冠狀動脈慢性完全閉塞患者心肌的MR T1mapping定量研究.pdf

1、第一部分心肌縱向弛豫時(shí)間成像(T1mapping)——體外及志愿者研究
　　目的:
　　1評價(jià)改良MOLLI序列（11個(gè)心動周期）與傳統(tǒng)MOLLI序列（17個(gè)心動周期）在心肌T1mapping成像中的影響因素及關(guān)系;
　　2評價(jià)改良MOLLI序列（11個(gè)心動周期）與傳統(tǒng)MOLLI序列（17個(gè)心動周期）在正常健康志愿者中的應(yīng)用，比較心動周期不同采集時(shí)相對正常志愿者心肌T1值測量的影響，測量正常志愿者各節(jié)段心肌T1值，比較

2、不同節(jié)段、不同采集層面心肌T1值的差異。
　　材料與方法:
　　1體外試驗(yàn):制作具有不同T1值的瓊脂糖凝膠體模，利用1.5T磁共振(MAGNETOM Aera，Siemens AG，Erlangen，Germany)對8個(gè)瓊脂糖凝膠體模在不同模擬心率（40-110次/分鐘）下進(jìn)行不同T1mapping序列的掃描，測量傳統(tǒng)17個(gè)心動周期MOLLI(3-3-5)序列及改良11個(gè)心動周期MOLLI(5-3-3，4-3-2)序列在不

3、同心率下體模的T1值。比較特定心率下傳統(tǒng)與改良序列MOLLI測量T1值的一致性，以傳統(tǒng)的TSE序列掃描測得的T1值作為參考，分析心率及矩陣改變對傳統(tǒng)與改良MOLLI序列T1值測量的影響，并分析各種掃描序列對模具T1值低估的百分比，并比較三種序列測量T1值時(shí)標(biāo)準(zhǔn)差(SD)的差異。
　　2志愿者研究:30名健康志愿者進(jìn)行心肌T1mapping掃描，23例志愿者同時(shí)接受傳統(tǒng)MOLLI(3-3-5)及改良MOLLI(5-3-3)序列的掃描

4、，比較兩種序列的圖像質(zhì)量，屏氣時(shí)間，T1值測量的一致性。所有志愿者分別在收縮期及舒張期進(jìn)行改良MOLLI(5-3-3)序列的掃描，比較心肌各節(jié)段T1值在收縮期及舒張期的差異，并比較心肌中部層面間隔心肌及非間隔心肌T1值的差異，分析不同掃描層面對T1值測量的影響。
　　結(jié)果:
　　1體外試驗(yàn):八個(gè)體模的參考T1值由低到高分別為:343±2.5ms，412±3.2ms，527±4.4 ms,678±5.3 ms,745±3.2

5、ms,992±6.4 ms,1060±7.2 ms,1424±13 ms。在模擬心率為70次/分鐘時(shí)，改良MOLLI(5-3-3)與原始MOLLI(3-3-5)兩種序列測量T1值具有較好的一致性，但是原始MOLLI(3-3-5)具有較好的精確性（SD值較小）。心率大于90次/分鐘時(shí)，改良MOLLI(5-3-3)矩陣分別為256和192時(shí)，對T1值低估百分比(％)分別為6.9±2.9，4.7±1.2，經(jīng)Mann-Whitney U檢驗(yàn)，p

6、=0.0055，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。心率增加，改良MOLLI(5-3-3)（聯(lián)合矩陣調(diào)整）測量的T1值變異較小，而MOLLI(4-3-2)變異程度最大。MOLLI(3-3-5)對T1值的低估最大達(dá)到13.3％，并且低估有隨著T1值和模擬心率的增加而增加的趨勢;MOLLI(5-3-3)對T1值的低估最大達(dá)到7.9％，MOLLI(5-3-3)序列在測量同一T1值的情況下，隨著心率的增加，由于不同矩陣的采用，低估的百分比反而減小，但是在同一心率

