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    磁共振成像在心血管病中的临床应用进展

    发布于:2011-12-01 12:58    

    文/赵世华  国家心血管病中心阜外心血管病医院

        2010年5月份,美国著名《循环》杂志在线刊登了2010年心血管磁共振(Cardiovascular Magnetic Resonance, CMR)专家共识。这是由美国心脏学院基金会(ACCF)临床专家共识文件(Expert Consensus Documents,ECDs)特别领导小组,联合美国放射学院(ACR)、美国心脏协会(AHA)、北美心血管影像学会(NASCI)、心血管磁共振学会(SCMR)等多家学术机构共同制定并颁布的。同时,这是权威部门第一次专门针对CMR所制定的专家共识,旨在向影像学医师和其他相关学科医生介绍目前广泛应用以及新近出现的CMR应用和/或技术,规范其临床应用,因此极具可读性。对照共识,结合我国CMR临床应用现状,笔者强烈的感受到提高我国临床医师对CMR认识和了解的迫切性,以及加强影像医师与临床同仁沟通和协助的必要性。兹结合共识对目前心血管磁共振的临床应用现状和进展进行概括和总结。

        目前,CMR良好的空间和时间分辨率使其成为集心脏或血管解剖、功能、灌注及组织特征于一体的一站式成像方法,而且因其可重复性高,对患者体型限制小,无需暴露电离辐射或经静脉注射碘对比剂,所以是一种高效和无创的检查手段。

        CMR评估心肌功能的时间分辨率是50毫秒甚至更短,从而可精确识别收缩末期和舒张末期的时间点,因此对左、右心室功能和容积的测量准确性高。精确度高和无电离辐射的优点使CMR不仅可用于冠心病、心肌病以及各种原因引起的心力衰竭的诊断,而且更适合长期随访观察、评估治疗效果以及评价疾病进展等。

        CMR的另一个显著特点是它能够利用质子的弛豫特性即不同的T1、T2以及T2*弛豫时间,来显示心肌或血管的组织学特征。T1通常用来进行对比增强成像,应用最广,T2和T2*则多用于非对比成像。钆(Gd)螯合物对比剂典型的“延迟强化效应”或“晚期钆强化(LGE)”能够可靠地识别坏死或纤维化心肌组织;T2加权像有助于识别急性心肌病变,如炎症和水肿等,T2*则可以检测铁含量超载,如判断血色素沉着症等。

        LGE能够可靠地识别透壁或心内膜下心肌梗死以及急性梗死区域内的微血管阻塞区域(MO,又称无再流区),与SPECT显像相比,LGE检测心内膜下的心肌梗死更可靠,且也可发现右室的心肌梗死。临床实践表明,在缺血性心脏病中,LGE的存在是不良心脏事件最主要的预测因子,并且独立于左室射血分数和其他常规的临床标志。没有LGE或LGE透壁程度范围低于25%而出现心肌运动功能异常的范围是室壁增厚率和整体功能恢复最好的预测因子。此外LGE定义的心内膜下强化的范围和程度还可以提示再血管化后心脏功能的恢复情况并与患者的预后相关。而与LGE定义的梗死面积相比,MO是主要不良心脏事件更好的预测因子。

        值得提出的是,LGE并非冠心病心肌梗死的特异性改变,其它心肌疾患若存在纤维化也同样可以出现延迟强化,但部位、程度、范围及其形式各异,统称为非缺血性强化。非缺血性强化多见不同类型的心肌病和/或心肌炎,表现为左室心外膜下和心肌壁间强化,这与缺血性的心内膜下及透壁性强化有着明显的差别,后者往往与冠状动脉肇事血管相对应。通常在肥厚型心肌病中,常见LGE的部位为肥厚心肌区域内室间隔与游离壁交界处。在扩张型心肌病中,间隔纤维化可出现壁间强化征,在心肌炎时,则表现为局部心外膜下纤维化。在心肌淀粉样变时常常会因为淀粉样蛋白浸润而呈现较特征性的弥漫性强化。但无论是冠心病还是心肌病,LGE的存在都是心脏不良事件最主要的预测因子,LGE定义的纤维化能够为心肌疾患提供病因学和危险评估的新视角,值得高度重视。 

        CMR能够识别冠状动脉异常和动脉瘤,诊断桥血管狭窄,判断冠状动脉通畅性。在专业的心脏病中心,CMR可用来识别多支病变的冠心病患者,除外左主干和三支病变,这对表现为扩张型心肌病而无心肌梗死病史的患者的诊断很有参考价值。由于无需使用碘对比剂和不存在电离辐射,这种优势对于儿童和年轻妇女的检查尤为重要。但冠状动脉CMR在技术上仍有挑战性,目前诊断单支病变的条件尚不具备,值得期待的是未来冠脉MRA可用于评估因动脉严重钙化CT无法评价的管腔狭窄情况。

