姜波　綜述　陳玉成　賀勇　審校

(四川大學(xué)華西醫(yī)院心內(nèi)科，四川　成都610041)

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心臟磁共振成像技術(shù)在急性ST段抬高型心肌梗死診治中的應(yīng)用價(jià)值

姜波綜述陳玉成賀勇審校

(四川大學(xué)華西醫(yī)院心內(nèi)科，四川成都610041)

【摘要】隨著經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)的廣泛開展，近年來急性ST段抬高型心肌梗死的病死率及致殘率明顯下降，遠(yuǎn)期存活患者數(shù)量巨大,對(duì)其精確評(píng)價(jià)及預(yù)后轉(zhuǎn)歸逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)。心臟磁共振成像技術(shù)作為新興的無創(chuàng)性心臟功能及組織定性檢查手段，在心臟疾病的診治中日益普及，但國內(nèi)對(duì)其在急性ST段抬高型心肌梗死的患者病情評(píng)估中的作用一直未得到特別重視。現(xiàn)對(duì)心臟磁共振成像技術(shù)在急性ST段抬高型心肌梗死患者中的臨床應(yīng)用價(jià)值做一綜述。

【關(guān)鍵詞】心臟磁共振成像；急性ST段抬高型心肌梗死；預(yù)后

急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevated myocardial infarction, STEMI)是急性冠狀動(dòng)脈綜合征中較為危急的一類。近年來，循證醫(yī)學(xué)證據(jù)表明，隨著心臟介入治療技術(shù)的發(fā)展與普及，胸痛中心的建立以及急診患者轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的日趨完善，STEMI的病死率與致殘率均有顯著下降。因此，對(duì)STEMI患者介入術(shù)后的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)及預(yù)后評(píng)估成為新的熱點(diǎn)問題。

心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance, CMR)技術(shù)因其無輻射、無創(chuàng)傷、多平面、多參數(shù)掃描、較高的空間及時(shí)間分辨率等優(yōu)勢(shì)，成為新興的“一站式”檢查手段[1]。其不僅能準(zhǔn)確計(jì)算心功能指標(biāo)，又可以通過對(duì)梗死危險(xiǎn)區(qū)域(area at risk, AAR)、心肌內(nèi)出血(intra myocardial hemorrhage, IMH)、心肌梗死范圍大小(infarction size, IS)與微血管阻塞(microvascular obstruction, MVO)等定性、定量分析[2-4]提供更多臨床參考信息。眾多臨床研究證實(shí)，以上磁共振參數(shù)的應(yīng)用對(duì)STMEI患者預(yù)后的評(píng)估均有較好指導(dǎo)意義[2-10]。但在目前的臨床實(shí)踐中，對(duì)于STEMI的患者，心臟磁共振技術(shù)并非作為常規(guī)檢查開展，其對(duì)心肌梗死患者預(yù)后的價(jià)值也未受到足夠重視?，F(xiàn)對(duì)CMR技術(shù)在STEMI患者中的臨床應(yīng)用價(jià)值做一介紹。

1CMR在STEMI診斷及鑒別診斷中的應(yīng)用

臨床上有部分STEMI患者因進(jìn)行了急診溶栓處理或者血栓自溶，入院后冠狀動(dòng)脈造影發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈正常。此類患者的臨床表現(xiàn)與心肌炎及一些心肌病癥狀相似，不易鑒別。Assomull等[11]對(duì)60例胸痛入院發(fā)現(xiàn)肌鈣蛋白增高但造影未見冠狀動(dòng)脈狹窄的患者完善CMR尋找病因，發(fā)現(xiàn)其中50%的患者為心肌炎、11.6%發(fā)現(xiàn)心肌梗死及3.4%為心肌病。冠狀動(dòng)脈造影及常規(guī)影像學(xué)很難將此類患者準(zhǔn)確診斷。臨床上有些疾病如心肌炎、心包炎及心肌病都會(huì)引起心電圖ST段抬高，表現(xiàn)類似于STEMI。Stensaeth等[12]從1 145例被懷疑為STEMI的患者中，發(fā)現(xiàn)49例冠狀動(dòng)脈正常的患者，通過CMR檢查發(fā)現(xiàn)其中心肌炎、心包炎以及應(yīng)激性心肌病為主要的致病原因，CMR在上述疾病的病因?qū)W診斷中都起到了關(guān)鍵的鑒別及確診的作用。借助CMR技術(shù)，不但可以對(duì)疑診STEMI但冠狀動(dòng)脈完全正常的患者進(jìn)行進(jìn)一步確診，還可以依照影像學(xué)診斷及時(shí)調(diào)整相應(yīng)的治療方案。

