3.0T MR高分辨心肌灌注诊断心肌梗死的价值

沈比先 陈 盔 曾志斌 谭四平 谢井文 黄岸容 杨 洋

广东医科大学附属南山医院，广东深圳 518052

3.0T MR高分辨心肌灌注诊断心肌梗死的价值

沈比先 陈 盔 曾志斌 谭四平 谢井文 黄岸容 杨 洋

广东医科大学附属南山医院，广东深圳 518052

目的探讨3.0T MR高分辨心肌灌注成像（MRHMPI）对判断冠心病心肌梗死时存活心肌及梗死心肌的价值。方法选取2014年6月～2016年5月年期间有心肌梗死病史的患者38例，进行形态学、心脏电影及高分辨率心肌灌注成像；另选取8例用常规扫描与高分辨率扫描，对形态学及延迟扫描图像进行自身对比。结果29例（76.3%）病变区首过期显示灌注减低，9例(23.7%)灌注正常；延迟期强化35例（92.1%），其中单纯透壁型增强12例（35.0%），单纯非透壁增强9例（23.7%），混合型14例（44.7%），无增强3例（7.9%）。38例共646个心肌节段，129个心肌节段受累，其中83个节段（64.3%）室壁增厚率下降；室壁运动降低19例，消失8例，矛盾运动5例。38例高分率扫描的图像质量明显高于8例常规扫描图像质量, 其差异有统计学意义（P＜0.01）。结论MRHMPI能清楚显示心肌受损的部位、范围、透壁性及其信号的变化特性，配合心脏电影能观察受损心肌的室壁厚度及运动变化情况，能准确评估梗死心肌和活性心肌，为心肌梗死患者的临床诊断、治疗以及预后判断提供客观依据。

磁共振成像；心肌梗死；心肌活性；心肌灌注

随着人们生活水平的提高及生活习惯的改变，心肌梗死已成为影响国人身体健康及生活质量的主要原因之一。心肌梗死后患者治疗方法的选择及预后评估越来越受到临床的重视。MRI 无电离辐射，组织分辨率高，具有多方位和多参数成像及可重复性高等优势，能清晰的显示心脏结构，准确的表达心功能，近年来随着 MR 硬件和软件的改进，3T MR由于磁场强度的增加，结合32通道心脏线圈的应用，可以获得更高时间、空间分辨率，可对心脏进行全心灌注成像，除了能更好判断活性心肌及梗死心肌。这些优势是其它影像学检查无法比拟的。因此，3T MR高分辨成像技术能为冠心病患者的病情随访、治疗方案选择、疗效评价和预后评估提供客观可靠地依据，具有重要的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014年6月～2016年5月有心肌梗死病史的患者38例进行高分辨率MR成像，男28例，女10例，均龄52.6岁。有心电图、DSA等临床诊断资料，患者病程1周～ 12个月；主要症状有：胸闷20例，心悸18例，胸骨后疼痛12例，心绞痛6例，体力活动时有心慌、气短、疲劳5例；ECG：ST段水平下移32例、抬高7例，T波抬高6例，倒置25例，病理性Q波10例。

另选取8例用常规扫描与高分辨率扫描，对形态学及延迟扫描图像进行自身对比。

1.2 扫描设备、扫描方法及扫描步骤

1.2.1 病例组使用西门子MR扫描仪3.0T Skyra，采用高分辨率32通道体部相控阵列线圈及心电门控，R波触发。具体扫描步骤为：

第一步，常规形态学扫描：常规应用TSE序列或（和）Haste序列；TR 600，800 ms， TE 70，27ms；Voxel size：1.3×1.3×6mm；resolution 256×256；FOV 320mm×80%；常规扫描体位：短轴位、四腔位及左室垂直长轴位。

