MR心肌首過灌注成像評估肥厚型心肌病心肌缺血

朱 黎，趙新湘*，孫 林>

(1.昆明醫科大學第二附屬醫院放射科，2.心血管內科，云南 昆明 650018)

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy, HCM)是最常見的遺傳性心肌病，也是年輕人猝死最常見的原因[1]。由于HCM的心肌細胞肥大、紊亂，單位體積心肌組織內微動脈及小靜脈數量減少，微小血管內膜異常增厚引起的管腔狹窄等原因，常引起心肌微循環障礙，從而導致心肌缺血。心肌缺血與收縮/舒張功能障礙、室上/室性心律失常和左心室重構及心源性猝死等密切相關。因此，評估HCM患者心肌缺血對臨床具有重要意義。本研究通過對HCM患者進行MR心肌首過灌注成像，分析不同節段的灌注曲線，探討心肌缺血情況及病理生理機制，旨在提高對HCM心肌缺血的認識。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集本院2015年9月—2017年7月經超聲診斷室壁厚度≥15 mm的HCM患者20例(HCM組)，其中男16例，女9例，年齡20～79歲，平均(56.3±22.4)歲。其中17例有臨床癥狀，包括胸悶5例，氣短4例，胸痛2例，肌鈣蛋白升高4例，暈厥2例，無明顯癥狀3例；無高血壓病史19例，高血壓Ⅰ級1例，家族成員猝死史2例。另收集健康志愿者10名(對照組)，年齡23～61歲，平均(36.0±12.6)歲，體格檢查、超聲、心電圖均無異常，既往均無心血管病、髙血壓、糖尿病史。全部受試者均無MR檢查禁忌證(體內金屬、心臟起搏器、幽閉恐懼癥等)，檢查前均簽署知情同意書。本研究經我院醫學倫理委員會審查批準。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0T多源發射MR掃描儀，16通道相控陣心臟線圈，胸前導聯心電門控技術。采用快速梯度回波序列完成長軸位四腔心和二腔心掃描及左心室短軸位掃描，定位掃描采用True FISP序列(TR 400 ms，TE 1.08 ms，層厚6 mm，FOV 311 mm×340 mm)；電影序列(TR 39.76 ms，TE 1.22 ms，層厚8 mm，FOV 276 mm×340 mm)，動態屏氣掃描，一個心動周期采集25幀圖像。采用高壓注射器經肘靜脈團注Gd-DTPA，(0.2 mmol/kg體質量)，流速3.5 ml/s。采用快速梯度回波序列(TR 2.3 ms，TE 1.12 ms，層厚10 mm，層數3層，FOV 350 mm×350 mm)獲得短軸位首過灌注圖像。首過灌注后二次注入Gd-DTPA，于對比劑注射10～15 min后行PSIR-TFE-BH序列掃描(TR 6.1 ms，TE 3.0 ms，層厚10 mm，FOV 320 mm×320 mm)獲得短軸位延遲期圖像。

1.3 圖像分析 采用Philips Achieva 3.0T多源發射MR掃描儀配套工作站(EWS)后處理軟件。根據美國心臟病協會提出的“17節段分法”將左心室分為4區17節段，4區分別為基底部、中部、心尖部及心尖，各節段包括基底部和中部前壁(1、7節段)、前室間隔(2、8節段)、下室間隔(3、9節段)、下壁(4、10節段)、下側壁(5、11節段)、前側壁(6、12節段)，心尖部前壁(第13節段)、室間隔(第14節段)、下壁(第15節段)、側壁(第16節段)，及心尖(第17節段)。分析各節段灌注情況，但其中不包括第17節段(即心尖)。

分別于左心室基底部、中部及心尖部短軸切面測量各節段的舒張末期心肌厚度(end-diastolic thickness， EDTH)，繪制左心室基底部、中部及心尖部血池-信號強度心肌灌注曲線，獲得各節段的達峰時間(time to peak， tpeak)，心肌信號強度最大上升斜率(maximal upslope of time-intensity curve， Slopemax)和峰值信號強度(peak signal intensity， SIpeak)。