2CMR在STEMI病情評(píng)價(jià)及預(yù)后判斷中的應(yīng)用

2.1CMR可以精確測(cè)定左右心室功能

左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)是STEMI患者最強(qiáng)的生存預(yù)測(cè)指標(biāo)之一，也是心肌梗死后心功能不全的患者是否需要安置植入式復(fù)律除顫器的重要評(píng)估指標(biāo)[13]。臨床常用的非侵入性檢查中，超聲心動(dòng)圖是心功能評(píng)價(jià)最常用的檢查，二維超聲對(duì)心功能的評(píng)測(cè)均依賴對(duì)心室腔形態(tài)學(xué)的假設(shè)計(jì)算。而STEMI患者室壁運(yùn)動(dòng)異常及室壁瘤形成常常改變了心腔的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，因此二維超聲心動(dòng)圖對(duì)STEMI患者心功能評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性有限[14]。三維超聲技術(shù)被證實(shí)有較高準(zhǔn)確性和可重復(fù)性[15]，但因聲窗較窄而其應(yīng)用受到限制。心肌核素顯像在心功能評(píng)價(jià)中可重復(fù)性較好，但因其空間及時(shí)間分辨率較低加之存在電離輻射，而不作為最理想的檢查手段。CMR不同于以往二維測(cè)量技術(shù)，可以準(zhǔn)確地測(cè)定真實(shí)心室容積、射血分?jǐn)?shù)以及心肌質(zhì)量。CMR通常采用穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(steady-state free precession, SSFP)電影序列測(cè)定心室功能，完成四腔心(左右心房、心室)、兩腔心(左房及左室)、三腔心(左房、左室及左室流出道)以及一系列自心底到心尖短軸連續(xù)性掃描(用于觀測(cè)左右心室)。通過手動(dòng)描記收縮末期及舒張末期各短軸層面上左心室內(nèi)膜及外膜，定量計(jì)算出左心室質(zhì)量、左室舒張末期容積、左室收縮末期容積以及LVEF。臨床中常用舒張末期容積>20%用來定義不利的左心室重構(gòu)[16-20]。同時(shí)根據(jù)體表面積計(jì)算相應(yīng)的心指數(shù)、舒張末期容量指數(shù)、收縮末期容量指數(shù)等指標(biāo)。Wu等[21]研究證實(shí)心臟磁共振測(cè)定的射血分?jǐn)?shù)、舒張末期容量指數(shù)與IS都是未來心血管事件發(fā)生的預(yù)測(cè)因子。同時(shí)心肌節(jié)段性應(yīng)變的計(jì)算可以更好地評(píng)估心肌節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常，提供更多的臨床信息。Wong 等[22]將網(wǎng)格標(biāo)記(tagging)心肌應(yīng)變與延遲強(qiáng)化圖像結(jié)合，發(fā)現(xiàn)磁共振網(wǎng)格標(biāo)記得到的心肌周向應(yīng)變是心肌節(jié)段性收縮功能改善很好的預(yù)測(cè)指標(biāo)，其與釓劑延遲強(qiáng)化及MVO結(jié)合會(huì)提供額外的臨床價(jià)值。

