肺灌注显像在慢性阻塞性肺疾病合并肺动脉压中的应用价值

刘俊祥

肺灌注显像在慢性阻塞性肺疾病合并肺动脉压中的应用价值

刘俊祥

目的 肺灌注显像对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)早期发现肺动脉高压(PAH)、危险度分层中的应用价值。方法 选取2013-12—2015-03某院体检健康者10例与收治的确诊为COPD患者30例进行测量，入选本实验者均行肺动态灌注显像(dynamic pulmonary perfusion imaging，DPPI)、常规肺灌注显像(pulmonary perfusion imaging，PPI)检查以及行肺功能、血气分析检查。结果 ①DPPI法测定的肺平衡时间(LET)，正常组LET(17.40±1.17)s，COPD组LET(27.23±13.80)s，两组进行t检验，t＝3.86，差异有统计学意义，P＜0.05。②30例COPD患者按LET分为正常组、轻度增高组、中增高组及重度增高组的PPDs%均数值分别为：(31.08±20.15)%，(44.80±8.94)%，(52.14±6.17)%，(52.88±0.17)%；组间进行ANOVA分析，F＝4.06，P＜0.05，差异有统计学意义。③根据心脏彩超肺动脉高压诊断标准下的肺动脉压力分级与PPDs%各组间进行相关性分析，比较值分别为(51.43±12.62)与(42.02±15.93)，相关系数为0.86，P＜0.05，差异有统计学意义。结论 ①DPPI是评价COPD合并PAH的可靠、简便、无创性的方法。②DPPI方法测定LET联合PPI方法测定的PPDs%对COPD患者的危险度分层有重要价值。

肺灌注显像；慢性阻塞性肺疾病；肺动脉高压

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)是一种气流受限为特征并通气功能下降，可防可治的一种慢性气道炎症性疾病，慢性炎症引起气道上皮增生，导致管腔逐渐狭窄，导致气流受限出现不完全可逆[1]，该病是一种复杂的慢性全身性疾病，对该病发病机制的研究尚不完全清楚，但目前对该病已做了大量研究，并取得了巨大的进展[2-3]。肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension，PAH)是COPD的一种重要并发症，其发生发展在肺心病发病中起到至关重要的作用，严重影响到患者生活质量及预后[4]。平均肺动脉压(mean pulmonary artery pressure，mPAP)与COPD的严重程度密切相关，其在COPD患者的疾病进程中，成为独立危险因素，也是重要的预后因素。若能早期诊断COPD并发PAH，可早期发现其肺部血管损害，达到可防、可治的目的。Suga等[5-6]通过38位肺气肿患者行核素肺通气灌注扫描显示次方法对肺气肿的量化有意义。常规肺灌注显像评价肺血流灌注分布，是目前临床应用最重要的影像学检查方法[7]。

作者单位：010020 内蒙古医科大学附属人民医院

肺灌注显像通过静脉注射对比剂后，进行同层连续扫描，获取该层面每一像素密度同时间变化曲线，该曲线反映了对比剂在脏器中浓度变化的情况，间接反应了组织器官的灌注量变化情况[8]。表面通透性可以反映COPD患者毛细血管网的破坏程度，通透性下降，因此，对比剂不容易由毛细血管的基膜渗透到组织间隙，其通透性低于正常人[9]。而且常规肺灌注显像评价肺血流灌注分布，是目前临床应用最重要的影像学检查方法。目前，核素肺灌注显像应用于呼吸系统疾病还少见[10]，随着研究的不断深入，肺灌注显像在COPD的早期发现PHA、危险分层中发挥重要作用。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2013-12—2015-03就诊我科住院治疗的确诊为COPD患者30例。根据COPD的诊断标准，行支气管舒张试验后，以第1秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)＜70%为主[11]。并排除哺乳期妇女、胸廓畸形和左心疾病、肺栓塞等疾病所致PAH，以及特发性PAH等。男性27例，女性3例，平均年龄48～83岁，平均(64.57±8.58)岁，我院体检健康者10例，既往无心肺疾病史者，男性4例，女性6例，年龄17～47岁，平均(40.23±5.84)岁，病例组患者行心脏彩超检查测定肺动脉压力，所有入选者均行肺动态灌注显像(dynamic pulmonary perfusion imaging，DPPI)及常规肺灌注显像(pulmonary perfusion imaging，PPI)检查。本研究方案经医院伦理委员会批准，试验前获得患者的知情同意并已签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 灌注显像仪器 采用由美国GE公司生产的MG型双探头SPECT，通用型平行孔准直器。采集矩阵128×128。

