心脏磁共振成像诊断冠状动脉慢性完全闭塞病变心肌活性的研究进展

栗佳男 张丽君 贺毅 吕树铮 宋现涛

心脏磁共振成像诊断冠状动脉慢性完全闭塞病变心肌活性的研究进展

栗佳男 张丽君 贺毅 吕树铮 宋现涛

慢性完全闭塞病变；心脏磁共振成像；心肌活性

1 冠状动脉慢性完全闭塞病变概述

冠状动脉慢性闭塞病变（CTO）是指冠状动脉管腔完全闭塞且闭塞时间＞3个月的病变[1]。尽管新的治疗设备、器械以及技术的出现，对于CTO介入治疗的成功起到了重要作用[2]，但CTO的经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）仍然是冠心病介入治疗领域的热点与难点。在PCI术前对CTO进行合理影像学评估，对术者采取更加合理的治疗策略和提高PCI成功率具有非常重要的意义。

CTO存在的危害极大，严重影响闭塞血管支配区域的血液供应，导致心肌细胞凋亡，加重心室重构，降低心肌收缩力。PCI可使完全闭塞的血管得到再通，冬眠心肌血流恢复灌注，心肌收缩力和泵血功能提高，心功能改善，抑制左心室重构，降低不良心血管事件发生率。

2013年美国心脏病学会（ACC）/美国心脏协会（AHA）CTO行PCI的适应证更新为：CTO开通条件为在临床上应该存在心肌缺血证据，可以证明缺血区域存在存活心肌[3]。因此，确定CTO的心肌活性对于进一步治疗和患者预后具有重要意义。

2 存活心肌的定义与分类

冠状动脉严重狭窄或完全闭塞经血运重建再次开通后，原来功能异常的心肌节段功能可逐渐恢复正常，这些可恢复功能的心肌称为存活心肌。存活心肌分为三种类型，包括顿抑心肌、冬眠心肌和伤残心肌。顿抑心肌是由于心肌短暂的缺血使心肌收缩或舒张功能发生障碍，血流恢复后往往在数小时甚至数周后心肌功能可以完全恢复正常。冬眠心肌是指冠状动脉血流灌注减少时，心肌功能逐渐降低，当血流恢复正常或心肌耗氧量降低时，心肌功能可恢复正常。伤残心肌是指冠状动脉严重狭窄或闭塞导致心肌缺血数小时，造成心内膜下心肌梗死，梗死区残留潜在存活的受损心肌。

3 心脏磁共振成像（cardiac magnetic resonance，CMR）在诊断心肌活性方面的应用

3.1 CMR的发展现状

冠状动脉造影在诊断心肌活性方面存在缺陷，非侵入性的检查技术，如传统的核医学成像、负荷超声心动图以及心电图一直是分析心肌活性和检测心肌缺血主要的检测方法[4]。然而，CMR是一项发展迅速的非侵入性成像技术，可以获得高分辨率的图像并且没有电离辐射[4]。

CMR十年前就已成为诊断心肌活性主要的方法，至今在判定心肌活性技术中处于领先地位[5-6]。虽然CMR没有像超声心动图、冠状动脉CT血管造影得到广泛应用，但考虑到CMR的高分辨率，能够界定心肌梗死程度，并且可以分析室壁运动、射血分数及左心室容积，CMR的应用将会更加广泛。

3.2 CMR检测心肌活性的方法

目前，通过CMR来分析存活心肌的几种方法，包括钆对比剂延迟强化（late gadolinium enhancement，LGE）来界定心肌梗死透壁程度，多巴酚丁胺负荷CMR监测负荷诱导下室壁运动的变化，以及对CMR静息图像室壁厚度的分析[5]。

3.2.1 LGE CMR Kim等[7]率先报道了运用LGE CMR分析心肌活性。之后LGE CMR成为了分析心肌活性标准的影像学技术，现在已经被广泛采用。最初LGE被称为对比剂延迟增强（delayed contrast enhancement，DCE），这个概念第一次在动物实验中得到证实，且目前还在使用[8-9]。钆对比剂注射后，可渗入到梗死心肌的非存活组织间隙中，并保持一段时间，通过钆对比剂积累的量定义瘢痕厚度；而没有钆对比剂增强的所有组织被定义为是存活的，然而这些组织功能能否得以恢复是不确定的。延迟强化透壁程度定义为延迟强化心肌组织占正常心肌组织的百分比，通常延迟强化透壁程度大于50%被认为是非存活心肌，延迟强化透壁程度越高，心肌组织具有心肌活性的可能性越低。也有其他的研究通过运用LGE对心肌活性进行评估[10-14]。近期有文献报道了LGE可作为存活心肌的预测指标以及钆对比剂早期强化（early gadolinium enhancement，EGE）作为急性心肌梗死后心肌抢救提示指标的重要性[15]。

