99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像在診斷轉甲狀腺素蛋白相關心臟淀粉樣變中的臨床應用價值

李薇 張宗耀 韓凱 王小迪 孫曉昕

1 中國醫學科學院阜外醫院核醫學科，心血管影像重點實驗室（培育），北京 100037；2 中國醫學科學院阜外醫院核醫學科，北京 100037

心臟淀粉樣變（cardiac amyloidosis，CA）是由于不同的前體蛋白異常折疊沉積于心肌細胞間隙中導致的疾病[1-2]，伴有心臟功能受損及心臟電傳導異常。臨床常見的CA 分型包括輕鏈型CA（light chain CA，AL-CA）和轉甲狀腺素蛋白相關CA（transthyretin-related CA，ATTR-CA），由于AL-CA和ATTR-CA 患者的血清生物標志物、治療方法和預后存在很大差異，因此CA 的分型診斷尤為重要。99Tcm-焦磷酸鹽（pyrophosphate，PYP）顯像可特異性診斷ATTR-CA，隨著其臨床應用的進展，臨床醫師對不同采集時間[99Tcm-PYP 注射后1 h（以下簡稱早期顯像）和99Tcm-PYP 注射后3 h（以下簡稱延遲顯像）]及不同采集方式（平面顯像和斷層顯像）圖像的解讀也有了更深入的認識。由于早期平面顯像的假陽性率較高，延遲顯像心臟血池的清除更好，因此越來越多的研究者建議進行早期斷層顯像、延遲斷層顯像和延遲平面顯像，以提高診斷的準確率[3-7]，但尚需大樣本量的研究結果證實。本研究擬比較99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像的各種陽性診斷標準，并通過比較CA 不同臨床分型（AL-CA 和ATTR-CA）的圖像特征，評價不同采集時間、采集方式及評分模式在99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像診斷ATTR-CA 中的效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性研究2020 年3 月至2023 年1 月于中國醫學科學院阜外醫院臨床疑診CA 的患者157 例，其中男性108 例、女性49 例，年齡（58.9±14.8）歲，范圍10～88 歲。納入標準：（1）患者已進行99Tcm-PYP雙時相平面顯像和斷層顯像；（2）經組織病理學檢查、免疫組織化學檢查或基因檢測結果確診為CA或排除CA。排除標準：（1）經組織病理學檢查確診CA 但未行免疫組織化學檢查；（2）僅完成99Tcm-PYP早期顯像，未行99Tcm-PYP 延遲顯像。患者的臨床資料通過病歷系統查詢獲得，72 例（72/157，46%）患者進行了心內膜心肌活檢，43 例進行了其他組織活檢（43/157，27%），93 例（93/157，59%）進行了血或尿免疫固定電泳（immunofixation electroforesis，IFE）或游離輕鏈（free light chain，FLC）檢測，157 例進行了超聲心動圖檢查（157/157，100%）。本研究經中國醫學科學院阜外醫院倫理委員會批準（批準號：2023-2187）。因本研究為回顧性研究，豁免簽署患者知情同意書。本研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。

1.2 顯像方法

使用美國GE 公司Optima NM/CT 640 型SPECT/CT顯像儀。99Tcm-PYP 由中國醫學科學院阜外醫院核醫學科制備，放射化學純度≥90%。參照美國核心臟病學會推薦的顯像流程[8]及中華醫學會核醫學分會心臟學組和國家核醫學專業質控中心推薦的技術操作規范[9]，對患者靜脈注射740 MBq99Tcm-PYP，分別于注射后1、3 h 行平面顯像及斷層顯像。平面顯像：患者取仰臥位，采集胸部前位及左側位靜態平面圖像，矩陣256×256，能窗140 keV（±10%），放大倍數1.46，靜態采集750×103計數； 斷層顯像：矩陣256×256，準直器垂直模式180°采集，3°/幀，40 s/幀，能窗140 keV（±10%），放大倍數1.0。斷層顯像采集結束后，患者保持體位不動，進行同機低劑量心臟CT 掃描（管電壓120 kV，管電流10 mA），用于斷層顯像的衰減校正和圖像融合。