1.2.2 显像剂 由中国原子能科学研究院所提供的99mTc-大颗粒聚合白蛋白[MAA]。

1.2.3 DPPI 患者在γ照相机探头下，采取仰卧位。由右测肘静脉“弹丸式”注入99mTc-MAA185～222 MBq(5～6 mci)，体积0.6～0.8 mL后，即行肺灌注动态显像，1.25 s/帧，共采集60帧，观察99mTc-MAA通过肺动脉段的时间以及其肺平衡时间(lung equilibrium time，LET)等。

1.2.4 PPI 采集矩阵为128×l28，图像采集取6个体位，分别为前位(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)，每个体位采集5×105计数。

1.2.5 LET 由DPPI计算得出，水平分四组，LET≤20 s为正常组，20 s＜LET≤30 s为轻度增高组，30 s＜LET≤50 s为中度增高组，LET＞50 s为重度增高组。COPD患者的全肺灌注缺损百分数(percentage of perfusion defect score，PPDs%)通过肺灌注显像半定量分析计算，计算参照Meyer[12]法，按肺缺损程度分为四组，正常组PPDs%为0，0＜PPDs%≤10%为非常低危组；10%＜PPDs%≤20%低危；20%＜PPDs%≤40%中危；40%＜PPDs%≤60%高危；PPDs%＞60%极高危组。

1.3 图像分析 LET计算采用MG计算机系统内的感兴趣区分析软件，以双肺为感兴趣区，设定15%的阈值(threshold)，并作时间-放射性曲线图，计算从99mTc-MAA进入到其在肺内达到平衡的时间。

PPDs%计算根据Meyer法，对肺灌注显像图进行半定量分析及统计学分析。根据正常肺血流灌注在双肺各叶、段的分布比例，右肺各叶的血流分布百分比分别为右肺上叶占18%，中叶占12%，下叶占25%；右肺各叶的血流分布百分比分别为左肺上叶占13%，舌叶占12%，下叶占20%。根据COPD损伤肺部血管所致血流灌注缺损的程度，对双肺各段损伤程度制定了不同的系数，共分为5级，无灌注缺损系数为1，根据灌注缺损区受损程度该系数从小到大依次为0.75、0.5、0.25，灌注完全缺损为0。由灌注缺损程度所得出的缺损系数，分别进行全肺灌注百分数和全肺灌注缺损百分数的计算。全肺灌注百分数(percentage of perfusion score，PPs%)＝两肺各叶正常灌注百分比与各叶所得系数乘积的总和。PPDs%＝1－PPs%。

1.4 统计分析 利用Excel构建数据库并进行数据录入，SPSS 17.0软件逻辑纠错后进行统计学分析，资料描述均采用(±s)表示；两均数之间比较采用t检验，多组均数之间比较采用单因素方差分析，组间比较采用LSD法，相关分析采用Pearson线性相关，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

DPPI法测定的LET，正常组LET(17.40±1.17)s，COPD组LET(27.23±13.80)s，两组间进行t检验，t＝3.86，P＜0.05，结果差异有统计学意义(表1)。正常组动态灌注显像时间-放射性曲线影响表现(图1)，COPD合并PAH患者动态灌注显像时间-放射性曲线影响表现(图2)。

表1 病例组和对照组的LET均数比较(±s) 单位：s

表1 病例组和对照组的LET均数比较(±s) 单位：s

注：F＝22.05，P＝0.001，方差不齐，采用矫正。

组别 样本数 LET均数 t值 P值对照组 10 17.40±1.17 3.86 0.001病例组 30 27.23±13.80

图1 健康人时间-放射性曲线

图1说明弹丸在上腔静脉、右心室、肺动脉段停留时间很短，肺内达到平衡时间短，LET＝14 s。

图2 COPD合并PAH患者时间-放射性曲线

图2说明，当COPD患者合并出现PAH时，弹丸在上腔静脉、右心室、肺动脉段停留时间延长，在双肺感兴趣区内的曲线斜率继而出现改变，肺内达到平衡的时间延长，LET＝40 s。

