简析心血管磁共振临床应用及进展

1、简析心血管磁共振临床应用及进展北美放射学会(Radiological Society of North America, RSNA)20XX心血管磁共振研究热点包括对心功能的评价、缺血再灌注损伤的评估、弥漫性心 肌纤维化的定量技术及其它新序列的开发应用等。笔者对 RSNA20XX：会上心血 管磁共振方面的主要研究内容和进展进行了总结与分析，现报道如下。1 缺血性心脏病(ischemic cardiac disease)微血管阻塞(microvascular obstruction MVO)! ST段抬高心肌梗死(ST elevated myocardial infarction STEMI)患

2、者重要预后不良预测因子之一，其中心肌内出血(intramyocardial hemorrhageIMH)是其主要机制。Benedetti 等 研究了一组急性心梗经皮冠状动脉介入 (percutaneouscoronary intervention, PCI)治疗术后患者，评估 T2STIR(short T1 inversion recovery)及 T2 star(T2) 序列检测IMH的优劣性。研究者以延迟增强中的低信号表示MVO而对应部位T2STIR及T2中的低信号提示IMHo结果显示，T2 STIR及T2序列均能可靠诊断IMH, 而T2序列的敏感性更高；IMH与MV明度相关，MVO%大，

3、IMH越多。Sirol等 应用MRI随访研究一组急性心梗再灌注患者的心梗大小 (infarct size IS), MVO 及IMH与心室重塑的关系，并评估它们的预后价值。左室重塑被定义为左室舒张 末容积(left ventricular end-diastolicvolume LVEDV)较基线升高 20% 结果显示，MRI T2序列测定的IMH及IS与心室重塑密切相关，是急性心梗再灌注不 良预后的两个独立预测因子，可用于此类病人的早期危险分层。同样的， Damascelli等前瞻性研究了一组 STEMI患者，评估MVOf左室重塑的关系。患 者于心梗5天内及6个月后分别行MRI,两次检测得到

4、 LVEDVF口 4 LVESV作为 评估左室重塑的参数。结果提示，MVOB性的患者LVEDVM LVESV匀显著升高，回归分析显示MVO% LGE%J与aLVEDVA LVESV!著相关，而多因素结果提示 MVO%A LVEDV, 4 LVESV相关，MVOS大，心梗后心室重塑越显著。Wust等评估增强 SSFP(steadystate free precession)序列检测 STEMI患者 PCI 术后 MVO 的应用价值，结果显示，SSFP序列检测的心梗面积与延迟增强(late gadolinium enhancement,LGE)结果高度一致，并且可以检测到更多的MVOS示增强SSF

5、P可推荐作为LGE的补充技术。Lin等测定运动矫正(motion-corrected, MOCO) 相位敏感反转恢复 (phase sensitive inversionrecovery, PSIR) SSFP序歹!J (MOCO SSFP)估非缺血性心肌病患者左室心肌纤维化，并与自由呼吸单次激发SSFP序列(freebreathing single shotSSFP, FB single shot SSFP)及屏气快速 FLASHY歹!J(breath holding turbo flash, BHTF)进行比较。结果显示，前者的图像质量及诊断可靠性均显著优于 FB single shot

6、SSFP 及BHTFo Lin等比较MOCOt次激 发PSIR快速FLASHY列与常规PSIR快速FLASH寸检出冠心病患者左室心肌癖痕 的价值。结果显示，两者具有很好的一致性，但对有心律失常或呼吸伪影的患者， 前者的图像质量及诊断可靠性更高，认为此技术有望作为评估心肌癖痕的补充技 术，尤其是对有心律失常或屏气不佳患者。腺普和多巴酚丁胺负荷CMFfg够分别通过评估心肌灌注异常和室壁运动 异常(wall motionabnormalities WMA) 对可疑或已确诊的冠心病(coronary artery disease CAD) 患者进行诊断和预后危险分层。Dipyridamol负荷CMR(

7、DipCMR)以同时提供这两方面的信息，Pontone等就其应用价值进行了评 估。研究共纳入793例可疑或CADt者，随访时间平均为622天，终点事件为所 有心血管事件及恶性心血管事件(除外血管重建)0DipCM解患者分成3组:A组， 无可逆性缺血;B组，仅灌注异常;C组，灌注异常+WMA结果显示，3组所有心 血管事件发生率分别为,%, 69% (P恶性心血管事件发生率分别为 %, %, %;其中 C组和A组、B组均有统计学差异，而A组和B组无明显差异；多因素分析结果显 示灌注异常及灌注异常+WM的所有心血管事件的两个独立预测因子，而灌注异 常+WM的恶性心血管事件的惟一预测因子，提示DipC