1.3 圖像分析及數據處理

（1）Perugini 法。由2 位有5 年以上工作經驗的核醫學科醫師比較平面顯像中心臟、肋骨的攝取水平并評分，意見不一致時經協商達成一致。心臟無攝取而肋骨攝取正常為0 分；心臟攝取低于肋骨攝取為1 分；心臟攝取等于或略高于肋骨攝取為2 分；心臟攝取明顯高于肋骨攝取伴肋骨攝取降低或無攝取為3 分。0～1 分定義為99Tcm-PYP 顯像陰性；2～3 分定義為99Tcm-PYP 顯像陽性[9]。

（2）平面顯像半定量分析法。在平面顯像的心臟區域用圓形勾畫ROI，并鏡像至對側肺部，計算ROI 平均計數，獲得心臟與對側肺攝取比值（the uptake ratio of heart to contralateral lung，H/CL）。早期平面顯像 H/CL≥1.5 定義為99Tcm-PYP 顯像陽性；延遲平面顯像H/CL≥1.3 定義為99Tcm-PYP 顯像陽性[9]。由于早期平面顯像假陽性率高，因此本研究同時探討了將延遲平面顯像H/CL≥1.5 定義為99Tcm-PYP 顯像陽性的診斷效能。

（3）斷層顯像半定量評分法。由2 位有5 年以上工作經驗的核醫學科醫師分別對早期斷層顯像和延遲斷層顯像的心肌放射性攝取水平進行半定量評分，意見不一致時經協商達成一致。心肌和血池內均無明顯放射性攝取為0 分；心臟區域內有放射性攝取但心肌和血池區分不開為1 分；心肌可見彌漫性放射性攝取且血池內無明顯滯留為2 分。斷層顯像半定量評分2 分定義為99Tcm-PYP 顯像陽性[9]。

1.4 確診依據

99Tcm-PYP 顯像陽性的最終結論以斷層顯像半定量評分結果為準，臨床最終診斷結論則參照美國核心臟病學會和中華醫學會心血管病學分會心力衰竭學組推薦的CA 臨床診斷指南[8,10]來診斷CA 并分型（符合以下3 項中1 項則診斷為CA）：（1）超聲或MRI 高度懷疑CA，血或尿IFE 或FLC 實驗室檢查結果為陽性，則診斷為AL-CA；（2）超聲或MRI 高度懷疑CA，血和尿IFE 或FLC 實驗室檢查結果為陰性，99Tcm-PYP 顯像為陽性，則診斷為ATTR-CA；（3）心內膜心肌活檢結果為陽性，并經免疫組織化學檢查確定為AL-CA 或ATTR-CA。不符合上述任何一項者則診斷為非CA。以臨床分型為分組標準，將所有患者分為AL-CA組、ATTR-CA組、非CA 組，比較各組間Perugini法、平面顯像半定量分析法、斷層顯像半定量評分法的診斷結果差異，分析99Tcm-PYP 顯像不同采集時相和不同采集方式的影像特征及診斷效能。

1.5 統計學方法

應用IBM SPSS 26.0 軟件進行統計學分析。符合正態分布的計量資料以±s表示，計數資料以頻數表示。采用單因素方差分析及Bonferroni 檢驗分析計量資料的組間差異；采用χ2檢驗或Fisher 確切概率法分析計數資料的組間差異；采用Kappa檢驗分析計數資料的組間一致性并用配對χ2檢驗（McNemar 檢驗）比較各種診斷方法之間診斷效能的差異。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床相關結果

