心臟電影磁共振對慢性心肌梗死的診斷價值*

應曉燕， 徐杰， 喬瑞華**， 魏小二， 張天雨

(1.上海交通大學附屬上海市第六人民醫院 放射科， 上海 200233； 2.復旦大學附屬華東醫院 放射科， 上海 200040)

慢性心肌梗死 (chronic myocardial infarction,CMI)與急性心肌梗死 (accuracy myocardial infarction,AMI)的臨床處理不相同，因此CMI準確診斷對臨床尤為重要[1-3]。CMI的病情(包括位置、面積和累及心肌深度等)直接關系到病人的診治和預后[4]，需要對疑似CMI的病人進行準確而全面的評估。磁共振(magnetic resonance，MR)的心臟延遲強化(cardiac late gadolinium enhancement，cLGE)是評估CMI的可靠參考[5-7]，但檢查時長造影劑的安全性(如腎功能受損)限制了它的應用[8-10]。有研究表明即使腎功能正常，磁共振掃描(magnetic resonance imaging， MRI)造影劑中的釓元素亦能沉積于患者的皮膚、齒狀核及蒼白球[11]。因此，尋找一種非增強的心臟MR檢查技術具有重要的臨床應用前景。心臟電影MR(cardiac cine magnetic resonance imaging，ccMR)無需造影劑就能獲得完整的心動周期的多幅圖像，從而獲取準確的心臟解剖和功能信息[12]，對于心肌梗死 (myocardial infarction，MI)則能區分心肌形態學和心室壁反常運動等變化[13-14]，但在CMI的臨床應用還是空白。本研究擬以cLGE為金標準，評價ccMR診斷CMI的臨床價值，以期找到一個無需增強的更簡便的CMI診斷方法。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2016年1月—2018年12月同時完成cLGE和ccMR的48例CMI患者作為CMI組，要求符合CMI的診斷標準，即臨床癥狀、心電圖變化、≥肌酸激酶和(或)肌鈣蛋白T正常值2倍，同時排除AMI、無MI的心絞痛、各種非缺血性心肌病、心臟腫瘤、心臟瓣膜病、先天性心臟病、肺心病、心肌炎、感染性心內膜炎及心包炎等。所有患者均知情同意，選取同期行心臟MRI檢查的健康人19例作為健康對照組，2組受檢者的年齡、性別、身高、體質量、冠狀動脈危險因素等一般資料見表1。

1.2 方法

1.2.1MRI序列測定與評價 使用Verio 3T MRI掃描系統(德國西門子)行心臟MRI檢查，采用32通道相控陣心臟線圈和胸前導聯心電門控技術，檢查前受檢者受呼吸訓練并均能配合檢查。掃描序列：(1)ccMR采用實時心電門控平衡穩態自由進動掃描序列，采集4腔心短軸位，視野286 mm×340 mm，矩陣216×256，TR 3.4 ms，TE 1.8 ms，平均時間分辨率40 ms，層厚8 mm，層間距5 mm，每心動周期采集22幀圖像；(2)cLGE采用二維相位敏感快速反轉恢復小角度激發序列，視野(286 mm×340 mm，矩陣163×256，TR 4.09 ms，TE 1.56 ms，反轉角35°，反轉恢復時間280 ms，層厚8 mm。肘靜脈注射對比劑(馬根維顯，0.2 mmoL/kg，德國拜耳先靈)10 min后開始掃描。掃描包含整個左心室區域的ccMR和cLGE圖像會被自動剪短成64×64像素(1.46 mm×1.46 mm)。手動去除最低點和頂點之外圖像。2名心血管研究方向放射科醫生共同協商一致在ccMR舒張末期和cLGE圖像上手動描繪出心內膜與心外膜輪廓。使用Argus and Syngo后處理工作站(德國西門子)計算出左心功能指標：左室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、左室每搏輸出量(left ventricular stroke volume,LVSV)及左室心輸出量(left ventricular cardiac output, LVCO)。

1.2.2心肌梗死 (myocardial infarction，MI)區域描繪 MI區域由上述放射科醫生在cLGE、ccMR圖像上顯示最合適的平面手動描繪，微循環障礙區亦被劃入MI區域。MI面積由手動描繪后后處理工作站直接算出。每個層圖分為無MI、透壁MI(MI區域>50%心肌層)或內膜下MI(MI區域≤50%心肌層)[15]，按此進行CMI分類并計算MI占比[MI占比(%)=(MI像素/左心室心肌像素)×100%][16]。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 一般資料

CMI組患者的男性比例、平均年齡均明顯大于健康對照組，差異有高度統計學意義(P<0.01)，但其余一般資料組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組受檢者一般資料的比較Tab.1 Comparison of the baseline data between two groups

