磁共振自由呼吸三維延遲強化序列探測左室瘢痕的初步臨床應用

尹 剛，趙世華，陸敏杰，程懷兵，馬 寧，趙 濤

中國醫(yī)學科學院 阜外心血管病醫(yī)院，北京 100037

對比劑延遲強化(Late Gadolinium Enhancement,LGE)磁共振成像技術已經(jīng)廣泛應用于臨床，并在冠心病和心肌病診斷和鑒別診斷中發(fā)揮了重要作用。目前常規(guī)采用T1加權二維(2D)相位敏感重建(PSIR)磁矩預準備快速小角度梯度回波(Turbo-FLASH) 序列技術較為成熟，但存在以下幾處不足：①每次掃描只能得到一個層面，因此要完成整個左室掃描需重復多次；②掃描時需要屏氣；③每次掃描只能得到一個位置和方向的信息，不能重建出左室模型，無法全方位多角度顯示瘢痕。新開發(fā)的三維(3D)PSIR Turbo-FLASH 序列通過三維采集一次掃描就能夠全部得到所需數(shù)據(jù)信息，克服了2D掃描預設層面及角度選擇等局限性，因此具有無限開發(fā)潛力。目前這項技術國內尚未開展，近期我們通過該項技術對30例臨床高度懷疑心肌梗死(心梗)的患者實施了檢查，并與2D PSIR Turbo-FLASH序列進行了對比分析，旨在評估3D PSIR Turbo-FLASH序列在鑒別左室瘢痕時的可行性和有效性。

1 材料與方法

30例臨床疑似心梗的患者，經(jīng)肘前靜脈注入釓對比劑(劑量0.2 mmol/kg，速率2 ml/s)10分鐘后，行常規(guī)二維PSIR Turbo-FLASH序列掃描。隨后立即行三維PSIR Turbo-FLASH序列掃描，MR圖像由兩名經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師采用雙盲法分析。首先對總體質量進行優(yōu)劣等級評分(0：很差，無法診斷；1：一般，有偽影可能影響診斷；2：良好，有偽影但不影響診斷；3：優(yōu)秀，無偽影)。然后按照美國心臟學會17節(jié)段法，MR醫(yī)師通過視覺分析對左室LGE的面積和透壁程度進行半定量評價：無瘢痕的為0，瘢痕占節(jié)段面積1/4及以下的為1，1/4～1/2的為2，1/2～3/4的為3,3/4及以上的為4，然后對17節(jié)段打分相加得單個患者的瘢痕面積評分；觀察各節(jié)段無瘢痕為0，心內膜下(≤50%)為1，透壁(＞50%)為2，然后對17節(jié)段打分相加得單個患者的透壁程度評分。瘢痕組織的定量評價通過Siemens Argus測量LGE體積獲得，具體為二維圖像取平行于心臟短軸的一組切面，三維圖像按照二維短軸圖像的方向和層厚重建出一組切面，在每個切面上手動描記瘢痕，自動依據(jù)總的像素數(shù)和圖像分辨率及層厚計算出瘢痕體積。

2 結果

2.1 檢查時間及圖像總體質量

30例患者接受了二維和三維序列掃描，其中，2例患者出現(xiàn)心律不齊，膈肌導航的呼吸效率差，未完成三維掃描，5例無LGE表現(xiàn)。其余23例出現(xiàn)有意義的強化并且都成功獲得二維和三維LGE圖像(見圖1、2)，本研究對其進行了后續(xù)分析與統(tǒng)計。23例患者二維LGE(包含2個長軸層面，覆蓋左室的8±2個短軸層面)平均掃描時間為4.1±0.7 min。三維LGE平均掃描時間為7.3±2.1 min，平均呼吸效率為46%。2D 和 3D LGE 整體圖像質量積分分別為2.57±0.59和2.39±0.66，兩者無顯著統(tǒng)計學差異(Z=-0.93，P=0.35)。

2.2 瘢痕面積及透壁程度和體積的比較分析

2D和3D LGE面積積分分別為24.48±10.83和29±11.56 (Z=-1.41，P=0.16)；2D 和3D LGE透壁程度積分分別為16.87±6.48 和 18.87±6.76 (Z=-1.17,P=0.24)。因此無論瘢痕面積及透壁程度在二維和三維掃描時均無顯著性差異

3D LGE的體積31.65±13.86 cm3顯著高于2DLGE的體積23.46±10.61 cm3(t=-7.383,P＜0.001)。

2D和3D LGE瘢痕定量分析呈現(xiàn)良好的相關性(r=0.94，P＜0.001)，對LGE體積進行線性回歸分析，結果顯示三維和二維之間有良好的依存性(Y=2.851+1.228X,R2=0.883)。

圖1 二維PSIR Turbo-FLASH序列圖像 圖2 三維PSIR Turbo-FLASH序列同層厚重建圖像圖1、2均可清楚顯示對比劑延遲強化，但三維圖像重建能多角度地任意顯示不同層面的強化。兩組圖像質量無明顯差異；二維圖像信噪比較高，但由于背景噪聲的抑制，三維圖像的邊界更清晰Fig 1 2D PSIR Turbo-FLASH images;Fig 2 3D PSIR Turbo-FLASH reformatted imagesFig 1 and Fig 2 show similar imaging quality for late gadolinium enhancement (LGE).However,3D images can demonstrate LGE by different visual angles arbitrarily.There is no signifi cant difference in imaging quality between two sets of images.The SNR of 2D images is higher than 3D images,but border at area of LGE is clearer in Fig 2 because of background noise reduction.

3 結論

自由呼吸下三維PSIR Turbo-FLASH序列與常規(guī)二維序列相比，兩者圖像質量無差別。半定量分析顯示兩者的瘢痕面積及透壁程度亦無統(tǒng)計學差異，但三維測得的LGE體積比二維體積大。概括起來，3D PSIR Turbo-FLASH序列與傳統(tǒng)的2D LGE對比，具有以下優(yōu)勢：①一次采集數(shù)據(jù)可用于多平面重建得左室立體結構，有助于全面檢測瘢痕組織，減少遺漏；②掃描時無需屏氣；③在層面方向上空間分辨率高，層面厚度僅需2 mm，理論上有助于發(fā)現(xiàn)更多細小的病灶。與2D LGE相比，其局限主要是 ①掃描時間稍長；②對于心率不齊較敏感；③患者呼吸配合不佳會導致時間進一步延長、圖像質量差，甚至掃描失敗。

總之，三維延遲強化掃描技術在圖像質量以及在瘢痕面積及其透壁程度的定性分析上與二維技術沒有差別，但三維掃描能夠提供更多的信息，特別是完成掃描后進行圖像分析時具有任意選擇層面的優(yōu)勢，有助于全面顯示病灶。