劉俊祥

肺灌注顯像在慢性阻塞性肺疾病合并肺動(dòng)脈壓中的應(yīng)用價(jià)值

劉俊祥

目的 肺灌注顯像對(duì)慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)早期發(fā)現(xiàn)肺動(dòng)脈高壓(PAH)、危險(xiǎn)度分層中的應(yīng)用價(jià)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(jìn)行測(cè)量，入選本實(shí)驗(yàn)者均行肺動(dòng)態(tài)灌注顯像(dynamic pulmonary perfusion imaging，DPPI)、常規(guī)肺灌注顯像(pulmonary perfusion imaging，PPI)檢查以及行肺功能、血?dú)夥治鰴z查。結(jié)果 ①DPPI法測(cè)定的肺平衡時(shí)間(LET)，正常組LET(17.40±1.17)s，COPD組LET(27.23±13.80)s，兩組進(jìn)行t檢驗(yàn)，t＝3.86，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(shù)值分別為：(31.08±20.15)%，(44.80±8.94)%，(52.14±6.17)%，(52.88±0.17)%；組間進(jìn)行ANOVA分析，F(xiàn)＝4.06，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。③根據(jù)心臟彩超肺動(dòng)脈高壓診斷標(biāo)準(zhǔn)下的肺動(dòng)脈壓力分級(jí)與PPDs%各組間進(jìn)行相關(guān)性分析，比較值分別為(51.43±12.62)與(42.02±15.93)，相關(guān)系數(shù)為0.86，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 ①DPPI是評(píng)價(jià)COPD合并PAH的可靠、簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)性的方法。②DPPI方法測(cè)定LET聯(lián)合PPI方法測(cè)定的PPDs%對(duì)COPD患者的危險(xiǎn)度分層有重要價(jià)值。

肺灌注顯像；慢性阻塞性肺疾病；肺動(dòng)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(dǎo)致管腔逐漸狹窄，導(dǎo)致氣流受限出現(xiàn)不完全可逆[1]，該病是一種復(fù)雜的慢性全身性疾病，對(duì)該病發(fā)病機(jī)制的研究尚不完全清楚，但目前對(duì)該病已做了大量研究，并取得了巨大的進(jìn)展[2-3]。肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension，PAH)是COPD的一種重要并發(fā)癥，其發(fā)生發(fā)展在肺心病發(fā)病中起到至關(guān)重要的作用，嚴(yán)重影響到患者生活質(zhì)量及預(yù)后[4]。平均肺動(dòng)脈壓(mean pulmonary artery pressure，mPAP)與COPD的嚴(yán)重程度密切相關(guān)，其在COPD患者的疾病進(jìn)程中，成為獨(dú)立危險(xiǎn)因素，也是重要的預(yù)后因素。若能早期診斷COPD并發(fā)PAH，可早期發(fā)現(xiàn)其肺部血管損害，達(dá)到可防、可治的目的。Suga等[5-6]通過(guò)38位肺氣腫患者行核素肺通氣灌注掃描顯示次方法對(duì)肺氣腫的量化有意義。常規(guī)肺灌注顯像評(píng)價(jià)肺血流灌注分布，是目前臨床應(yīng)用最重要的影像學(xué)檢查方法[7]。

作者單位：010020 內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院

肺灌注顯像通過(guò)靜脈注射對(duì)比劑后，進(jìn)行同層連續(xù)掃描，獲取該層面每一像素密度同時(shí)間變化曲線，該曲線反映了對(duì)比劑在臟器中濃度變化的情況，間接反應(yīng)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(xì)血管網(wǎng)的破壞程度，通透性下降，因此，對(duì)比劑不容易由毛細(xì)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(guī)肺灌注顯像評(píng)價(jià)肺血流灌注分布，是目前臨床應(yīng)用最重要的影像學(xué)檢查方法。目前，核素肺灌注顯像應(yīng)用于呼吸系統(tǒng)疾病還少見(jiàn)[10]，隨著研究的不斷深入，肺灌注顯像在COPD的早期發(fā)現(xiàn)PHA、危險(xiǎn)分層中發(fā)揮重要作用。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)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(jù)COPD的診斷標(biāo)準(zhǔn)，行支氣管舒張?jiān)囼?yàn)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(fā)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(wú)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(cè)定肺動(dòng)脈壓力，所有入選者均行肺動(dòng)態(tài)灌注顯像(dynamic pulmonary perfusion imaging，DPPI)及常規(guī)肺灌注顯像(pulmonary perfusion imaging，PPI)檢查。本研究方案經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，試驗(yàn)前獲得患者的知情同意并已簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