對(duì)于右心室而言，因?yàn)槠浼”谳^薄、形狀不規(guī)則，超聲等通過形態(tài)學(xué)估測(cè)計(jì)算功能的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法不能達(dá)到預(yù)期的評(píng)價(jià)效果。CMR通過多層面電影成像可以準(zhǔn)確地測(cè)定右心室舒張末期容積、右心室收縮末期容積、右心室射血分?jǐn)?shù)、右心室每搏量等功能指標(biāo)。一直以來STEMI患者的右心室功能沒有受到足夠重視，相關(guān)研究也不多。Bodi等[23]利用家豬建模和臨床研究得出結(jié)論：?jiǎn)渭兊那氨谛募」Ｋ?，也?huì)出現(xiàn)右心室壁的受累，右心室心功能相應(yīng)減低。Miszalski-Jamka等[24]應(yīng)用CMR技術(shù)對(duì)99例STEMI后患者進(jìn)行了為期3年的隨訪，發(fā)現(xiàn)早期右室心肌梗死面積與右心室心功能不全是STEMI預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，右心室射血分?jǐn)?shù)的測(cè)量可能對(duì)STEMI后左心室心功下降患者的危險(xiǎn)分層有特殊的意義。Larose等[25]對(duì)147例發(fā)生心肌梗死1月后的患者行心臟磁共振檢查，經(jīng)過17個(gè)月的隨訪證實(shí)右心室射血分?jǐn)?shù)<40%是心肌梗死患者死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子?？梢奀MR對(duì)右心室心功能的精確計(jì)算可對(duì)STEMI患者的預(yù)后評(píng)估帶來更多信息。

2.2CMR對(duì)AAR及IS的定性定量分析

急性心肌梗死后，由于梗阻血管支配區(qū)域的心肌氧氣供需失衡導(dǎo)致局部心肌缺血，從而引起局部代謝與超微結(jié)構(gòu)的改變。如缺血持續(xù)存在，這種改變將變得不可逆而出現(xiàn)自心內(nèi)膜下向心外膜的“波浪式效應(yīng)”[26]。此期間，梗死心肌周圍會(huì)出現(xiàn)大面積炎癥及水腫。磁共振成像T2加權(quán)自旋回波序列對(duì)心肌組織水含量很敏感，可用來檢測(cè)心肌炎、急性心肌梗死等心肌水信號(hào)較高的疾病。有研究發(fā)現(xiàn)心肌梗死發(fā)生后30 min便可出現(xiàn)T2信號(hào)的增強(qiáng)，說明水腫可以作為急性心肌梗死出現(xiàn)不可逆性梗死之前的早期標(biāo)志[27]。同時(shí)T2加權(quán)高信號(hào)的有無可以用于急性及陳舊性心肌梗死的鑒別[28]。臨床上T2加權(quán)對(duì)AAR、IMH及存活心肌(myocardial salvage)的定量定性測(cè)定對(duì)評(píng)價(jià)急性心肌梗死的心肌損傷程度有一定意義。AAR表示心肌梗死發(fā)生時(shí)發(fā)生完全缺血壞死可能的心肌組織。Carlsson等[29]通過對(duì)16例初發(fā)STEMI并行初次經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)的患者進(jìn)行同期CMR與單電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)對(duì)比，證實(shí)心肌梗死后1周的T2加權(quán)CMR可以準(zhǔn)確評(píng)估心肌危險(xiǎn)區(qū)域，同時(shí)還可以通過AAR與梗死面積的差值對(duì)可挽救心肌進(jìn)行定量。也有研究試圖利用T1 mapping 技術(shù)對(duì)AAR進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)在3T場(chǎng)強(qiáng)下T1 mapping技術(shù)在評(píng)價(jià)AAR時(shí)準(zhǔn)確性甚至可以媲美T2 mapping技術(shù)[30]，但這種技術(shù)的臨床價(jià)值依舊需要更多臨床應(yīng)用證據(jù)。

