肺灌注顯像在慢性阻塞性肺疾病合并肺動脈壓中的應用價值

劉俊祥

肺灌注顯像在慢性阻塞性肺疾病合并肺動脈壓中的應用價值

劉俊祥

目的 肺灌注顯像對慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)早期發現肺動脈高壓(PAH)、危險度分層中的應用價值。方法 選取2013-12—2015-03某院體檢健康者10例與收治的確診為COPD患者30例進行測量，入選本實驗者均行肺動態灌注顯像(dynamic pulmonary perfusion imaging，DPPI)、常規肺灌注顯像(pulmonary perfusion imaging，PPI)檢查以及行肺功能、血氣分析檢查。結果 ①DPPI法測定的肺平衡時間(LET)，正常組LET(17.40±1.17)s，COPD組LET(27.23±13.80)s，兩組進行t檢驗，t＝3.86，差異有統計學意義，P＜0.05。②30例COPD患者按LET分為正常組、輕度增高組、中增高組及重度增高組的PPDs%均數值分別為：(31.08±20.15)%，(44.80±8.94)%，(52.14±6.17)%，(52.88±0.17)%；組間進行ANOVA分析，F＝4.06，P＜0.05，差異有統計學意義。③根據心臟彩超肺動脈高壓診斷標準下的肺動脈壓力分級與PPDs%各組間進行相關性分析，比較值分別為(51.43±12.62)與(42.02±15.93)，相關系數為0.86，P＜0.05，差異有統計學意義。結論 ①DPPI是評價COPD合并PAH的可靠、簡便、無創性的方法。②DPPI方法測定LET聯合PPI方法測定的PPDs%對COPD患者的危險度分層有重要價值。

肺灌注顯像；慢性阻塞性肺疾??；肺動脈高壓

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)是一種氣流受限為特征并通氣功能下降，可防可治的一種慢性氣道炎癥性疾病，慢性炎癥引起氣道上皮增生，導致管腔逐漸狹窄，導致氣流受限出現不完全可逆[1]，該病是一種復雜的慢性全身性疾病，對該病發病機制的研究尚不完全清楚，但目前對該病已做了大量研究，并取得了巨大的進展[2-3]。肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension，PAH)是COPD的一種重要并發癥，其發生發展在肺心病發病中起到至關重要的作用，嚴重影響到患者生活質量及預后[4]。平均肺動脈壓(mean pulmonary artery pressure，mPAP)與COPD的嚴重程度密切相關，其在COPD患者的疾病進程中，成為獨立危險因素，也是重要的預后因素。若能早期診斷COPD并發PAH，可早期發現其肺部血管損害，達到可防、可治的目的。Suga等[5-6]通過38位肺氣腫患者行核素肺通氣灌注掃描顯示次方法對肺氣腫的量化有意義。常規肺灌注顯像評價肺血流灌注分布，是目前臨床應用最重要的影像學檢查方法[7]。

