心臟電影磁共振對慢性心肌梗死的診斷價值*

應(yīng)曉燕， 徐杰， 喬瑞華**， 魏小二， 張?zhí)煊?/p>

(1.上海交通大學(xué)附屬上海市第六人民醫(yī)院 放射科， 上海 200233； 2.復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院 放射科， 上海 200040)

慢性心肌梗死 (chronic myocardial infarction,CMI)與急性心肌梗死 (accuracy myocardial infarction,AMI)的臨床處理不相同，因此CMI準(zhǔn)確診斷對臨床尤為重要[1-3]。CMI的病情(包括位置、面積和累及心肌深度等)直接關(guān)系到病人的診治和預(yù)后[4]，需要對疑似CMI的病人進行準(zhǔn)確而全面的評估。磁共振(magnetic resonance，MR)的心臟延遲強化(cardiac late gadolinium enhancement，cLGE)是評估CMI的可靠參考[5-7]，但檢查時長造影劑的安全性(如腎功能受損)限制了它的應(yīng)用[8-10]。有研究表明即使腎功能正常，磁共振掃描(magnetic resonance imaging， MRI)造影劑中的釓元素亦能沉積于患者的皮膚、齒狀核及蒼白球[11]。因此，尋找一種非增強的心臟MR檢查技術(shù)具有重要的臨床應(yīng)用前景。心臟電影MR(cardiac cine magnetic resonance imaging，ccMR)無需造影劑就能獲得完整的心動周期的多幅圖像，從而獲取準(zhǔn)確的心臟解剖和功能信息[12]，對于心肌梗死 (myocardial infarction，MI)則能區(qū)分心肌形態(tài)學(xué)和心室壁反常運動等變化[13-14]，但在CMI的臨床應(yīng)用還是空白。本研究擬以cLGE為金標(biāo)準(zhǔn)，評價ccMR診斷CMI的臨床價值，以期找到一個無需增強的更簡便的CMI診斷方法。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2016年1月—2018年12月同時完成cLGE和ccMR的48例CMI患者作為CMI組，要求符合CMI的診斷標(biāo)準(zhǔn)，即臨床癥狀、心電圖變化、≥肌酸激酶和(或)肌鈣蛋白T正常值2倍，同時排除AMI、無MI的心絞痛、各種非缺血性心肌病、心臟腫瘤、心臟瓣膜病、先天性心臟病、肺心病、心肌炎、感染性心內(nèi)膜炎及心包炎等。所有患者均知情同意，選取同期行心臟MRI檢查的健康人19例作為健康對照組，2組受檢者的年齡、性別、身高、體質(zhì)量、冠狀動脈危險因素等一般資料見表1。

1.2 方法

1.2.1MRI序列測定與評價 使用Verio 3T MRI掃描系統(tǒng)(德國西門子)行心臟MRI檢查，采用32通道相控陣心臟線圈和胸前導(dǎo)聯(lián)心電門控技術(shù)，檢查前受檢者受呼吸訓(xùn)練并均能配合檢查。掃描序列：(1)ccMR采用實時心電門控平衡穩(wěn)態(tài)自由進動掃描序列，采集4腔心短軸位，視野286 mm×340 mm，矩陣216×256，TR 3.4 ms，TE 1.8 ms，平均時間分辨率40 ms，層厚8 mm，層間距5 mm，每心動周期采集22幀圖像；(2)cLGE采用二維相位敏感快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)小角度激發(fā)序列，視野(286 mm×340 mm，矩陣163×256，TR 4.09 ms，TE 1.56 ms，反轉(zhuǎn)角35°，反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間280 ms，層厚8 mm。肘靜脈注射對比劑(馬根維顯，0.2 mmoL/kg，德國拜耳先靈)10 min后開始掃描。掃描包含整個左心室區(qū)域的ccMR和cLGE圖像會被自動剪短成64×64像素(1.46 mm×1.46 mm)。手動去除最低點和頂點之外圖像。2名心血管研究方向放射科醫(yī)生共同協(xié)商一致在ccMR舒張末期和cLGE圖像上手動描繪出心內(nèi)膜與心外膜輪廓。使用Argus and Syngo后處理工作站(德國西門子)計算出左心功能指標(biāo)：左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、左室每搏輸出量(left ventricular stroke volume,LVSV)及左室心輸出量(left ventricular cardiac output, LVCO)。

1.2.2心肌梗死 (myocardial infarction，MI)區(qū)域描繪 MI區(qū)域由上述放射科醫(yī)生在cLGE、ccMR圖像上顯示最合適的平面手動描繪，微循環(huán)障礙區(qū)亦被劃入MI區(qū)域。MI面積由手動描繪后后處理工作站直接算出。每個層圖分為無MI、透壁MI(MI區(qū)域>50%心肌層)或內(nèi)膜下MI(MI區(qū)域≤50%心肌層)[15]，按此進行CMI分類并計算MI占比[MI占比(%)=(MI像素/左心室心肌像素)×100%][16]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 一般資料

CMI組患者的男性比例、平均年齡均明顯大于健康對照組，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，但其余一般資料組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組受檢者一般資料的比較Tab.1 Comparison of the baseline data between two groups

2.2 ccMR對心臟功能的評估

ccMR在獲取心臟解剖學(xué)細節(jié)的同時，還能通過后處理軟件一站式的獲得心臟功能指標(biāo)。結(jié)果顯示，CMI組患者的LVEF、LVSV及LVCO均低于健康對照組，LVEDV、LVESV則高于健康對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)，提示觀察組的心功能較對照組差。見表2。

