磁共振T1 Mapping技術在評價早期心室重塑中的應用.pdf

1、心衰的死亡率和醫(yī)療負擔在十年來并沒有改善。新發(fā)現的潛在的治療靶點向臨床轉化亟需理想的在體評價心肌病變的指標。目前，以心肌縱向弛豫時間(T1)的測量為基礎的一系列新技術已經顯示了磁共振在彌漫性心肌病變評價中的特殊價值和應用潛力。本研究優(yōu)化磁共振T1 mapping技術及其衍生技術，并探索這些技術在評價心衰前的早期心室重塑中的潛能。
　　第一部分 磁共振增強早期測量心肌對比劑分配系數
　　目的：用磁共振增強成像的方法，驗證一個能

2、夠準確測量心肌對比劑分配系數（λ）的最早的動態(tài)平衡建立的時間點，來提高計算λ的時間效率。
　　材料和方法：通過模型實驗對modified Look-Locker inversion recovery(MOLLI)序列進行優(yōu)化，獲得分別適合用于3.0T磁共振增強前和增強后T1mapping的兩個MOLLI方案。對15名健康志愿者和3名糖尿病合并高血壓的患者進行3.0T磁共振增強掃描，給藥方式為人工靜脈團注。使用兩個優(yōu)化后的MOLLI

3、序列獲得室間隔心肌和左心室血液增強前后的縱向弛豫時間(T1)和弛豫率(R1)。在增強前后對不同采集時間點的同一層面的心肌R1（R1心肌）和左心室血池R1（R1血液）作多點回歸，回歸線的斜率作為λ的參考值（多點回歸法）。簡化的兩點法以增強前及某一增強后時間點的R1心肌變化（△R1心肌=R1心肌增強后-R1心肌增強前）和R1血液變化（△R1血液=R1血液增強后-R1血液增強前）的比值作為λ。根據所選取的增強后時間點的不同，得到一組兩點法的λ

4、。兩點法與多點回歸的一致性通過Pearson簡單相關系數r和組內相關系數ICC來驗證。
　　結果：兩點法計算的λ隨時間從6分鐘的0.479±0.041上升到第45分鐘的0.534±0.043，均與多點回歸法的參考值具較高的相關性（r≥0.875，p＜0.05）。第6、7、8分鐘兩點法心肌對比劑分布系數與參考值的ICC分別為0.946、0.929和0.922;在第9分鐘以后，ICC由0.878降至第45分鐘的0.403。
　　

5、結論：團注給藥方式增強后第6-8分鐘使用兩點法計算心肌對比劑分布系數與多點回歸法參考值具有高度一致性，能夠用來準確地測量非缺血心肌的心肌對比劑分布系數。
　　第二部分 磁共振評估高血壓病人早期心肌重塑中的細胞肥大
　　目的：心肌細胞肥大和間質膠原聚積是心臟壓力負荷過載病人心肌肥厚的兩方面組成部分，目前還沒有影像學指標來分別對這兩方面進行評估。本研究目的是調查心肌細胞外容積分數(ECV)、細胞內空間（intracellular

6、 space，ICS）和細胞外空間(extracellular space，ECS)在原發(fā)性高血壓病人心室重塑早期如何改變，并調查它們與左心室功能和幾何學測量的關系。
　　材料和方法：用磁共振成像的方法對36名健康志愿者和39名原發(fā)性高血壓患者的ECV和左心室?guī)缀螌W和功能學參數進行測量。ICS和ECS的計算基于ECV和左心室心肌體積，并用身高對它們進行標準化，得到細胞內空間指數(ICSindex，ICSi)和細胞外空間指數(ECS

7、 index，ECSi)。
　　結果：高血壓女性ECV比正常女性ECV低(p=0.028)。相對于同性別的對照組，男性ICSi增加27.3％，增加速率為每年每10mmHg血壓差增加1.90％;女性ICSi增加35.6％，增加速率為每年每10mmHg血壓差增加2.59％。ICSi和ECSi都與左心室向心性相關(r=0.727，p＜0.001;r=0.462，p＜0.001)并且與E/A(r=-0.599，p＜0.001;r=-0.3