7、下，隨著模具T1值的增加，低估的百分比還是有增加的趨勢。
　　2志愿者研究:原始MOLLI(3-3-5)屏氣時(shí)間顯著長于改良MOLLI(5-3-3)序列（18.3±0.6s VS12.1±0.6s，P=0.852），兩種序列測量心肌的T1值分別為964.9±36.7ms(n=65)，967.6±30.9ms(n=65)，經(jīng)配對t檢驗(yàn)，t=-0.422，P＞0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩種序列測量健康志愿者心肌T1值經(jīng)Bland-A

8、ltman散點(diǎn)圖分析，顯示一致性較好。收縮期志愿者所有心肌節(jié)段的平均T1值為965.2±30.0(n=448)，舒張期所有節(jié)段的T1值平均值為982.3±25.6ms(n=448)，兩者經(jīng)配對t檢驗(yàn)，t=17.666，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。心肌所有節(jié)段的舒張期T1值均大于收縮期相應(yīng)節(jié)段心肌的T1值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。左心室舒張期間隔(Seg8、Seg9)心肌的T1值要顯著大于側(cè)壁心肌(Seg11、 Seg12)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意

9、義。收縮期間隔心肌(Seg8、Seg9)的T1要顯著大于Seg11的T1值，但是與Seg12相比則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。舒張期心臟底部層面、心臟中部層面及心尖層面的整個(gè)心肌T1值分別為978.9±22.5ms，993.5±20.4ms，978.9±22.5ms，P＜0.05，左心室中部層面心肌T1值要顯著大于左心室底部及心尖層面心肌T1值;舒張期四腔心、三腔心及兩腔心整個(gè)心肌的T1值為分別為984.7±20.0ms，980.7±19.3ms，9

10、90.3±21.5ms，經(jīng)one-way ANOVA方差分析，P＞0.05，四腔、三腔及兩腔心三種掃描方向上測量的心肌T1值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　結(jié)論:
　　1心率及矩陣對原始及改良MOLLI序列均有影響;改良的11個(gè)心動周期MOLLI序列(5-3-3)測量心肌T1值的準(zhǔn)確性要高于傳統(tǒng)的17個(gè)心動周期MOLLI序列(3-3-5)。
　　2改良的11個(gè)心動周期MOLLI(4-3-2)序列對于T1值較長組織的測量準(zhǔn)確性較低，

11、因此用于增強(qiáng)后心肌T1值的測量。
　　3健康志愿者心肌的T1值隨著心動周期及測量部位的不同會有所變化，因此在比較不同個(gè)體及研究之間心肌T1值的時(shí)候需要考慮這些因素。
　　第二部分 MR T1mapping成像在冠狀動脈慢性完全閉塞患者心肌瘢痕檢測中的價(jià)值研究
　　目的:
　　探討MR心肌延遲強(qiáng)化(LGE)及T1mapping成像在冠狀動脈慢性完全閉塞(CTO)患者心肌瘢痕評價(jià)中的應(yīng)用。1采用LGE評價(jià)冠狀動脈慢性

12、閉塞患者心肌瘢痕的特點(diǎn)及相關(guān)影響因素;2以磁共振LGE作為判斷心肌瘢痕的金標(biāo)準(zhǔn)，探討心肌T1mapping成像在檢測冠狀動脈慢性完全閉塞患者心肌瘢痕的價(jià)值。
　　材料和方法:
　　臨床或冠狀動脈CT血管造影(CTA)結(jié)果懷疑為CTO的83例患者分別接受1.5T心臟磁共振(CMR)傳統(tǒng)序列、T1mapping序列掃描及常規(guī)冠狀動脈造影檢查。1計(jì)算經(jīng)常規(guī)冠狀動脈造影證實(shí)為CTO患者的心肌磁共振延遲強(qiáng)化的發(fā)生率，分析心肌延遲強(qiáng)化的

