MRI三维容积电影成像在心肌病患者心脏功能评价中的应用

杨丽 肖美娟 刘振华 徐俊 曾照军 敖锋 张自力

十堰市人民医院（湖北医药学院附属人民医院）1放射影像中心，2心脏病中心（湖北十堰 442000）

扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy）是临床常见的一种心肌病，主要特征为心腔扩大、心肌收缩功能下降，其在临床上伴有一定心肌肥厚，机体的心室功能降低，引发心衰、心率失常等多种并发症［1］。这一疾病预后不良，很难准确预测病程。尽早检查出该疾病具有重要价值，可防止发展成为终末期心脏病，提高患者的生存率与降低病死率［2］。该病的诊断方法包括临床症状、心电图、超声心动图、冠脉造影等，都存在一定的缺陷，特别是部分检查为有创伤性检查，临床应用受到限制［3-4］。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术在预测及诊断心功能时具有测量精准、无创等诸多优点，具有任意层面成像的能力，能提供更多的解剖和组织学细节，能动态观察左室各节段收缩和舒张的厚度，从而更全面地诊断扩张型心肌病［5-6］。MRI三维容积电影成像提高了MRI对心脏的成像质量，可对心脏的整体和局部功能进行准确的测量和计算，提供了清晰的解剖形态图像，并利用其三维成像等特点，可用于追踪疾病发生发展的过程［7］。本文探讨MRI三维容积电影成像在心肌病患者心脏功能评价中的应用，希望为精确判断心肌病患者心脏功能提供参考。现总结报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料此研究经医院伦理委员会的审批通过，入选者知情自愿参与本研究。选取2013年9月至2018年9月本院住院的扩张型心肌病患者78例作为观察组，纳入标准：根据《心脏病学》对扩张型心肌病制定的相关标准进行诊断；将临床症状与影像学检查充分结合；运用NYHA对心功能的分级，即Ⅰ～Ⅳ级。排除标准：有精神疾病或交流障碍者；其他继发性心肌病或地方性心肌病；合并其他器质性疾病者。观察组男40例，女38例；年龄28～74岁，平均年龄54.39±3.10岁；心功能分级：Ⅰ级32例，Ⅱ级28例，Ⅲ级10例，Ⅳ级8例；平均体质量指数（22.81± 1.48）kg/m2；平均收缩压（125.20±14.29）mmHg；平均舒张压（76.20±14.10）mmHg。

同期选择经过心电图、体检以及超声心动图检查均显示健康的78例志愿者来作为对照组，基础心律为窦性心律，其中男38例，女40例；年龄28～78岁，平均年龄（53.91±2.18）岁；平均体质量指数（22.56±2.48）kg/m2；平均收缩压（125.88 ±13.0）mmHg；平均舒张压（76.13± 8.92）mmHg。

两组入选者的性别比例、年龄构成、体质量指数、收缩压、舒张压、体质量指数等资料具有可比性（P ＞0.05）。

1.2MRI检查采用Siemens Skyra 3.0 T MR成像仪（德国西门子公司），18通道阵列线圈，配有三维容积电影成像功能。梯度场强40 mT/m，梯度切换率150 T/（m·s），胸前置体部相控线圈，患者仰卧位。进行左、右心室MRI检查，扫描序列：层厚：10 mm；层间距：5 mm；TE：1.1 ms；TR：39.75 ms；FOV：340 mm×276 mm。每一心动周期采集20帧电影图像，在心电门控下呼气末屏气时进行扫描，扫描范围覆盖心底至心尖。

1.3测量与观察指标将电影图像传输至西门子ADW4.2工作站，采用三维心功能软件mass软件进行测量和计算。左心室的功能数主要包括左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期容积（LVESV）等。右心室功能参数包括右室射血分数（RVEF）、右室舒张末期容积（RVEDV）、右室收缩末期容积（RVESV）等。

安排两名拥有丰富经验的医师测量并分析上述指标，测量三次取其平均值。

1.4统计学方法使用统计学软件SPSS 20.00来分析相关数据。计量数据采用均数±标准差描述与t检验分析；计数数据以（%）来描述与χ2检验分析；相关性分析采用直线相关分析，检验水准为α=0.05。

2 结果

2.1心脏结构情况扩张型心肌病患者MRI三维容积电影成像显示为心室腔扩张，室壁厚度变薄，多呈现球形。见图1。

2.2左心室功能参数对比观察组的LVEDV、LVESV、LVEDD值高于对照组，LVEF值比对照组低，各参数两组间差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

