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【临床应用】磁共振心脏成像的临床优势

 小米菓 2020-01-04

随着人们生活水平的提高、饮食结构及生活方式改变,冠心病的发病率明显增加,并且有年轻化的趋势,因此早期诊断和治疗冠心病、心肌缺血以及心肌梗死的临床意义也日益重要。

目前对于心脏的影像学检查主要有以下几种方式:

1

DSA冠状动脉造影术:这是目前诊断冠心病的金标准,但是它是一种有创的检查,而且费用高昂,同时需要使用造影剂和X线,不容易作为常规检查而被普及,所以DSA更适合于病人在体检发现问题之后的诊治。

2

超声心动图检查:这是目前评价心脏功能最简单方便,且价格便宜的检查,但是检查结果对检查者的技术水平和诊断水平有较高的依赖性,致使其准确性和重复性均受到影响,同时声像图的空间分辨率受到超声原理的限制很难再有所提高,这些都限制了超声心动图在冠心病诊断方面的深入发展和应用。

3

心脏CT检查:心脏CT检查,尤其是冠状动脉CTA,具有成像速度快,空间分辨率高,能够进行多方位多角度重建等优势,但进行该检查需要承受约10倍于常规X线检查的照射计量,同时需配合大剂量造影剂,对病人的安全和健康都存有隐患,因此心脏CT检查已经越来越不被早期的体检所采用,而更多的应用于心脏病确诊后的定性和准确诊断。

4

心脏PET核素检查:这是传统的评价心肌血供和心肌存活的金标准,但由于存在成本昂贵,操作复查,图像分辨力不佳等缺点,很难被普及或作为首选心脏检查影像学手段。

5

心脏MR(Cardiac Magnetic Resonance)检查:随着心电门控,超快速成像,高密度相控阵线圈等一系列MR新技术及新硬件的发生和发展,MR心脏检查的优点也日益显现和突出:第一,MR的原理决定了检查的安全性,没有任何电离辐射损伤,且MR造影剂具有低粘性、无毒性和低过敏性,单位公斤体重患者用量明显少于常规X线检查所需量;第二,MR与常规的影像学检查相比,提供的不再只是单一的权重对比,而是多样化的影像权重和对比,而且这些序列仍在不断的发展、更新与丰富;第三,MR不仅可以做形态学检查,还可以完成功能、代谢甚至分子领域的检查,可以说MR兼顾了CT、超声、PET各自的特点,尤其是对于已经发生过心肌梗死的患者,最重要的是鉴定心肌活性,因为对于彻底的透壁性心肌坏死,就不具备进行冠状动脉介入或手术治疗的必要条件了,而对于心肌缺血或非透壁性心肌坏死则必须要有临床的干预性治疗。这使得心脏磁共振在评价缺血以及非缺血疾病方面的应用越来越广泛,深受影像科和心内科医生的青睐[1]。

MR心脏检查的技术优势

MR心脏检查分成两个方面:心脏形态学检查和心肌活性检测。

1心脏的形态学检查

心脏形态学检查分为运动功能检查和单纯的形态学检查。运动功能检查主要是一种动态成像,在心脏跳动的不同时刻快速采集信号,一个心动周期采集20~30个不同的时相,从而完整地观察心脏在不同心动周期时刻的形态以及瓣膜的状态。这种扫描技术不需要注射造影剂,在MR的快速稳态自由进动梯度回波序列下,心肌显示成为低信号,血池显示为高信号,从而形成鲜明的天然对比,我们也称这种技术为心脏白血技术。它对于显示限局性心肌运动功能减弱或反常运动以及瓣膜的时序性开合非常有效,可进一步判断心肌舒缩功能(图1)。


另一种心脏形态学成像技术我们称之为黑血技术,由于操作简单、安全、不需要注射造影剂,现在已经作为常规临床检查项目。它采用自旋回波或单次激发快速自旋回波序列,利用选择性和非选择性双翻转流动血液抑制技术,对心肌进行T1或脂肪抑制T2成像。通过消除血液流动信号的影响,更好地显示心肌、乳头肌、瓣膜及心包的形态(图2)。