第二步，首过灌注扫描：肘静脉植入留置针，以4mL/s速度注入对比剂Gd-DTPA， 其量为0.1mmol/kg，以相同速度注入20mL生理盐水后进行扫描；扫描序列：True-FISP，扫描参数：TR 155.48ms；TE 1.03ms，TI 95ms，Flip angle 10度，FOV 320mm×80%；Voxel size：1.3×1.3×8mm，resolution 256×256。扫描体位：短轴位，从心底往心尖无间距扫描4层，连续成像50次周期；四腔位及左室垂直长轴位各扫描一层。首过灌注结束后再以2mL/s速度注入Gd-DTPA 0.1mmol/kg，以相同速度同时注入20mL生理盐水，10～15min后进行延迟扫描。

第三步，电影序列：扫描序列True-FISP： TR=39.24ms，TE=1.43ms，Voxel size：1.6×1.6×6mm，resolution 208×137；扫描范围：从心底部二尖瓣到心尖，常规短轴位，共9 ～ 12层、四腔位及左室垂直长轴位1～3层。

第四步，延时扫描：首过10～15min后进行，扫描序列为PSIR序列：TR 760ms，TE=1.09ms，Voxel size：1.3×1.3×4mm，resolution 256×256，FOV：320×78.%；翻转角=15°。扫描范围：短轴位，从心底部二尖瓣到心尖，四腔位及左室垂直长轴位1 ～ 3层。

1.2.2 对照组扫描参数 形态学扫描：常规应用TSE序列；TR 600，ms， TE 70； Voxel size：1.9×1.9× 8mm；resolution 208×166.4，FOV 340mm×80%；灌注延迟扫描：扫描序列为PSIR序列：TR 760ms，TE=1.09ms，Voxel size：1.9×1.9×8mm，resolution 192×142，FOV 360mm×80%；翻转角=15°。扫描范围：同实验组。

1.3 图像评估

由两位高年资放射科医师行盲法分析，以意见一致为评判指标；左室心肌分段采取美国心脏学会左室壁17段分段标准。分析内容有：扫描图像质量分析（优良：图像清晰、信噪比高、有良好的空间分辨率，能清晰的显示病变心肌；否则为差）；形态及心功能分析，梗死心肌形态、范围、程度、信号改变等。

1.4 统计学方法

采用SPSS23.0对数据资料进行统计学分析，计算资料用百分率表示，组间比较采用χ2（Chi-square test）检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 图像质量分析

38例高分辨率扫描除2例形态学图像四腔心位及1例延迟短轴位有呼吸伪影不适宜评价外，其他图像，包括心脏电影及灌注成像图像质量均为优良。两组图像质量比较：按每例形态学12幅、延迟扫描10幅计算，高分辨实验组共计836幅，优良图像824幅；对照组共计176幅，优良图像146幅。见表1。

表1 图像质量优良率比较

2.2 形态及功能改变：

2.2.1 形态学改变 38例中，左室壁变薄28例（73.7%），正常10例（26.3%）；室壁瘤形成5例（13.2）。

2.2.2 室壁增厚率 在心脏短轴位上进行测量，以收缩末期心肌厚度减去舒张末期心肌厚度，设阈值为2mm，少于2mm为室壁增厚率下降，见图1～2。38例共646个心肌节段，129个心肌节段受累，其中83个节段的室壁增厚率下降，46个节段无明显下降。

2.2.3 室壁运动 在电影序列上进行观察：38例中，室壁运动降低19例，消失8例，矛盾运动5例，正常6例。

图1～2 左室后下壁明显变薄，室壁增厚率明显减低（黑箭）

2.3 首过灌注及心肌延迟扫描结果

2.3.1 38例首过心肌灌注信号改变 信号减低共29例（76.3%），9例正常（23.7）；延迟强化35例（92.1%），其中单纯透壁型增强12例（31.6%），单纯非透壁增强9例（23.7%），混合型14例（44.7%）；无增强3例（7.9%）。见图3～6。

2.3.2 病变心肌MR首过灌注成像及延迟成像组合信号改变 129个心肌节段受累中：（1）首过灌注病变心肌信号减低、延迟扫描强化，共82个节段，见图3～4；（2）首过灌注病变心肌信号正常、延迟扫描强化，共23个节段；（3）首过灌注病变心肌信号减低、延迟扫描无强化，共15个节段，包括无复流节段，见图5～6；（4）首过灌注病变心肌信号正常、延迟扫描无强化，共9个节段。