3.2.2 多巴酚丁胺负荷CMR 多巴酚丁胺负荷CMR类似于高分辨率负荷超声心动图，随着多巴酚丁胺负荷剂量的增加，室壁运动或室壁增厚的变化与心肌存活状态相关。心肌节段室壁运动改善提升一级（比如室壁由无运动变为运动减退或室壁运动减退变为运动正常）可预示着血运重建后心脏功能的改善。在多巴酚丁胺负荷期间，如果收缩期室壁增厚≥2 mm，可认为此区域的心肌是存活的，这项技术被用来分析存活心肌要早于LGE[16]。

3.2.3 静息CMR 静息状态下舒张末期室壁厚度（endsystolic wall thicness，EDWT）是另外一个表示心肌活性的指标，EDWT≥5.5 cm可认为此区域具有存活心肌，并且可以用作血运重建术后心脏功能恢复的分界值[17]。

3.3 LGE CMR与正电子发射断层显像（positron emission tomography，PET）的对比

PET是目前公认的评估心肌活性的金标准。与PET相比，LGE CMR无法区分心外膜非增强区域的正常心肌与冬眠心肌[18]。正常心肌在介入治疗后一般不会出现收缩功能的改变，然而冬眠心肌被证实会出现心肌收缩功能的改善，在PET显像中冬眠心肌表现为典型的不匹配图像。Patterson等[19]研究表明，对于延迟强化透壁程度为25%～75%的心肌区域，使用LGE CMR分析此区域心肌活性存在36%的不确定性。另外，在心肌延迟强化透壁程度为25%～75%时，多巴酚丁胺负荷CMR可以提高诊断心肌活性的准确性[20]。

3.4 CMR在临床中的应用

多项研究表明，通过CMR分析心肌活性可以预测CTO患者的临床预后[21-24]。Cardona等[21]研究显示，CMR证实具有心肌活性的CTO闭塞血管所支配的心肌区域，通过PCI开通闭塞血管，6个月后对患者进行随访，患者的左心室舒张末期容积（left ventricular end diastolic volume，LVESV）显著降低［（143±58）ml比（160±54）ml，P=0.029］，左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）得到改善［（37.7 ± 8 ）% 比 (31.3 ± 7.4） %，P＜ 0.001］ ，心肌灌注缺损的心肌节段数较前减少［（ 0.2 ± 0.5）比（0.5 ± 1），P= 0.043］ ，患者心绞痛比例减少 (3.1% 比34.4%，P= 0.002），NYHA分级Ⅰ级、Ⅱ级患者比例较前增加（100%比72%，P= 0.004），轻或中度运动异常的心肌节段较前改善［（8.5 ± 4.5）比（11.2 ± 3.5），P= 0.001］，重度运动异常、无运动、反向运动的心肌节段较前显著减少［（5.7 ± 3.5）比（8.3 ± 4.6），P= 0.002］。Ripley 等[22]研究表明，对于CTO患者，CMR的LGE与CTO闭塞血管的侧支循环等级成反比，与反映心肌室壁运动的室壁运动积分指数成正比，LGE越低，闭塞血管侧支循环的等级越高，闭塞血管所支配心肌区域的运动越好，具有存活心肌的可能性越大，从而可以预测患者的预后。

4 CMR的优点与缺点

CMR是一种非侵入性的检查方法，在一次检查过程中可以完成对心脏形态、心脏功能、心肌活性以及心肌灌注等多种指标的综合性评估[25]，具有非常高的时间和空间分辨率，可以通过定性、半定量或定量方法进行分析[26]。与诊断心肌活性的金标准PET检查相比，CMR的检查费用较低，对于减轻患者的经济负担具有重要意义。然而，CMR成像自身也存在一些不足，其优缺点如下。

优点：（1）高分辨率；（2）相对简便的成像过程；（3）钆对比剂具有良好的耐受性；（4）可在静息或非静息状态下分析心肌活性；（5）可在一次成像中综合分析心脏功能、心肌灌注和心肌活性；（6）具有更好的可重复性；（7）不依赖于解剖学；（8）不接受电离辐射；（9）可以分辨心内膜下与心外膜下心肌梗死；（10）综合评估时具有良好的敏感度和特异度[4]。

缺点：（1）患者如果有心律失常会影响图像质量；（2）相对长的检查时间；（3）利用度有限；（4）检查费用较高；（5）禁忌证包括已植入除颤器、植入式起搏器患者；（6）屏住呼吸时图像质量最佳，呼吸过程中图像质量会下降；（7）具有幽闭恐惧症的患者无法完成此项检查；（8）许多肥胖患者不能适应心脏成像的扫描仪；（9）钆对比剂对肾可造成损害；（10）导致支架移位或支架发热[4]。

5 展望

随着CMR扫描设备以及成像技术的应用和普及，CMR对CTO心肌活性的诊断以及指导进一步的治疗将起到更加重要的作用，CMR未来将会在临床心肌活性分析中进一步体现自身的价值，更加全面和深刻理解CMR成像技术具有重要的意义。

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首都临床特色应用与成果推广（Z1611000005161139）

100029 北京，首都医科大学附属北京安贞医院心内科

宋现涛，Email：songxiantao@medmail.com.cn