MRI測(cè)量的目標(biāo)血管面積與慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性研究

郭曉娟， 劉敏， 馬展鴻， 繆冉， 蔣濤， 楊媛華， 郭佑民

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·肺栓塞影像學(xué)專題·

MRI測(cè)量的目標(biāo)血管面積與慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性研究

郭曉娟， 劉敏， 馬展鴻， 繆冉， 蔣濤， 楊媛華， 郭佑民

目的：探討MRI測(cè)量的肺血管及腔靜脈面積與慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓(CTEPH)患者血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系。方法：前瞻性搜集經(jīng)右心導(dǎo)管檢查確診的慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓患者20例。測(cè)量主肺、左右肺動(dòng)脈、上下腔靜脈的平均、最小和最大面積，并與血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果：下腔靜脈平均、最大面積與肺動(dòng)脈平均壓具有中度相關(guān)性(r=0.463、0.447，P=0.040、0.049)；下腔靜脈平均、最小、最大面積與肺血管阻力指數(shù)具有中度相關(guān)性(r=0.482、0.444、0.441，P=0.030、0.047、0.049)；主肺動(dòng)脈最小、最大面積(r=0.467、0.468，P=0.044、0.044)及左主肺動(dòng)脈平均、最小、最大面積(r=0.450、0.468、0.476，P=0.047、0.043、0.039)與右心每博功指數(shù)具有中度相關(guān)性；左主肺動(dòng)脈平均、最小、最大面積與右心做功指數(shù)具有中度相關(guān)性(r=0.473、0.469、0.530，P=0.035、0.043、0.020)；上腔靜脈平均、最小、最大面積(r=0.516、0.495、0.509，P=0.020、0.031、0.026)及下腔靜脈平均、最小、最大面積(r=0.572、0.543、0.445，P=0.008、0.016、0.046)與中心靜脈壓具有中度相關(guān)性。結(jié)論：MRI測(cè)量的肺動(dòng)脈及腔靜脈面積與CTEPH的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)具有中度相關(guān)性，而腔靜脈面積反映更為全面，對(duì)于無創(chuàng)性評(píng)估CTEPH患者的病情具有積極意義，并具有潛在的隨訪應(yīng)用價(jià)值。

肺動(dòng)脈高壓； 肺栓塞； 磁共振成像； 血流動(dòng)力學(xué)

慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓(chronic thromboembolic pulmonary hypertension,CTEPH)是由于血栓未能完全溶解或反復(fù)的再栓塞，以致血栓長(zhǎng)期存在進(jìn)而機(jī)化，最終導(dǎo)致肺血管阻力進(jìn)行性升高的一類肺血管疾病，CTEPH進(jìn)展快、預(yù)后差，嚴(yán)重威脅患者的生命健康，治療過程中需反復(fù)測(cè)定肺血流動(dòng)力學(xué)狀況以評(píng)估病情，進(jìn)而指導(dǎo)治療。右心導(dǎo)管檢查是目前公認(rèn)評(píng)估肺血流較準(zhǔn)確的方法，但其為有創(chuàng)性檢查，重復(fù)性差。MRI測(cè)量的主肺動(dòng)脈面積變化是反應(yīng)肺動(dòng)脈順應(yīng)性的有效指標(biāo)[1]，國(guó)外已有學(xué)者通過MRI測(cè)定特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓患者主肺動(dòng)脈面積變化率，結(jié)果表明其與肺血管激發(fā)試驗(yàn)結(jié)果具有良好的相關(guān)性[2]。Toshner等[3]的研究結(jié)果表明CTEPH患者主肺動(dòng)脈面積變化與藥物干預(yù)后心功能改善具有中度相關(guān)性，因此認(rèn)為主動(dòng)脈面積變化是反映疾病進(jìn)展的重要指標(biāo)。本研究以右心導(dǎo)管檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，通過MRI評(píng)估CTEPH患者的近端肺動(dòng)脈及腔靜脈的面積，分析其面積變化特征，并與血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，旨在為無創(chuàng)性評(píng)估CTEPH患者的病情及隨訪提供依據(jù)。

