MR电影判断急性心肌梗死后存活心肌的价值

　　【摘要】 目的：探讨MR电影心肌运动影像判断急性心肌梗死后存活心肌的价值。方法: 分析22例急性心肌梗死患者(急性梗死组)和20例正常对照组的MR电影,判断MR电影对急性心肌梗死后存活心肌检测率。结果: 正常对照组心肌各室壁厚度变化一致(P>0.05),梗死心肌节段室壁厚度变化明显小于正常心肌(P<0.05)。室壁厚度变化减小(<2 mm)对梗死心肌节段的检测敏感性为77%，特异性为100%;结合首过及延迟灌注异常可将其敏感性提高到91%。结论: MR电影心肌运动影像是MRI诊断急性心肌梗死后存活心肌可靠的指标，可初步判断心肌存活性，行靶区首过心肌灌注可以明显提高检查的敏感性。

　　【关键词】 急性心肌梗死;　存活心肌;　MR电影

　　基金项目：新疆维吾尔自治区科技攻关项目(项目编号：200533121)

　　Assessment in detecting of myocardial viability after acute myocardial infarction by cine MRI

　　YANG Lixia, JIA Wenxiao, LIUWei，et al

　　Imaging Center, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China

　　Abstract:　Objective: To investigate the diagnostic value of myocardial viability after acute myocardial infarction (AMI) by cine MRI. Methods: MR cine was analyzed in 22 patients with AMI and 20 health controls. The accuracy of confirmation of AMI diagnosis with MR cine was determined. Results: The variance of segmental ventricular thickness in normal control group was compatible with each other (P>0.05), while the variance in ischemic and infarcted myocardium was significantly lower than that of normal myocardium (P<0.05). Using the variance of segmental ventricular wall thickness less than 2mm as the standard of abnormal, the sensitivity for infarcted segments was 77% and the specificity was 100%, the former figures could be raised to 91% by combining the firstpass perfusion and the delayed perfusion. Conclusion: Variance of segmental ventricular wall thickness on Cine MRI was fairly sensitive and reliable for diagnosing of after AMI and myocardium due to infarction, which is very helpful in assessing the viability of the myocardium.

　　Key words: acute myocardial infarction; myocardial viability; cine MRI

　　缺血性心脏病区域心肌功能分析的主要目的是显示急性心肌梗死后残余的有活力心肌和心肌梗死前或后潜在的缺血心肌。缺血局部心室壁变薄及运动障碍是心肌缺血的一个早期征象，大多数影像技术把左室壁运动的定性或定量分析作为缺血性心肌功能不全的诊断指标。门控电影MRI则可无创测量心室的室壁厚度和心室射血各个平面的剪切运动,在精确定量测量方面完全能与3D超声相媲美[1]。为探讨MR电影心肌运动影像判断急性心肌梗死后存活心肌的价值，本研究对22例急性心肌梗死患者行心肌运动能力电影MRI检查，并行靶区首过和延长心肌灌注，分析梗死后存活心肌检测率，现报道如下。

　　1资料与方法

　　1.1一般资料

　　急性梗死组22例患者根据典型临床症状、典型心电图(ECG)改变和心肌酶学指标改变诊断为急性心肌梗死,男性18例，女性4例，年龄38～72岁，平均58岁。病程22～30 d，平均25 d。其中20例患者有Q波心肌梗死,2例无Q波心肌梗死。所有患者经冠脉造影证实冠状动脉存在不同程度狭窄(80%～100%)，18例患者行PTCA等介入治疗,4例患者行药物扩冠和溶栓治疗。所有患者经过再灌注治疗后,症状缓解，心肌酶逐渐恢复正常，无严重心律失常,无心肌梗死再发生,心功能均为1级。选择临床和ECG证实无心脏疾患的正常志愿者20例为正常对照组，男性16例，女性4例，年龄39～75岁，平均59岁。2组患者性别分布及年龄无明显差异，具可比性。

