心臟磁共振組織追蹤技術(shù)在急性心肌梗死后心肌應(yīng)變?cè)u(píng)估中的應(yīng)用

孫小伶，王 丹，朱 雪，王佳麗，戚云杰（通信作者）

（徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院影像科 江蘇 徐州 221000）

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）是臨床常見病及多發(fā)病之一，指冠狀動(dòng)脈血管阻塞或狹窄等，導(dǎo)致心肌缺氧、缺血等一系列病理改變。心肌發(fā)生缺血壞死后，在室壁應(yīng)力作用下可逐漸拉伸并變薄，繼而導(dǎo)致了左心室重構(gòu)[1]。心肌應(yīng)變是臨床用于定量評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)情況的指標(biāo)，不僅可評(píng)定心肌功能，還可準(zhǔn)確反映心肌形變程度[2-4]。心臟磁共振（cardiac magnetic resonance imaging，CMR）具有無輻射性、無創(chuàng)傷性及安全性高等特點(diǎn)，已成為心肌功能評(píng)估金標(biāo)準(zhǔn)，多采用組織追蹤技術(shù)（tissue tracing，TT）對(duì)心肌應(yīng)變情況進(jìn)行分析[5]。本研究旨在探討AMI后心肌應(yīng)變?cè)u(píng)估中CMRTT的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年8月—2021年3月徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院收治的97例AMI患者為AMI組，選取同期CMR檢查結(jié)果正常的97名健康體檢者作為對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①AMI患者均符合《急性心肌梗死診斷和治療指南》中AMI診斷標(biāo)準(zhǔn)；②研究對(duì)象年齡＞18歲；③患者發(fā)病后1個(gè)月內(nèi)接受CMR檢查；④患者及健康體檢者資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重心臟疾病如重度心力衰竭、心臟瓣膜病及心肌病者；②中途退出者；③合并精神系統(tǒng)疾病者。AMI組男52例，女45例；年齡最小31歲，最大75歲，平均（51.18±2.31）歲。健康體檢者中，男49例，女48例；年齡最小33歲，最大73歲，平均（51.29±2.27）歲。兩組患者的一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。本研究符合《赫爾辛基宣言》要求。

1.2 方法

入組者均行CMR檢查。①設(shè)備選用飛利浦Ingenia 3.0T磁共振，線圈選用48通道腹部線圈，聯(lián)合呼吸心電門控。先行真穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像序列（true fast imaging with stead-state precession，SSFP）掃描，取矢狀位、冠狀位及軸位行定位掃描，于軸位、冠狀位圖像中對(duì)心臟長(zhǎng)軸進(jìn)行平行定位，對(duì)類兩腔圖像進(jìn)行掃描，對(duì)類四腔圖像進(jìn)行定位；以類兩腔、類四腔圖像為依據(jù)，對(duì)左心室短軸圖像進(jìn)行準(zhǔn)確定位，后對(duì)兩腔、四腔及左室流入流出道層面圖像進(jìn)行掃描；左室短軸掃描范圍需覆蓋左心室，由心尖部直至基底部，共8～10層。掃描參數(shù)設(shè)定：TE、TR分別調(diào)節(jié)為1.7 ms、3.8 ms，F(xiàn)OV設(shè)定為36 cm×36 cm，重建矩陣設(shè)置為256×256，翻轉(zhuǎn)角設(shè)置為55°，層厚設(shè)定為8 mm。②后行反轉(zhuǎn)恢復(fù)快速梯度回波序列掃描，對(duì)比劑選用扎噴酸葡胺注射液（北京北陸藥業(yè)股份有限公司；國(guó)藥準(zhǔn)字H20013088；12 mL：5.63 g），將劑量為0.2 mL/kg對(duì)比劑經(jīng)肘靜脈注射，控制高壓注射器流率為4.0 mL/s，掃描短軸、四腔、兩腔及左室流入流出道層面圖像，覆蓋左心室完成左室短軸掃描，由心尖部直至基底部，共8～10層；設(shè)定掃描參數(shù)：以心肌信號(hào)最低層面為依據(jù)確定T1，設(shè)定TE為3.2 ms，TR設(shè)置為6.8 ms，F(xiàn)OV設(shè)置為36 cm×36 cm，重建矩陣設(shè)置為256×256，設(shè)置翻轉(zhuǎn)角為25°，層厚設(shè)置為8 mm。

1.3 觀察指標(biāo)

