慢性血栓栓塞性肺動脈高壓患者心室血池T2 Map特征及意義

鄧美，劉安琪，黃強，高倩，甄雅南，劉敏

1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院&北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院，北京 100730；2.中日友好醫(yī)院呼吸與危重癥科，北京 100029；3.中日友好醫(yī)院心血管外科，北京 100029；4.中日友好醫(yī)院放射診斷科，北京 100029；*通信作者 劉敏 mikie0763@126.com

慢性血栓栓塞性肺動脈高壓（chronic thromboembolic pulmonary hypertension，CTEPH）為第4大類肺動脈高壓，肺動脈血栓機化引起持續(xù)性肺動脈阻塞，繼發(fā)微血管床的血流再分布及肺血管重塑，使肺動脈壓力進行性升高，最終導(dǎo)致右心功能衰竭[1]。右心漂浮導(dǎo)管是評估肺動脈高壓的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但心血管磁共振（cardiovascular magnetic resonance，CMR）是一項無創(chuàng)、無輻射的檢查，可以直接評估心血管形態(tài)及功能，在心血管疾病診療中越來越受到重視[2-8]，在診斷及評估肺動脈高壓中起到越來越重要的作用[9]。

磁共振橫向弛豫時間定量成像（T2 mapping）是一種可精確測量橫向弛豫時間（T2）的定量技術(shù)，目前主要用于定量評估心肌水腫[10-12]，而縱向弛豫時間定量成像研究常用于量化評估心肌病纖維化[13]。對于血液T2 mapping研究相對心肌定量成像鮮有報道。既往研究顯示T2值對血氧飽和度敏感[14-16]，血液T2值與血氧飽和度直接相關(guān)。含氧血紅蛋白為抗磁性的低自旋，在T2上呈高信號，脫氧血紅蛋白為順磁性高自旋，在T2上呈低信號。細胞內(nèi)脫氧血紅蛋白含量越高，血氧飽和度越低，T2信號降低[17]。臨床上，部分CTEPH患者T2 mapping成像時顯示右心室與左心室血池在T2 Map圖上存在顯著信號差異，但具體特征及臨床意義鮮有報道。本研究假設(shè)T2 mapping可以檢測出CTEPH患者心室的血氧飽和度差異，觀察CTEPH患者與健康人群右心室與左心室T2 Map特征，比較健康人群與CTEPH患者右心室與左心室T2比值，分析CTEPH患者右心室與左心室血池T2比值（ratio of right ventricular to left ventricular T2 values，RVT2/LVT2）與血流動力學(xué)的相關(guān)性，探討心室T2 mapping在評價CTEPH中的意義。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性納入2020年1月—2022年1月中日友好醫(yī)院國家呼吸臨床中心確診的CTEPH患者42例，平均年齡（47.5±9.1）歲，其中男20例，平均年齡（47.5±9.1）歲；女22例，平均年齡（49.8±7.3）歲。同時納入性別、年齡相匹配的42例健康人作為對照組，平均年齡（47.4±10.8）歲，其中男17例，平均年齡（47.4±10.8）歲；女25例，平均年齡（44.6±10.3）歲。CTEPH納入標(biāo)準(zhǔn)：①診斷為肺栓塞規(guī)范抗凝治療至少3個月后，且核素肺通氣/灌注顯像、CT肺動脈造影提示通氣/灌注不匹配以及慢性血栓形成，右心漂浮導(dǎo)管測量平均肺動脈壓>20 mmHg[18]；②CTEPH患者CMR在右心漂浮導(dǎo)管檢查前48 h內(nèi)完成；③CTEPH患者均行肺動脈血栓內(nèi)膜剝脫術(shù)，術(shù)后病理證實為慢性肺栓塞；④CMR包括采用TrueFISP T2MAP行舒張期四腔心層面T2 mapping成像。排除標(biāo)準(zhǔn)：①確診為其他類型肺動脈高壓、肺動脈腫瘤及動脈炎；②既往行肺動脈血栓內(nèi)膜剝脫術(shù)后或肺動脈球囊擴張術(shù)；③CMR不耐受而未完成檢查；④四腔心T2 mapping圖像質(zhì)量差；⑤血流動力學(xué)不全；⑥惡性腫瘤。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)（2019-123-K85），所有受檢者或家屬均簽署知情同意書。

1.2 CMR 采用西門子Aera 1.5T MR掃描儀，18通道體線圈。采用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動序列呼吸門控加心電門控，行心臟短軸、長軸四腔心及左心室長軸兩腔心、三腔心層面心臟電影序列掃描，短軸位采集6～8層；利用真實穩(wěn)態(tài)進動快速成像序列對心臟短軸、長軸四腔心及左心室長軸兩腔心進行T2 Map掃描。掃描參數(shù)：TR 293.27 ms，TE 1.06 ms，翻轉(zhuǎn)角70°，層厚8.0 mm，體素1.9×1.9×8.0 mm3，T2準(zhǔn)備：0 ms、25 ms、55 ms，分辨率192×144，并行采用因子2；帶寬1 184 Hz。

