延迟增强心脏磁共振成像有效评诊断与评估心肌梗死

延迟增强心脏磁共振成像有效评诊断与评估心肌梗死

 郭锐,王琅瑶,斯光宴,刘勇,宋震宇 ,许东（通讯作者）

西南医科大学附属中医医院影像科，四川泸州 646000

摘要：急性心肌梗塞是由冠状动脉血供突然下降或中断而导致的心肌急性缺血性坏死。随着疾病的进展,受损的人体心肌细胞会被细胞之外的胶原纤维所代替,进而产生瘢痕纤维,从而使其成为慢性心肌梗塞。近年来,随着MRI科技的迅速发展,MRI拥有超高的时间、空间清晰度和准确性,能够进行心脏的形态、构造、活动以及结构特性的测定。本文就心脏梗塞患者延迟增强心脏磁共振成像的研究进展进行了分析。

关键词：延迟增强心脏磁共振成像；心肌梗死

心脏磁共振成像可以为诊断并怀疑诊断出心肌梗死的病人提供全方位、多角度的图像。DE-CMR在急慢性心肌梗死的诊断和评价中，其效果可与当前最好的影像学方法相比。DE-CMR在心肌肌钙蛋白诊断中具有较高的应用价值。另外，DE-CMR对心肌缺血及多种非缺血性改变具有较高的识别能力，可以帮助诊断某些临床上难以诊断的疾病，例如：冠心病病人在冠状动脉造影术中没有发现异常。CMR可以为诊断心肌存活、微血管损伤、顿挫和右心室梗塞等提供重要的临床资料。另外，CMR可以很容易地鉴别心肌梗死的后遗症，如左室血栓和心包炎。由于DE-CMR定量检测心肌梗死区域的重现性较好，因此DE-CMR有望作为一种有效的替代临床研究终点，可以大大降低需要的样本数量。

1心脏磁共振延迟强化技术

1.1心脏磁共振LGE技术的原理

目前，在临床上应用最多的LGE序列是相位灵敏反向恢复（PSIR)，它的特点是信噪比低，伪影少，一般在注射钆造影剂后10-15分钟内进行。近几年，随着LGE技术的不断发展，影像的空间分辨率得到了极大的改善。钆造影剂可使组织T1松弛时间明显缩短，使正常心肌和病变心肌的信号强度有明显的差别。急性心肌梗塞时，缺血、缺氧会导致细胞膜的完整性受损；心肌细胞的通透性增强，使心肌间质水肿，使心肌间质体积增大，使钆造影剂在这些部位的分布增多，使心肌缺血部位发生异常增强。随着病情的发展，AMI向慢性心肌梗塞发展，损伤的心肌细胞由细胞外的胶原纤维所取代，使间质体积增大，使对照物进入/排出的时间更长，从而使纤维疤痕区域中的造影剂更多。

1.2心脏磁共振LGE在心肌梗死中的临床应用

Reindl等的发现表明，前壁心肌梗塞的病人有较高的中期心血管不良反应（hazard ratio:2.01；95%CI：1.05-3.83；P=0.03)，这是因为在前壁出现的心肌梗死区损害的严重程度（LGE区域）较多，但与其发生的位置没有关系。Izquierdo等还确认，LGE测定的心肌梗塞范围与心律不齐有关，且心肌梗塞面积大的患者更容易出现不良的心血管事件。所以，MRI LGE对患者的预后和临床有一定的指导意义。非阻塞性心肌梗塞（MINOCA）是一种很难确诊的急性心肌梗塞。有一项新的研究表明，高分辨率LGE成像对MINOCA的诊断具有很高的价值，改进后的MINOCA诊断率为48%。虽然LGE在临床上是一种比较可靠的评估心肌梗死的方法，但是由于局部体积效应，LGE法测定的梗塞面积较大。另外，该药主要通过肾排出，故不能用于合并严重的心肌梗塞。

2磁共振心肌灌注技术

2.1 MRMPI技术的原理

MRMPI是一种利用快速扫描序列成像技术来获取一组动态影像，用以研究在心脏中使用造影剂时，心脏信号强度的变化情况。常见的扫描方法序列为快速的角激励梯度返波序列和平面返波序列。Turbo FLASH序列的图象质量受时间和血液流速的影响相对较小,而且信号噪音也相对较小;虽然EPI序列拥有最高的时间和空间分辨率,但其不足之处在于需要大量的硬件。而MRMPI则可包括安静休息和负荷方法二种,多巴酚丁胺或腺苷是目前最为普遍的低负荷方法。这二个技术分别能够通过肉眼、定性和定量的方法来评价心脏重构的微血管特性。而通过分析软件,则能够得到灌注图像的时间-空间信号强度曲线,其主要的评价参数包括坡面、达峰时间、峰值频率等。此外,在一定情况下,MRMPI图像还能够通过测量在静息状态和给药时的心肌血流速度,来衡量心肌的绝对和相对的灌注储备。