作者單位：010020 內蒙古醫科大學附屬人民醫院

肺灌注顯像通過靜脈注射對比劑后，進行同層連續掃描，獲取該層面每一像素密度同時間變化曲線，該曲線反映了對比劑在臟器中濃度變化的情況，間接反應了組織器官的灌注量變化情況[8]。表面通透性可以反映COPD患者毛細血管網的破壞程度，通透性下降，因此，對比劑不容易由毛細血管的基膜滲透到組織間隙，其通透性低于正常人[9]。而且常規肺灌注顯像評價肺血流灌注分布，是目前臨床應用最重要的影像學檢查方法。目前，核素肺灌注顯像應用于呼吸系統疾病還少見[10]，隨著研究的不斷深入，肺灌注顯像在COPD的早期發現PHA、危險分層中發揮重要作用。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2013-12—2015-03就診我科住院治療的確診為COPD患者30例。根據COPD的診斷標準，行支氣管舒張試驗后，以第1秒用力呼氣容積/用力肺活量(FEV1/FVC)＜70%為主[11]。并排除哺乳期婦女、胸廓畸形和左心疾病、肺栓塞等疾病所致PAH，以及特發性PAH等。男性27例，女性3例，平均年齡48～83歲，平均(64.57±8.58)歲，我院體檢健康者10例，既往無心肺疾病史者，男性4例，女性6例，年齡17～47歲，平均(40.23±5.84)歲，病例組患者行心臟彩超檢查測定肺動脈壓力，所有入選者均行肺動態灌注顯像(dynamic pulmonary perfusion imaging，DPPI)及常規肺灌注顯像(pulmonary perfusion imaging，PPI)檢查。本研究方案經醫院倫理委員會批準，試驗前獲得患者的知情同意并已簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 灌注顯像儀器 采用由美國GE公司生產的MG型雙探頭SPECT，通用型平行孔準直器。采集矩陣128×128。

1.2.2 顯像劑 由中國原子能科學研究院所提供的99mTc-大顆粒聚合白蛋白[MAA]。

1.2.3 DPPI 患者在γ照相機探頭下，采取仰臥位。由右測肘靜脈“彈丸式”注入99mTc-MAA185～222 MBq(5～6 mci)，體積0.6～0.8 mL后，即行肺灌注動態顯像，1.25 s/幀，共采集60幀，觀察99mTc-MAA通過肺動脈段的時間以及其肺平衡時間(lung equilibrium time，LET)等。

1.2.4 PPI 采集矩陣為128×l28，圖像采集取6個體位，分別為前位(ANT)、后位(POS)、左后斜位(LPO)、右后斜位(RPO)、左前斜位(LAO)和右前斜位(RAO)，每個體位采集5×105計數。

1.2.5 LET 由DPPI計算得出，水平分四組，LET≤20 s為正常組，20 s＜LET≤30 s為輕度增高組，30 s＜LET≤50 s為中度增高組，LET＞50 s為重度增高組。COPD患者的全肺灌注缺損百分數(percentage of perfusion defect score，PPDs%)通過肺灌注顯像半定量分析計算，計算參照Meyer[12]法，按肺缺損程度分為四組，正常組PPDs%為0，0＜PPDs%≤10%為非常低危組；10%＜PPDs%≤20%低危；20%＜PPDs%≤40%中危；40%＜PPDs%≤60%高危；PPDs%＞60%極高危組。

1.3 圖像分析 LET計算采用MG計算機系統內的感興趣區分析軟件，以雙肺為感興趣區，設定15%的閾值(threshold)，并作時間-放射性曲線圖，計算從99mTc-MAA進入到其在肺內達到平衡的時間。

PPDs%計算根據Meyer法，對肺灌注顯像圖進行半定量分析及統計學分析。根據正常肺血流灌注在雙肺各葉、段的分布比例，右肺各葉的血流分布百分比分別為右肺上葉占18%，中葉占12%，下葉占25%；右肺各葉的血流分布百分比分別為左肺上葉占13%，舌葉占12%，下葉占20%。根據COPD損傷肺部血管所致血流灌注缺損的程度，對雙肺各段損傷程度制定了不同的系數，共分為5級，無灌注缺損系數為1，根據灌注缺損區受損程度該系數從小到大依次為0.75、0.5、0.25，灌注完全缺損為0。由灌注缺損程度所得出的缺損系數，分別進行全肺灌注百分數和全肺灌注缺損百分數的計算。全肺灌注百分數(percentage of perfusion score，PPs%)＝兩肺各葉正常灌注百分比與各葉所得系數乘積的總和。PPDs%＝1－PPs%。

1.4 統計分析 利用Excel構建數據庫并進行數據錄入，SPSS 17.0軟件邏輯糾錯后進行統計學分析，資料描述均采用(±s)表示；兩均數之間比較采用t檢驗，多組均數之間比較采用單因素方差分析，組間比較采用LSD法，相關分析采用Pearson線性相關，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