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

1.2.2 顯像劑 由中國(guó)原子能科學(xué)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(jī)探頭下，采取仰臥位。由右測(cè)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(dòng)態(tài)顯像，1.25 s/幀，共采集60幀，觀察99mTc-MAA通過(guò)肺動(dòng)脈段的時(shí)間以及其肺平衡時(shí)間(lung equilibrium time，LET)等。

1.2.4 PPI 采集矩陣為128×l28，圖像采集取6個(gè)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(gè)體位采集5×105計(jì)數(shù)。

1.2.5 LET 由DPPI計(jì)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?jǐn)?shù)(percentage of perfusion defect score，PPDs%)通過(guò)肺灌注顯像半定量分析計(jì)算，計(jì)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(jì)算采用MG計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的感興趣區(qū)分析軟件，以雙肺為感興趣區(qū)，設(shè)定15%的閾值(threshold)，并作時(shí)間-放射性曲線圖，計(jì)算從99mTc-MAA進(jìn)入到其在肺內(nèi)達(dá)到平衡的時(shí)間。

PPDs%計(jì)算根據(jù)Meyer法，對(duì)肺灌注顯像圖進(jìn)行半定量分析及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。根據(jù)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(jù)COPD損傷肺部血管所致血流灌注缺損的程度，對(duì)雙肺各段損傷程度制定了不同的系數(shù)，共分為5級(jí)，無(wú)灌注缺損系數(shù)為1，根據(jù)灌注缺損區(qū)受損程度該系數(shù)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(shù)，分別進(jìn)行全肺灌注百分?jǐn)?shù)和全肺灌注缺損百分?jǐn)?shù)的計(jì)算。全肺灌注百分?jǐn)?shù)(percentage of perfusion score，PPs%)＝兩肺各葉正常灌注百分比與各葉所得系數(shù)乘積的總和。PPDs%＝1－PPs%。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 利用Excel構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，SPSS 17.0軟件邏輯糾錯(cuò)后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，資料描述均采用(±s)表示；兩均數(shù)之間比較采用t檢驗(yàn)，多組均數(shù)之間比較采用單因素方差分析，組間比較采用LSD法，相關(guān)分析采用Pearson線性相關(guān)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

DPPI法測(cè)定的LET，正常組LET(17.40±1.17)s，COPD組LET(27.23±13.80)s，兩組間進(jìn)行t檢驗(yàn)，t＝3.86，P＜0.05，結(jié)果差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。正常組動(dòng)態(tài)灌注顯像時(shí)間-放射性曲線影響表現(xiàn)(圖1)，COPD合并PAH患者動(dòng)態(tài)灌注顯像時(shí)間-放射性曲線影響表現(xiàn)(圖2)。

表1 病例組和對(duì)照組的LET均數(shù)比較(±s) 單位：s

表1 病例組和對(duì)照組的LET均數(shù)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(shù) LET均數(shù) t值 P值對(duì)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(shí)間-放射性曲線

圖1說(shuō)明彈丸在上腔靜脈、右心室、肺動(dòng)脈段停留時(shí)間很短，肺內(nèi)達(dá)到平衡時(shí)間短，LET＝14 s。

圖2 COPD合并PAH患者時(shí)間-放射性曲線

圖2說(shuō)明，當(dāng)COPD患者合并出現(xiàn)PAH時(shí)，彈丸在上腔靜脈、右心室、肺動(dòng)脈段停留時(shí)間延長(zhǎng)，在雙肺感興趣區(qū)內(nèi)的曲線斜率繼而出現(xiàn)改變，肺內(nèi)達(dá)到平衡的時(shí)間延長(zhǎng)，LET＝40 s。

2.2 COPD患者LET分組的PPPI曲線及相對(duì)應(yīng)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(shù)值分別為：(31.08±20.15)%，(44.80±8.94)%，(52.14±6.17)%，(52.88±0.17)%；組間進(jìn)行ANOVA分析，F(xiàn)＝4.06，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)的PPI灌注顯像影像