釓對(duì)比劑在其聚集濃度較高的組織中可以縮短組織T1弛豫時(shí)間并增強(qiáng)T加權(quán)下的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)此原理可以選擇性識(shí)別釓劑攝取增加或者減少的區(qū)域。靜脈注入釓對(duì)比劑若干分鐘后，釓對(duì)比劑在壞死及纖維化心肌中的聚集濃度較正常心肌組織高，導(dǎo)致T1信號(hào)高于正常心肌組織，這種現(xiàn)象被稱為釓對(duì)比劑延遲增強(qiáng)(late gadolinium enhancement，LGE)。臨床上根據(jù)LGE出現(xiàn)的位置及分布特點(diǎn)可以對(duì)心肌炎、心肌淀粉樣變性等特殊的心臟疾病進(jìn)行相應(yīng)的鑒別診斷[1,31]。

IS是STEMI患者心肌壞死程度的客觀指標(biāo)，更小的梗死面積常被認(rèn)為可以得到更多的臨床獲益[32]。常用梗死心肌占心肌質(zhì)量的百分比表示。諸多研究發(fā)現(xiàn)STEMI后從急性期開始，心肌梗死面積會(huì)隨時(shí)間變化發(fā)生不同程度的進(jìn)行性縮小[33-34]，因此心肌梗死面積測(cè)定的時(shí)間窗確定仍存在爭(zhēng)議。不過隨著相關(guān)研究的開展，心肌梗死面積對(duì)STEMI患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值得到了肯定。Wu等[21]通過用心臟磁共振對(duì)122例STEMI患者進(jìn)行急性期及心肌梗死后4個(gè)月的掃描發(fā)現(xiàn)，急性期的IS與STEMI后左室重構(gòu)高度相關(guān)，其對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)作用甚至優(yōu)于LVEF和收縮末期容積指數(shù)。Husser等[33]對(duì)250例STEMI患者進(jìn)行心肌梗死后1周內(nèi)及6個(gè)月后的磁共振掃描，發(fā)現(xiàn)1周內(nèi)透壁延遲強(qiáng)化范圍是主要心血管嚴(yán)重不良事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，而6個(gè)月后的心肌梗死面積的預(yù)后價(jià)值并不優(yōu)于1周內(nèi)的測(cè)值。

CMR圖像分析中對(duì)AAR及IS的定量尚無公認(rèn)的最佳標(biāo)準(zhǔn)方法。常用在T2加權(quán)自旋回波序列及LGE圖像上信號(hào)強(qiáng)度高于遠(yuǎn)端正常心肌2倍標(biāo)準(zhǔn)差、3倍標(biāo)準(zhǔn)差、5倍標(biāo)準(zhǔn)差、半峰全寬度(full width at half maximum, FWHM)、最大類間方差法 (Otsu method)及手動(dòng)描記進(jìn)行定量分析。有研究發(fā)現(xiàn)即便是有經(jīng)驗(yàn)的觀察者用純手動(dòng)描記方法測(cè)得的AAR和IS都較其他方法的可信度差，而FWHM測(cè)得的IS和Otsu方法測(cè)得的AAR可信度均較高[35]。

3CMR對(duì)心肌梗死后再灌注損傷的評(píng)價(jià)

STEMI罪犯血管的盡早開通以及缺血心肌的早期再灌注一直是公認(rèn)的減小梗死面積，減少不良預(yù)后的主要治療措施。但在恢復(fù)血流供應(yīng)的同時(shí)，也會(huì)引起再灌注損傷，引起心肌細(xì)胞的進(jìn)一步死亡及梗死面積的擴(kuò)大。嚴(yán)重的再灌注損傷可以導(dǎo)致無復(fù)流。再灌注損傷的形成原因較為復(fù)雜，大致可歸納為以下幾點(diǎn)：急性血管內(nèi)皮功能障礙、遠(yuǎn)端血管血栓栓塞、中性粒細(xì)胞填塞、氧自由基的產(chǎn)生、心肌細(xì)胞鈣超負(fù)荷、血管收縮、心肌水腫以及炎癥反應(yīng)[36]。CMR評(píng)價(jià)再灌注損傷主要通過評(píng)價(jià)IMH與MVO。

