對比增強(qiáng)磁共振在缺血性心臟病中的應(yīng)用研究進(jìn)展＊

1.煙臺毓璜頂醫(yī)院心血管內(nèi)科(山東 煙臺 264000)

2.青島大學(xué)附屬煙臺毓璜頂醫(yī)院心血管內(nèi)科(山東 煙臺 264000)

3.山東省煙臺市煙臺毓璜頂醫(yī)院心血管內(nèi)科(山東 煙臺 264000)

秦 月1 王春曉2 楊 軍3

綜 述

對比增強(qiáng)磁共振在缺血性心臟病中的應(yīng)用研究進(jìn)展＊

1.煙臺毓璜頂醫(yī)院心血管內(nèi)科(山東 煙臺 264000)

2.青島大學(xué)附屬煙臺毓璜頂醫(yī)院心血管內(nèi)科(山東 煙臺 264000)

3.山東省煙臺市煙臺毓璜頂醫(yī)院心血管內(nèi)科(山東 煙臺 264000)

秦 月1王春曉2楊 軍3

磁共振；對比劑；延遲增強(qiáng)顯像；心肌梗死

Research Progress of the Application of Contrast-enhanced MRI in Ischemic Heart Disease*

自上世紀(jì)八十年代，心血管磁共振成像(MRI)技術(shù)開始應(yīng)用于臨床診斷和評價心臟疾病，隨著許多新技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如新型射頻線圈，快速和強(qiáng)磁場系統(tǒng)，快速2維和3維梯度回波、平面回波、螺旋及其他成像序列，心臟MRI技術(shù)已逐漸成為了一種安全可靠的功能性影像學(xué)評價方法。雖然臨床上評估心肌梗死的方法有很多(如心電圖、心肌梗死標(biāo)志物、超聲心動圖、SPECT及核素灌注掃描等)，但由于各種原因都有較大的局限性。心臟MRI技術(shù)能全面提供心臟各方面的信息，圖像質(zhì)量好、可重復(fù)性強(qiáng),可以觀察心臟本身及其臨近結(jié)構(gòu),對心臟的形態(tài)結(jié)構(gòu)、心室功能以及心肌活性等生理方面可做出準(zhǔn)確評價[1]，尤其是近年來對比劑的應(yīng)用，使得MRI在掃描序列種類、時間分辨率及圖像質(zhì)量方面均有顯著的提高，MRI延遲增強(qiáng)掃描在判斷心肌梗死的部位、程度及范圍上與病理對照組也具有較高的符合率[2,3]，有望成為診斷心肌梗死的無可取代的無創(chuàng)性檢查。

1 對比劑延遲增強(qiáng)MRI

對比劑是用來縮短成像時間，提高成像對比度和清晰度的一種成像增強(qiáng)試劑，它能改變體內(nèi)局部組織中水質(zhì)子的弛豫速率，提高正常與患病部位成像的對比度，從而顯示體內(nèi)器官的功能狀態(tài)。MRI延遲灌注顯像可應(yīng)用對比劑，當(dāng)對比劑首過心肌及延遲通過(通常為20分鐘)心肌時顯像，通過其成像的動態(tài)變化評價缺血心肌及其存活性，能更加準(zhǔn)確的顯示心肌灌注、心腔顯影，并可利用對比劑的彌散判斷細(xì)胞外間隙的大小。心肌細(xì)胞在缺血、損傷及壞死的情況下，MRI延遲增強(qiáng)掃描可表現(xiàn)不同的動態(tài)顯像。心肌缺血時，因相應(yīng)冠脈狹窄、供血障礙，MR首過灌注時相表現(xiàn)為灌注缺損；而心肌壞死時細(xì)胞外間質(zhì)容積增大，導(dǎo)致造影劑排出延遲，因此延遲掃描為增強(qiáng)信號。Sandstede等[4]對12名陳舊性心肌梗死(表現(xiàn)為節(jié)段性室壁運(yùn)動異常)的患者予以血運(yùn)重建術(shù)，將術(shù)前與術(shù)后3個月的MRI延遲顯像結(jié)果做對比，以應(yīng)用對比劑后延遲增強(qiáng)為預(yù)測心肌缺乏存活性標(biāo)準(zhǔn)，其敏感性為98%，特異性為76%。此外，大量臨床實驗研究已證明，MRI可有效區(qū)別正常心肌、冬眠和頓抑心肌、不可復(fù)性心肌，已經(jīng)成為評估心肌存活性最重要的無創(chuàng)檢查手段。

