磁共振T1 Mapping技術(shù)在評(píng)價(jià)早期心室重塑中的應(yīng)用.pdf

1、心衰的死亡率和醫(yī)療負(fù)擔(dān)在十年來并沒有改善。新發(fā)現(xiàn)的潛在的治療靶點(diǎn)向臨床轉(zhuǎn)化亟需理想的在體評(píng)價(jià)心肌病變的指標(biāo)。目前，以心肌縱向弛豫時(shí)間(T1)的測(cè)量為基礎(chǔ)的一系列新技術(shù)已經(jīng)顯示了磁共振在彌漫性心肌病變?cè)u(píng)價(jià)中的特殊價(jià)值和應(yīng)用潛力。本研究?jī)?yōu)化磁共振T1 mapping技術(shù)及其衍生技術(shù)，并探索這些技術(shù)在評(píng)價(jià)心衰前的早期心室重塑中的潛能。
　　第一部分 磁共振增強(qiáng)早期測(cè)量心肌對(duì)比劑分配系數(shù)
　　目的：用磁共振增強(qiáng)成像的方法，驗(yàn)證一個(gè)能

2、夠準(zhǔn)確測(cè)量心肌對(duì)比劑分配系數(shù)（λ）的最早的動(dòng)態(tài)平衡建立的時(shí)間點(diǎn)，來提高計(jì)算λ的時(shí)間效率。
　　材料和方法：通過模型實(shí)驗(yàn)對(duì)modified Look-Locker inversion recovery(MOLLI)序列進(jìn)行優(yōu)化，獲得分別適合用于3.0T磁共振增強(qiáng)前和增強(qiáng)后T1mapping的兩個(gè)MOLLI方案。對(duì)15名健康志愿者和3名糖尿病合并高血壓的患者進(jìn)行3.0T磁共振增強(qiáng)掃描，給藥方式為人工靜脈團(tuán)注。使用兩個(gè)優(yōu)化后的MOLLI

3、序列獲得室間隔心肌和左心室血液增強(qiáng)前后的縱向弛豫時(shí)間(T1)和弛豫率(R1)。在增強(qiáng)前后對(duì)不同采集時(shí)間點(diǎn)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(diǎn)回歸，回歸線的斜率作為λ的參考值（多點(diǎn)回歸法）。簡(jiǎn)化的兩點(diǎn)法以增強(qiáng)前及某一增強(qiáng)后時(shí)間點(diǎn)的R1心肌變化（△R1心肌=R1心肌增強(qiáng)后-R1心肌增強(qiáng)前）和R1血液變化（△R1血液=R1血液增強(qiáng)后-R1血液增強(qiáng)前）的比值作為λ。根據(jù)所選取的增強(qiáng)后時(shí)間點(diǎn)的不同，得到一組兩點(diǎn)法的λ

4、。兩點(diǎn)法與多點(diǎn)回歸的一致性通過Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)r和組內(nèi)相關(guān)系數(shù)ICC來驗(yàn)證。
　　結(jié)果：兩點(diǎn)法計(jì)算的λ隨時(shí)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(diǎn)回歸法的參考值具較高的相關(guān)性（r≥0.875，p＜0.05）。第6、7、8分鐘兩點(diǎn)法心肌對(duì)比劑分布系數(shù)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(jié)論：團(tuán)注給藥方式增強(qiáng)后第6-8分鐘使用兩點(diǎn)法計(jì)算心肌對(duì)比劑分布系數(shù)與多點(diǎn)回歸法參考值具有高度一致性，能夠用來準(zhǔn)確地測(cè)量非缺血心肌的心肌對(duì)比劑分布系數(shù)。
　　第二部分 磁共振評(píng)估高血壓病人早期心肌重塑中的細(xì)胞肥大
　　目的：心肌細(xì)胞肥大和間質(zhì)膠原聚積是心臟壓力負(fù)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(xué)指標(biāo)來分別對(duì)這兩方面進(jìn)行評(píng)估。本研究目的是調(diào)查心肌細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(ECV)、細(xì)胞內(nèi)空間（intracellular

6、 space，ICS）和細(xì)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(diào)查它們與左心室功能和幾何學(xué)測(cè)量的關(guān)系。
　　材料和方法：用磁共振成像的方法對(duì)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(xué)和功能學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。ICS和ECS的計(jì)算基于ECV和左心室心肌體積，并用身高對(duì)它們進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到細(xì)胞內(nèi)空間指數(shù)(ICSindex，ICSi)和細(xì)胞外空間指數(shù)(ECS

