龔良庚,夏黎明,任海波,羅丹丹,喻思思,吳海龍
心肌梗死是目前全球范圍內(nèi)致死和致殘的疾病之一,心肌梗死后的重要病理變化是心室重塑(ventricu-lar remodeling,VR)。VR 是心室對(duì)心肌梗死后的一個(gè)適應(yīng)性改變過程,但同時(shí)會(huì)加重心功能指標(biāo)的下降,增加心臟突發(fā)事件甚至死亡的危險(xiǎn)因素。MRI可以從心室壁的宏觀形態(tài)、心功能的變化、心肌的血流動(dòng)力學(xué)及心肌纖維排列秩序的微觀結(jié)構(gòu)等方面評(píng)估VR 的程度,是診斷和評(píng)估心肌梗死后VR 最重要的影像學(xué)手段,有重要的臨床意義。本文探討心肌梗死后心室重塑的MRI表現(xiàn)及心功能參數(shù)對(duì)心室重塑的評(píng)估價(jià)值。
搜集陳舊性心肌梗死(old myocardial infarction,OMI)患者33例,其中男27例,女6例,年齡45~79歲,平均(60.2±9.5)歲。其中2例因體檢心電圖發(fā)現(xiàn)異常而就診,其余31例均有明確的心肌梗死診斷和治療病史,首次發(fā)作至MRI檢查的病程為3 個(gè)月~2年。31例中,26例因出現(xiàn)胸悶、乏力就診,5例無明顯的臨床癥狀來醫(yī)院復(fù)查。搜集12例無心血管疾病的健康志愿者作為對(duì)照組,年齡55~62歲,平均(57.2±5.8)歲。所有患者均接受MRI檢查,其中有6例同時(shí)接受SPECT 檢查,有7例接受了冠脈CTA 檢查。所有患者的納入標(biāo)準(zhǔn)參考第二版心肌梗死定義[1]。病變組的納入標(biāo)準(zhǔn):①以前有明確的急性心肌梗死發(fā)作的病史,且首次癥狀發(fā)作時(shí)間距離MRI檢查大于3 個(gè)月;②NYHA 心功能分級(jí)Ⅱ~Ⅳ級(jí)患者;③出現(xiàn)病理性Q 波,并除外假陽性和假陰性的情況。病變組的排除標(biāo)準(zhǔn):①房顫或者持續(xù)心率不齊,經(jīng)過藥物控制效果不佳;②有其他心肌病、瓣膜病的病史或影像學(xué)證據(jù);③肝、腎器質(zhì)性病變導(dǎo)致嚴(yán)重的肝腎功能不全者,血清肌酐>2.0mg/dl,AST 或ALT 高于正常值上限的5倍;④有MRI檢查禁忌證,如體內(nèi)金屬移植物、幽閉恐懼癥;⑤有急性心肌梗死的診斷依據(jù)(包括心電圖、MRI、臨床生化檢查等)。
12例健康志愿者為A 組。33 例OMI患者為B組,參考Lund等[2]的研究結(jié)果,心肌梗死面積與同層面心肌面積比例,以24%為分界值,≤24%為無重塑組(B1組),>24%為重塑組(B2組)。
MRI檢查使用GE Signal Excite Twin 1.5T 高場(chǎng)MR 掃描儀,8通道心臟專用線圈,胸前4導(dǎo)聯(lián)心電門控。掃描序列包括反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(inversion recovery,IR)、快速平衡穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)序列(fast imaging employing steady-state acquisition,F(xiàn)IESTA)及延遲增強(qiáng)掃描。延遲增強(qiáng)掃描采用ECG 觸發(fā)的反轉(zhuǎn)恢復(fù)-快速梯度回波 序 列(inversion recovery-fast gradient echo,IRFGRE),TR 6.1ms,TE 2.1ms,選擇合適的反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI 180~260ms)將正常心肌抑制成無信號(hào),行短軸面、二腔心面和四腔心面掃描。在延遲增強(qiáng)掃描圖像上判斷心肌延遲強(qiáng)化的有無,并計(jì)算心肌梗死后強(qiáng)化面積的百分比。在短軸面FIESTA 序列上測(cè)定心功能參數(shù)包括:舒張末期容積(end diastolic volume,EDV)、收縮末期容積(end systolic volume,ESV)、每搏輸出量(stroke volume,SV)、左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)、射 血 率 峰 值(peak of ejection rate,PER)和充盈率峰值(peak of filling rate,PFR)。