2.2 COPD患者LET分组的PPPI曲线及相对应的PPI灌注显像影像图 30例COPD患者按LET分为正常组、轻度增高组、中度增高组及重度增高组的PPDs%均数值分别为：(31.08±20.15)%，(44.80±8.94)%，(52.14±6.17)%，(52.88±0.17)%；组间进行ANOVA分析，F＝4.06，P＜0.05，差异有统计学意义，四组间比较(表2)。LET正常组、轻度升高组、中度升高组、重度升高组各组的PPPI曲线及相对应的PPI灌注显像影像图(图3～6)。

表2 LET分四组的PPDs%比较

图3 LET正常组的PPPI曲线及相对应的PPI灌注显像影像

图4 LET轻度升高组的PPPI曲线及相对应的PPI灌注显像影像

图5 LET中度升高组的PPPI曲线及相对应的PPI灌注显像影像

图6 LET重度升高组的PPPI曲线及相对应的PPI灌注显像影像

2.3 COPD患者PPDs%值与心彩超肺动脉压力值相关性 30例COPD患者的PPDs%值与心彩超肺动脉压力值进行相关性分析，相关系为0.86，P＜0.05，差异有统计学意义(表3)。

表3 PPDs%与彩超肺动脉压相关分析

3 讨论

由COPD所引起的PAH，是该病进展为慢性肺原性心脏病(简称肺心病)的重要病理生理过程，长期持续PAH，使右心压力负荷持续增高，导致右心室室壁增厚，最终发生右心功能不全，心力衰竭。因此，PAH的发生及严重程度，会严重涉及到COPD患者的疗效、生存质量及远期生存率。早期发现、早期控制PAH的发生，已成为COPD治疗中的一个非常重要的环节。研究表明[13]，在发生PAH的初期，若能及早去除病因，并采取适当的干预性治疗，有可能使早期发生的PAH逆转或控制其病变的进一步发展，但PAH晚期，病变处于不可逆阶段，治疗困难，预后凶险。因此，PAH的早期诊断、早期治疗对于改善COPD患者预后非常重要。

本实验研究表明，通过感兴趣区计算的LET值及半定量分析计算PPDs%，可早期发现COPD肺血管损害，早期诊断PAH及对危险程度的分层。潘世伟等[14]报道了25例风湿性心脏病合并PAH的DPPI的研究结果，表明99mTc-MAA的LET与右心导管压力呈正比，LET＞20 s时肺动脉的收缩压和全肺阻力均高于正常。王雪梅等[15]报道了140例瓣膜性心脏病患者DPPI的研究结果，该研究按平均肺动脉压将患者分为4组，各组间差异有统计学意义(P＜0.001)。PPI虽不能定量评价肺动脉压升高程度，但可以通过Meyer半定量分析方法对肺动脉栓塞的PPDs%进行分析，对肺血流灌注受损状况进行合理评价。

本研究通过DPPI方法测定COPD组的LET及正常组LET，正常组LET为 (17.40±1.17)s，COPD组LET为(27.23±13.80)s，结果显示病例组明显高于正常组，两组进行t检验，t＝3.86，P＜0.05，差异有统计学意义，该结果证明DPPI不仅可用于瓣膜病合并PAH、急性肺栓塞合并PAH的测定，也是COPD合并PAH可靠、简便、无创性的方法。

本实验中30例COPD患者通过PPI法测定的PPDs%值，按肺缺损水平分为四组，正常组PPDs%为0(10例)；0＜PPDs%≤10%为非常低危组(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)极高危组。通过LET分组为正常组、轻度增高组、中度增高组及重度增高组，在LET分组中的各组PPDs%比较；组间进行ANOVA分析，F＝4.06，P＜0.05，差异有统计学意义。结果表明，根据LET对COPD合并肺动脉压进行危险度分层，LET≤20 s为低度危险组；20 s＜LET≤30 s为中度危险组；30 s＜LET≤50 s高度危险组；LET＞50 s为极高危险组。COPD患者的肺功能下降越明显，LET延长越明显，肺动脉压力增高越明显，患者病情越重，危险度也越高，预后也越差，有助于早期临床诊断PAH并进行危险度分层，指导临床早期干预，选择合理有效的治疗，对患者预后进行评估等。

通过本实验的研究，证实核素肺灌注检查具有操作简便、可靠、无创性等特点，临床可用于COPD合并PAH的早期诊断及危险度分层。

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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