圖4 LET輕度升高組的PPPI曲線及相對(duì)應(yīng)的PPI灌注顯像影像

圖5 LET中度升高組的PPPI曲線及相對(duì)應(yīng)的PPI灌注顯像影像

圖6 LET重度升高組的PPPI曲線及相對(duì)應(yīng)的PPI灌注顯像影像

2.3 COPD患者PPDs%值與心彩超肺動(dòng)脈壓力值相關(guān)性 30例COPD患者的PPDs%值與心彩超肺動(dòng)脈壓力值進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)系為0.86，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表3)。

表3 PPDs%與彩超肺動(dòng)脈壓相關(guān)分析

3 討論

由COPD所引起的PAH，是該病進(jìn)展為慢性肺原性心臟病(簡(jiǎn)稱肺心病)的重要病理生理過(guò)程，長(zhǎng)期持續(xù)PAH，使右心壓力負(fù)荷持續(xù)增高，導(dǎo)致右心室室壁增厚，最終發(fā)生右心功能不全，心力衰竭。因此，PAH的發(fā)生及嚴(yán)重程度，會(huì)嚴(yán)重涉及到COPD患者的療效、生存質(zhì)量及遠(yuǎn)期生存率。早期發(fā)現(xiàn)、早期控制PAH的發(fā)生，已成為COPD治療中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。研究表明[13]，在發(fā)生PAH的初期，若能及早去除病因，并采取適當(dāng)?shù)母深A(yù)性治療，有可能使早期發(fā)生的PAH逆轉(zhuǎn)或控制其病變的進(jìn)一步發(fā)展，但PAH晚期，病變處于不可逆階段，治療困難，預(yù)后兇險(xiǎn)。因此，PAH的早期診斷、早期治療對(duì)于改善COPD患者預(yù)后非常重要。

本實(shí)驗(yàn)研究表明，通過(guò)感興趣區(qū)計(jì)算的LET值及半定量分析計(jì)算PPDs%，可早期發(fā)現(xiàn)COPD肺血管損害，早期診斷PAH及對(duì)危險(xiǎn)程度的分層。潘世偉等[14]報(bào)道了25例風(fēng)濕性心臟病合并PAH的DPPI的研究結(jié)果，表明99mTc-MAA的LET與右心導(dǎo)管壓力呈正比，LET＞20 s時(shí)肺動(dòng)脈的收縮壓和全肺阻力均高于正常。王雪梅等[15]報(bào)道了140例瓣膜性心臟病患者DPPI的研究結(jié)果，該研究按平均肺動(dòng)脈壓將患者分為4組，各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)。PPI雖不能定量評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈壓升高程度，但可以通過(guò)Meyer半定量分析方法對(duì)肺動(dòng)脈栓塞的PPDs%進(jìn)行分析，對(duì)肺血流灌注受損狀況進(jìn)行合理評(píng)價(jià)。

本研究通過(guò)DPPI方法測(cè)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(jié)果顯示病例組明顯高于正常組，兩組進(jìn)行t檢驗(yàn)，t＝3.86，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，該結(jié)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(cè)定，也是COPD合并PAH可靠、簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)性的方法。

本實(shí)驗(yàn)中30例COPD患者通過(guò)PPI法測(cè)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(guò)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(jìn)行ANOVA分析，F(xiàn)＝4.06，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果表明，根據(jù)LET對(duì)COPD合并肺動(dòng)脈壓進(jìn)行危險(xiǎn)度分層，LET≤20 s為低度危險(xiǎn)組；20 s＜LET≤30 s為中度危險(xiǎn)組；30 s＜LET≤50 s高度危險(xiǎn)組；LET＞50 s為極高危險(xiǎn)組。COPD患者的肺功能下降越明顯，LET延長(zhǎng)越明顯，肺動(dòng)脈壓力增高越明顯，患者病情越重，危險(xiǎn)度也越高，預(yù)后也越差，有助于早期臨床診斷PAH并進(jìn)行危險(xiǎn)度分層，指導(dǎo)臨床早期干預(yù)，選擇合理有效的治療，對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行評(píng)估等。

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的研究，證實(shí)核素肺灌注檢查具有操作簡(jiǎn)便、可靠、無(wú)創(chuàng)性等特點(diǎn)，臨床可用于COPD合并PAH的早期診斷及危險(xiǎn)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(xiàn)＝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