CMR 在识别冠脉微血管功能障碍方面运用
心外膜冠脉血管结构和功能的异常是引起心肌缺血和心绞痛症状最常见及最重要的原因。然而,近年来的研究证实,冠脉微循环异常同样可导致冠脉血流量(coronary blood flow,CBF)损失,并引发心肌缺血。
故而,研究者们逐渐探索出一些研究冠脉微循环功能状态的方法,但依然存在诸多问题。由于在目前影像技术条件下并不能使冠脉微血管显影,CMVD只能通过测量CBF的改变以及冠脉阻力的变化来间接识别;当其所供应心肌区域较小时,很难发现CMVD的存在;由于冠脉微血管很容易受到一些血管活性物质的影响。因此,对部分患者而言,要对其冠脉微循环进行全面的评估是非常困难的。冠脉微循环的生理状态取决于很多因素,诸如心率、血压、心肌的收缩状态、心室质量等,这也就表明在使用测量参数对CMV功能进行评估时需要考虑个体间存在的差异。虽然有明确的证据表明,在闭塞性冠心病患者中同样存在着CMVD的病理生理变化,但大血管及微血管异常对CBF影响的差异尚不清楚。因此,目前临床对CMVD的评估主要集中于冠脉造影显示血管正常或接近正常的患者。目前,有很多方法可用于评估此类患者的CMV功能,CMR在识别冠脉微血管功能障碍方面的准确性及有效性已经过临床证实,故可用于CMVD的诊断。
1.心血管磁共振
(1)技术方面:MRI利用原子核暴露于磁场中可产生共振的特性,从而重构图像使身体显影。运用功能强大的磁场和无线电射频诱导原子核产生旋转磁场,并通过扫描仪探测,使扫描层面重建而成像。不同的原子核在磁场中以不同的速度旋转,因此,可精确分辨不同的组织结构。控制对比剂用量可提高对组织、器官的分辨率。
钆是一种细胞外对比剂,只有通过对其在心肌组织中信号强度变化的探测,心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)才能评估心肌灌注。静脉注射钆后,使患者屏住呼吸以避免呼吸运动对CMR图像采集的干扰,而心电门控将在之后的30~60s采集其首次通过的CMR图像。在静息或充血期间对MBF进行定量测量,根据目标区域信号强度曲线确定,以mL/(min·g)(心肌组织)为单位。
(2)临床研究:CMR被用于许多评估CMVD的研究。一项关于动脉粥样硬化的多种族研究,对具有心血管病风险但无症状患者进行了心肌灌注缺损研究,而其中一些患者存在冠脉钙化证据。同样有文献报道,将CMR运用于对冠心病血运重建患者、takotsubo综合征患者及肥厚型或扩张型心肌病患者的CMVD评估。
CMR发现MVA患者存在显著的CMV异常。Panting等首次揭示了心内膜下CBF对腺苷反应性的降低;Lanza等随后发现56%的MVA患者在多巴酚丁胺负荷试验中表现出显著的灌注缺损。
另外,CMR已成为识别和描述急性心肌梗死(AMI)患者梗死相关动脉成功再通后区域微血管阻塞(无复流)的方法。而这些区域确实为高危区,意味着梗死区域CMV的阻塞,并与较差的临床预后相关。
(3)优点及局限性:CMR灌注成像的优点在于:空间分辨率高、无电离辐射风险、无能量衰减问题(如乳房影);于同一次检查不仅可以评估整体或区域的心肌收缩力,还可以观察其组织形态;由于CMR可准确评估心内膜下及心外膜下的心肌灌注,同时还可结合所估计的舒张期灌注时间来评估冠脉阻力;最后,通过特殊的操作手段,还可使左室心肌缺血后的水肿区域显影。
当然也必须认识到CMR的一些重要缺陷:为了增强心肌组织显影并增加信噪比,故需要使用较大剂量的钆,而这会造成处理信号时对MBF量化的影响,因为利用非线性心肌信号强度校正的方法仅解决了部分该问题。
关于钆类对比剂的毒副作用最近也越来越受关注,特别是在慢性肾衰竭患者,该类对比剂的使用可导致肾脏系统的纤维化。因此,钆对比剂不可用于肾小球滤过率<30mL/min的患者。
CMR的后处理需要手工调整目标心肌区域,如心内膜或心外膜下,这可能会很耗时,而且容易产生偏差。另外,在首次通过中,一部分钆可能弥散至心肌间质,因此,心肌信号强度不仅取决于冠脉的灌注,还取决于心肌组织的血容量,即血管外部分的容量以及毛细血管的通透性,这些因素均可使CMR对MBF的量化评价更加复杂。
最后,一些普遍性的因素可能会妨碍CMR对心肌灌注的评估,包括幽闭恐惧症、心律失常和金属植入设备等。
2.结论
评估CMV功能的最佳方法应该满足:可大范围运用、操作简便、价格低廉、风险小、可靠、可重复性较高。但目前并没有任何一种方法可以同时满足上述理想条件。