　　1.2心脏MR扫描方法和技术应用GE Signa 1.5 T MR扫描仪。受检者仰卧体位,将心脏专用相控阵线圈分别放置于患者左前胸和左背部。

　　1.2.1心肌运动能力电影MRI(cineMR)检查FIESTA序列(Fast Imaging Employ Steady State Acquisition)：完成心脏长轴位(四腔)和短轴位(两腔)的心肌运动MR图像采集。参数：TE/TR=1.6 ms/3.6 ms，FA(flip angle)40°，FOV 36×36，重建矩阵224×224，每层扫描时间10～15 s，逐次屏气扫描。层厚5 mm,RIM 0.5 mm,每一层面一个心动周期采集13帧图像，以电影形式显示，观察心室壁的运动度及正常与缺血心室壁的厚度变化。梯度回波(FFE)序列行心脏长轴和短轴单层多相位标记MRI(TaggingMRI)成像，倾斜角为40°，层厚8 mm，一个心动周期采集8帧图像，以电影形式显示，观察心室壁网格的运动情况。在CineMRI图像上测舒张末期(ED)和收缩末期(ES)的梗死区和正常心室壁的厚度(T)，并计算出各自室壁的增厚幅度(TESTED)及增厚率(AT)，AT%=(TES-TED)/TED×100%。

　　1.2.2心肌灌注首过时相MRI扫描方法2DFGREET序列(2D Fastcard Gradient Echo EchoPlanar with shorts ETL)完成心肌灌注首过时相MR图像采集。参数：TE/TR=1.4 ms/6.7 ms，FA 25°，FOV36×36，重建矩阵128×128，扫描时间约为1 min，每一层面扫描30～40个时相，单次屏气扫描。高压注射器经肘静脉注射造影剂GdDTPA，速度3 ml/s，总量0.1～0.2 mmol/kg，扫描开始后约10秒钟注射造影剂。

　　1.2.3心肌灌注延迟时相MRI检查2DMDE序列(2D Myocardial Delay Enhancement)完成心肌灌注延迟时相MR图像采集。参数：TE/TR =3.2 ms/7.2 ms，TI 200 ms，FA 20°，FOV36×36，重建矩阵256×192，每层扫描时间10～15 s。首过灌注扫描结束后，以1 ml/s的速度再次注射造影剂0.1～0.2 mmol/kg，用于维持血药浓度。造影剂注射完毕7～12 min时开始延迟时相心肌MR图像扫描。

　　1.3MRI图像分析方法按照美国心脏病协会推荐的方法将左心室分为16个节段[2]。均取左室短轴位图像的心尖部、左室中部和心底部水平的3个层面,分别将其分为4、6和6个节段。每种图像均由2位有经验的医生独立判读，如果2位观察者所做的结论不一致,则由2位共同读片后做出结论。影像质量评价分为:(1)优:所有节段都能清楚显示心内膜边界轮廓;(2)良:所有节段心内膜边界可见;(3)中:>13个节段不能诊断的患者则从分析中剔除。左室的运动变化按心肌运动功能进行半定量分析,心肌运动功能分为5级：1级：完全正常;2级：中度运动减弱;3级：重度运动减弱;4级：完全不运动;5级：矛盾运动。连续观察每段心肌在不同时相运动能力，并确定每段心肌的运动能力级别，同时获得患者心肌运动的评分。将所有节段的记分相加的总和除以所观察的室壁节段总数得室壁运动计分指数(wall motion score index,WMSI),WMSI>1者为异常。磁共振心肌灌注和心肌活性图像同样按16个节段半定量统计,确定缺血节段和坏死节段的大小。

　　1.4统计学处理采用SPSS 11.5软件包进行统计学分析,同一观察者前后2次的评分和不同观察者之间的评分进行重复性检验。计量资料用均值±标准差(±s)表示。2种检查方法检出缺血、坏死的节段比较用配对检验McNemar Test及诊断试验一致性检验,若κ值≥0.75,说明一致性较好,若κ值<0.40,说明一致性不够理想，检验水准α=0.05。