图3 短轴位，首过灌注，前间壁处灌注降低（黑箭）；图4 短轴位，延迟10min，前间壁明显强化。非透壁型心梗（黑箭）图5～6 无回流现象；图5 为首过，内膜下灌注缺失；图6 为延迟扫描，无延迟强化

3 讨论

3.0T MR高分辨心肌灌注成像（MR highresolution myocardial perfusion imaging，MRHMPI），对比度更好，组织分辨率更高、病灶显示更清晰，对判断梗死心肌及活性心肌更准确，在本研究结果也得到进一步证实；近年来MR与核素心肌灌注的对照研究也证实可以与之媲美，加上没有辐射，目前已作为诊断心肌梗死的“金标注”[1]。越来越多学者开始关注心肌梗死患者的远期预后问题，如何早期准确、有效评估心肌结构及功能，对患者病情诊断、治疗方案选择和预后判断有重要意义[2]。

在心肌梗死患者如何选择治疗方法以及在治疗后进行疗效评价，关键在于判断梗死心肌与活性心肌情况，在于心功能的变化。MR检查发现心梗患者首过表现为心肌信号减低，可见于三种情况，一是血管闭塞，局部心肌无血供导致造影剂不能进入而信号减低，而在延迟扫描时，首过心肌信号减低区明显强化，表明为梗死心肌；二是多为PCI后近心内膜侧心肌在首过及延迟扫描均为低信号，而近心外膜处心肌延迟明显强化，即“无复流现象”；三是，因为血管痉挛心肌短暂缺血导致心肌信号减低，但没有延迟强化，表明为活性心肌。

梗死心肌的信号改变主要是首过灌注时病变心肌信号减低、延迟扫描强化。这是由于心肌梗死时，心外膜下冠状动脉狭窄或阻塞，导致局部微循环障碍，首过灌注时对比剂无或很少进入心肌梗死区，心肌信号强度低于正常灌注心肌；而延迟期心肌增强原因是梗死区心肌损伤、纤维化、细胞外间隙明显扩张，对比剂滞留其内不能及时排出，从而呈现出较正常心肌组织明显增高信号区[3-4]；在形态学上，延迟强化常表现为心内膜下强化或透壁强化，这对鉴别诊断缺血性心肌梗死与非缺血性心肌病局灶性纤维化有重要价值[5]。少部分心肌梗死的患者，延迟扫描没有强化，尤其是鉴于冠脉再通术后，见于“无复流现象”。

无复流现象是指冠状动脉闭塞已解除或消除后，缺血心肌仍得不到有效灌注，存在进行性心肌缺血的现象。其发生机理不清，文献报道发生率为血管再通后患者的7%～8%左右，可能原因：远端小血管的血栓或斑块导致栓塞、局部血管收缩物质的释放至微血管痉挛、氧自由基的产生、中性粒细胞的激活、心肌细胞水肿坏死、微血管内皮细胞肿胀完整性破坏等。出现无复流现象意味着预后不良，易发生心衰、严重心律失常、心脏破裂等导致死亡；但如能及时予以药物联合治疗，可减少并发症及死亡率，文献报道，64%以上的无复流现象适当治疗后血流可恢复正常[6-7]。

MR检查能对活性心肌进行评估，活性心肌包括冬眠心肌及顿抑心肌，当冠脉血流恢复后，活性心肌可恢复心脏功能。一般认为，当冠状动脉持续阻塞20～40min时，心肌细胞就会发生不可逆性心肌损伤，即为心肌梗死。因此，冠脉再通、及时恢复血供抢救活性心肌，对降低死亡率、恢复心功能及减少并发症尤其重要。根据心肌梗死的程度，可分为：单纯透壁型、单纯非透壁型及混合型，本实验以混合型为多见。文献报道，在非透壁性梗塞的周围，尤其是延迟强化透壁程度＜50%时，首过正常或信号减低、无延迟强化的心肌是存活的、可逆性损害心肌，经适当治疗后大部分区域有心肌细胞功能的恢复；而透壁性延迟强化，经治疗后局部心肌细胞功能多无恢复，为坏死心肌[8-10]。国外多项研究发现，心肌梗死透壁程度影响梗死后心肌局部功能的恢复及重构，心肌梗死透壁程度越重，PCI治疗后心肌局部功能越难恢复[11-12]。3T MRHMP检查的价值在于准确的评估梗死的程度及范围、活性心肌的恢复情况。