研究發(fā)現(xiàn)在心肌梗死再灌注的動(dòng)物模型中有紅細(xì)胞從血管內(nèi)皮間隙逸出而形成出血性損傷的現(xiàn)象[37]。對(duì)病例的研究中發(fā)現(xiàn)心肌間質(zhì)出血只發(fā)生在經(jīng)過再灌注的STEMI患者中[38]。因此臨床上常將心肌間質(zhì)出血作為評(píng)價(jià)再灌注損傷的指標(biāo)。CMR圖像上表現(xiàn)為T2加權(quán)序列上高信號(hào)區(qū)——AAR中間的低信號(hào)區(qū)域。一般認(rèn)為發(fā)生IMH的患者常伴隨較大的梗死面積以及較差的預(yù)后[2-39]。

MVO是指STEMI行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后直徑<200 μm的冠狀動(dòng)脈血管的無復(fù)流現(xiàn)象。其形成原因包括：血栓及斑塊的栓塞、血管內(nèi)皮功能異常、心肌水腫及STEMI治療后的微血管功能障礙[40]。研究表明MVO的出現(xiàn)多伴隨心肌梗死后心肌功能恢復(fù)較差的結(jié)局[41]。在完全或接近透壁心肌梗死的患者中，盡管早期成功進(jìn)行再灌注治療，IMH等再灌注損傷也常常伴隨MVO出現(xiàn)[38]。Regenfus等[42]通過對(duì)STEMI患者進(jìn)行為期6年的隨訪發(fā)現(xiàn)MVO是主要心血管并發(fā)癥的最強(qiáng)預(yù)測(cè)因子，與現(xiàn)有臨床指標(biāo)及LVEF共同提供了臨床預(yù)后的價(jià)值。IMH與MVO無論在影像學(xué)還是組織學(xué)上都具有高度的相關(guān)性[39,43]，IMH與MVO同時(shí)出現(xiàn)常發(fā)生在初始心肌梗死溶栓治療血流低于3級(jí)的病例中，也就是初始心肌梗死較嚴(yán)重的人群中[44]。

檢查過程中分為早期MVO及晚期MVO：早期MVO是指在釓對(duì)比劑首過灌注過程中延遲的灌注缺損；晚期MVO是指當(dāng)對(duì)比劑注入10 min后于延遲強(qiáng)化的梗死區(qū)域中間出現(xiàn)的低信號(hào)區(qū)域。早期及晚期MVO對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)作用對(duì)比尚無定論。Wong等發(fā)現(xiàn)晚期MVO相比于早期MVO對(duì)STEMI發(fā)生90 d后的LVEF有很強(qiáng)的預(yù)測(cè)作用。Klug等[40]通過對(duì)129例STEMI患者進(jìn)行平均為期52個(gè)月的隨訪，他們認(rèn)為早期MVO對(duì)急性心肌梗死的遠(yuǎn)期預(yù)后更有意義。de Waha等[6]通過對(duì)438例STEMI患者平均隨訪19個(gè)月也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)論。

考慮到延遲強(qiáng)化成像需要造影劑的注入，腎功能不全的患者成為禁忌，相應(yīng)的新技術(shù)也正在研究并逐步應(yīng)用到臨床。Carrick等[45]利用T1 mapping技術(shù)對(duì)心肌梗死后患者進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)梗死灶核心區(qū)T1值可以作為心肌梗死患者的梗死定性及預(yù)后評(píng)價(jià)無對(duì)比劑的指標(biāo)。也有研究發(fā)現(xiàn)T1 mapping技術(shù)可以在評(píng)價(jià)心肌可逆性損傷中為LGE及T2作為補(bǔ)充，但該方法還需要更多組織學(xué)及臨床應(yīng)用的證據(jù)證實(shí)[46]。

