30對比增強(qiáng)全心冠狀動(dòng)脈血管成像檢查的初步研究

30對比增強(qiáng)全心冠狀動(dòng)脈血管成像檢查的初步研究

動(dòng)脈mri圖像的研究始于20世紀(jì)80年代。在1.5t動(dòng)脈圖像中，主要使用穩(wěn)定的自由進(jìn)行性（ssfp）序列，屬于“光血”技術(shù)。通常不需要比較劑的冠狀動(dòng)脈，而是明亮的高信號(hào)。然而此方法易于出現(xiàn)飽和效應(yīng)、對血管管腔直徑產(chǎn)生誤判斷,出現(xiàn)假陽性的結(jié)果。目前,3.0TMR廣泛應(yīng)用于臨床,隨著超高場MR帶來的信噪比的提高、多種快速掃描序列的開發(fā)應(yīng)用、心臟及呼吸運(yùn)動(dòng)偽影抑制技術(shù)的發(fā)展,使CMRA的空間及時(shí)間分辨力明顯提高。3.0TCMRA序列多采用梯度回波序列成像,梯度回波序列的信噪比(signal-to-noiseratio,SNR)較低,血流與周圍組織的對比度也是影響CMRA成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素;因此,應(yīng)用MR對比劑增強(qiáng)掃描彌補(bǔ)這一缺陷。不同性質(zhì)的對比劑對血流增強(qiáng)的原理和效果均存在差異,對比劑的選擇也可能是影響CMRA質(zhì)量的環(huán)節(jié)之一。本研究將Gd-BOPTA和Gd-DTPA-BMA分別作為血管內(nèi)對比劑和血管外對比劑的代表,對比分析這兩種對比劑行3.0TCE-CMRA的圖像質(zhì)量和冠狀動(dòng)脈節(jié)段顯示率,旨在為CMRA合理選擇對比劑提供一定依據(jù)。1材料和方法1.1病例選擇及分組2010年3月至2011年9月期間,30例因心前區(qū)疼痛而心電圖未見明確異常來就診的患者納入本研究,納入標(biāo)準(zhǔn):(1)體重指數(shù)(BMI)在正常范圍(18~24);(2)無高血壓、糖尿病基礎(chǔ)病史、無冠心病家族病史;(3)血脂水平在正常范圍。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)磁共振檢查禁忌(幽閉恐懼癥、金屬異物、冠狀動(dòng)脈支架植入等);(2)心律失常(早搏、房顫、心律不齊等);(3)腎功能不全(血清肌酐、尿素氮異常或有血尿、蛋白尿等)及嚴(yán)重器質(zhì)性疾病。將30例患者隨機(jī)分為A和B兩組,每組15名患者。A組,男9例,女6例,年齡44~68歲;B組,男7例,女8例,年齡41~71歲。所有受檢者均被告知相關(guān)情況并簽署知情同意書,本課題已通過倫理委員會(huì)審查。1.2受體阻滯劑對心率>75次/min的患者檢查前30min口服β受體阻滯劑50~100mg,控制心率≤75次/min。檢查前對患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練,指導(dǎo)患者平穩(wěn)呼吸。1.3體內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線ge三維采用3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀(MagnetomVerio,Siemens,Germany),梯度場切換率為200mT/(mms),最大梯度場強(qiáng)為40mT/m。采用8通道體部專用相控矩陣線圈(Siemens,Germany)。CE-CMRA采用自由呼吸導(dǎo)航門控、心電觸發(fā)和非選擇性反轉(zhuǎn)恢復(fù)(IR)準(zhǔn)備脈沖的三維擾相位梯度回波(3D-FLASH)序列。1.4呼吸門控及其他全心國計(jì)檢測受檢者仰臥位,胸前連接心電觸發(fā)裝置、放置呼吸導(dǎo)航及加壓腹帶。通過二腔心及短軸位獲得標(biāo)準(zhǔn)四腔心,通過FLASH做四腔心電影,在電影圖像上確定舒張中晚期左右冠狀動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)相對靜止時(shí)相間期作為采集窗寬,從而確定觸發(fā)延遲時(shí)間,得到圖像采集間期。