DPPI法測定的LET，正常組LET(17.40±1.17)s，COPD組LET(27.23±13.80)s，兩組間進行t檢驗，t＝3.86，P＜0.05，結果差異有統計學意義(表1)。正常組動態灌注顯像時間-放射性曲線影響表現(圖1)，COPD合并PAH患者動態灌注顯像時間-放射性曲線影響表現(圖2)。

表1 病例組和對照組的LET均數比較(±s) 單位：s

表1 病例組和對照組的LET均數比較(±s) 單位：s

注：F＝22.05，P＝0.001，方差不齊，采用矯正。

組別 樣本數 LET均數 t值 P值對照組 10 17.40±1.17 3.86 0.001病例組 30 27.23±13.80

圖1 健康人時間-放射性曲線

圖1說明彈丸在上腔靜脈、右心室、肺動脈段停留時間很短，肺內達到平衡時間短，LET＝14 s。

圖2 COPD合并PAH患者時間-放射性曲線

圖2說明，當COPD患者合并出現PAH時，彈丸在上腔靜脈、右心室、肺動脈段停留時間延長，在雙肺感興趣區內的曲線斜率繼而出現改變，肺內達到平衡的時間延長，LET＝40 s。

2.2 COPD患者LET分組的PPPI曲線及相對應的PPI灌注顯像影像圖 30例COPD患者按LET分為正常組、輕度增高組、中度增高組及重度增高組的PPDs%均數值分別為：(31.08±20.15)%，(44.80±8.94)%，(52.14±6.17)%，(52.88±0.17)%；組間進行ANOVA分析，F＝4.06，P＜0.05，差異有統計學意義，四組間比較(表2)。LET正常組、輕度升高組、中度升高組、重度升高組各組的PPPI曲線及相對應的PPI灌注顯像影像圖(圖3～6)。

表2 LET分四組的PPDs%比較

圖3 LET正常組的PPPI曲線及相對應的PPI灌注顯像影像

圖4 LET輕度升高組的PPPI曲線及相對應的PPI灌注顯像影像

圖5 LET中度升高組的PPPI曲線及相對應的PPI灌注顯像影像

圖6 LET重度升高組的PPPI曲線及相對應的PPI灌注顯像影像

2.3 COPD患者PPDs%值與心彩超肺動脈壓力值相關性 30例COPD患者的PPDs%值與心彩超肺動脈壓力值進行相關性分析，相關系為0.86，P＜0.05，差異有統計學意義(表3)。

表3 PPDs%與彩超肺動脈壓相關分析

3 討論

由COPD所引起的PAH，是該病進展為慢性肺原性心臟病(簡稱肺心病)的重要病理生理過程，長期持續PAH，使右心壓力負荷持續增高，導致右心室室壁增厚，最終發生右心功能不全，心力衰竭。因此，PAH的發生及嚴重程度，會嚴重涉及到COPD患者的療效、生存質量及遠期生存率。早期發現、早期控制PAH的發生，已成為COPD治療中的一個非常重要的環節。研究表明[13]，在發生PAH的初期，若能及早去除病因，并采取適當的干預性治療，有可能使早期發生的PAH逆轉或控制其病變的進一步發展，但PAH晚期，病變處于不可逆階段，治療困難，預后兇險。因此，PAH的早期診斷、早期治療對于改善COPD患者預后非常重要。

本實驗研究表明，通過感興趣區計算的LET值及半定量分析計算PPDs%，可早期發現COPD肺血管損害，早期診斷PAH及對危險程度的分層。潘世偉等[14]報道了25例風濕性心臟病合并PAH的DPPI的研究結果，表明99mTc-MAA的LET與右心導管壓力呈正比，LET＞20 s時肺動脈的收縮壓和全肺阻力均高于正常。王雪梅等[15]報道了140例瓣膜性心臟病患者DPPI的研究結果，該研究按平均肺動脈壓將患者分為4組，各組間差異有統計學意義(P＜0.001)。PPI雖不能定量評價肺動脈壓升高程度，但可以通過Meyer半定量分析方法對肺動脈栓塞的PPDs%進行分析，對肺血流灌注受損狀況進行合理評價。