表2 2組受檢者的心臟左室功能指標(biāo)Tab.2 Left ventricular function between two groups

2.3 ccMR評價CMI的價值

以cLGE為金標(biāo)準(zhǔn)，所有患者采用ccMR直接診斷CMI的價值各評價指標(biāo)結(jié)果顯示，敏感度、特異度、誤診率及漏診率分別為87.5%、94.7%、5.3%及12.5%；AUC為0.911，提示ccMR對CMI具有較高的診斷價值(95%CI為0.830～0.992，圖1)；與金標(biāo)準(zhǔn)cLGE比較，ccMR診斷MI分類、MI面積及MI面積占比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表3)。

圖1 ccMR診斷CMI的ROC曲線Fig.1 ROC curve for the diagnosis of CMI with ccMR

表3 2種方法對CMI病情判斷的比較Tab.3 Comparison of the judgment of the CMI progress with two methods

2.4 典型病例圖例

ccMR見心尖部收縮減弱，室壁變薄、膨出呈類室壁瘤樣改變；cLGE見四腔心及短軸位均心尖部內(nèi)膜下透壁延遲強化。

注：A～D為ccMR，E、F為cLGE，A、C為收縮期，B、D為舒張期，E為四腔心層面，F(xiàn)為短軸位層面；E、F箭頭所指為延遲強化的心肌。圖2 CMI心尖部梗死的ccMR和cLGE影像學(xué)表現(xiàn)Fig.2 ccMR and cLGE imagings of apical myocardial infarction in CMI

3 討論

隨著技術(shù)的發(fā)展，MR技術(shù)因其卓越的軟組織成像分辨率越來越多地應(yīng)用于心臟病變。它擁有測量精準(zhǔn)、任意平面成像、無創(chuàng)的優(yōu)點，能提供較以往更多的解剖細節(jié)和功能信息[3]。cLGE是臨床診斷MI的金標(biāo)準(zhǔn)[17]，能區(qū)分急、慢性[18]，還能預(yù)測心肌功能恢復(fù)[15]，但因為其造影劑使用的禁忌癥、成像時長、成像質(zhì)量受影響因素多而限制了應(yīng)用。Ogawa等[14]使用特征跟蹤和心肌標(biāo)記技術(shù)評估MI發(fā)生及位置時，發(fā)現(xiàn)MI節(jié)段的敏感度、特異度都不高(特征跟蹤：敏感度72%，特異度71%；標(biāo)記：敏感度71%，特異度75%)。Fent等[19]也報道特征跟蹤技術(shù)可以鑒別較早的MI，但AUC較低[0.66(95%CI為0.54～0.79)，P=0.012]。最近，借助紋理分析使用非造影劑增強MRI檢查診斷亞急性和慢性MI取得了一定的進展，Bessler等[12]的敏感度、特異度達到了86%和82%，Larroza等[20]報告其AUC也達到了0.85。Zhang等[21]更進一步利用深度學(xué)習(xí)的方法加持ccMR成像技術(shù)，敏感度、特異度、AUC分別達到了89.8%、99.1%及0.94，在診斷效能上與cLGE幾無差異。本研究受此啟發(fā)，利用ccMR診斷CMI獲得良好的結(jié)果[敏感度87.5%、特異度94.7%、誤診率5.3%、漏診率12.5%、AUC0.991(95%CI為0.830～0.992)]，且在對病例分型和疾病程度的判斷上與“金標(biāo)準(zhǔn)”cLGE基本一致，證明ccMR是一種對CMI行之有效的診斷方法。

ccMR能評價室壁運動情況，可精確的測量心室壁的厚度，在形態(tài)學(xué)上判斷心肌的活性[12]。典型病例圖例結(jié)果表明，通過發(fā)現(xiàn)心尖部收縮活動減弱及室壁膨出樣改變能判斷出相應(yīng)心肌損害，與cLGE提示相一致。一般舒張末期室壁厚度≥5.5 mm認為心肌存在活性，而<5.5 mm可判斷心肌壞死[22]，但實踐發(fā)現(xiàn)部分節(jié)段<5.5 mm時仍有心肌收縮活動，提示心肌仍有活性。因此，需要根據(jù)具體情況進一步結(jié)合每個節(jié)段的室壁運動(分別為正常運動、輕至中度運動障礙、嚴(yán)重運動障礙及反向運動)，從而判斷出該節(jié)段心肌活性情況。

本研究ccMR成像采用實時心電門控平衡穩(wěn)態(tài)自由進動掃描序列，國內(nèi)亦有報道，它能一次屏氣連續(xù)動態(tài)快速掃描單層面多相位圖像，獲得室壁運動、厚度及心功能指標(biāo)，單次屏氣完成全心掃描，明顯提高時間分辨率，減少心臟搏動所產(chǎn)生的偽影[23-25]，同時獲得了心臟的解剖和功能信息，對其后的治療選擇提供了客觀依據(jù)。

本研究同樣有不少不足，如單中心的回顧性研究，收集的樣本量偏少，未包括更多的心肌疾病而只是將慢性心肌梗死與健康組對照，還有不同的ccMR成像方法對診斷的影響等。這些不足都將在以后的研究中逐步予以完善。

總之，ccMR是一種有用的非造影劑增強的心臟檢查方法，能快速幫助臨床推斷CMI的發(fā)生、位置和累及程度。