對(duì)比兩組心功能參數(shù)，左心室心肌應(yīng)變參數(shù)，分析AMI左室各節(jié)段心肌應(yīng)變變化情況，并分析梗死節(jié)段預(yù)測(cè)中AMI左室心肌階段應(yīng)變參數(shù)的作用。①將掃描所得圖像上傳至工作站，運(yùn)用3D-short工具于四腔長(zhǎng)軸對(duì)左心室范圍進(jìn)行劃定，于短軸層面舒張及收縮末期描繪心外膜及心內(nèi)膜輪廓，經(jīng)軟件計(jì)算得出左心室收縮末期容積（left ventricular end systolic volume，LVESV）、左心室舒張末期容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、每搏輸出量（stroke output，SV）、心輸出量（cardiac output，CO）及左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。②應(yīng)用TissueTracking工具于舒張末期對(duì)心外膜及心內(nèi)膜輪廓進(jìn)行勾畫，采用軟件追蹤功能以心動(dòng)周期內(nèi)心肌變化為依據(jù)對(duì)心肌運(yùn)動(dòng)改變進(jìn)行追蹤，得出2D短軸環(huán)向應(yīng)變（2D SA Ecc）、2D短軸徑向應(yīng)變（2D SA Err）、2D長(zhǎng)軸徑向應(yīng)變（2D LA Err）、2D長(zhǎng)軸縱向應(yīng)變（2D LA Ell）、3D整體環(huán)向應(yīng)變（3D Ecc）、3D整體徑向應(yīng)變（3D Err）及3D整體縱向應(yīng)變（3D Ell），將心室壁分為心尖段、基底段及中間段，心肌節(jié)段共16個(gè)。③以LGE陽性結(jié)果為依據(jù)對(duì)梗死節(jié)段進(jìn)行判斷，應(yīng)用TissueChar工具于短軸各層面對(duì)心外膜及心內(nèi)膜輪廓進(jìn)行勾畫，并對(duì)比各節(jié)段圖像，分為遠(yuǎn)隔節(jié)段、梗死節(jié)段及相鄰節(jié)段3個(gè)亞組。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用（± s）表示，行t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)（n）和百分率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線、ROC曲線下面積（area under curve，AUC）、靈敏度、特異度比較兩種工具的預(yù)測(cè)價(jià)值，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組心功能參數(shù)對(duì)比

AMI組LVEF、SV及CO水平均顯著低于對(duì)照組；AMI組LVEDV、LVESV水平高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組心功能參數(shù)比較（ ± s，%）

表1 兩組心功能參數(shù)比較（ ± s，%）

注：AMI，急性心肌梗死；LVEF，左室射血分?jǐn)?shù)；LVEDV，左心室舒張末期容積；LVESV，及左心室收縮末期容積；SV，每搏輸出量；CO，心輸出量。

2.2 兩組左心室心肌應(yīng)變參數(shù)對(duì)比

AMI組2D與3D各方向的整體心肌應(yīng)變值均低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組左心室心肌應(yīng)變參數(shù)比較（ ± s，%）

表2 兩組左心室心肌應(yīng)變參數(shù)比較（ ± s，%）

注：AMI，急性心肌梗死；2D SA Ecc，2D短軸環(huán)向應(yīng)變；2D SA Err，2D短軸徑向應(yīng)變；2D LA Err，2D長(zhǎng)軸徑向應(yīng)變；2D LA Ell，2D長(zhǎng)軸縱向應(yīng)變；3D Ecc，3D整體環(huán)向應(yīng)變；3D Err，3D整體徑向應(yīng)變；3D Ell，3D整體縱向應(yīng)變。

2.3 AMI左室各節(jié)段心肌應(yīng)變變化情況分析

相鄰節(jié)段、梗死節(jié)段在2D、3D各方向的節(jié)段心肌應(yīng)變值均低于正常節(jié)段，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 AMI左室各節(jié)段心肌應(yīng)變變化情況（ ± s，%）