4CMR對(duì)STEMI病情評(píng)估的其他應(yīng)用

除以上應(yīng)用外，心臟磁共振成像標(biāo)準(zhǔn)序列對(duì)于心臟解剖形態(tài)、瓣膜功能等均有更好的掌握。Jobs等[47]應(yīng)用心臟磁共振成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)，STEMI后中到大量的心包積液是患者不良預(yù)后的標(biāo)志之一。同時(shí)心臟磁共振成像也可以更直觀定性瓣膜反流、狹窄以及發(fā)現(xiàn)心腔內(nèi)血栓等，對(duì)患者出院后的治療用藥及隨訪檢查提供了很好的指導(dǎo)。

5CMR技術(shù)在STEMI中的應(yīng)用前景與挑戰(zhàn)

CMR技術(shù)不僅可以清晰直觀地展示心臟的解剖形態(tài)、瓣膜功能，準(zhǔn)確地計(jì)算左右心室功能評(píng)價(jià)心室運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性，同時(shí)還可以對(duì)STEMI后AAR、IMH、IS及MVO等心肌整體及局部的組織學(xué)變化進(jìn)行定性、定量分析。對(duì)評(píng)估STEMI患者風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)后以及相應(yīng)治療方案的制定都有重要的參考價(jià)值。與此同時(shí)該檢查仍面臨一些挑戰(zhàn)?？紤]到磁共振成像檢查本身的禁忌，例如幽閉恐懼癥、體內(nèi)金屬植入物、心臟起搏器植入后等不能完成掃描；同時(shí)由于心臟磁共振掃描需要較長的時(shí)間、多次長時(shí)間閉氣以及對(duì)比劑注入，STEMI后一些心功能較差、不能平臥、嚴(yán)重的心律失常、肺功能和腎功能受損的患者均難以完成檢查。未來隨著CMR技術(shù)的發(fā)展將可能逐步克服這些缺陷，提高CMR臨床應(yīng)用的實(shí)用性。更重要的是深入研究CMR在急性心肌梗死中的價(jià)值，將對(duì)于STEMI患者的危險(xiǎn)分層及個(gè)體化治療方案的制定提供精準(zhǔn)影像引導(dǎo)。

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Application of Cardiac Magnetic Resonance Imaging in Diagnosis and Treatment of Acute ST-segment Elevated Myocardial Infarction

JIANG Bo,CHEN Yucheng,HE Yong

(DepartmentofCardiology,WestChinaHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,Sichuan,China)

【Abstract】With the widespread application of percutaneous coronary intervention, the mortality and morbidity of acute ST-segment elevation myocardial infarction has decreased dramatically.Precise evaluation and risk stratification in ST-segment elevation myocardial infarction have attracted more attention.Cardiac magnetic resonance imaging, as a new and noninvasive imaging modality, has demonstrated a great value in clinical practices.However, so far, the unique value of cardiac magnetic resonance in ST-segment elevation myocardial infarction has been overlooked, therefore, this review will highlight the unique value of cardiac magnetic resonance in the diagnosis and prognosis for patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction.

【Key words】Cardiac magnetic resonance; ST-segment elevated myocardial infarction; Prognosis

收稿日期：2015-12-10修回日期：2016-01-11

【中圖分類號(hào)】R542.2；R540.4

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2016.02.000

作者簡(jiǎn)介：姜波(1989—)，在讀碩士，主要從事結(jié)構(gòu)性心臟病影像學(xué)診斷研究。Email: jiangbo1989@hotmail.com通信作者：陳玉成 (1976—)，教授，博士生導(dǎo)師，博士，主要從事結(jié)構(gòu)性心臟病影像學(xué)診斷研究。Email: chenyucheng2003@126.com

賀勇 (1971—)，副教授， 碩士，主要從事冠心病的診斷及介入治療研究。Email:zznnyeah@163.com