        负荷CMR心肌灌注和功能成像已经证明非常适合检测心肌缺血,遗憾的是这方面工作国内尚未全面开展。CMR心肌灌注成像评估心肌缺血,需使用血管扩张剂,常见的药物为腺苷和潘生丁。一个对所有CMR灌注研究的荟萃分析显示基于个体的冠心病诊断的敏感性为91%、特异性为81%。一项将CMR灌注显像与SPECT比较的多中心研究显示,CMR灌注显像具有相似的总体准确率和更高的特异性。

        多巴酚丁胺负荷CMR(DS CMR)功能成像检测心肌缺血准确度亦很高。负荷CMR功能研究的荟萃分析结果表明基于患者个体的冠心病诊断的敏感性为83%、特异性为86%。CMR网格标记可能会进一步提高负荷CMR检测的准确性。

        CMR频谱技术的潜在优势在于识别早期心肌缺血,但目前还没有成为临床的常规检测手段。目前已有很多关于使用血管扩张剂和多巴酚丁胺的CMR成像评估患者预后的相关报道。据报道负荷灌注CMR或DS CMR正常的患者3年无事件生存率为99.2%,而负荷灌注或DS CMR异常的患者为83.5%。负荷灌注CMR或DS CMR提示心肌缺血预测3年内心脏事件发生率的风险比为12.5,而那些没有心肌缺血证据的风险比为5.4。因此,负荷CMR异常可作为不利心脏事件的独立预测因子。

        专家委员会建议负荷CMR适用于中度危险的冠心病患者或心电图无法解释或不能进行运动试验的患者。此外,静息状态下左心室壁运动异常的患者,低剂量多巴酚丁胺CMR则可以通过观察收缩力改善识别成活心肌。藉此,CMR还适合用于血管重建术前确定心肌活性和评估血运重建后的心肌收缩功能恢复的可能性。

        CMR已越来越广泛地用于识别和分析先天性心脏病,评估或量化心内分流的严重程度或心外管道的血流情况等,因而在先天性心脏病术前和术后诊断中均发挥着重要作用,概括起来,主要基于三点:(1)病变的解剖学:指心房、心室、大血管结构及其连接关系。(2)生理学:电影和相位对比血流检测技术(PC-CMR)为临床医师提供了一种非侵入性的方法评估相应心脏损伤的生理学改变。例如,可以通过测量房间隔缺损和室间隔缺损分流的体肺血流比(Qp / Qs)。 PC-CMR还可以测量主动脉缩窄的侧支血流量,确定Fontan手术患者腔静脉回流入肺的血量,测量上腔静脉-肺动脉连接后肺血流量,或测量Fallot四联症术后的返流分数。(3)心功能的评估,专家组认为,在超声心动图结果不确定时,CMR可提供额外的心脏非侵入性成像方法,避免了儿童在检查中暴露于电离辐射的风险。

        对比剂增强的血管造影(CE-MRA)业已广泛用于颈动脉、主动脉、肾动脉以及外周血管系统等,图像质量堪比DSA。虽然近年来非对比剂增强的血管造影受到关注,但本次专家共识对此并未涉及。对比起来,PC-CMR的应用价值得以强调,临床上,已广泛用于评估主动脉疾病(主动脉夹层、主动脉瘤或主动脉缩窄)、先心病(自体血管或手术置入管道)、瓣膜狭窄或关闭不全等,包括术后随访等。

        肾系统性纤维化(NSF)是一种极其罕见但严重的钆对比剂并发症,但主要发生在急性肾功能障碍或慢性肾病晚期严重肾功能衰竭。截至2007年5月仅有200余例NSF个案呈报给美国食品和药物管理局(FDA),而且并非所有的都已确认。考虑到钆对比剂的使用数量,目前认为NSF在其他人群的总体发病风险是非常低的。因此钆对比剂安全性很高,与碘对比剂比较,过敏反应也要低得多。

        目前几乎所有的心血管置入物都是非磁性或弱磁性的物质。非磁性物质置入后可以立即行心脏磁共振扫描,对于弱磁性装置,牢固置入血管壁亦不会移位。这些装置包括冠状动脉和外周血管支架,人工心脏瓣膜和瓣膜成形环,封堵伞和左心耳封堵器,下腔静脉过滤器,栓塞弹簧圈等以及胸骨固定钢丝等。通常置入的支架可能会在6~8周后因组织的生长而固定。而磁场施加于人工瓣膜的力量也大大低于心脏跳动和射血产生的冲击力,缝合瓣环组织的力量已证明比4.7T场强产生的磁诱导力大的多。因此置入6~8周后完全可安全实施检查。但心脏起搏器、除颤装置(ICD)以及心室辅助装置和主动脉内球囊反搏泵等,都是含有铁磁性材料的复杂电磁设备,因此仍然是MR的绝对禁忌证。

     

        来源:第5期,总第56期,责编/康瑞 (如对文章有任何评论,请发布至医心微博,参与互动讨论,可直接登陆

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    来源: 医心评论
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