根據心肌各節段EDTH厚度，將HCM組分為非肥厚亞組與肥厚亞組，其中肥厚亞組又分為輕度肥厚(15～19 mm)、中度肥厚(20～24 mm)和重度肥厚(25～29 mm)3個水平。

1.4 統計學分析 采用SPSS 20.0統計分析軟件，正態分布的計量資料以±s表示，采用單因素方差分析比較對照組與HCM各亞組參數間的差異，兩兩比較采用LSD-t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

兩組受試者均完成CMR檢查。HCM組20例均為非對稱性HCM(圖1A、2A)，共320個節段，其中非肥厚節段226個(226/320，70.63%)，肥厚節段94個(94/320，29.38%)。肥厚節段中，輕度肥厚41個(41/94，43.62%)，中度肥厚28個(28/94，29.79%)，重度肥厚25個(25/94，26.60%)。對照組共160個節段。

圖1 患者男，25歲，HCM(室間隔型) A.MR四腔心短軸切面平掃圖，左心室壁不均勻增厚，以前壁、間壁增厚為主，心尖部心室腔稍縮小； B.最大上升斜率偽彩圖，基底部1～6節段、中部7～9節段、11、12節段最大上升斜率較周圍節段減低； C.達峰時間偽彩圖，中部7～9節段、11、12節段、心尖部13～16節段達峰時間較周圍節段延長； D.峰值信號強度偽彩圖，基底部1、4節段、中部7～9節段、11、12節段峰值信號強度較周圍節段減低

對照組與HCM非肥厚亞組Slopemax、tpeak差異均無統計學意義(P均>0.05)。對照組和HCM非肥厚亞組與HCM肥厚亞組Slopemax、tpeak差異均有統計學意義(P均<0.05；圖1B、1C、2B、2C)。HCM肥厚亞組中，輕度肥厚水平Slopemax明顯高于中度和重度肥厚(P<0.05)，中度肥厚水平tpeak高于輕度肥厚(P<0.05)，而中度與重度肥厚水平Slopemax、tpeak差異無統計學意義(P>0.05)。輕度、中度和重度肥厚水平間SIpeak(圖1D、2D)差異均無統計學意義(P均>0.05，表1)。

3 討論

目前MR心肌首過灌注成像評價心肌缺血主要用于心肌梗死患者，較少用于HCM患者。常規評估心肌缺血的影像學技術主要為SPECT及PET檢查，但因檢查費用昂貴且具有輻射，使其應用受限。CMR具有良好的時間及空間分辨力，通過多種圖像后處理技術可對心肌各節段灌注情況進行定性及半定量測定，已越來越廣泛地應用于心肌病的診斷。

HCM是一種家族性常染色體顯性遺傳病，其病理特征主要有心肌異常肥厚段的細胞肥大、細胞排列紊亂、纖維化及心肌內的小冠狀動脈硬化，增厚心室壁致使心腔進行性縮小，影響心室的收縮和舒張功能[2-3]。

表1 對照組與HCM組各參數(±s)

表1 對照組與HCM組各參數(±s)

組別節段數(個)EDTH(mm)tpeak(s)Slopemax(%)SIpeak(ml)HCM組 非肥厚亞組2266．30±2．3521．71±2．2356．16±3．42759．12±145．71 肥厚亞組 輕度肥厚4116．71±1．3225．34±3．2345．65±4．46762．23±146．90 中度肥厚2821．92±1．5728．47±2．3742．72±3．26760．71±147．92 重度肥厚2526．61±1．4229．21±2．1341．89±3．42758．71±145．81對照組1607．12±2．1220．32±2．4555．32±3．89765．41±147．31F值—72．4396．695219．994136．53P值—<0．05<0．05<0．05>0．05