不同的對比劑在MRI顯像中的信號強(qiáng)度不同，這與其自身特點、組織內(nèi)的積聚方式及不同的MRI參數(shù)有關(guān)。含釓對比劑依然是當(dāng)前磁共振應(yīng)用最為廣泛的對比劑，它屬于間質(zhì)型對比劑， 經(jīng)靜脈注入后可迅速分布于細(xì)胞外間隙， 出現(xiàn)一個早期峰值后， 其濃度就會迅速降低[5]。Kim等[6]的多中心研究證實，0.2mmol/kg的釓對比劑可有效評估MI，而0.1mmol/kg釓對比劑則不能有效評估MI。目前臨床上常用的釓對比劑劑量多為0.2mmol/kg和0.15mmol/kg，多于延遲10～20min進(jìn)行數(shù)據(jù)采集[7,8]，然而，迄今尚無關(guān)于應(yīng)用0.2mmol/kg與0.15mmol/kg釓對比劑以及關(guān)于延遲10min與20min進(jìn)行磁共振延遲強(qiáng)化成像對于評估MI的比較研究。如果應(yīng)用最低劑量(0.15mmol/kg)釓對比劑延遲最短時間(10min)進(jìn)行磁共振延遲強(qiáng)化成像也能有效評估MI，那么就可以減少患者的花費(fèi)，減輕患者的不良反應(yīng)，更短的延遲時間也有利于增加患者完成檢查的成功率，減少患者檢查過程中的不適，這也是我們以后的一個重點研究方向。

2 心臟MRI檢查在缺血性心臟病中的主要臨床應(yīng)用

2.1 心臟結(jié)構(gòu)改變的評價MRI具有較高的圖像分辨率，可清晰顯示心臟的解剖結(jié)構(gòu)，甚至可明確辨認(rèn)心室壁的各個心肌層，可以更加清晰的顯示梗死邊界，因此，臨床上可應(yīng)用磁共振檢查測量心肌梗死的范圍，并且評估非急性期透壁性心肌梗死的梗死區(qū)是否存在殘余存活心肌，為判定是否適合可行延遲再灌注治療提供臨床依據(jù)。對比劑的引用，使磁共振延遲顯像能夠更加準(zhǔn)確的評估心梗的位置、梗死質(zhì)量、梗死百分比及透壁程度。

2.2 心臟功能性改變的評價MRI可以定性測量心肌質(zhì)量、室壁厚度、收縮期心內(nèi)膜移動度及室壁增厚率、腔內(nèi)容積及射血分?jǐn)?shù)，從而準(zhǔn)確判斷心臟的收縮及舒張功能。近年來，MRI檢查可應(yīng)用對比劑在心肌中的首過分布及延遲灌注顯像來直接評價缺血心肌及其功能性改變，國內(nèi)外許多有關(guān)MRI延遲增強(qiáng)掃描評價梗死心肌面積準(zhǔn)確性的研究表明，心肌延遲強(qiáng)化區(qū)的大小、形態(tài)、體積與組織學(xué)的梗死區(qū)具有高度相關(guān)性[8-10]。朱海云[11]等將36例冠心病患者的MR掃描結(jié)果與冠狀動脈造影結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)MRI延遲增強(qiáng)掃描可準(zhǔn)確顯示心肌缺血或梗死的位置及程度，可重復(fù)性好，與冠狀動脈造影結(jié)果具有較高的一致性。而且新近出現(xiàn)的磁共振心肌標(biāo)記(tagging)技術(shù)，更使MRI檢測缺血性心臟節(jié)段運(yùn)動異常的準(zhǔn)確性大大提高。

2.3 心肌存活性評價對心肌梗死后心肌存活性的判斷一直是臨床上的研究熱點，但因各種影像學(xué)檢查方法的局限性(如較差的空間分辨率和圖像質(zhì)量等)，心肌存活性的檢測一直沒有理想的效果。心肌梗死的范圍可局限于心內(nèi)膜下，也可向心外膜擴(kuò)展形成透壁性心肌梗死，而且冬眠心肌或頓抑心肌可以位于梗死區(qū)周圍，也可分散于梗死區(qū)內(nèi)，這導(dǎo)致一般的檢查方法無法準(zhǔn)確地檢出殘余存活心肌以及預(yù)測心肌功能恢復(fù)的程度。MRI擁有的優(yōu)勢之一就是較高的空間分辨率，它可清晰顯示心內(nèi)、外膜的分界，并能夠直觀顯示心肌組織的灌注、心肌細(xì)胞膜的完整性，評價心臟的舒縮功能及儲備，因此已經(jīng)成為評估心肌存活性最重要的無創(chuàng)檢查手段。臨床上常用的一般有兩種方法：MRI藥物負(fù)荷實驗(常用多巴酚丁胺及腺苷、雙嘧達(dá)莫等)及對比劑延遲增強(qiáng)掃描。