室壁运动与室壁增厚率是诊断和预测心肌梗死的重要指标之一。室壁运动异常包括：室壁运动减弱，表现为收缩期心内膜向心运动幅度2～4mm；室壁运动消失，表现为向心运动＜2mm；室壁矛盾运动或反常运动，表现为收缩期室壁向外运动；室壁增厚率=（收缩期厚度-舒张期厚度） /舒张期厚度×100% ，正常室壁增厚率＞30%。慢性梗死心肌的室壁增厚率常明显减低，小于正常的60%以上。室壁运动与心肌活性及心梗透壁程度密切相关：非透壁心梗收缩功能主要靠残存的活性心肌来承担，表现为运动减弱，经过适当治疗后，功能可恢复或改善；透壁心梗表现为运动消失或矛盾运动，治疗后心功能没有改善，透壁心梗可并发室壁瘤形成，破裂可导致死亡[13-15]。3T MR电影能准确的观察室壁运动及室壁增厚率，评价心功能。

综上所述，3T MRHMPI能清楚显示心肌受损的部位、范围，透壁性及其信号的变化特性，配合心脏电影能观察受损心肌的室壁厚度及运动变化情况，能准确评估梗死心肌、心肌无复流现象以及活性心肌，为心梗患者的临床诊断、治疗以及预后判断提供客观依据。

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Value of 3.0T MR high-resolution myocardial perfusion imaging in diagnosis of myocardial infarction

SHEN Bixian CHEN Kui ZENG Zhibin TAN Siping XIE Jingwen HUANG Anrong YANG Yang
Affiliated Nanshan Hospital of Guangdong Medical University, Guangdong, Shenzhen 518052, China

ObjectiveTo explore the value of 3.0T MR High-resolution myocardial perfusion imaging (MRHMPI) in detecting the viable myocardium and infarcted myocardium.Methods38 patients with history of myocardial infarction from June 2014 to May 2016were selected as the study objects. They were scaned with morphology, MR-cine and MRHMPI. 8 cases were selected to be treated with routine scanning and high resolution scanning, and the morphological and delayed images were compared.ResultsHypoperfusion showed in 29 cases (76.3%) during the first-pass imaging, and normal perfusion in 9 cases(23.7%). Delayed hyperenhancement showed in 35 cases (92.1%) including 12 (35.0%) cases of transmural hyperenhancement, 9 (23.7%) cases of non-transmural hype-renhancement, 14 (44.7%) cases of mixed hyperenhancement and 3 (7.9%) cases of normal in delayed scan. 129 myocardial segments impaired in 38 cases totally 646 myocardial segments. 83 (64.3%) segments with systolic thickening ratio descended. The motion of myocardial wall decreased in 19 cases, disappeared in 8 cases and inconsistent motion in 5 cases. The image quality of 38 cases with High-resolution scan was signi-ficantly higher than that of the conventional scan in 8 cases, and the difference was statistically significant (P＜ 0.01).ConclusionThe position, scope and wall permeability of injured myocardium with signal changes can clearly be shown in MRHMPI, and the changes of wall thickness and motion of impairedmyocardium can be observed with MR-cine. Viable myocardium and infarcted myocardium can effectivelyevaluated in MRHMPI combined with MR-cine. It can provide objective evidence for clinical diagnosis, treatment and prognosis of myocardial infarction patients.

Magnetic resonance imaging; Myocardial infarction; Myocardial viability; Myocardial perfusion

R445.2

B

2095-0616（2016）19-152-04

2016-07-25）

广东省深圳市科技计划项目（JCYJ20140411094009910）。