8、MR以为CADS者的预后提供更多的信息。2 心脏瓣膜疾病(cardiac valve disease)经皮肺动脉瓣置入术 (percutaneous pulmonaryvalve implantation PPVI)可以选择性替代肺动脉瓣置换术(pulmonary valve replacement SPVR) 治 疗某些先天性右室流出道梗阻(right ventricularoutflow tract RVOT) 患者 Sao Secchi等采用MRI电影true-FISP序列分别评估了两种手术前后左右心室 功能，并对比了它们的中期效果(平均10个月)。结果显示，术后两组的右室舒 张末容积指

9、数(rightventricular end-diastolic volume index, RVEDVI)均显著降低，SPVRfl右室射血分数(right ventricularejection fraction, RVEF) 显著升高，PPVI组RV EF改变不明显;PPVI组左室舒张末容积指数 (leftventricular end-diastolic volume index LVEDVI)显著升高,SPVRfiLVEDVI改变不明显，两组术后左室每搏指数 (LV stroke volume index) 均显著 升高；两组RVEDVI LVEDVI均呈负相关(r=-)。提示不管是哪

10、种术式，解除RVOT 可以同时改善双室功能。Choi等采用心脏MRI随访了 62例三尖瓣成形术后患者的右室功能改善 因死亡、心衰导致再入院及再次开胸手术)，与无终点事件发生的患者(对照组) 对比，该组患者的平均左、右心室质量指数 (mass index)及右室收缩末容积 (right ventricular end-systolicvolume, RVESV) 显著增高，而 RV EF显著降 低；生存分析结果提示RVESVt左右心室质量大是患者三尖瓣成形术后的不良预 后因素。情况，试图找出预后不佳的可能因素结果显示，共19例患者发生终点事件(全Daruwalla等回顾性研究了 213例行主动脉

11、手术患者的术前CMR对主动 脉瓣进行分型，并以术中分型结果为参照来评估MRI分型的准确性。术中共有82例分型为三瓣型主动脉瓣(tricuspidaortic valve TAV), 131例为二瓣型(bicuspid aorticvalve BAV),CMR分型结果显示除了 6 例 TAVM错判成 B AV,其它分型与术中完全一致，CM附型的敏感性、特异性和准确性分别为100%, % % 3 先天性心脏病(congenital heart disease)法洛氏四联症(Tetralogy of Fallot TOF)是最常见的紫给型先天性心脏病(先心病)，约占先心病总数的10%。TOF补术后约

12、10%勺患者可能出现右 室扩张及功能不全等并发症+磁共振通过一站式扫描，多序列、多方位展现病 变心脏及大血管的解剖结构，同时是心功能评估的金标准，对于先心病的诊断和 术后随访具有独特的价值。Noce等借助MRI回顾性分析了 19例TOF术后患者， 发现14例患者出现心肌纤维化，表现为 LGE阳性，并且LG的量与右室心功能 呈明显负相关，即心肌纤维化越严重，右室功能越差，因此MRI可推荐作为临床 TOF术后随访工具。基于快速自旋回波(turbo spin echo TSE)道化出的3DSPACE(turbo spin echo imaging withvariable flip angle) 技

13、术，采用可变翻转角的回聚脉冲链 设计，解决了临床对TSE三维采集的需求，被逐步应用于各个部位的高分辨率三 维成像中+Malayeri等评估高分辨3D SPACED脏成像的图像质量和准确性， 扫描对象均为先心病患者，其中10例为TOF, 3例大动脉转位，7例为其它类型 复杂先心病。结果显示3D SPAC咛列与呼吸和心电门控匹配良好，对各个年龄 段的先心病患者其心脏 MRI成像质量都能达到诊断要求，且无需对比剂，可推荐 作为肾功能障碍患者的替代方法。4D相位对比成像(4D-PC)是一种无创的可以对心脏及大血管血流情况 进行定性和定量分析的新技术。与传统的2D-PC相比，4D-PC同时对三个相互垂直

14、的维度进行编码并获得相位流速编码电影，不仅可以动态三维显示心腔和大中动脉的血流动力学特征，并能准确测量扫描范围内各个位置血流的方向、速度、 剪切力等重要参数，对更好的认识和解读心血管疾病所致血流异常具有潜在应用 价值。Ekram等人回顾性研究了 25例在研究期间未曾手术的先心病患者，以核 素灌注显像(NPS)为参照，检测肺血流情况，结果显示 4D-PC检测结果与NPS一致性明显高于2D-PG止匕外，在重度肺动脉瓣反流情况下，与4D-PC相比，2D-PC 的准确性降低更显著。Hsiao等回顾性研究了 14例肺静脉畸形引流的患者，所 有患者均行4D-PC检测。使用实时交互流线可视化软件进行后处理，