材料與方法

1.病例資料

連續(xù)性搜集2011年8月-2012年2月在我院住院治療的CTEPH患者資料。CTEPH診斷標(biāo)準(zhǔn)：在靜息狀態(tài)下，肺動(dòng)脈平均壓(mean pulmonary artery pressure，mPAP)≥25 mmHg，肺毛細(xì)血管楔壓≤15 mmHg，肺血管阻力>2 Wood單位，并且CT肺動(dòng)脈血管成像(computed tomography pulomonary angiography,CTPA)和/或核素V/Q掃描符合肺血管血栓栓塞性病變[4]。所有入選患者均行右心導(dǎo)管檢查，分別測(cè)量肺動(dòng)脈收縮壓、肺動(dòng)脈舒張壓、肺動(dòng)脈平均壓、中心靜脈壓、肺毛細(xì)血管楔壓，并通過公式計(jì)算得出肺血管阻力。數(shù)據(jù)采集使用HP M1165A型全功能監(jiān)護(hù)儀。

CTEPH患者入選標(biāo)準(zhǔn)：①有明確的深靜脈血栓形成(deep venous thrombosis，DVT)和/或肺動(dòng)脈栓塞(pulmonary embolism，PE)病史，并有CTPA及核素V/Q掃描確診的慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓；②患者病情穩(wěn)定期行右心導(dǎo)管和磁共振檢查，兩種檢查要求在7天內(nèi)完成，檢查次序不限。所有患者均被告知受試者實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并征得同意。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①左心疾病所致肺動(dòng)脈高壓、肺部疾病，結(jié)締組織等相關(guān)性、中毒、藥物和/或低氧所致肺動(dòng)脈高壓；②血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，不能耐受右心導(dǎo)管檢查?；颊咭话阗Y料包括癥狀、體征、病程、6分鐘步行距離及心臟功能評(píng)價(jià)等。

2.檢查方法

MRI檢查采用德國(guó)Siemens Trio 3.0T超導(dǎo)型雙梯度全身MRI掃描儀，首先采用半傅里葉采集單次激發(fā)FSE(half-Fourier acquisition single-shot turbo spin-echo,HASTE)序列及真實(shí)穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)梯度回波(true fast imaging with steady-state precession,true FISP)序列進(jìn)行胸部冠狀面和橫軸面掃描，然后采用斜矢狀面行主肺動(dòng)脈(main pulmonary artery,MPA)和左肺動(dòng)脈(left pulmonary artery,LPA)、右肺動(dòng)脈(right pulmonary artery,RPA)長(zhǎng)軸吸氣末屏氣掃描。以MPA、LPA、RPA長(zhǎng)軸像為定位像，MPA取肺動(dòng)脈瓣上1.0～1.5 cm，LPA、RPA取主肺動(dòng)脈分叉后1.0～1.5 cm的位置，以上腔靜脈(superior vena cava,SVC) 和下腔靜脈(inferior vena cava,IVC)入左心房的位置為測(cè)量平面(圖1a～d)。

采用垂直于血流方向的電影脈沖序列沿垂直于血管長(zhǎng)軸走行的方向行單層多時(shí)相心電觸發(fā)掃描。掃描參數(shù)：TR 47.00 ms，TE 1.99 ms，翻轉(zhuǎn)角30°，層厚6 mm，視野340 mm×340 mm，矩陣256×256，心電門控采用回顧性方式。應(yīng)用MR心血管專用分析軟件(Argus：FLOW analysis)在解剖圖上勾畫興趣區(qū)，軟件自動(dòng)計(jì)算出目標(biāo)血管最小、最大及平均面積(圖2a～b)。每支血管進(jìn)行3次測(cè)量，最終數(shù)據(jù)取3次測(cè)量的平均值。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié)　果