分析正常對(duì)照組與病變組的心功能參數(shù)的差異。各參數(shù)測(cè)量的數(shù)據(jù)用±s表示,取小數(shù)點(diǎn)后兩位。采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)B1和B2組的心功能參數(shù)均值進(jìn)行單因素方差分析。以心肌梗死面積比例24%作為心室重塑的分界值,對(duì)各心功能參數(shù)評(píng)估心室重塑的效率進(jìn)行受試者操作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲線分析,得出ROC曲線及各相關(guān)統(tǒng)計(jì)值,以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
舒張末期正常外側(cè)壁平均厚度(8.89±1.43)mm。梗死部位室壁變薄,3~6mm,平均(5.6±1.2)mm。心室輪廓不規(guī)則,部分可見局部外凸,其中3例見室壁瘤形成。延遲增強(qiáng)掃描見梗死部位心肌呈明顯強(qiáng)化,其中灶狀強(qiáng)化8例,心內(nèi)膜下強(qiáng)化11例,透壁強(qiáng)化14 例。SPECT 檢查顯示梗死部位呈低灌注區(qū),與MRI顯示的延遲強(qiáng)化區(qū)的位置一致(圖1)。
各組心功能參數(shù)測(cè)定結(jié)果見表1。B 組的EDV、ESV、SV 均高于A 組,LVEF、PER 和PFR 均 低于A組。B1組與B2組比較,EDV,LVEF,PER,PFR 差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1 MRI測(cè)定的心功能主要參數(shù)結(jié)果
圖1 男,65歲,高血壓病史13年,心肌梗死病史2年。a)四腔心面延遲增強(qiáng)掃描示左室游離壁心內(nèi)膜面下大范圍延遲強(qiáng)化(箭);b)短軸面延遲增強(qiáng)掃描示下壁和游離壁廣泛心內(nèi)膜下延遲強(qiáng)化(箭),梗死面積比例為24.4%;c)左心室短軸面TIR 序列示梗死區(qū)呈相對(duì)高信號(hào)(箭);d)SPECT 灌注及代謝圖,左心室短軸面顯示心肌梗死部分呈明顯低灌注及低代謝(箭)。
各參數(shù)之間的相關(guān)性分析顯示,ESV 與EDV 的變化呈正相關(guān)(r=0.89,P<0.001);PFR 和LVEF與EDV 呈負(fù)相關(guān)(r=0.550和0.532,P<0.001);PER隨EDV 的增大呈下降趨勢(shì),但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(r=0.23,P=0.05);SV 與各參數(shù)間的變化關(guān)系均無相關(guān)性。
以心肌梗死面積所占比例24%為分界,各心功能參數(shù)對(duì)心室重塑的評(píng)估效能見圖2,3。各參數(shù)經(jīng)過ROC曲線分析所得的峰下面積、P值、分界值及其對(duì)應(yīng)的敏感度、特異度、符合率見表2。
延遲增強(qiáng)掃描可以作為一種準(zhǔn)確評(píng)估心室重塑的無創(chuàng)性影像學(xué)手段,可以判斷心肌梗死患者心室重塑的風(fēng)險(xiǎn)性[3-4]。文獻(xiàn)認(rèn)為將梗死面積比例23%~24%作為分界值時(shí),可以很好地評(píng)估心室重塑的風(fēng)險(xiǎn)[2,5]。這些研究結(jié)果給臨床工作帶來很多益處,比如藥物干預(yù)時(shí)機(jī)的選擇及對(duì)干預(yù)效果的動(dòng)態(tài)觀察等。