13、形態(tài)特征，并比較心肌延遲強(qiáng)化的有無與冠狀動脈造影所見的側(cè)枝循環(huán)分級（rentrop0-Ⅲ級）的關(guān)系。2對CTO患者采用改良MOLLI(5-3-3)序列在增強(qiáng)前后進(jìn)行心肌T1mapping掃描，并以注射造影劑15分鐘后采集的心肌LGE圖像作為判斷心肌有無壞死的金標(biāo)準(zhǔn)，在T1mapping圖像上測量增強(qiáng)前后正常及瘢痕心肌的T1值，計(jì)算增強(qiáng)前及增強(qiáng)后T1mapping成像檢測CTO患者心肌瘢痕的敏感性、特異性，分析采用T1值診斷心肌瘢痕的界值

14、。測量增強(qiáng)前后T1mapping圖像（如果顯示）心肌瘢痕的面積，比較其與LGE圖像顯示瘢痕面積的一致性。
　　結(jié)果:
　　經(jīng)臨床病史及常規(guī)冠狀動脈造影證實(shí)為CTO患者共62例納入最后研究。心肌MR LGE顯示為陽性的比例為72.6％(45/62)，心肌LGE形態(tài)為灶狀分布占15.5％(7/45);線樣或條狀分布有25例患者，比例為55.6％(25/45);大片狀或透壁心肌壞死的有13例患者，比例為28.9％(13/45)。其

15、中瘢痕心肌分布與CTO血管分布心肌節(jié)段不符為8.9％(4/45)。有明確心肌梗死的17例患者，13例患者呈大片狀或透壁瘢痕，比例為76.5％;而對于38例無明確心肌梗死病史的患者，心肌瘢痕呈灶性或心內(nèi)膜下線樣分布有32例患者，比例為84.2％。側(cè)枝循環(huán)分級良好組（n=41，Rentrop分級Ⅱ-Ⅲ級）心肌LGE陽性率為73.2％(30/41)，側(cè)枝循環(huán)不良組（n=21，Rentrop分級0-Ⅰ級）心肌LGE陽性率為71.4％(15/21

16、)，兩者經(jīng)卡方檢驗(yàn)P＞0.05，兩組患者心肌LGE陽性率無明顯差異。增強(qiáng)前T1mapping圖像上測得正常及瘢痕心肌T1值分別為987.3±79.2ms vs1138.5±52.4ms，P＜0.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;增強(qiáng)后15min時(shí)正常心肌的T1值要顯著大于瘢痕心肌區(qū)域的T1值(379.7±45.6ms vs275.6±24.6ms，P＜0.01)。增強(qiáng)前T1mapping檢測冠狀動脈慢性完全閉塞患者心肌瘢痕的敏感性、特異性分別為

17、40.3％，100％;增強(qiáng)后T1mapping檢測冠狀動脈慢性完全閉塞患者心肌瘢痕的敏感性、特異性分別為91.2％，99.3％。經(jīng)ROC曲線分析，增強(qiáng)后T1值鑒別正常與梗死心肌的界值為307.5ms，這時(shí)，增強(qiáng)后T1值診斷梗死心肌的特異性及敏感性為93.33％，曲線下面積為0.96(95％CI:0.91-1.00)。
　　結(jié)論:
　　1 MR LGE檢查顯示CTO患者的心肌瘢痕灶具有一定的特征，其發(fā)生率與常規(guī)冠狀動脈造影側(cè)枝

18、循環(huán)Rentrop分級無明顯相關(guān)性。
　　2增強(qiáng)前后CTO患者瘢痕心肌與正常心肌縱向弛豫時(shí)間有顯著差異。在檢測CTO患者心肌瘢痕中，增強(qiáng)后T1mapping具有較高的敏感性及特異性。而增強(qiáng)前的T1mapping成像檢測心肌梗死的敏感性較差。
　　第三部分 MR心肌細(xì)胞外容積(ECV)測量在冠狀動脈慢性閉塞患者心肌瘢痕檢測及重構(gòu)判斷中的初步研究
　　目的:
　　研究基于T1mapping技術(shù)的心肌細(xì)胞外容積(ECV