1.一般臨床資料

本研究最終共納入CTEPH患者20例。其中男13例，女7例，年齡33～76歲，平均(58.10±11.83)歲，病程為半年到17年，所有入組患者均表現(xiàn)出活動(dòng)后胸悶、憋氣等呼吸困難癥狀，靜息狀態(tài)下呼吸困難癥狀不明顯。入組患者心功能評(píng)價(jià)6min步行距離為(343.50±116.32) m，分級(jí)分別為Ⅱ級(jí)17例和Ⅲ級(jí)3例。靜息態(tài)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量結(jié)果如下：肺動(dòng)脈收縮壓(systolic pulmonary artery pressure,sPAP)為(85.55±17.00) mmHg，肺動(dòng)脈舒張壓(diastolic pulmonary artery pressure,dPAP)為(29.65±6.15) mmHg，mPAP為(47.85±9.14) mmHg，中心靜脈壓(central venous pressure,CVP)中位數(shù)為3 cmH2O(范圍0～17cmH2O)，肺血管阻力(pulmonary vascular resistance index,PVRI)為(1070.75±437.44)dyn.sec.cm-5，右心做功指數(shù)(right cadiac work index,RCWI)為(1.07±0.34) kg.m/m2，右心每博功指數(shù)(right ventricular stroke work index,RVSWI)為(13.55±4.48) g.m/m2。

2.MRI測(cè)量的近端肺動(dòng)脈及腔靜脈面積

MRI測(cè)量的CTEPH患者目標(biāo)血管的面積見表1。左肺動(dòng)脈的面積變化率(0.52±0.29)大于右肺動(dòng)脈(0.31±0.22)，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=2.58，P=0.01)。

表1　MRI測(cè)量的CTEPH患者目標(biāo)血管面積　(cm2)

3.近端肺動(dòng)脈及腔靜脈面積與血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性分析

將MRI測(cè)量的各目標(biāo)血管面積(MPA，LPA，RPA，IVC，SVC)分別與右心導(dǎo)管測(cè)量的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，陽性結(jié)果如下：與mPAP具有中度相關(guān)性的指標(biāo)為下腔靜脈平均面積、最大面積(r=0.463、0.447，P=0.040、0.050)；與dPAP具有中度相關(guān)性的指標(biāo)為下腔靜脈平均面積、最小面積、最大面積(r=0.498、0.472、0.468，P=0.026、0.041、0.044)；與PVRI具有中度相關(guān)性的指標(biāo)為下腔靜脈平均面積、最小面積、最大面積(r=0.482、0.444、0.441，P=0.030、0.047、0.049)；與RVSWI具有中度相關(guān)性的指標(biāo)為主肺動(dòng)脈最小面積、最大面積(r=0.467、0.468，P=0.044、0.044)及左主肺動(dòng)脈平均面積、最小面積、最大面積(r=0.450、0.468、0.476，P=0.047、0.043、0.039)；與RCWI具有中度相關(guān)性的指標(biāo)為左主肺動(dòng)脈平均面積、最小面積、最大面積(r=0.473、0.469、0.530，P=0.035、0.043、0.020)；與CVP具有中度相關(guān)性的指標(biāo)為上腔靜脈平均面積、最小面積、最大面積(r=0.516、0.495、0.509，P=0.020、0.031、0.026)及下腔靜脈平均面積、最小面積、最大面積(r=0.572、0.543、0.445，P=0.008、0.016、0.046)。

討　論

CTEPH是目前唯一可以通過外科手術(shù)治愈的一類肺動(dòng)脈高壓，無創(chuàng)性評(píng)價(jià)血流動(dòng)力學(xué)在CTEPH的治療隨訪過程中尤為重要。本研究采用3.0T MRI分析了CTEPH患者近端肺動(dòng)脈及腔靜脈面積與血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系，結(jié)果顯示血管面積是無創(chuàng)性評(píng)估血流動(dòng)力學(xué)的良好參數(shù)。

本研究通過對(duì)MRI測(cè)量的近端肺動(dòng)脈、上腔靜脈、下腔靜脈面積進(jìn)行分析，并與右心導(dǎo)管檢查參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明下腔靜脈面積與mPAP、dPAP、PVRI具有中度相關(guān)性；主肺動(dòng)脈及左肺動(dòng)脈面積與右心功能指標(biāo)具有中度相關(guān)性；而上、下腔靜脈面積均與中心靜脈壓具有中度相關(guān)性，提示MRI測(cè)定腔靜脈、肺動(dòng)脈面積能夠間接反映肺動(dòng)脈壓、肺血管阻力及右心功能。