2心肌活性检测

与CT 相比,MR在心肌存活性测定上具有更重要的意义。其中MR首过心肌灌注检查通过团注造影剂,利用脂肪抑制快速梯度回波序列进行全心肌快速多期连续成像,从而判定缺血心肌的存在、部位及范围的方法以及被广泛认可并使用。正常的心肌表现为中等稍高信号,缺血或坏死的心肌灌注早期或全程表现为低信号(图3)。然而,首过心肌灌注法在发现有心肌缺血后无法准确判定是单纯的心肌缺血还是不可逆的心肌坏死。


为了进一步明确缺血心肌的病理性质,鉴别心肌缺血和心肌梗死,磁共振可以进行延迟法心肌活性的测定[2-4]。由于常用的磁共振造影剂(Gd-DTPA)为细胞外造影剂,在正常心肌内被迅速廓清,而当心肌发生凝固性坏死时,细胞膜完整性被破坏,造影剂只能通过渗透的方式进入梗死部位并聚积,其廓清时间较正常心肌明显慢,利用这一病生理改变,在心肌首过法后7至10分钟后,使用添加了抑制正常心肌信号的反转脉冲的快速梯度回波序列采集这种正常心肌和梗死心肌因造影剂的分布差别而形成的T1对比差异。正常的心肌表现为非常低的信号,血池表现为中等信号强度,坏死的心肌表现为高信号(图4)。如果经过MR心肌活性测定发现局部心肌的病变属于非透壁性心肌梗死或只是单纯的心肌缺血,那么就必须尽快采取临床治疗,以免发生透壁性心梗,导致局部心肌彻底坏死。


心脏进行CT或传统MR检查必须要有一个先决条件,就是患者必须心率整齐,CT更是要求心率小于85次/分钟,对于房颤或有其它心率不齐的患者无法进行准确的检查。在GE最新的磁共振心脏扫描平台上已能实现无需心电门控,自由呼吸状态下实时显示心肌运动功能和首过心肌灌注和延迟增强,从而使得心脏病人容易接受和耐受心脏MRI检查,且心脏MRI检查的简便性、安全性、准确性和可重复性均较其它检查方式高。

当然CMR并不局限于上述几种检查形式,它还包括心肌扩散加权成像,心肌T1/T2/T2*Mapping成像,负荷心脏核磁共振成像,即注射药物令心肌增加负荷来显示心肌缺血部分;核磁共振频谱——利用核磁共振频谱检查心肌存活情况以及冠状动脉造影等多种检查形式,这些我们将会在后续的短文中为大家逐一介绍。

综上所述,心脏的MR成像是包含形态和功能的全面影像学检查,操作安全、无副作用,且伴随着软件技术的进步,患者进行心脏扫描的耐受性也越来越好,为心脏疾病的诊断和治疗带来了更好的前景。

REFERENCES

[1] Kumar A, Patton DJ, Friedrich MG. The emerging clinical role of cardiovascular magnetic resonance imaging. Can J Cardiol 2010; 26: 313-322.

[2] Kwong RY, Schussheim AE, Rekhraj S, Aletras AH, Geller N, Davis J, Christian TF, Balaban RS, Arai AE. Detecting acute coronary syndrome in the emergency department with cardiac magnetic resonance imaging. Circulation 2003; 107: 531-537.

[3] Cury RC, Shash K, Nagurney JT, Rosito G, Shapiro MD, Nomura CH, Abbara S, Bamberg F, Ferencik M, Schmidt EJ, Brown DF, Hoffmann U, Brady TJ. Cardiac magnetic resonance with T2-weighted imaging improves detection of patients with acute coronary syndrome in the emergency department. Circulation 2008; 118: 837-844.

[4] Hamirani YS, Wong A, Kramer CM, Salerno M. Effect of microvascular obstruction and intramyocardial hemorrhage by CMR on LV remodeling and outcomes after myocardial infarction: a systematic review and meta-analysis. JACC Cardiovasc Imaging 2014; 7: 940-952.


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