心臟MR研究冠狀動脈微循環(huán)功能障礙進展

張耘博，趙新湘

(1.昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院醫(yī)學教育處，2.醫(yī)學影像中心，云南 昆明 650101)

隨著冠狀動脈介入技術的發(fā)展，急性心肌梗死(acute myocardial infarction， AMI)相關死亡率已明顯下降，但血管造影中仍有5.9%～7.4%的急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome， ACS)患者并無明顯狹窄[1-3]；另一方面，在已接受再血管化治療的急性ST段抬高型心肌梗死(ST segment elevation myocardial infarction， STEMI)患者中，仍有50%存在遠端動脈灌注不完全[4]，原因之一可能是冠狀動脈微循環(huán)功能障礙(coronary microvascular dysfunction， CMD)[5]。CMD不僅見于ACS，在心絞痛和非阻塞性冠心病(coronary artery disease， CAD)患者中的發(fā)病率也達26%～54%[6]。與非CMD患者相比，CMD患者全因死亡率(9.3%vs. 2.6%)和主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular events， MACE)發(fā)生率(16.9%vs. 4.5%)均更高[7]。侵入性檢查目前仍是診斷CMD的金標準，而心臟MR(cardiac MR， CMR)檢查因其無創(chuàng)、無輻射、多序列、多參數(shù)且易于開展等優(yōu)勢已逐漸受到臨床關注。本文就CMR評估CMD進展進行綜述。

1 CMD概述

冠狀動脈微循環(huán)由前小動脈(管徑100～500 μm)、小動脈(10 μm≤管徑<100 μm)、毛細血管(管徑<10 μm)及靜脈系統(tǒng)組成。CMD主要累及前小動脈及小動脈[8-9]，臨床表現(xiàn)多樣，首發(fā)癥狀可能為勞力性呼吸困難及胸痛等[10]。2007年，CAMICI等[8]提出將CMD分為4型，分別為非阻塞性CAD和非心肌病的CMD、心肌病的CMD、阻塞性CAD的CMD及醫(yī)源性CMD。2020年我國專家共識[11]將CMD分為5型，1型為無心肌病或心外膜阻塞的CMD，2型為有心肌病但無心外膜阻塞的CMD，3型為無心肌病但有心外膜阻塞的CMD，4型為醫(yī)源性CMD，5型為移植后CMD。近年來也有以CAD患者臨床表型和嚴重程度進行分型的文獻報道[5]。

2 診斷CMD

目前臨床診斷CMD尚缺乏統(tǒng)一標準。SCHINDLER等[12]提出4項診斷標準：①冠狀動脈血流儲備(coronary flow reserve， CFR)受損，可根據(jù)不同檢測方法選擇截斷值<2.5或<2.0；②存在冠狀動脈微血管痙攣，即缺血癥狀反復發(fā)作及動態(tài)心電圖改變，同時經(jīng)乙酰膽堿激發(fā)試驗除外心外膜冠狀動脈痙攣；③微血管阻力指數(shù)(index of microcirculatory resistance， IMR)>25；④冠狀動脈慢血流[心肌梗死溶栓試驗(thrombolysis in myocardial infarction, TIMI)幀數(shù)計數(shù)(TIMI frame count， TFC)>25]；認為滿足任意一項時應考慮存在CMD。IMR與真實冠狀動脈微血管阻力顯著相關，其測值不受血流動力學變化即心外膜動脈狹窄的影響，可重復性好，已逐漸成為診斷CMD的金標準[13-14]。

3 CMR評估CMD

3.1 心肌灌注成像技術 心肌灌注成像技術是通過對比劑(如釓噴酸葡胺)顯影，結合靜息和負荷圖像后處理，分析釓劑通過心肌不同時相的信號強度變化，以定性、定量評估冠狀動脈微血管功能。心肌灌注成像主要為首過灌注成像技術，分為靜息顯像和負荷顯像，后者又分為藥物負荷和運動負荷，通過對比劑顯像，屬藥物負荷灌注顯像。對比劑首次通過正常心肌時，T1加權序列可見心肌輕度均勻強化；通過病變區(qū)域時，因微血管結構和功能改變使局部血流量降低而致心內膜下局部T1加權信號降低[15]。靜脈注射藥物(如腺苷、雙嘧達莫等)后，冠狀動脈微循環(huán)和功能正常區(qū)域血流量增加，而病變區(qū)域前小動脈及小動脈舒張功能異常，病變程度嚴重區(qū)域甚至可能出現(xiàn)“竊血”現(xiàn)象，加重部分心肌節(jié)段缺血，使心內膜下信號強度對比更為明顯[16]。

目前用于評估CMD的灌注成像技術主要測量心肌灌注儲備指數(shù)(myocardial perfusion reserve index， MPR=MPR負荷/MPR靜息)，最常采用的方法包括半定量首過灌注(通過灌注分析專用軟件測量心肌灌注曲線的最大上升斜率)和相位編碼速度標識技術(定量評估冠狀竇血流)。KOTECHA等[17]以全像素化定量心肌灌注mapping技術測量CMD患者藥物負荷下的心肌血流量(myocardial blood flow， MBF)和MPR，發(fā)現(xiàn)以節(jié)段性壓力MBF≤2.19 ml/(min·g)預測異常IMR的準確率為71%、特異度為70%，進一步證實了灌注成像技術所測參數(shù)與微循環(huán)功能障礙的相關性。BORLOTTI等[18]通過靜息灌注顯像發(fā)現(xiàn)，STEMI患者再血管化后1～3天梗死區(qū)MBF較正常心肌區(qū)明顯下降[(0.76±0.20)ml/(min·g)vs. (1.02±0.21)ml/(min·g)]；6個月后復查靜息灌注顯像，梗死區(qū)MBF較急性期明顯升高[(0.85±0.22)ml/(min·g)]，提示灌注成像技術可用于評估STEMI患者再血管化后遠端微循環(huán)功能改善狀況。