2.3右心室功能参数对比观察组的RVEDV与RVESV值高于对照组，RVSV值比对照组低，各参数两组间差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

2.4相关性分析在观察组中，直线相关分析显示心功能与MRI三维容积电影成像参数LVEDV、LVESV、LVEDD、RVEDV、RVESV呈正相关（P ＜0.05），与LVEF、RVSV呈负相关（P ＜ 0.05）。见表3。

3 讨论

扩张型心肌病是一种不明原因的心肌疾病，伴或不伴有充血性心力衰竭和心律失常，临床表现为心脏扩大、心室收缩功能减低等［8］。扩张型心肌病具有比较高的致残率与病死率，特别是猝死率比较高，多因室性心动过速或心室纤颤所致。但是，大多数患者无症状或只有轻微的症状，早期诊断具有较大困难［9］。

图1 扩张型心肌病患者MRI三维容积电影成像Fig.1 MRI three-dimensional volumetric film imaging in patients with dilated cardiomyopathy

表2 两组右心室功能参数对比Tab.2 Comparison of right ventricular function parameters between the two groups mL，x± s

表3 心肌病患者心脏功能与MRI三维容积电影成像参数的相关性Tab.3 Correlation between cardiac function and MRI three-dimensional volumetric film imaging parameters in patients with cardiomyopathy（n=78）

表1 两组左心室功能参数对比Tab.1 Comparison of left ventricular function parameters between the two groups ±s

表1 两组左心室功能参数对比Tab.1 Comparison of left ventricular function parameters between the two groups ±s

组别观察组对照组t值P值例数78 78 LVEDV（mL）248.44±25.69 95.30±14.20 14.022＜0.001 LVESV（mL）193.33±32.10 34.92±5.33 45.002＜0.001 LVEDD（mm）69.29±10.33 45.69±6.70 9.811＜0.001 LVEF（%）23.87±5.00 64.50±8.02 6.955 0.014

当前扩张型心肌病检查的特异性方法不多，冠脉造影为诊断金标准，但是属于有创检查［10］；在临床上超声心动图是比较常见的诊断方法，但存在操作者依赖性。当前随着MRI扫描速度、时间和空间分辨率的提高，MRI已经广泛用于扩张型心肌病的诊断和随访［11］。并且其可以作为室壁运动、心脏形态等方面重要的诊断指标，是心肌病患者病因诊断的简便方法。本研究显示扩张型心肌病患者MRI三维容积电影成像显示为心室腔扩张，室壁厚度变薄，多呈现球形。当前研究也显示三维容积电影成像可在屏气状态下连续获取一个完整心动周期的多幅图像，从而获得准确、清晰的心脏解剖、形态及功能信息［12］。

随着医学的发展，扩张型心肌病患者的存活时间逐渐延长，准确判断扩张型心肌病的心脏功能的对延长存活时间具有重要意义［13］。因为该疾病在早期比较隐匿，缺少特异性的体征与症状。MRI作为临床诊断的一种常见检查方式，具有多项优点，如可重复性高、无创等［14］。本研究显示观察组的LVEDV、LVESV、LVEDD值高于对照组，LVEF值低于对照组，对比差异有统计学意义（P＜0.05）；观察组的RVEDV与RVESV值高于对照组，RVSV值比对照组低，对比差异有统计学意义（P＜0.05），这证明了扩张型心肌病患者伴随有左右心室形态明显改变。MRI三维容积电影成像选取分层积分法得到高准确度的左心室与右心室的收缩末期与舒张末期容积以及内径，不会受到心脏病理状态的干扰，也不需要对心室形态进行几何学假设［15］。

扩张型心肌病最显著的临床特征是受累心室的收缩功能障碍，心功能降低与扩张型心肌病患者左心室心腔扩大，心室几何形态改变有关。本研究直线相关分析显示扩张型心肌病患者的心功能与MRI三维容积电影成像参数LVEDV、LVESV、LVEDD、RVEDV、RVESV呈正相关（P ＜0.05），与LVEF、RVSV呈负相关（P＜0.05）。从机制上分析，当患者舒张期左心室扩张度减低，心腔僵硬度增高，可使心排血量减少［16］。而MRI三维容积电影成像不依赖于几何假设，具有可重复性高、图像清晰、无创等优点，与左右心室的功能参数相结合，就能够准确预测心功能的状态，在诊断时可以发挥重要作用［17-19］。不过本研究也有一定不足，研究对象有限，影响心脏功能的因素比较多，可能存在偏倚，后期需进行大量研究进一步分析相关作用机制。