由表1 可知，157 例疑診CA 的患者中，CA 83 例（其中ATTR-CA 23 例、AL-CA 60 例）、非CA 74 例。非CA 組、AL-CA 組和ATTR-CA 組患者高血壓、活檢（心內膜心肌活檢、其他組織活檢）、血或尿IFE 或FLC、左心室壁厚度＞12 mm 的差異均有統計學意義（均P＜0.05）；性別、年齡、左心室射血分數＜50%的差異均無統計學意義（均P＞0.05）。99Tcm-PYP 顯像陽性患者的血和尿IFE、FLC 檢測結果均為陰性，經心內膜心肌活檢診斷為ATTR-CA（圖1）。99Tcm-PYP 顯像陰性患者的血和尿IFE、FLC 檢測結果均為陰性，心內膜心肌活檢為陰性，非特異性改變，臨床診斷為限制型心肌病（圖2）。

圖1 轉甲狀腺素蛋白相關心臟淀粉樣變患者（男性，82 歲）99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像圖 A 為胸部前位、左側位早期平面顯像圖，示左心室心肌顯影清晰，放射性分布呈“C”型，心肌放射性攝取高于肋骨，肋骨無明顯放射性攝取，Perugini 法評分為3 分，H/CL=2.20； B 從左到右分別為心臟冠狀面、矢狀面、橫斷面的早期斷層顯像圖（上排為斷層圖像，下排為SPECT/CT 融合圖像），示心肌彌漫性攝取99Tcm-PYP，血池內少量放射性分布，心肌與血池分界清晰，斷層顯像半定量評分為2 分； C 為胸部前位、左側位延遲平面顯像圖，示左心室心肌顯影清晰，心肌放射性攝取高于肋骨，肋骨無明顯放射性攝取，Perugini 法評分為3 分，H/CL=2.10；D 從左到右分別為心臟冠狀面、矢狀面、橫斷面的延遲斷層顯像圖（上排為斷層圖像，下排為SPECT/CT 融合圖像），示心肌彌漫性攝取99Tcm-PYP，血池內無放射性滯留，心肌與血池分界清晰，斷層顯像半定量評分為2 分。 PYP 為焦磷酸鹽；H/CL 為心臟與對側肺攝取比值；SPECT 為單光子發射計算機體層攝影術；CT 為計算機體層攝影術Figure 1 99Tcm-pyrophosphate (PYP) dual-phase planar imaging and tomographic imaging of a patient (male, 82 years old) with transthyretinrelated cardiac amyloidosis

圖2 限制型心肌病患者（男性，51 歲）99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像圖 A 為胸部前位、左側位早期平面顯像圖，示左心室心肌攝取與心腔內放射性分布分界不清晰，心臟區域輕度放射性攝取且略高于肋骨，Perugini 法評分為2 分，H/CL=1.34； B 從左到右分別為心臟冠狀面、矢狀面、橫斷面的早期斷層顯像圖（上排為斷層圖像，下排為SPECT/CT 融合圖像），示心腔內彌漫性99Tcm-PYP攝取，心肌少量放射性攝取，心腔內放射性攝取高于心肌，分界欠清晰，斷層顯像半定量評分為1 分；C 為胸部前位、左側位延遲平面顯像圖，示心臟區域少量放射性攝取且低于肋骨，Perugini 法評分為1 分，H/CL=1.25；D 從左到右分別為心臟冠狀面、矢狀面、橫斷面的延遲斷層顯像圖（上排為斷層圖像，下排為SPECT/CT 融合圖像），示心肌和血池內無放射性滯留，斷層顯像半定量評分為0 分。PYP 為焦磷酸鹽；H/CL 為心臟與對側肺攝取比值；SPECT 為單光子發射計算機體層攝影術；CT 為計算機體層攝影術Figure 2 99Tcm-pyrophosphate (PYP) dual-phase planar imaging and tomographic imaging of a patient (male, 51 years old) with restrictive cardiomyopathy

表1 非CA 組、AL-CA 組、ATTR-CA 組患者的一般資料及部分檢查結果比較Table 1 Comparison of general information and partial examination results among non-cardiac amyloidosis (CA) group, light chain cardiac amyloidosis (AL-CA) group, and transthyretin-related cardiac amyloidosis (ATTR-CA) group patients