肺動(dòng)脈高壓患者主肺動(dòng)脈的擴(kuò)張程度有別于正常人群，其數(shù)值的減低代表血管彈性減低及患者病死率增高[5-6]。目前MRI可以通過測(cè)量目標(biāo)血管每一心動(dòng)周期的最大及最小面積確定每搏血管硬度，已經(jīng)有研究認(rèn)為靜息態(tài)主肺動(dòng)脈擴(kuò)張度<40%預(yù)測(cè)肺動(dòng)脈高壓的敏感度為93%，特異度為63%[7]，而且血管擴(kuò)張度與肺動(dòng)脈高壓患者6分鐘步行距離具有較高的相關(guān)性[8-9]，此外該指標(biāo)還是肺源性心臟病患者4年死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[1]，而右心功能是影響肺動(dòng)脈高壓患者生存率的決定性因素。本研究發(fā)現(xiàn)主肺動(dòng)脈、左肺動(dòng)脈面積是反映CTEPH患者右心功能的有效指標(biāo)，間接證實(shí)肺血管硬度是決定CTEPH患者右心功能的關(guān)鍵因素之一，但右肺動(dòng)脈面積與右心功能無明顯相關(guān)性，推測(cè)原因是本組部分患者的栓子位于右肺動(dòng)脈主干，甚至延伸至葉間動(dòng)脈，栓子機(jī)化直接導(dǎo)致血管內(nèi)膜纖維化和失去擴(kuò)張度，而并非壓力增高間接導(dǎo)致，而左肺動(dòng)脈由于長(zhǎng)度較短，走行較為陡直，壓力增高最先累及左肺動(dòng)脈，因此在反應(yīng)肺動(dòng)脈阻力及右心后負(fù)荷方面更為敏感。

本研究發(fā)現(xiàn)相比較于近端肺動(dòng)脈，腔靜脈面積尤其是下腔靜脈面積在反映CTEPH患者肺動(dòng)脈壓力及肺血管阻力方面具有更高的價(jià)值。正常人下腔靜脈血管為容量血管，順應(yīng)性好，肺動(dòng)脈高壓患者的右心充盈壓增高，導(dǎo)致下腔靜脈內(nèi)徑/面積增大，順應(yīng)性減低。查閱國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)并無類似報(bào)告，目前國(guó)內(nèi)研究多集中在超聲測(cè)量的下腔靜脈塌陷指數(shù)方面，認(rèn)為其與肺動(dòng)脈壓力呈負(fù)相關(guān)[10]。下腔靜脈塌陷指數(shù)是由吸氣末及呼氣末下腔靜脈最大內(nèi)徑計(jì)算而得，容易受下腔靜脈變形的影響，而由于下腔靜脈本身壁較薄，容易受右房壓力的影響，采用面積測(cè)量則能去除腔靜脈形態(tài)學(xué)改變所導(dǎo)致的測(cè)量誤差；此外本研究采用的是每一心動(dòng)周期下腔靜脈的最大、最小面積，相對(duì)應(yīng)的是右心的收縮末期與舒張末期，不受患者腹壓的影響，因此在反映肺動(dòng)脈壓力方面更為準(zhǔn)確。

CVP代表右心房或上、下腔靜脈近右心房處壓力，能反映右心功能的變化，林慧艷等[11]對(duì)行正壓通氣患者的中心靜脈壓與多普勒超聲測(cè)量的上腔靜脈橫徑進(jìn)行研究，結(jié)果顯示兩者具有負(fù)相關(guān)性，但本組研究得出了相反的結(jié)論，分析原因是兩組患者的生理狀態(tài)不同，前者處于正壓通氣狀態(tài)，患者胸腔內(nèi)壓增加，使上、下腔靜脈擴(kuò)張度受限，回流受阻，從而CVP值增加，而本組患者胸腔內(nèi)壓處于正常狀態(tài)，因此筆者認(rèn)為在生理狀態(tài)下，該指標(biāo)無創(chuàng)、易于操作，可作為評(píng)價(jià)中心靜脈壓的參考指標(biāo)。