　　2结果

　　2.1左心室腔形态改变SE序列见整体均匀扩大6例,局限性膨凸1例;GR电影收缩期像时整体均匀扩大12例,局限性膨凸5例。

　　2.2CineMRI显示梗死局部室壁变薄及运动障碍MRI电影成像观察心肌收缩功能非常敏感,22例均可见局部心肌收缩力下降,其中前间壁10例,单纯前壁8例,单纯室间隔1例,单纯下壁1例,前间壁+下壁3例,有2例同时见到右心室前壁收缩力下降(表1)。CineMRI动态观察可见正常心室壁各处收缩运动协调一致。梗死区运动幅度降低，并逐渐加重，出现运动消失、甚至反向运动(图1)。经方差分析，2组收缩期及舒张期正常区心室壁的厚度总体上差异无统计学意义，正常区各组之间差异亦无统计学意义，急性心肌梗死组与正常对照组收缩期与舒张期梗死区室壁厚度差异均有统计学意义(表2)。2组正常区心室壁的厚度差及增厚率总体上差异无统计学意义，急性心肌梗死组梗死区与相应正常区之间比较差异均有统计学意义(表3)。表2左心室正常及梗死区收缩与舒张期室壁厚度时间(略)注：与正常对照组比较， *P<0.05表3左心室正常及梗死区收缩与舒张期室壁厚度差及增厚率(略)注：与同组正常区比较， *P<0.05

　　2.3心肌灌注MRI中呈现不同信号心肌的运动能力分析正常对照组心肌灌注首过时相和延迟时相,心肌内均未见异常信号，其运动能力为0级。20例急性Q波心肌梗死患者心脏电影MRI发现，透壁型或均匀型延迟强化心肌周围无异常信号的心肌共132段，运动能力为1级或2级。100%(6/6例)多支冠状动脉狭窄的急性Q波心肌梗死患者，心肌运动普遍减弱，其左心室运动能力评分为(332±31)分。无异常信号的心肌运动能力为1～2级。

　　2.4心肌灌注异常及电影室壁运动厚度变化异常与联合诊断结果对照心脏MRI显示17例患者心肌运动异常，88%(15/17例)的患者心肌内可见首过灌注缺损，94%(16/17例)的患者心肌存在透壁型或心内膜下型延迟强化(图2)。通过首过及延迟心肌灌注异常判断心肌梗死的敏感性为73%，特异性为100% ;通过电影室壁运动厚度变化异常判断心肌梗死的敏感性为77%，特异性为100% ;联合首过及延迟心肌灌注异常和电影室壁运动厚度变化异常判断心肌梗死的敏感性为91%，特异性为100% 。

