作者:范占明董薇 (首都医科医院)
冠心病(也称缺血性心肌病)是我国成人住院和猝死最常见心血管疾病,其主要病理生理变化是冠状动脉狭窄或闭塞和心肌缺血或梗死。冠状动脉血运重建术(包括PCI和CABG)是其治疗最有效手段。临床主要依据冠状动脉CTA或血管造影评价狭窄程度和血流动力学状态指导治疗,但其主要问题是不能评价心肌情况即是否存在心肌缺血或梗死,这些对患者治疗决策的选择及预后评价更为重要。临床的FAMEII研究更是强调了冠心病血运重建前进行心肌缺血评价,SPECT心肌灌注成像(Myocardialperfusion)是目前临床评价心肌缺血最主要方法,但还存在一些不足,如成像时间长(静息和负荷两日成像)、空间分辨力较低对显示轻中度冠脉狭窄或心内膜下心肌缺血敏感度低和有较高的电离辐射。心脏磁共振(CMR)心肌灌注成像是近年发展最快的评价心肌缺血的新方法之一。
首先,CMR属无创心脏成像技术和无电离辐射,其检查可不使用或使用少量钆类对比剂(与碘对比剂比较很少引起不良反应和更安全);其次,可以任意方位成像和不受患者体型的限制,较好评价患者心脏解剖形态和功能变化,有助于超声心动图声窗受限或放射性核素显像组织衰减影响患者的评价;第三,有较高时间和空间分辨力及软组织对比度,可以用多参数和多序列成像显示心脏和血管解剖、形态、功能和组织特征(如局灶性缺血、水肿、梗死、癍痕、纤维化、脂肪变和出血等)等,可“一站式”综合评价冠心病患者;第四,与SPECT比具有更高空间和时间分辨率,CMR心肌血流灌注对心肌缺血评价有更高敏感度和特异度,可早期检测到心内膜下缺血,并能定量分析心脏功能、心肌缺血和梗死范围等。CMR的主要不足是成像时间较长(通常40分钟左右),对急性冠脉综合征或较重患者应用受到一定限制;其次,CMR检查时可出现运动或磁敏感伪影响图像质量,甚至造成假性心内膜下心肌灌注缺损;第三,与冠状动脉造影和CCTA相比,CMR时间和空间分辨力较低,CMR还没有实现临床应用冠状动脉成像;第四,幽闭恐惧症和铁磁性金属体内植入物患者临床应用还受到。
人体心肌灌注(即血流和血氧供应)受冠状动脉血流、远端小血管阻力和血管内皮功能综合因素影响。正常人在负荷(即运动或药物)状态下,交感神经兴奋导致血流调控内皮依赖因子增加促使氧化氮增加,而使冠状动脉和远端小动脉扩张(降低远端血管阻力),从增加冠状动脉和心肌灌注血流(即血流储备),满足心肌供血和供氧,负荷状态下血流储备可增加3.5~4倍。冠心病患者冠脉狭窄≤80%时,通过血流调控和远端血管阻力降低增加心肌灌注血流量,满足正常最低心肌血流和血氧供应。因此,静息状态下冠心病患者可没有心肌缺血,临床上可无心绞痛和ECG正常,静息心肌灌注成像可阴性。但冠脉狭窄≥85%时,静息状态下可出现心肌缺血,即心绞痛、ECG和心肌灌注异常。在负荷状态下冠脉狭窄≥45%时,由于血流储备降低可出现局部心肌缺血、ECG和心肌灌注异常。
CMR心肌灌注成像是通过静脉团注钆对比剂和快速MR成像显示首过心肌血流灌注情况。CMR心肌灌注包括静息和药物负荷两种扫描,对冠心病患者通常采集心脏功能、形态、心肌灌注和心肌活性等综合评价。药物负荷通常应用潘生丁、腺苷和ATP等血管扩张剂。静息状态下冠脉狭窄≥85%或负荷状态下≥45%时,由于局部心肌血流灌注降低,在CMR心肌灌注成像上可出现与正常心肌相比局部低信号,即心肌灌注缺损。因此,负荷比静息心肌灌注成像对心肌缺血的诊断敏感度和特异度更高。
CMR在缺血性心脏病中发挥着重要的诊断和鉴别诊断作用。年的一个Meta分析表明CMR探测QCA确定的冠脉狭窄对应的心肌缺血的敏感度和特异性均为85%。Mcosta等研究表明定量CMR用于判断冠脉狭窄的血流动力学信息,可以高度准确排除冠心病。一组CMR灌注研究的荟萃分析显示,基于个体冠心病诊断的敏感性为91%,特异性为81%。最近一项关于CMR负荷试验诊断冠心病的荟萃分析结果显示,负荷灌注CMR检查对于冠状动脉狭窄≥70%的心肌缺血诊断的敏感性和特异性分别为89%和80%。年欧美发表的两项多中心的CMR心肌灌注成像与SPECT的对比研究显示,CMR心肌灌注成像具有与之相似的总体准确率以及更高的敏感性和阴性预测值。多巴酚丁胺负荷CMR(DSCMR)功能成像检测心肌缺血准确性亦很高。DSCMR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敏感性为83%、特异性86%。Schwiter等研究表明负荷CMR对比PET有很高的诊断准确性,其敏感性91%和特异性94%,对比QCA其诊断效能为敏感度87%和特异性85%。
以前的一些负荷CMR的meta分析
关于CMR的研究越来越多,在一些中心CMR确实已成为研究心脏疾病非常流行的方法。虽然CMR已被列入非侵入性方法探测冠心病的国际指南中,但其并没有像SPECT一样大宗的诊断准确性的研究和临床数据结果。在国内虽然有一些负荷CMR灌注显像的临床应用及研究,但仍缺乏大样本多中心及定量的分析数据及规范化的显像程序,在有经验有实力的单位,CMR还应得到广泛的应用来评价缺血性心脏病。
CMR心肌灌注成像结合心脏形态、功能和活性等综合评价已经成为冠心病的临床应用和研究最重要影像学方法,但由于受MR设备硬件和软件限制仍存在诸多挑战。首先,CMR心肌灌注成像每个心动周期仅能采集3~4不连续轴位2D图像,不能包含整个心脏,限制了对心尖部心肌缺血和精准测量缺血量;其次,空间分辨力(2~3mm)和信噪比(SNR)相对低,对心内膜下和多支病变心肌缺血敏感度较低;最后,CMR成像时间较长、成像和后处理技术复杂,图像分析和诊断结果也存在一定挑战,从而限制了CMR的临床应用和普及。近年,MR设备硬件和软件有一定提升推动了CMR临床应用,如通过平行采集和稀疏采集(低样本量)使心肌灌注成像可获得10~12加速因子,从而可同时进行高分辨力(<2mm)和3D全心多时相心肌灌注成像,并获得全心同期动态心肌灌注图像,这不仅提高对心肌缺血诊断敏感度,同时也可更精准定量分析心肌缺血。
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