2.2 ccMR對心臟功能的評估

ccMR在獲取心臟解剖學細節的同時，還能通過后處理軟件一站式的獲得心臟功能指標。結果顯示，CMI組患者的LVEF、LVSV及LVCO均低于健康對照組，LVEDV、LVESV則高于健康對照組，差異均有統計學意義(P<0.05或P<0.01)，提示觀察組的心功能較對照組差。見表2。

表2 2組受檢者的心臟左室功能指標Tab.2 Left ventricular function between two groups

2.3 ccMR評價CMI的價值

以cLGE為金標準，所有患者采用ccMR直接診斷CMI的價值各評價指標結果顯示，敏感度、特異度、誤診率及漏診率分別為87.5%、94.7%、5.3%及12.5%；AUC為0.911，提示ccMR對CMI具有較高的診斷價值(95%CI為0.830～0.992，圖1)；與金標準cLGE比較，ccMR診斷MI分類、MI面積及MI面積占比差異無統計學意義(P>0.05，表3)。

圖1 ccMR診斷CMI的ROC曲線Fig.1 ROC curve for the diagnosis of CMI with ccMR

表3 2種方法對CMI病情判斷的比較Tab.3 Comparison of the judgment of the CMI progress with two methods

2.4 典型病例圖例

ccMR見心尖部收縮減弱，室壁變薄、膨出呈類室壁瘤樣改變；cLGE見四腔心及短軸位均心尖部內膜下透壁延遲強化。

注：A～D為ccMR，E、F為cLGE，A、C為收縮期，B、D為舒張期，E為四腔心層面，F為短軸位層面；E、F箭頭所指為延遲強化的心肌。圖2 CMI心尖部梗死的ccMR和cLGE影像學表現Fig.2 ccMR and cLGE imagings of apical myocardial infarction in CMI

3 討論

隨著技術的發展，MR技術因其卓越的軟組織成像分辨率越來越多地應用于心臟病變。它擁有測量精準、任意平面成像、無創的優點，能提供較以往更多的解剖細節和功能信息[3]。cLGE是臨床診斷MI的金標準[17]，能區分急、慢性[18]，還能預測心肌功能恢復[15]，但因為其造影劑使用的禁忌癥、成像時長、成像質量受影響因素多而限制了應用。Ogawa等[14]使用特征跟蹤和心肌標記技術評估MI發生及位置時，發現MI節段的敏感度、特異度都不高(特征跟蹤：敏感度72%，特異度71%；標記：敏感度71%，特異度75%)。Fent等[19]也報道特征跟蹤技術可以鑒別較早的MI，但AUC較低[0.66(95%CI為0.54～0.79)，P=0.012]。最近，借助紋理分析使用非造影劑增強MRI檢查診斷亞急性和慢性MI取得了一定的進展，Bessler等[12]的敏感度、特異度達到了86%和82%，Larroza等[20]報告其AUC也達到了0.85。Zhang等[21]更進一步利用深度學習的方法加持ccMR成像技術，敏感度、特異度、AUC分別達到了89.8%、99.1%及0.94，在診斷效能上與cLGE幾無差異。本研究受此啟發，利用ccMR診斷CMI獲得良好的結果[敏感度87.5%、特異度94.7%、誤診率5.3%、漏診率12.5%、AUC0.991(95%CI為0.830～0.992)]，且在對病例分型和疾病程度的判斷上與“金標準”cLGE基本一致，證明ccMR是一種對CMI行之有效的診斷方法。

ccMR能評價室壁運動情況，可精確的測量心室壁的厚度，在形態學上判斷心肌的活性[12]。典型病例圖例結果表明，通過發現心尖部收縮活動減弱及室壁膨出樣改變能判斷出相應心肌損害，與cLGE提示相一致。一般舒張末期室壁厚度≥5.5 mm認為心肌存在活性，而<5.5 mm可判斷心肌壞死[22]，但實踐發現部分節段<5.5 mm時仍有心肌收縮活動，提示心肌仍有活性。因此，需要根據具體情況進一步結合每個節段的室壁運動(分別為正常運動、輕至中度運動障礙、嚴重運動障礙及反向運動)，從而判斷出該節段心肌活性情況。

本研究ccMR成像采用實時心電門控平衡穩態自由進動掃描序列，國內亦有報道，它能一次屏氣連續動態快速掃描單層面多相位圖像，獲得室壁運動、厚度及心功能指標，單次屏氣完成全心掃描，明顯提高時間分辨率，減少心臟搏動所產生的偽影[23-25]，同時獲得了心臟的解剖和功能信息，對其后的治療選擇提供了客觀依據。

本研究同樣有不少不足，如單中心的回顧性研究，收集的樣本量偏少，未包括更多的心肌疾病而只是將慢性心肌梗死與健康組對照，還有不同的ccMR成像方法對診斷的影響等。這些不足都將在以后的研究中逐步予以完善。

總之，ccMR是一種有用的非造影劑增強的心臟檢查方法，能快速幫助臨床推斷CMI的發生、位置和累及程度。