　　3讨论

　　存活心肌共有的特点是临床评价和识别存活心肌的基础,这些特点是收缩功能障碍、心肌血流灌注减低(冬眠)或不低(顿抑),但细胞代谢存在,细胞膜完整性尚存,而且具有潜在的收缩储备。基于这些特点,心脏MRI评价存活心肌的方法有:(1) 通过电影MRI测量室壁厚度和收缩期室壁增厚率,提供形态和功能参数以鉴别细胞活性。(2)对比增强成像,直接显示心肌灌注及梗死心肌,主要鉴别无活性心肌。缺血局部心室壁运动障碍是心肌梗死出现较早的一个MR征象，可表现为运动减弱或消失，甚至出现反向运动，常位于前壁和心尖区，明显的运动障碍常发生于收缩期的前1/3～1/2。而局部室壁增厚率异常则是判定室壁运动障碍一个最敏感的指标。Dulce等[3]认为MRI诊断心肌缺血、局部室壁增厚率异常比动态观察运动异常更准确，多相位室壁增厚率观察更有利于区分心肌缺血早期、急性心肌梗死及瘢痕组织。常规MRI无法对心室壁运动进行观测，只能通过CineMRI以电影形式显示，能直接动态观察心室壁的运动度，测量各处心室壁的收缩期及舒张期厚度，计算出增厚率，甚至可以测量心腔的容积，对急性心肌梗死的检测及定位具有重要价值。而TaggingCineMRI技术是近几年出现的定量评定心肌局部室壁运动的无创方法，并可显示缺血早期心肌网格运动减弱程度及与正常心肌不同步的情况[4]。心肌纵行纤维主导的长轴方向的舒缩运动对于正常心肌功能的维持有重要作用，且心内膜下心肌为纵行纤维，易受到缺血的影响，因此局部心肌缺血的长轴功能的损害早于短轴。根据心肌的这一特点，心肌长轴舒缩功能的变化更能敏感地反映心肌缺血导致的局部心功能变化。因此，本研究方案选择心肌长轴进行检测，结果表明室壁厚度变化检测梗死心肌节段的敏感性为77%,特异性100%,敏感性相仿于Matheijissen等[2] 报道的77.5%,特异性稍高于其报道,提示室壁厚度变化是诊断心肌梗死敏感、可靠的指标。本研究结果提示，病变心肌局部相对变薄,收缩功能下降,心肌梗死后因局部心肌收缩力下降和周围正常心肌收缩时的牵拉作用,使病变区域的心肌壁变薄,在电影显示的收缩期像特别容易见到。在CineMRI上，当急性心肌梗死时，可见缺血局部心室壁变薄，运动降低，随着缺血时间延长而逐渐加重，并可出现运动消失，甚至反向运动。

　　TaggingMRI表现也进一步证实缺血局部心室壁运动降低。而且缺血局部心室壁变薄、运动降低比MRI灌注信号异常改变出现要早，因此缺血局部心室壁变薄及运动降低对早期心肌缺血具有诊断价值。本研究表明缺血早期MRI主要表现为舒张末期心室壁厚度变化不大，但收缩末期增厚幅度明显减弱;坏死心肌则表现为舒张末期心室壁变薄并收缩末期增厚幅度明显降低，此与Penzkofer等[5]报道的结果一致。室壁厚度变化以收缩和舒张末期为标准,因而轻度异常不易检测,多相观察能提高病变心肌节段的检测。本研究通过电影室壁运动厚度变化异常判断心肌梗死的敏感性为77%，特异性为100%;在此基础上联合首过及延迟心肌灌注异常判断心肌梗死的敏感性提高到91%。本研究表明,MR电影重复性好,观察室壁运动精确,可探测心脏功能并进行分析,具有直观、解剖结构清晰、人为误差小、测量准确等优点。通过左室电影扫描显示左室功能及梗死的位置、范围，可初步判断心肌存活性;行靶区首过心肌灌注，可以明显提高检查的敏感性;覆盖整个左室的心肌活性扫描可以进一步提高检查的敏感性和特异性。

　　【参考文献】

　　[1]Hillberd MG, Chuang ML, Beandin RA, et al. Accuracy of three dimensional echocardiography with unrestricted selection of imaging planes for measurement of left ventricular volumes and ejection fraction[J].Am Heart J,2000,140(30):469475.

　　[2]Matheijissen NAA, deRoos A, Doornbos J, et al. Left ventricular wall motion analysis in patients with acute myocardial infarction using magnetic resonance imaging[J]. MRI,1993,11:485.

　　[3]Dulce MC, Mostbeck GH, Friese KK, et al. Quantification of the left ventricular volumes and function with cine MR ima ging:Comparision of geometric models with three dimensional data[J].Radiology,1993,188:371.

　　[4]Marcus JT, Goette MJW, VanRossum AG, et al. Myocardial function in infarcted and remote regions early after infarction in man:Assessment by magnetic resonance tagging and strain analysis[J].Magn Reson Med,1997,38:803.

　　[5]Penzkofer H, Wintersperger BJ, Knez A, et al. Assessment of myocardial perfusion using multisection first pass MRI and color coded parameter maps:A comparison to 99mTc Sesta MIBI SPECT and systolic myocardial wall thickening analysis[J]. Magn Reson Imaging,1999,17:161.