀性AT分布风险，这类患者可能需要更积极的干预策略。研究建立的knn分析方法为无创评估气道病变空间特征提供了新工具。