8、70，p=0.001)、充盈達峰時間(TTPF)(r=0.369，p=0.001;r=0.280，p=0.015)相關。在多變量線性回歸分析中，ICSi獨立于性別、年齡和高血壓狀態(tài)與左心室的向心性、E/A、TTPF具有獨立相關性。
　　結論：在高血壓性左心室重塑早期，ICSi比ECSi與左心室向心性重塑和舒張功能的關系更密切，ICSi和ECSi可以作為評價左心室早期重塑的影像學指標。壓力負荷過載刺激下的女性的心肌細胞反應性生長的活

9、躍度似乎要高于男性。
　　第三部分 心肌細胞外容積分數與心肌細胞寬徑有關
　　目的：由于ECV反映了細胞外間隙和心肌組織細胞體積的相對值，無論是細胞外容積改變還是細胞內容積改變都可能影響ECV。正常人ECV的差別，既可能與細胞間質含量有關，也可能與心肌細胞大小有關。本研究擬通過大動物實驗明確生理水平ECV與組織學的心肌細胞寬度是否具有相關性。
　　材料和方法：16頭8～11周齡家豬(雄性8頭，雌性8頭，體重13.6～3

10、0kg，平均24kg)麻醉及機械通氣控制呼吸條件下進行心臟磁共振檢查。按照已建立的方法計算室間隔區(qū)域ECV值。心臟離體后取相應區(qū)域心肌組織塊HE染色400倍光學顯微鏡下選取8個合適視野(356μm×266μm)，拍照存圖后離線測量左室中層環(huán)形纖維心肌細胞寬徑。
　　結果：有14頭動物成功完成了測量。所有動物的平均ECV為0.253±0.043。在組織學分析中，每個視野計數的有效的細胞個數約為100～160個，每個動物不少于1000

11、個細胞納入了統(tǒng)計。全部實驗動物的平均心肌細胞寬徑為10.02±0.84μm。ECV與心肌細胞寬徑負相關(r=-0.729，p=0.003)。
　　結論：心肌細胞外容積分數與心肌細胞寬徑有關，心肌細胞大小是ECV生理變異的一個來源。
　　第四部分 細胞外容積分數(ECV)的生理變異及其矯正-ECV期望值的計算及其初步應用
　　目的：對細胞外容積分數(ECV)的生理性變異的來源進行分析，將變異的主要因素用于個體化矯正，從而

12、從生理性變異中發(fā)現和鑒別出ECV的微小變化，并驗證這種策略對高血壓、糖尿病早期心室重塑的評估價值和以及在心衰評價中的應用潛力。
　　材料和方法：使用已建立的方法計算49名健康志愿者（包括13名耐力型體育運動愛好者）的ECV。以全部正常人的數據為基礎確定ECV生理變異來源因素。備選變量根據背景知識選定，包括性別、年齡、體表面積、身高、體重、體重指數(BMI)、左心室心肌質量(LVM)、左心室容積、左心室向心性、以(身高2.7)矯正的

13、LVM、以體表面積矯正的LVM、高強度體育鍛煉。通過多變量線性回歸模型進行變量篩選，使備選變量通過逐步法進入模型。模型整體R2最大者且大于0.5時，根據模型計算所有受試者的ECV期望值(ECV0)。ECV擴張指數(EEI)等于個體實際ECV與ECV0。之差。EEI計算結果通過一組糖尿病病人(n=22)、一組高血壓(n=39)病人以及來自9篇文獻報道的數據進行驗證。
　　結果：LVM、性別和BMI最終進入模型，模型R2=0.655。

14、ECV期望值計算公式為:ECV0=0.364-0.00045×LVM-0.003×BMI+0.0273×性別（女性=1，男性=0）。根據該公式計算的高血壓、糖尿病患者的EEI有比正常志愿者高的趨勢，但差別尚無統(tǒng)計學意義。正常組、無左心室肥厚(LVH)的高血壓病人和有LVH的高血壓病人的EEI有遞增趨勢，分別為-0.0003±0.0209、0.0029±0.0332和0.0173±0.0244，其中有LVH的高血壓病人與正常組EEI差別有