本研究存在以下不足：①樣本量較小，會(huì)對(duì)結(jié)果的穩(wěn)定性產(chǎn)生一些影響；②入組患者中有一部分患者的栓子累及中心肺動(dòng)脈，會(huì)對(duì)血管面積的測(cè)量產(chǎn)生影響。

綜上所述，MRI測(cè)量的CTEPH患者肺動(dòng)脈及腔靜脈面積與右心導(dǎo)管所測(cè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)具有中度的相關(guān)性，而腔靜脈面積反映更為全面，左肺動(dòng)脈面積變化率大于右肺動(dòng)脈，在反映右心功能上更為有效，這對(duì)于無創(chuàng)性評(píng)估患者的病情具有積極意義，并具有潛在的隨訪應(yīng)用價(jià)值。

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A correlation study of the cross-sectional area of proximal pulmonary artery and vena cava on MRI with the hemodynamic parameters in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension

GUO Xiao-juan,LIU Min，MA Zhan-hong，et al.

Department of Radiology，Beijing Chaoyang Hospital of Capital Medical University，Beijing 100020，China

Objective：The aim of this study was to explore the correlation of the area of proximal pulmonary artery and vena cava measured on MRI with the hemodynamic parameters in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH).Methods:Twenty patients with CTEPH proved by right heart catheterization were prospectively included and underwent MRI.MRI parameters included mean,minimal and maximal area of the main pulmonary artery (MPA) trunk and right/left pulmonary artery (RPA/LPA).The quantitative data were analyzed by independent samplest-test or Mann-Whitney U test.The correlations were analyzed by Pearson and Spearman correlation coefficient.Results:The Mean and maximal area of inferior vena cava was moderately correlated with mean pulmonary artery pressure (mPAP) (r=0.463,0.447,P=0.040,0.049,respectively).The mean,minimal and maximal area of inferior vena cava was moderately correlated with the pulmonary vascular resistance index (PVRI) (r=0.482,0.444,0.441；P=0.030,0.047,0.049,respectively).Parameters including minimal and maximal area of MPA (r=0.467,0.468；P=0.044,0.044,respectively),mean,minimal and maximal area of LPA (r=0.450,0.468,0.476；P=0.047,0.043,0.039,respectively) had moderate correlations with the right ventricular stroke work index (RVSWI).The mean,minimal and maximal area of LPA was moderately correlated with right cardiac work index (RCWI) (r=0.473,0.469,0.530；P=0.035,0.043,0.020,respectively).The mean, minimal and maximal area of both superior (r=0.516,0.495,0.509；P=0.020,0.031,0.026,respectively) and inferio vena cava (r=0.572,0.543,0.445,P=0.008,0.016,0.046,respectively) were moderately correlated with the central venous pressure (CVP).Conclusions:The size and area of pulmonary artery and vena cava detected by MRI were moderately correlated with hemodynamic parameters,with the vena cava size more effective.We believe these measurements can be used to noninvasively evaluate CTEPH severity and have potential values for follow-ups.

Pulmonary artery hypertension; Pulmonary embolism; Magnetic resonance imaging; Hemodynamic

100020北京，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院放射科(郭曉娟、劉敏、馬展鴻、繆冉、蔣濤、楊媛華)；710061西安，西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心(郭佑民)

郭曉娟(1980-)，女，甘肅天水人，博士，主治醫(yī)師，主要從事心血管疾病影像診斷工作。

蔣濤，E-mail：radiologyjt@126.com

國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”(2016YFC0905602)；國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81300044)；衛(wèi)生部衛(wèi)生行業(yè)科研專項(xiàng)基金(2014SQ00266)

R583.5; R445.2

A

1000-0313(2016)09-0838-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.09.009

2016-06-27

2016-07-28)