3 磁共振冠狀動脈成像(magnetic resonance angiogra-phy MRA)

上世紀(jì)九十年代MRA被首次應(yīng)用于冠狀動脈成像，經(jīng)過二十年的不斷研究與實踐，該技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展。Sakuma等[12]采用1.5T非對比增強(qiáng)的SSFP脈沖序列診斷冠心病的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為82%，90%及87%。Yang等[13]采用3T對比增強(qiáng)的FLASH脈沖序列診斷冠心病的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為91%，83%及84%。然而，受心臟及呼吸運(yùn)動的影響，冠狀動脈一直處于運(yùn)動狀態(tài)，又由于當(dāng)前MR時間分辨力低，冠脈MRA不能像X線冠脈造影那樣進(jìn)行實時成像，它必須采用一些特殊方法來克服心臟和呼吸運(yùn)動所致的偽影干擾，如在冠狀動脈運(yùn)動的相對靜止期進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用心電門控減少或消除心臟運(yùn)動偽影的干擾，利用屏氣法和自由呼吸法(也稱呼吸門控或呼吸導(dǎo)航)克服冠脈MRA掃描呼吸運(yùn)動偽影。屏氣法可有效抑制呼吸運(yùn)動偽影，缺點是因屏氣的時間較短而圖像空間分辨低，且每次掃描只能覆蓋1～2支冠狀動脈，即所謂的靶掃描技術(shù)[16,17]。自由呼吸法可顯著提高圖像的空間分辨率，并可用于全心冠狀動脈成像,但其缺點是掃描時間長,受病人呼吸或心率的影響較大，容易導(dǎo)致圖像質(zhì)量差甚至檢查失敗[12-15]。

由于冠狀動脈與冠狀靜脈、心肌及周圍脂肪組織的MR信號強(qiáng)度相似，因此在應(yīng)用MR進(jìn)行冠脈成像時引用了一些特殊的方法。1.5T冠脈MRA通常采用三維穩(wěn)態(tài)進(jìn)動脈沖序列(SSFP)[12,18]，該方法無需對比劑即可顯示冠狀動脈管腔，其反轉(zhuǎn)角較大，并在3個梯度方向上施加穩(wěn)態(tài)梯度重聚磁化矢量，由于相位重聚可使冠脈呈明顯高信號，結(jié)合應(yīng)用脂肪飽和T2準(zhǔn)備脈沖，可進(jìn)一步提高冠狀動脈管腔的對比度。有研究應(yīng)用32通道線圈并行采集加速3T冠脈MRA，結(jié)果顯示該方法可顯著縮短掃描時間，圖像質(zhì)量好，提高了對冠狀動脈有意義狹窄的診斷準(zhǔn)確性，并可清晰顯示冠狀靜脈解剖[19,20]。雖然3T明顯提高了MR的信噪比、對比噪聲比及分辨力，但SSFP序列的應(yīng)用在3T上并未取得滿意的效果[21,22]。FLASH序列可有效克服SSFP的局限性，成為了3T冠脈MRA的常用序列，但因該序列在每次激發(fā)前都可消除殘余的橫向磁化矢量，故對主磁場不均勻性具有更好的耐受性，而且其梯度回波所用反轉(zhuǎn)角較小，SAR值不再是問題，此外，其TR極短(3msec)，在5～10min內(nèi)即可完成全心冠脈掃描[13-15]。

4 結(jié) 語

各種新型技術(shù)的引用使心臟MRI技術(shù)逐漸成為了一種安全可靠的功能性影像學(xué)評價方法，而對比劑的引用，更是使磁共振延遲顯像能夠更加準(zhǔn)確的評估心梗的位置、梗死百分比及透壁程度、心臟舒縮功能以及梗死后存活心肌，這為心肌梗死的診斷、治療及判斷預(yù)后提供了極大的臨床指導(dǎo)價值。但目前國內(nèi)外對于磁共振延遲強(qiáng)化成像的有效最低對比劑劑量及最短延遲時間尚無統(tǒng)一定論，仍需進(jìn)一步研究。此外，MRI在評價心肌梗死后心室重構(gòu)藥物治療效果方面的應(yīng)用也仍需進(jìn)一步研究。

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(本文編輯: 丁賀宇)

R541.8+3

A

山東省自然科學(xué)基金(ZR20 12HM013)和煙臺市科技發(fā)展計劃(2012090)

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.03.34

楊 軍

2015-02-25