15、分别在流出道瓣膜、肺动脉分支、肺静脉、房间隔缺损或室间隔缺损水平对血流进行定量。结果显示，主动脉瓣及肺动脉瓣水平的变异系数最小，约为4%5%其次为肺动脉分支（18%）,下腔静脉最大（27 %）。肺静脉畸形引流入心房后，直接测量畸形 静脉或心内分流（intra-cardiacshunt flow）与间接测量流出道瓣膜血流的结果高度一致。提示借助后处理软件，4D-PC可以为肺静脉畸形静脉及分流提供详尽 的、准确的量化描述。4 定量成像技术（quantitative cardiac imaging）T1和T2是组织的固有属性，在特定的场强下具有特定的数值。T 1, T2mapping可以直接对组织的

16、T1, T2值进行定量。细胞外间质容积分数 （extracellular volume fraction,ECV足指细胞外间质容积占整个心肌组织容积的百分比，是基于T1 mapping技术计算出的一种相对稳定的参数指标o-z。 计算公式为：心肌 ECV=（1-HCT）（心月JLA R1/血液 R1）; AR1 -1/Tlpre 一/Tlposto Tlpre及Tlpost分别指对比剂注射前后的T1值，HCT为当对比剂在血液和心肌 细胞外间隙中的浓度达到平衡时的血细胞比容。由公式可知，这种计算方法校正了各种技术因素（如场强、对比剂注射剂量及时间）对丁1值的影响，而只与心肌 问质状态的改变尤其是胶

17、原纤维比例增加相关。等采用矫正回顾反转恢复序列（modfiedlook-locke门nversion recovery, MOLLI）对41例扩心病患者的心脏 ECV行评估，结果显示，共有 22 例患者LGE阴性（A组），19例患者LGE阳性（B组）；与健康对照组相比（n=10）51 例患者的平均ECVfi显著高于对照组（士） v（土）,P两组ECV匀与LV EF呈明 显负相关，提示对无明显LGEg现的扩心病患者，ECV5有预测价值。Semaan等对不同场强下（3 T和T）高分辨率矫正回顾反转恢复序列 （high-resolution MOLLIHR-MOLLI） 评估健康志愿者右心室ECV勺

18、可行性进行了 研究。结果显示，HR-MOLL在3T及T场强下均能可靠的评估右心室 ECV需注 意的是不同场强下得到的ECVHS略有不同，提示在实际应用中应根据需要选择 适合的场强。Hanneman等测定MOLLI序列基于ECVM古重型地中海贫血患者心肌间质 弥漫性纤维化的价值，以健康志愿者作为对照组。结果显示，ECW高即心肌纤维化与铁过剩有关，对于无铁过剩病史的患者，规律输血并不会导致ECW高。糖尿病可以导致心肌胶原沉积、心肌纤维化，引起ECV#高、心月JL僵硬。Yang等假设糖尿病患者ECW高，并与左室舒张功能异常相关。结果显示17例病人 中，LGE匀为阴T而8例患者ECV#高(ECV与EC

19、VE常组(ECV 30%, n=9)相 比，ECV#高组舒张功能参数如左室高峰充盈时间 (time to peak filling rate TPFR昵著延长，高峰充盈率(peak Alling rate, PFR) 显著降低，而左室心肌 收缩功能参数(LVEF, LVESV, LVEDV,LVM网组均正常，无显著差别。提示与 LGE 相比，T 1 mapping测定ECV评估心肌弥漫性纤维化更为敏感的指标，对于评 估左室舒张功能具有较好的临床应用价值。Hong等采用MOLLI评估阿霉素对扩张性心肌病兔模型心脏 ECV勺累积效 应，MOLLI结果提示6周后兔模型的心脏ECVS著增高，与病理结果

20、高度一致。 提示MRECV佥测可作为临床量化弥漫心肌纤维化的无创性工具，取代心肌活检。横向弛豫时间即T2值增大主要与心肌水月中或炎症有关，急性心梗、心肌炎、结节病及心脏移植免疫排斥反应过程均可导致T2值增大l3。目前临床上主要应用 T2 加权黑血序列(T2-weightedshort tau inversion recovery T2-STIR)来评估心肌水月中l4。新近出现的T2-mapping多采用的是单次激发稳 态自由进动序列(steady-state free precessionsequence, SSFP序歹!J,可以对 T2直接进行定量。T2弛豫时间不稳定是其面临的主要挑战之一，在不同的场强、 序列及其他因素下T2值变化很大15-16Baessler 等对比了 3种T2-mapping序 列、2种场强下(3 T和T)测量的健康志愿者的心肌T2值，以期发现可能的影响 因素。3种序列