本研究通過DPPI方法測定COPD組的LET及正常組LET，正常組LET為 (17.40±1.17)s，COPD組LET為(27.23±13.80)s，結果顯示病例組明顯高于正常組，兩組進行t檢驗，t＝3.86，P＜0.05，差異有統計學意義，該結果證明DPPI不僅可用于瓣膜病合并PAH、急性肺栓塞合并PAH的測定，也是COPD合并PAH可靠、簡便、無創性的方法。

本實驗中30例COPD患者通過PPI法測定的PPDs%值，按肺缺損水平分為四組，正常組PPDs%為0(10例)；0＜PPDs%≤10%為非常低危組(3例)；10%＜PPDs%≤20%低危(2例)；20%＜PPDs%≤40%中危(5例)；40%＜PPDs%≤60%高危(18例)；PPDs%＞60%(2例)極高危組。通過LET分組為正常組、輕度增高組、中度增高組及重度增高組，在LET分組中的各組PPDs%比較；組間進行ANOVA分析，F＝4.06，P＜0.05，差異有統計學意義。結果表明，根據LET對COPD合并肺動脈壓進行危險度分層，LET≤20 s為低度危險組；20 s＜LET≤30 s為中度危險組；30 s＜LET≤50 s高度危險組；LET＞50 s為極高危險組。COPD患者的肺功能下降越明顯，LET延長越明顯，肺動脈壓力增高越明顯，患者病情越重，危險度也越高，預后也越差，有助于早期臨床診斷PAH并進行危險度分層，指導臨床早期干預，選擇合理有效的治療，對患者預后進行評估等。

通過本實驗的研究，證實核素肺灌注檢查具有操作簡便、可靠、無創性等特點，臨床可用于COPD合并PAH的早期診斷及危險度分層。

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Objective To study the application value of pulmonary perfusion imaging on the detection of pulmonary arterial hypertension and risk stratification among patients with chronic obstructive pulmonary diseases.Methods 10 healthy persons and 30 patients diagnosed with COPD in a hospital from February 2013 to March 2015 were selected as the research subjects.All subjects were given dynamic pulmonary perfusion imaging，pulmonary perfusion imaging，pulmonary function and arterial blood gas analysis.Results Through the measurement of dynamic pulmonary perfusion imaging，the LET of the healthy group was(17.40±1.17)s while the LET of the COPD group was(27.23±13.80)s.T-test was administered andt＝3.86 which was statistically significant(P＜0.05).In accordance with LET，30 subjects in the COPD group were divided into the normal group，the slightly higher group，the moderately higher group and the severe group with their respective average PPDs%value of(31.08±20.15)%，(44.80±8.94)%，(52.14±6.17)%，(52.88±0.17)%.Through ANOVA analysis among groups，F＝4.06 andP＜0.05，which was statistically significant.In accordance with the stratification of pulmonary pressure by diagnostic criteria for cardiac ultrasound pulmonary arterial hypertension and correlation analysis of PPDs%among groups，the comparative values were(51.43±12.62)and(42.02±15.93)，the correlation coefficient was 0.86，P＜0.05，which was statistically significant.Conclusion DPPI was a reliable，simple and risk-free method in the detection of COPD combined with pulmonary hypertension.The measurement of LET by DPPI combined with PPDs%by PPI is valuable in the risk stratification among patients.

Pulmonary perfusion imaging；Chronic obstructive pulmonary diseases；Pulmonary arterial hypertension

2017-04-28)

1005-619X(2017)10-1019-04

10.13517/j.cnki.ccm.2017.10.004