由于MRI對(duì)軟組織的高分辨力,現(xiàn)在已被認(rèn)為是心室形態(tài)和功能測(cè)量的金標(biāo)準(zhǔn)。陳舊性心肌梗死區(qū)由于瘢痕形成和心肌梗死后心肌細(xì)胞的喪失,室壁變薄。而且MI后室壁厚度與心功能及血管成形術(shù)后的功能恢復(fù)有密切關(guān)系[6-8]。本研究顯示OMI患者的室壁變薄和心腔擴(kuò)大的趨勢(shì),雖然心室后期重塑并不是以心腔擴(kuò)大為主要表現(xiàn),但是前期重塑中造成的心腔擴(kuò)大仍然可以在一定的程度上提示心肌損傷的程度。
過去認(rèn)為L(zhǎng)VEF 值的下降是心肌梗死后心力衰竭的標(biāo)志性參數(shù),但是近年有研究認(rèn)為上述觀點(diǎn)是比較片面的,心力衰竭可以分為收縮性和舒張性心力衰竭[9],在舒張性心力衰竭患者中,LVEF 可以保持在正常水平。Clements[10]在對(duì)439 例LVEF≥50%的患者進(jìn)行PER、PFR 研究,其中193例(占44%)的PFR下降,這193例中有65例合并有PER 下降,因此,心肌梗死后的LVEF 值正常并不能代表心功能是正常的。而PER 和PFR 則能從收縮和舒張兩個(gè)不同角度描述心臟的功能改變。在急性心肌梗死的研究中發(fā)現(xiàn)PER 在開始兩周下降明顯,而PFR 在4~8周下降幅度增大[11]?;谝陨系脑颍梢院芎玫亟忉尡狙芯恐械慕Y(jié)果,即LVEF不能作為一個(gè)獨(dú)立的因子評(píng)估心室重塑。
大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究顯示,梗死面積比例與左室重塑呈明顯的線性關(guān)系[12]。多元回歸分析提示梗死面積可以獨(dú)立地評(píng)估心室重塑,不同文獻(xiàn)報(bào)道的梗死面積評(píng)估重塑的分界值也較為相似,Kaandorp等[5]研究認(rèn)為在以左室心肌面積的23%為分界值評(píng)估心室重塑時(shí),敏感度和特異度均為95%。Lund等[2]在另一個(gè)研究中發(fā)現(xiàn),將分界值設(shè)定為24%時(shí),敏感度、特異度和符合率分別為92%、93%和93%。而且梗死面積每增加10%,重塑的可能性就增加2.8倍。
表2 心功能各參數(shù)值的ROC曲線分析結(jié)果
圖2 SV、EDV 和ESV 評(píng)估心室重塑的ROC曲線。 圖3 PFR、PER 及LVEF值評(píng)估心室重塑的ROC曲線。
因?yàn)楸狙芯恐械幕颊呔驮\時(shí)都為陳舊性心肌梗死,而且在復(fù)診的患者中也沒有經(jīng)過MRI動(dòng)態(tài)觀察心功能的變化。因此,筆者以Lund等[2]的研究結(jié)果為基礎(chǔ),將患者按延遲強(qiáng)化的面積比例進(jìn)行分組,認(rèn)為梗死面積百分比大于24%時(shí)存在心室重塑。經(jīng)過ROC分析,結(jié)果顯示EDV、ESV 和PFR 可作為單獨(dú)的因子評(píng)估心室重塑,而其它心功能指標(biāo)不具備單獨(dú)評(píng)估的能力。
以往有研究表明,左室收縮功能的降低與臨床癥狀并不存在明確的相關(guān)性[13],而舒張功能是一個(gè)對(duì)心力衰竭患者的風(fēng)險(xiǎn)分層的重要因素[14]。本研究結(jié)果顯示,PFR 是一個(gè)比較理想的獨(dú)立評(píng)估心室重塑的參數(shù),PFR 為2.27 時(shí)是一個(gè)比較理想的分界值,雖然從曲線下面積、敏感度、特異度和符合率的數(shù)據(jù)來看并不是很高,可能與本研究的數(shù)據(jù)量較少、未能對(duì)病例進(jìn)一步分組為舒張功能減低組和收縮功能減低組進(jìn)行獨(dú)立分析有關(guān)系。盡管如此,我們還是看到了PFR 在評(píng)估MI后的心功能變化及心室重塑中的重要作用。隨著對(duì)這些功能參數(shù)的更深的認(rèn)識(shí)和研究,可以更好地、更全面地評(píng)估MI后的相關(guān)功能變化和心室重塑的評(píng)估。
[1] Thygesen K,Alpert JS,White HD,et al.Universal definition of myocardial infarction[J].Circulation,2007,116(22):2634-2653.