2.2 MRMPI在心肌梗死的临床应用

正常情况下，冠脉堵塞20-40分钟后，心肌细胞就会受到损害。所以，及时恢复心脏的血液供应，对降低死亡率、恢复心功能、降低并发症尤为重要。心肌梗死表现为：先过灌注心肌信号降低，后延时增强；而可逆性心肌损伤，以心脏为主过灌注的心肌信号降低，但增强时间较长。由于可逆性心肌损伤可以部分或全部地得到修复，所以在临床上，心肌活动的测定是很有必要的。此外，少数心肌梗塞病人在接受PCI或冠状动脉搭桥术后，心脏内膜下的心肌在第一次灌注和延迟强化后都显示出较低的信号，而心脏外膜下的心肌则有较大的延迟增强，这就是所谓的“不再流”。目前，有创性的冠状动脉造影仍是怀疑非ST段抬高性心肌梗死的一种常规检查手段，但大多数病人并无冠脉阻塞。近期的研究表明，加载状态灌注和LGE可以精确地诊断可疑NSTEMI的冠状动脉梗阻。

3心脏磁共振T1 mapping技术

3.1 T1 mapping技术的原理

T1映射主要包含IR序列和饱和恢复序列。目前应用最广的是利用心电门控法在心脏舒张晚期持续收集数据的校正回溯逆转恢复（MOLLI）序列，它具有较快的扫描速度和较好的成像质量。Piechnik等通过对MOLLI序列的改良，提出ShMOLLI，从而缩短了受检者的憋气时间，降低了对心率的依赖。但是，与MOLLI相比，其信噪比较低，因此很容易出现伪像。

T1图像技术是一个采用反相或饱和脉冲激励的方法,通过对各个心脏周期的同一个时相进行不同的反向时像的收集,能够直观测量各个体素的T1驰豫时间,通过在图像处理过程中加入伪彩色,能够直观地表现出各个心脏T1的差异。T1映射技术包含了T1映射。此外，根据CT扫描T1值、增强T1值和血细胞比容，可以得出ECV值。ECV与心肌间质的变化密切相关，它的优势在于降低了不同的磁场、不同的机型、不同的对比剂剂量和不同的时间。

3.2 T1 mapping技术在心肌梗死的临床应用

急性心肌梗塞时，缺血心肌缺氧会产生无氧酶解，使毛细血管通透性增强，使心肌细胞和周围组织出现水肿，从而使平扫T1、ECV升高、T1降低。Bulluck等人认为,在评价的AMI区域中,T1mapping与LGE最接近,但T1mapping在识别心肌重构的功能上与T2mapping更接近;所以,仅用T1 mapping技术就能对心肌梗死的严重性和范围进行评估。心肌纤维化也会引起心房重塑,进而引起心律不齐和心力衰竭,进而增加了死亡率。因此,准确定量地评估慢性心肌梗塞病人的心肌纤维化是非常必要的。平扫T1mapping可以准确地评价慢性心肌梗死纤维疤痕的宽度,和LGE在显示慢性心肌梗死区域方面显示出良好的一致性。另外，根据ECV的数值，可以对慢性心肌梗塞的纤维化程度进行较精确的评估。

近几年来，T1 mapping技术在心脏梗塞的研究中得到了广泛的应用。Reinstadler等发现，急性心肌梗死病人远端心肌平扫T1大于1129 ms时，常表明心肌面积越大，可挽救心肌越少，左室功能越差。Garg等在50名心肌梗塞病人中，发现梗塞心肌和梗塞旁水肿心肌ECV从急性期至慢性期逐渐下降，但远端心肌ECV则升高；进一步的研究表明，有左心室重构的病人，远端心肌ECV高于无左室重构的病人。因此，T1值的定量检测对改善心肌梗死危险度的有效性具有重要意义，并可用于远程心肌治疗中。

尽管LGE仍然是临床上最常见的心肌梗塞检查手段，但是，平扫T1 mapping不需要对比剂，可以作为一种替代方案来治疗重度肾功能不全。但是，T1 mapping的扫描和后处理技术仍有改进的余地，因此T1 mapping的精确度也有待提高。

结论：CMR多参数多序列成像技术，不但可以为缺血性心脏病提供形态、功能方面的信息，而且能够对心肌组织的病变程度、程度进行量化评估，从而提高其安全性、准确性，为临床诊治提供重要依据。同时，CMR新技术的发展和应用将会对心肌梗死的风险分级和预后的评价起到更大的作用。

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