7、 index，ECSi)。
　　結(jié)果：高血壓女性ECV比正常女性ECV低(p=0.028)。相對(duì)于同性別的對(duì)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(guān)(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(dá)峰時(shí)間(TTPF)(r=0.369，p=0.001;r=0.280，p=0.015)相關(guān)。在多變量線性回歸分析中，ICSi獨(dú)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(dú)立相關(guān)性。
　　結(jié)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(guān)系更密切，ICSi和ECSi可以作為評(píng)價(jià)左心室早期重塑的影像學(xué)指標(biāo)。壓力負(fù)荷過載刺激下的女性的心肌細(xì)胞反應(yīng)性生長(zhǎng)的活

9、躍度似乎要高于男性。
　　第三部分 心肌細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)與心肌細(xì)胞寬徑有關(guān)
　　目的：由于ECV反映了細(xì)胞外間隙和心肌組織細(xì)胞體積的相對(duì)值，無論是細(xì)胞外容積改變還是細(xì)胞內(nèi)容積改變都可能影響ECV。正常人ECV的差別，既可能與細(xì)胞間質(zhì)含量有關(guān)，也可能與心肌細(xì)胞大小有關(guān)。本研究擬通過大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)明確生理水平ECV與組織學(xué)的心肌細(xì)胞寬度是否具有相關(guān)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(jī)械通氣控制呼吸條件下進(jìn)行心臟磁共振檢查。按照已建立的方法計(jì)算室間隔區(qū)域ECV值。心臟離體后取相應(yīng)區(qū)域心肌組織塊HE染色400倍光學(xué)顯微鏡下選取8個(gè)合適視野(356μm×266μm)，拍照存圖后離線測(cè)量左室中層環(huán)形纖維心肌細(xì)胞寬徑。
　　結(jié)果：有14頭動(dòng)物成功完成了測(cè)量。所有動(dòng)物的平均ECV為0.253±0.043。在組織學(xué)分析中，每個(gè)視野計(jì)數(shù)的有效的細(xì)胞個(gè)數(shù)約為100～160個(gè)，每個(gè)動(dòng)物不少于1000

11、個(gè)細(xì)胞納入了統(tǒng)計(jì)。全部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的平均心肌細(xì)胞寬徑為10.02±0.84μm。ECV與心肌細(xì)胞寬徑負(fù)相關(guān)(r=-0.729，p=0.003)。
　　結(jié)論：心肌細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)與心肌細(xì)胞寬徑有關(guān)，心肌細(xì)胞大小是ECV生理變異的一個(gè)來源。
　　第四部分 細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(ECV)的生理變異及其矯正-ECV期望值的計(jì)算及其初步應(yīng)用
　　目的：對(duì)細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(ECV)的生理性變異的來源進(jìn)行分析，將變異的主要因素用于個(gè)體化矯正，從而

12、從生理性變異中發(fā)現(xiàn)和鑒別出ECV的微小變化，并驗(yàn)證這種策略對(duì)高血壓、糖尿病早期心室重塑的評(píng)估價(jià)值和以及在心衰評(píng)價(jià)中的應(yīng)用潛力。
　　材料和方法：使用已建立的方法計(jì)算49名健康志愿者（包括13名耐力型體育運(yùn)動(dòng)愛好者）的ECV。以全部正常人的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)確定ECV生理變異來源因素。備選變量根據(jù)背景知識(shí)選定，包括性別、年齡、體表面積、身高、體重、體重指數(shù)(BMI)、左心室心肌質(zhì)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(qiáng)度體育鍛煉。通過多變量線性回歸模型進(jìn)行變量篩選，使備選變量通過逐步法進(jìn)入模型。模型整體R2最大者且大于0.5時(shí)，根據(jù)模型計(jì)算所有受試者的ECV期望值(ECV0)。ECV擴(kuò)張指數(shù)(EEI)等于個(gè)體實(shí)際ECV與ECV0。之差。EEI計(jì)算結(jié)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(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　結(jié)果：LVM、性別和BMI最終進(jìn)入模型，模型R2=0.655。

14、ECV期望值計(jì)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(jù)該公式計(jì)算的高血壓、糖尿病患者的EEI有比正常志愿者高的趨勢(shì)，但差別尚無統(tǒng)計(jì)學(xué)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(shì)，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