1.3 心室血池T2 map參數(shù)測量 在四腔心T2 Map自動生成的偽彩圖上沿心內(nèi)膜勾畫左心室和右心室感興趣區(qū)，重復(fù)測量3次右心室腔血池T2（RVT2）及左心室腔血池T2值（LVT2），計算平均值。繪制感興趣區(qū)時避免提取心肌及乳頭肌。最后計算RVT2/LVT2。

1.4 血流動力學(xué)測定 采用右心漂浮導(dǎo)管測定血流動力學(xué)，Swan-Ganz導(dǎo)管測量指標(biāo)為右心室壓力、收縮期肺動脈壓、舒張期肺動脈壓、平均肺動脈壓、肺毛細血管楔壓、右心房血氧飽和度、右心室血氧飽和度、肺動脈血氧飽和度、股動脈血氧飽和度。用Fick法測定心排血量、心指數(shù)、肺血管阻力。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS 26.0軟件。正態(tài)分布的計量資料以±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以例數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）評價測量值測量右心室、左心室3次測定T2值的一致性。采用Pearson相關(guān)分析CTEPH患者心室血池RVT2/LVT2與右心功能及血流動力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本資料 CTEPH組與對照組受檢者性別、年齡、身高、體重指數(shù)、心率比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表1。CTEPH組患者右心功能指標(biāo)及肺血流動力學(xué)參數(shù)見表2。

表1 CTEPH組與對照組基本臨床資料比較

表2 CTEPH組患者右心功能指標(biāo)及肺血流動力學(xué)參數(shù)（±s）

表2 CTEPH組患者右心功能指標(biāo)及肺血流動力學(xué)參數(shù)（±s）

注：CTEPH：慢性血栓栓塞肺動脈高壓

項目數(shù)值右心功能右心室射血分數(shù)（%）38.32±10.55右心室舒張末期容積（ml）212.73±103.49右心室收縮末期容積（ml）136.43±82.90右心室心搏出量（ml）76.35±30.22右心室心輸出量（L/min）5.44±2.48右心室舒張末期容積指數(shù)（ml/m2）123.11±51.42右心室收縮末期容積指數(shù)（ml/m2）79.03±45.98肺血流動力學(xué)參數(shù)平均肺動脈壓（mmHg）43.7±11.6收縮期肺動脈壓（mmHg）78.7±19.9舒張期肺動脈壓（mmHg）26.8±9.3肺血管阻力（Wood）11.9±6.1肺毛細血管楔壓（mmHg）10.0±4.0心指數(shù)[L/（min·m2）]1.9±0.7右心房壓（mmHg）5.4±5.0右心室壓（mmHg）28.9±8.9右心房血氧飽和度（%）65.8±10.1右心室血氧飽和度（%）65.0±10.8肺動脈血氧飽和度（%）65.1±11.3股動脈血氧飽和度（%）98.1±2.7

2.2 心室T2 Map特征 CTEPH組右心室、左心室測量3次可重復(fù)性較好（ICC=0.974、0.963，P<0.001）；對照組右心室、左心室測量3次可重復(fù)性較好（ICC=0.917、0.931，P<0.001）。與對照組比較，CTEPH患者右心室血池T2 Map信號較左心室心血明顯減低（圖1）；CTEPH組RVT2值及RVT2/LVT2較對照組顯著減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001）；兩組LVT2值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表3。

圖1 CMR四腔心層面T2 mapping成像。A.男，33歲，CTEPH（平均肺動脈壓38 mmHg，肺血管阻力10.0 Wood）：右心室血池RVT2 100 ms，左心室血池LVT2 179 ms，RVT2/LVT2 0.559；B.女，43歲，CTEPH（平均肺動脈壓58 mmHg，肺血管阻力15.6 Wood）：右心室血池RVT2 175 ms，左心室血池LVT2 97 ms，RVT2/LVT2 0.554；C.男，37歲，對照組：右心室血池RVT2 150 ms，左心室血池LVT2 169 ms，RVT2/LVT2 0.887

表3 CTEPH組與對照組心室血池T2 mapping參數(shù)比較（±s）

表3 CTEPH組與對照組心室血池T2 mapping參數(shù)比較（±s）

注：CTEPH：慢性血栓栓塞性肺動脈高壓；RVT2：右心室血池T2；LVT2：左心室血池T2；T2 mapping：橫向弛豫時間定量成像

右心室血池RVT2（ms） 118.38±20.85 141.88±15.13 5.914 <0.001 0.250 RVT2/LVT2 0.74±0.16 0.86±0.12 3.673 <0.001左心室血池LVT2（ms）162.33±22.77 168.14±23.15 1.158