2.2 各組患者99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像結果

由表2 可知，3 組患者早期平面顯像和延遲平面顯像的H/CL 按從大到小排序均為ATTR-CA 組＞AL-CA組＞非CA 組，且ATTR-CA 組早期平面顯像和延遲平面顯像的H/CL 均值均＞1.5。依據平面顯像半定量分析法，早期平面顯像非CA 組和AL-CA組陽性患者共32 例（23.9%，32/134），ATTR-CA組陽性患者21 例（91.3%，21/23）；延遲平面顯像以H/CL≥1.3 為陽性標準時，非CA 組和AL-CA組陽性患者共56 例（41.8%，56/134），ATTR-CA組陽性患者22 例（95.7%，22/23）；延遲平面顯像以H/CL≥1.5 為陽性標準時，非CA 組和AL-CA組陽性患者共12 例（9.0%，12/134），ATTR-CA 組陽性患者17 例（73.9%，17/23）。依據Perugini 法，早期平面顯像非CA 組和AL-CA 組陽性患者共80例（59.7%，80/134），ATTR-CA 組陽性患者23 例（100%，23/23）；延遲平面顯像非CA 組和AL-CA組陽性患者共11 例（8.2%，11/134），ATTR-CA 組陽性患者22 例（95.7%，22/23）。依據斷層顯像半定量評分法，早期斷層顯像非CA 組和AL-CA 組陽性患者共1 例（0.7%，1/134），ATTR-CA 組陽性患者18 例（78.3%，18/23）；延遲斷層顯像非CA 組和AL-CA 組陽性患者共2 例（1.5%，2/134），ATTR-CA組陽性患者21 例（91.3%，21/23）。ATTR-CA 組、非CA 組、AL-CA 組3 組之間的早期顯像和延遲顯像的H/CL、Perugini 法及斷層顯像半定量評分結果的差異均有統計學意義（均P＜0.001）。

2.3 99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像診斷ATTR-CA 的效能

由表3 可知，早期顯像和延遲顯像的H/CL、Perugini 法和斷層顯像半定量評分診斷ATTR-CA 的效能相比，早期平面顯像Perugini 法診斷ATTR-CA的準確率最低，靈敏度為100%、特異度為40.3%、準確率為49.0%；延遲斷層顯像半定量評分診斷ATTR-CA 的準確率最高，靈敏度為91.3%、特異度為98.5%、準確率為97.5%。對不同采集時相和不同采集方式的診斷方法的診斷結果分別進行兩兩比較，結果顯示，早期斷層顯像半定量評分與延遲斷層顯像半定量評分診斷ATTR-CA 具有較好的一致性（Kappa 值=0.835），診斷效能的差異無統計學意義（χ2=110.883，P=0.219）；延遲平面顯像 Perugini法與延遲斷層顯像半定量評分診斷ATTR-CA 具有較好的一致性（Kappa 值=0.784），診斷效能的差異有統計學意義（χ2=101.258，P=0.004），后者的診斷準確率高；其余不同采集時相和不同采集方式的診斷方法之間的診斷一致性一般或較差（Kappa 值為0.135～0.679）。

3 討論

CA 的2 種常見臨床分型為AL-CA 和ATTR-CA，AL-CA 多為腫瘤和感染等導致的多臟器淀粉樣變性（包括心臟），常伴有血輕鏈蛋白水平升高；ATTR-CA 是由于肝臟正常合成的甲狀腺素轉運蛋白解離成單體并錯誤折疊后沉積于心肌細胞間隙所導致的浸潤性病變，根據形成原因不同，又可分為家族性突變型ATTR-CA 和老年性野生型ATTR-CA[11]。AL-CA 的預后極差，未經治療的患者的中位生存期不超過6 個月，主要治療方法為化療；ATTR-CA 累及心臟相對較多，老年性野生型ATTR-CA 在老年人群中的發病率為20%～30%，中位生存期為43～75 個月[12]。AL-CA 和ATTR-CA 診斷的“金標準”為心內膜心肌活檢免疫組織化學分析和基于質譜法的蛋白質組學分析[13]，其臨床操作復雜、不易開展。放射性核素顯像是一種非侵入性的診斷方法，其中99Tcm-PYP 顯像在CA 的分型診斷中的應用價值已得到了肯定[4,14]。