[2] Lund GK,Stork A,Muellerleile K,et al.Prediction of left ventricular remodeling and analysis of infarct resorption in patients with reperfused myocardial infarcts by using contrast-enhanced MR imaging[J].Radiology,2007,245(1):95-102.
[3] Wu Y,Chan CW,Nicholls JM,et al.MR study of the effect of infarct size and location on left ventricular functional and microstructural alterations in porcine models[J].J Magn Reson Imaging,2009,9(2):305-312.
[4] Parodi G,Carrabba N,Santoro GM,et al.Heart failure and left ventricular remodeling after reperfused acute myocardial infarction in patients with hypertension[J].Hypertension,2006,47(4):706-710.
[5] Kaandorp TA,Lamb HJ,Viergever EP,et al.Scar tissue on contrast-enhanced MRI predicts left ventricular remodelling after acute infarction[J].Heart,2007,93(3):375-376.
[6] Baer FM,Theissen P,Schneider CA,et al.Dobutamine magnetic resonance imaging predicts contractile recovery of chronically dysfunctional myocardium after successful revascularization[J].J Am Coll Cardiol,1998,31(5):1040-1048.
[7] Schinkel AF,Bax JJ,Poldermans D,et al.Hibernating myocardium:diagnosis and patient outcomes[J].Curr Probl Cardiol,2007,32(7):375-410.
[8] Glaveckaite S,Valeviciene N,Laucevicius A,et al.Cardiovascular magnetic resonance imaging for detection of myocardial viability in chronic ischemic left ventricular dysfunction[J].Medicina,2009,45(8):585-599.
[9] Redfield MM,Jacobsen SJ,Burnett Jr JC,et al.Burden of systolic and diastolic ventricular dysfunction in the community:appreciating the scope of the heart failure epidemic[J].JAMA,2003,289(2):194-202.
[10] Clements IP.Combined systolic and diastolic dysfunction in the presence of preserved left ventricular ejection fraction[J].Eur J Heart Fail,2005,7(4):490-497.
[11] 龔良庚,夏黎明,李治群,等.兔心肌梗死后左心室重構(gòu)的MRI實(shí)驗(yàn)研究[J].中華放射學(xué)雜志,2012,46(7):645-649.
[12] Mahrholdt H,Wagner A,Honold M,et al.Images in cardiovascular medicine.Magnetic resonance assessment of cardiac function,infarct scar distribution,and ventricular remodeling in the setting of ischemic cardiomyopathy[J].Circulation,2003,107(16):e103-e104.
[13] Caudron J,F(xiàn)ares J,Bauer F,et al.Evaluation of left ventricular diastolic function with cardiac MR imaging[J].RadioGraphics,2011,31(1):239-259.
[14] Bhatia RS,Tu JV,Lee DS,et al.Outcome of heart failure with preserved ejection fraction in a population-based study[J].N Engl J Med,2006,355(3):260-269.