將呼吸門控置于右側(cè)膈頂,采用矢量心電門控和自由呼吸導(dǎo)航技術(shù),對心臟成像。采用MR專用雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入對比劑,A、B組分別注入釓貝葡胺、釓雙胺,均按0.2mmol/kg計(jì)算用量,注射速度0.3ml/s,之后以相同流速注入20ml生理鹽水,注藥后A、B兩組分別延時(shí)60s、40s啟動(dòng)全心冠狀動(dòng)脈掃描。全心冠狀動(dòng)脈對比增強(qiáng)成像參數(shù):FOV206mm×330mm,矩陣:320×512;TR360.23ms,TE1.45ms,TI200ms,反轉(zhuǎn)角20°,層厚0.9mm,帶寬610Hz/像素,并行采集加速因子為2。1.5動(dòng)脈內(nèi)容的檢測掃描完成后,將橫斷面圖像傳輸至后處理工作站(MMWP),進(jìn)行最大密度投影(maximumintensityprojection,MIP)、多平面重建(multiplanarresconstrction,MPR)及容積重建(volumerenderingVR)等后處理。綜合血管信號(hào)強(qiáng)度、圖像偽影、冠狀動(dòng)脈和周圍組織的信號(hào)對比,對獲得的冠狀動(dòng)脈各節(jié)段圖像進(jìn)行分級,標(biāo)準(zhǔn)如下:4分:血管清晰,邊緣銳利,血管和周圍組織對比度很好;3分:血管顯示較清晰,有少許偽影,血管和周圍組織對比度良好;2分:血管邊緣欠清,但尚可顯示,血管和周圍組織對比尚可;1分:偽影較重,血管顯示不清,不能用于診斷;0分:血管未顯示。由兩名有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生在冠狀動(dòng)脈節(jié)段水平對圖像質(zhì)量進(jìn)行雙盲評價(jià),對于評分≥2分的節(jié)段定義為可評價(jià)節(jié)段,用于計(jì)算顯示率。若兩名醫(yī)師的意見不一致時(shí),引入第3名醫(yī)師一起討論后統(tǒng)一意見。冠狀動(dòng)脈分段參照AHA的9段分類標(biāo)準(zhǔn):右冠狀動(dòng)脈近、中、遠(yuǎn)段、左冠主干、左前降支近、中、遠(yuǎn)段及回旋支近、遠(yuǎn)段。在原始圖像上分別測量A、B兩組CMRA圖像主動(dòng)脈根部的信號(hào)強(qiáng)度、胸壁肌肉的信號(hào)強(qiáng)度、背景(空氣)的信號(hào)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,根據(jù)以下公式分別計(jì)算A、B兩組CMRA圖像的信噪比(SNR)及對比噪聲比(CNR)。SNR=主動(dòng)脈根部信號(hào)強(qiáng)度/背景噪聲(空氣信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差)CNR=主動(dòng)脈根部信號(hào)強(qiáng)度-胸壁肌肉信號(hào)強(qiáng)度背景噪聲(空氣信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差)計(jì)算A、B兩組顯示的冠狀動(dòng)脈各節(jié)段的比例(%)。1.6冠狀動(dòng)脈節(jié)段顯示率采用Excel2003和SPSS10.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì),呈正態(tài)分布的定量資料以ue0af±s表示,計(jì)數(shù)資料用%表示。計(jì)算A、B兩組顯示的冠狀動(dòng)脈各節(jié)段的比例(%)。兩組患者的一般情況及各冠狀動(dòng)脈節(jié)段顯示率用卡方檢驗(yàn)。對A、B兩組CMRA圖像的SNR、CNR進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P<0.05有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。2冠狀動(dòng)脈節(jié)段及顯示率30例均完成檢查,均未發(fā)現(xiàn)對比劑不良反應(yīng)。