表3 AMI左室各節(jié)段心肌應(yīng)變變化情況（ ± s，%）

注：與梗死節(jié)段比較，aP＜0.05；與相鄰節(jié)段比較，bP＜0.05。

指標(biāo)正常對(duì)照節(jié)段（n=558）相鄰階段（n=298）梗死節(jié)段（n=243）遠(yuǎn)隔節(jié)段（n=312）2D SA Err41.26±15.9518.24±10.6224.21±11.25a30.82±14.56ab 2D SA Ecc-20.75±5.16-11.66±6.58-14.55±5.85a-17.24±6.16ab 2D LA Err31.24±14.59 19.65±9.78 21.56±8.26 27.54±10.25ab 2D LA Ell-15.59±6.48-11.48±4.91-11.95±4.87-14.59±4.59ab 3D Err 42.16±20.58 19.24±9.27 25.36±12.2542.46±13.59ab 3D Ecc -21.49±6.85-13.75±5.88-16.55±6.72a-16.87±8.05a 3D Ell -13.25±6.26 -8.54±3.64 -8.45±3.66 -7.98±3.21

2.4 AMI左室心肌應(yīng)變參數(shù)對(duì)梗死節(jié)段的預(yù)測(cè)作用分析

預(yù)測(cè)梗死節(jié)段時(shí)，3D Ecc敏感性最高，2D SA Ecc特異性最高，見表4。

表4 AMI左室心肌應(yīng)變參數(shù)對(duì)梗死節(jié)段的預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討論

心肌應(yīng)變指肌纖維在一個(gè)心動(dòng)周期中所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)形變，已有研究發(fā)現(xiàn)，心肌應(yīng)變指數(shù)用于心肌功能評(píng)估相較于LVEF更為敏感，可準(zhǔn)確反映心臟收縮期功能[6]。CMR可通過無創(chuàng)檢查完成對(duì)心臟結(jié)構(gòu)、功能等檢查與評(píng)價(jià)，不僅是臨床檢測(cè)梗死瘢痕心肌的金標(biāo)準(zhǔn)，也是心肌功能評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)[7]。CMR-TT具有可重復(fù)操作、成像時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，可對(duì)心臟運(yùn)動(dòng)、形變等情況進(jìn)行定量評(píng)估，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于多種心臟疾病的診斷及評(píng)估中[8-10]。

人體心肌纖維分布較為復(fù)雜，不僅包括心外膜心肌、心內(nèi)膜心肌，還包括心肌中層纖維，正常心室運(yùn)動(dòng)需以上各方向心肌纖維緊密合作。心肌應(yīng)變是對(duì)心肌形變實(shí)現(xiàn)定量測(cè)量的一種重要方法，可評(píng)估心肌段長(zhǎng)度變化情況，負(fù)值提示心肌增厚縮短，而正值提示心肌變薄延長(zhǎng)[11]。心肌收縮運(yùn)動(dòng)可從3個(gè)方向計(jì)算應(yīng)變值，即徑向、縱向及環(huán)向。已有大量研究證實(shí)，心肌應(yīng)變參數(shù)用于心臟功能早期評(píng)估相較于LVEF更為敏感。應(yīng)用CMR-TT技術(shù)評(píng)估AMI后心肌應(yīng)變，僅需通過常規(guī)序列掃描成像及后處理，即可得出準(zhǔn)確評(píng)估數(shù)據(jù)，該種技術(shù)對(duì)功能恢復(fù)評(píng)估、梗死范圍判斷等均不亞于LGE，且無需造影劑、特殊序列，具有可重復(fù)操作、成像時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，患者接受度更高[12-14]。此外，國(guó)外研究證實(shí)Ecc可用于左心室重構(gòu)預(yù)測(cè)，且與左心室功能具有直接相關(guān)性。本研究結(jié)果顯示，采用CMR-TT技術(shù)對(duì)97例AMI患者開展檢查，結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，AMI組左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、每搏輸出量（SV）、心輸出量（CO）均更低，左心室舒張末期容積（LVEDV）及左心室收縮末期容積（LVESV）水平均更高（P＜0.05）；與對(duì)照組比較，AMI組2D與3D各方向的整體心肌應(yīng)變值均更低（P＜0.05）；預(yù)測(cè)梗死節(jié)段時(shí)，3D環(huán)向應(yīng)變（3D Ecc）敏感性最高，2D短軸環(huán)向應(yīng)變（2D SA Ecc）特異性最高。提示應(yīng)用CMR-TT技術(shù)對(duì)心肌梗死早期進(jìn)行檢查，并結(jié)合心肌應(yīng)變?cè)u(píng)估，可快速鑒別胸痛原因，準(zhǔn)確判斷梗死范圍[15]。

綜上所述，CMR-TT技術(shù)用于AMI后心肌應(yīng)變?cè)u(píng)估，能夠準(zhǔn)確反映心肌受損程度，有利于識(shí)別心室重構(gòu)，為臨床診治提供指導(dǎo)。