圖2 患者女，36歲，HCM(室間隔型) A.MR四腔心短軸切面平掃圖，左心室壁不均勻增厚，以前壁、間壁增厚為主，心尖部心室腔減小； B.最大上升斜率偽彩圖，基底部1、2、6節段，中部7、8、12節段最大上升斜率較周圍節段減低； C.達峰時間偽彩圖，基底部第4節段、中部11、12節段、心尖部13、16節段達峰時間較周圍節段延長； D.峰值信號強度偽彩圖，基底部1～3節段、中部7～9節段、12節段峰值信號較周圍節段減低

而心肌細胞的異常肥大及紊亂的排列結構可引起心肌內冠狀動脈微循環障礙。冠狀動脈微循環障礙是HCM的一個重要特征，有研究[4]報道，冠狀動脈微循環障礙的程度是HCM患者病情惡化和死亡的強有力的獨立預測因子之一。因此，及時有效地評估心肌缺血情況具有重要臨床意義。

MR心肌首過灌注成像可用于評估心肌缺血情況，經圖像后處理可從時間-信號強度曲線中獲得tpeak、Slopemax、SIpeak等參數，對心肌缺血情況進行定性及半定量分析。當行心肌首過灌注時，釓劑進入心臟主要分布于血管內，信號變化幅度受彌散因素影響較小，故可較準確地反映組織血流灌注情況[5]。正常心肌灌注信號一般較均勻，各節段無明顯減低或缺損區域。發生冠狀動脈微循環障礙時，即可發生肉眼可見或不可見的灌注減低或缺損區，相應的對比劑流入時間延長，流入總量減低，tpeak逐漸延長，Slopemax、SIpeak不同程度減低。有學者[6]認為，HCM患者心肌肥厚程度越高，則心肌灌注越低，更易引發微循環功能障礙，其原因可能在于越肥厚的心肌細胞單位體積內分布的微小血管的數量越少，導致局部心肌灌注更低[7]。本研究中，HCM組心肌各節段tpeak、Slopemax有所差異，與對照組及HCM非肥厚亞組相比，HCM肥厚亞組tpeak延長、Slopemax減低，與既往研究[6-7]結果基本相符；但本研究HCM肥厚亞組中，中度與重度肥厚水平tpeak、Slopemax差異并不明顯，其原因不明，考慮與HCM所致的心肌缺血與多種因素有關。HCM主要累及微小動脈導致冠狀動脈微循環障礙，其發生機制[8-10]主要包括：①心肌細胞異常肥大及排列紊亂，致使單位體積心肌內微血管數量減少，局部心肌組織血流灌注也相應減少；②肥厚心肌中微小血管上的平滑肌細胞不同程度的肥大及局部膠原的沉積導致內膜異常增生，管壁逐漸增厚，血管擴張阻力也相應增加；③肥厚的心肌壁致心腔明顯變小，左心室充盈受阻，舒張功能下降，血流阻力增大；④隨著舒張功能下降和后負荷增大，心肌細胞耗氧量增加，逐漸出現缺血、缺氧癥狀；⑤增多的心肌橋可壓迫冠狀動脈，導致痙攣，加重心肌細胞缺血、缺氧癥狀。因此，HCM心肌缺血可為多種機制所致、相對復雜，心肌肥厚所致的微血管密度相對減低僅是原因之一，還與病程密切相關。此外，本研究HCM肥厚亞組中，輕度、中度和重度肥厚水平間SIpeak差異無統計學意義，其原因可能在于隨著心肌室壁厚度增加，心肌細胞本身可能存在一定代償作用，使SIpeak暫時升高；隨著病情進展，后期SIpeak可能減低。由于相關研究較少，上述現象的發生機制尚不明確，有待進一步探討。此外，本組樣本數量相對較少，仍需擴大樣本進一步研究。

綜上所述，HCM患者存在微循環障礙，主要累及微小動脈，可導致心肌缺血，MR心肌首過灌注成像有助于觀察HCM心肌缺血情況。

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