2.3 CTEPH患者心室血池RVT2/LVT2與右心功能血流動力學(xué)的關(guān)系 CTEPH患者心室血池RVT2/LVT2與右心室舒張末期容積、右心室收縮末期容積、右心室舒張末期容積指數(shù)、右心室收縮末期容積指數(shù)均呈負相關(guān)（r=-0.375、-0.375、-0.387、-0.378，P<0.05）。CTEPH患者心室血池RVT2/LVT2與肺動脈收縮壓、肺動脈舒張壓、右心房壓、右心室壓、肺血管阻力、肺毛細血管楔壓均呈負相關(guān)（r=-0.324、-0.362、-0.353、-0.386、-0.534、-0.386，P<0.05），與心指數(shù)、右心房血氧飽和度、右心室血氧飽和度、肺動脈血氧飽和度均呈正相關(guān)（r=0.600、0.603、0.648、0.582，P<0.001），與平均肺動脈壓及股動脈血氧飽和度均無顯著相關(guān)性（r=-0.295、0.248，P>0.05）。

3 討論

本研究顯示，CTEPH患者心室血池RVT2/LVT2較健康人群減低，心室血池RVT2/LVT2與右心室舒張末期容積、右心室收縮末期容積、右心室舒張末期容積指數(shù)、右心室收縮末期容積指數(shù)呈負相關(guān)，與肺動脈收縮壓、肺動脈舒張壓、肺毛細血管楔壓、右房壓、右心室壓、肺血管阻力等血流動力學(xué)指標(biāo)呈負相關(guān)，與肺動脈血氧飽和度、右心房血氧飽和度、右心室血氧飽和度、右心指數(shù)呈正相關(guān)。

本研究顯示，CTEPH患者RVT2值較健康人群明顯減低，而LVT2值無明顯變化，RVT2/LVT2較健康人群減低，其原因是CTEPH患者肺血管重構(gòu)導(dǎo)致肺血管阻力及肺動脈壓力進行性升高[19]，氣/血交換減少，血液中紅細胞內(nèi)脫氧血紅蛋白增高，肺血管內(nèi)、右心房和右心室血氧飽和度減低，因此肺血管、右心房和右心室的T2值減低，與健康人群比較有明顯的信號差異。盡管CMR心腔內(nèi)血液T2信號會受到高血流速度、磁場不均勻以及部分容積效應(yīng)等的影響，但本研究結(jié)果進一步證實了右心室血池T2值與右心血氧飽和度的相關(guān)性。

既往研究通過Luz-Meiboom化學(xué)交換模型量化血液T2值與血氧飽和度的關(guān)系，表明血液T2值與血氧飽和度呈正相關(guān)，并通過體外實驗和動物實驗測量T2值以獲得血氧飽和度[14,20-21]。Emrich等[22]證實RVT2/LVT2作為一個成像標(biāo)志物識別右心室疾病患者左向右分流的可行性，該研究證實在不考慮磁場強度的情況下檢測血液氧合水平差異的可行性，盡管沒有直接量化血氧飽和度，但通過左心及右心血池T2值的相對差異可以檢測到右心血氧異常。

本研究結(jié)果顯示，心室血池RVT2/LVT2與容積參數(shù)呈負相關(guān)，與肺血管阻力肺毛細血管楔壓、右心房壓及右心室壓等血流動力學(xué)參數(shù)呈負相關(guān)；與右心指數(shù)及肺動脈、右心血氧飽和度呈正相關(guān)，反映了CTEPH的病理生理狀態(tài)：隨著肺動脈壓及肺血管阻力升高，右心前負荷增加，右心室容積增加，此外肺泡氣血交換能力越低，導(dǎo)致肺動脈及右心血氧飽和度越低，右心血液紅細胞內(nèi)脫氧血紅蛋白含量越高，導(dǎo)致血池T2值降低。CTEPH患者肺血管阻力越高，右心功能減低，最終導(dǎo)致肺泡毛細血管內(nèi)參與氣血交換的含脫氧血紅蛋白的紅細胞增多，因此右心指數(shù)與RVT2/LVT2呈負相關(guān)。本研究在臨床上進一步證實心臟血池T2 mapping技術(shù)可以檢測血氧飽和度的差異。

本研究為前瞻性研究，存在以下不足：①納入樣本量較小，心室血池T2與血流動力學(xué)、心臟功能的關(guān)系有待進一步驗證；②右心漂浮導(dǎo)管是一項有創(chuàng)檢查，無法確定心室血池T2與血氧飽和度的確切關(guān)系；③本研究僅分析了心室血池RVT2/LVT2與血流動力學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性，有待深入開展與臨床指標(biāo)等其他定量參數(shù)的相關(guān)對照分析。

總之，CTEPH患者的肺血管阻力升高，右心氧飽和度減低，導(dǎo)致心室血池RVT2/LVT2減低，血池的T2 mapping可以反映CTEPH的心室血池氧飽和度，可能成為無創(chuàng)性評估CTEPH患者血流動力學(xué)的一項指標(biāo)。