3.2 心肌T1 mapping與T2*mapping技術 T1 mapping可測量每個體素的T1弛豫時間，多用于評價心肌纖維化、心肌梗死后重塑及心肌炎等[19]。LEVELT等[20]發(fā)現(xiàn)血壓控制良好且不合并心外膜阻塞的中位病程7年2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus， T2DM)患者的T1值與健康人無顯著差異，注射腺苷后T2DM患者和對照組T1值均明顯升高，但T2DM組T1值變化小于對照組[(4.1±2.9)%vs. (6.6±2.6)%]，與MPR改變趨勢(1.60±0.44vs. 2.01±0.42)相一致，提示T2DM早期已出現(xiàn)微循環(huán)功能障礙。T2*mapping與T1 mapping技術類似，但T2*值僅在心肌內出血(intramyocardial hemorrhage， IMH)時降低，而在遠端心肌或梗死心肌中不發(fā)生變化，使其成為目前識別梗死核心出血的首選方法[4，21]。IMH是AMI的嚴重并發(fā)癥。LIU等[22]發(fā)現(xiàn)STEMI合并IMH患者的心肌酶升高程度、梗死面積均明顯高于無IMH者。CMR用于診斷IMH具有一定優(yōu)勢，可協(xié)助臨床醫(yī)師探究STEMI危險分層，為制定精準治療方案提供依據(jù)。

3.3 心肌應變(myocardial strain， MS)技術 CMR MS技術通過電影序列后處理得到相應形變參數(shù)，可定量評估心肌整體或局部的徑向、圓周及縱向收縮力，近年來廣泛用于評估左心室、右心室和左心房功能，旨在為進一步觀察CMD患者心臟形態(tài)學特征提供依據(jù)。PODLESNIKAR等[23]發(fā)現(xiàn)STEMI患者伴微血管阻塞(microvascular obstruction， MVO)和IMH者梗死節(jié)段圓周應變明顯降低；LANGE等[24]報道，AMI合并MVO患者遠端心肌圓周應變增加，且其MACE事件發(fā)生率上升。TAMARAPPOO等[25]發(fā)現(xiàn)女性非阻塞性冠狀動脈缺血疾病患者合并CMD時圓周應變增加[(-23.2±2.5)%vs. (22.1±3.0)%]，提示心臟做功增加可能是患者出現(xiàn)心絞痛癥狀的原因，并可能預示其預后不良。

3.4 心肌循環(huán)時間(myocardial transit-time， MyoTT) MyoTT是評價微血管功能障礙的新方法，即CMR所測血液自主動脈經(jīng)冠狀動脈循環(huán)至冠狀靜脈竇口所需時間，目前主要用于評估心肌病患者微循環(huán)功能。CHATZANTONIS等[26]采用CMR對肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy， HCM)患者及正常對照組進行電影序列、釓對比劑延遲顯像和靜息首過灌注顯像，發(fā)現(xiàn)HCM患者MyoTT明顯長于對照組[11.0(9.1，14.5)svs. 6.5(4.8，8.4)s]，且MyoTT與HCM患者左心室最大室壁厚度、延遲強化及左心室整體縱向應變相關。測量MyoTT不具侵入性，也無須藥物負荷，為臨床早期評估患者是否存在CMD提供了新思路。

3.5 動脈自旋標記(arterial spin labeling， ASL)門控技術 ASL以動脈血中的水分子作為內源性對比劑進行灌注成像。YOON等[27]基于CMR-ASL研究發(fā)現(xiàn)健康人群腺苷負荷后MBF明顯高于靜息MBF[(4.58±2.14)ml/(g·min)vs. (1.75±0.86)ml/(g·min)]。DO等[28]報道，以CMR-ASL測量的實驗豬在壓力下的MBF較靜息狀態(tài)下明顯升高[(1.47±0.62)ml/(g·min)vs. (1.08±0.62)ml/(g·min)]；而在前降支血管阻斷90 min的豬模型，MBF較基線明顯下降。ARAMENDIA-VIDAURRETA等[29]發(fā)現(xiàn)，以ASL技術測量的異常心肌供血節(jié)段的MPR明顯低于正常心肌供血節(jié)段(1.36±0.78vs. 3.27±2.12)，且心肌整體ASL-MPR與其半定量首過灌注有很好的相關性，提示ASL-CMR可作為評估CMD患者的新方向。

4 小結

目前診斷CMD仍以侵入性檢查為主要手段，以采用多普勒壓力導絲所測IMR為金標準；但侵入性檢查創(chuàng)傷性大，操作不便，不利于長期隨診。CMR無創(chuàng)且支持多模態(tài)成像，用于評估冠狀動脈微血管結構和功能逐漸受到臨床重視。相信隨著CMR成像技術的不斷發(fā)展，其用于評估、診斷CMD將發(fā)揮更大作用。