美國核心臟病學會心臟淀粉樣變多模態成像專家共識[8]認為早期平面顯像診斷ATTR-CA 的假陽性率高，因此本研究旨在比較目前國內外指南中推薦的各種陽性標準的診斷價值，優選最適合臨床實踐的顯像方案。本研究中99Tcm-PYP 雙時相平面顯像和斷層顯像中采用的陽性評價標準包括平面顯像半定量分析法、Perugini 法、斷層顯像半定量評分法，每種評價標準都包括了早期顯像和延遲顯像兩個時相。美國核心臟病學會心臟淀粉樣變多模態成像專家共識[8]推薦將早期平面顯像H/CL≥1.5 和延遲平面顯像H/CL≥1.3 作為99Tcm-PYP 顯像的陽性標準，為了降低假陽性率，本研究在此基礎上還將延遲平面顯像 H/CL≥1.5 作為99Tcm-PYP 顯像的陽性標準。

本研究中，無論使用平面顯像半定量分析法、Perugini 法，還是斷層顯像半定量評分法，ATTR-CA患者對99Tcm-PYP 均有高攝取，這證實了可以采用99Tcm-PYP 顯像來特異性診斷ATTR-CA，用于CA的無創性分型診斷。

早期平面顯像無論采用平面顯像半定量分析法還是Perugini 法都出現了假陽性結果，這與文獻報道的結論一致[3-7]。早期平面顯像的特異度較低，尤其是Perugini 法，特異度只有40.3%。早期斷層顯像半定量評分法的特異度為99.3%，但是靈敏度只有78.3%，這是由于早期斷層顯像半定量評分法中血池內放射性聚集明顯，血池與心肌邊界不清晰，都呈現放射性聚集，因此早期斷層顯像半定量評分為1 分的患者例數較多，導致靈敏度降低。

延遲平面顯像中以H/CL≥1.3 作為99Tcm-PYP顯像陽性標準時，非ATTR 患者中共56 例（56/134，41.8%）診斷為陽性，假陽性率高，特異度僅為58.2%，準確率僅為63.7%；以H/CL≥1.5 作為99Tcm-PYP 顯像陽性標準時，特異度提高至91.0%，準確率達到88.5%。延遲平面顯像中Perugini 法診斷ATTR-CA的特異度提高至91.8%，準確率（92.4%）略低于早期斷層顯像。延遲斷層顯像半定量評分法診斷ATTR-CA 的準確率最高，為97.5%，靈敏度和特異度分別為91.3%和98.5%。延遲斷層顯像時血池內放射性聚集明顯清除，心肌與血池內本底的對比度增加，延遲斷層顯像半定量評分為2 分的ATTR-CA患者比例升高，故其診斷準確率最高。

本研究結果顯示，對于疑診CA 的患者，單純采用早期平面顯像可能會造成誤診，特別是對于Perugini 法評分為2 分的患者，最優選的方案是加做延遲斷層顯像。如果受限于技術或流程原因不能實現，早期斷層顯像或延遲平面顯像 Perugini 法（≥2 分）也可以減少早期CA 的誤診，從而提高診斷準確率。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明 李薇負責數據的處理與統計分析、 論文的撰寫；張宗耀負責設備的維護、 硬件的調試、設備參數的調節、 圖像采集的協助；韓凱、王小迪負責圖像的采集、 數據的整理與保存；孫曉昕負責研究方案的設計與完善、研究過程的總體監督、論文的審閱與修訂