19、)定量在冠狀動脈慢性閉塞患者心肌瘢痕檢測及心肌重構(gòu)判斷中的初步應(yīng)用。
　　材料和方法:
　　在復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科接受冠狀動脈造影證實(shí)為冠狀動脈慢性完全閉塞(CTO)患者62例，接受MR增強(qiáng)前及增強(qiáng)后多個(gè)時(shí)間點(diǎn)T1mapping掃描，同時(shí)對12名健康志愿者進(jìn)行T1mapping成像作為對照，測量心肌不同區(qū)域T1值及志愿者和患者的紅細(xì)胞壓積，計(jì)算正常健康志愿者心肌ECV值及CTO患者心肌瘢痕區(qū)域及遠(yuǎn)處非瘢痕正常心肌的EC

20、V值。比較正常健康志愿者的心肌ECV值與CTO患者瘢痕心肌及瘢痕心肌遠(yuǎn)處正常心肌的ECV值。進(jìn)行ROC曲線分析心肌ECV檢測心肌瘢痕的界值、敏感性和特異性。分析非瘢痕區(qū)域心肌的ECV值與患者左心室功能(EF)的關(guān)系。對20名接受增強(qiáng)T1mapping動態(tài)掃描的患者瘢痕及非瘢痕心肌的ECV在不同時(shí)間點(diǎn)的動態(tài)變化進(jìn)行分析，探討心肌瘢痕區(qū)域及非瘢痕區(qū)域的ECV值隨著時(shí)間的變化規(guī)律。
　　結(jié)果:
　　62例經(jīng)常規(guī)冠狀動脈造影及臨床病

21、史證實(shí)為CTO的患者及12名正常健康志愿者順利完成檢查。12例健康志愿者心肌的ECV值為26.9±2.2％（23.8％-31.2％），45例CTO患者LGE表現(xiàn)為陽性，即有心肌瘢痕患者遠(yuǎn)側(cè)心肌的ECV為28.8±3.2％(24.0％-40.3％)，45例LGE陽性患者心肌瘢痕局部的ECV值為51.6±7.0％（36.5％-63.6％），CTO患者疤痕遠(yuǎn)側(cè)心肌及瘢痕心肌ECV經(jīng)t檢驗(yàn)，t=-23.6，P＜0.05，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。經(jīng)RO

22、C曲線分析，心肌ECV值鑒別正常與梗死心肌的界值為41.3％，這時(shí)，心肌ECV值診斷梗死心肌的敏感性為91.1％，而特異性為100％。在45例LGE表現(xiàn)為陽性有心肌瘢痕的患者中，隨著非梗死心肌區(qū)域ECV值的增加，左心室射血分?jǐn)?shù)降低，兩者經(jīng)相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)r=-0.5878，P＜0.05，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。而瘢痕區(qū)域的ECV值與左心室EF值的關(guān)系經(jīng)pearson相關(guān)分析，r=-0.08，P=0.59，兩者無相關(guān)關(guān)系。在4-20min之間五個(gè)

23、時(shí)間點(diǎn)，瘢痕遠(yuǎn)側(cè)心肌區(qū)域ECV值經(jīng)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，P=0.8050，變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;瘢痕區(qū)域的ECV在4-20min內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的ECV經(jīng)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，P=0.2640，瘢痕心肌的ECV值在五個(gè)時(shí)間點(diǎn)的變化亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)論:
　　基于T1mapping的ECV值能夠定量評價(jià)和檢測冠狀動脈慢性完全閉塞患者心肌瘢痕，并且CTO患者心肌瘢痕的ECV在一定時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)恒定;ECV對于非