A組患者男9例,女6例,平均年齡58.78±8.21歲;B組患者男7例,女8例,平均年齡55.28±12.5歲,年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.071)。A組患者平均掃描時(shí)間7.29±1.43min,B組患者平均掃描時(shí)間7.12±1.94min,兩組掃描時(shí)間亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.197)。30名患者共270個(gè)冠狀動(dòng)脈節(jié)段。A組患者CE-MRCA成像有119個(gè)(88.15%)冠狀動(dòng)脈節(jié)段圖像納入評價(jià),而B組患者有92個(gè)冠狀動(dòng)脈節(jié)段(68.15%)納入評價(jià)(圖1~6),A、B兩組顯示的冠狀動(dòng)脈節(jié)段總和兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(γ2=15.811,P=0.000)。A、B兩組冠狀動(dòng)脈各節(jié)段顯示率的比較見表1。A、B兩組在左回旋支遠(yuǎn)段顯示率兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(γ2=6.533,P=0.027)。A、B兩組冠狀動(dòng)脈圖像的圖像質(zhì)量評價(jià)結(jié)果見表2。A、B組圖像的SNR分別為157.48±64.41、71.56±33.21;CNR分別為139.77±63.65、50.75±29.71,P=0.008、0.005,A、B兩組冠狀動(dòng)脈的圖像質(zhì)量評價(jià)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3兩組患者主動(dòng)脈血管成像時(shí)間比較本研究就釓貝葡胺和釓雙胺分別作為血管內(nèi)和血管外對比劑的代表以相同的劑量及速度行3.0T冠狀動(dòng)脈血管成像,結(jié)果顯示,兩組患者冠狀動(dòng)脈血管成像時(shí)間近乎一致;利用血管內(nèi)對比劑釓貝葡胺較血管外對比劑釓雙胺能夠獲得更好的SNR和CNR;兩組在可評價(jià)冠狀動(dòng)脈節(jié)段總和上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,主要表現(xiàn)在回旋支遠(yuǎn)段。本研究為CMRA成像選擇對比劑提高一定參考價(jià)值,目前國內(nèi)外文獻(xiàn)鮮有報(bào)道。3.1血管外對比劑的應(yīng)用對比增強(qiáng)冠狀動(dòng)脈血管成像利用順磁性對比劑可顯著縮短血液T1的原理,注入對比劑后,血液的T1值快速恢復(fù)(自然血流的T1值1200ms,心肌的T1值850ms,注入對比劑后的血液T1值50~100ms)對比劑強(qiáng)化的血液為明亮的高信號(hào),使得血管管腔與周圍組織形成鮮明對比。冠狀動(dòng)脈血管成像對比劑的選擇取決于能夠保證冠狀動(dòng)脈管腔與周圍心肌的對比。有報(bào)道認(rèn)為緩慢注射對比劑可以將已增高的血管信號(hào)維持在一個(gè)平臺(tái)期,有利于冠狀動(dòng)脈MRA成像。本研究設(shè)計(jì)均以慢速(0.3ml/s)注射對比劑,以維持血池短T1效應(yīng)。MR外源性對比劑分為血管外和血管內(nèi)對比劑(血池對比劑)。目前臨床最常用的MR對比劑GdDTPA屬于血管外對比劑。血管外對比劑因快速滲入細(xì)胞間隙、血管內(nèi)停留時(shí)間較短,因而不能保證足夠的掃描時(shí)間、冠狀動(dòng)脈增強(qiáng)效果有限。本文中用的對比劑釓雙胺(Gd-DTPA-BMA)亦屬于血管外對比劑,它是一種非離子型的釓螯合物,易溶于水,可迅速分布到細(xì)胞外液內(nèi),并通過腎臟排泄。短時(shí)間內(nèi)能迅速從腎臟排出,因此不會(huì)在體內(nèi)積蓄致中毒。本研究設(shè)計(jì)即以持續(xù)注藥40s啟動(dòng)掃描,應(yīng)用較短的掃描時(shí)間、較快的成像速度,仍不能完全保障對比劑充分顯影,其圖像的信噪比、對比噪聲比均不及使用釓貝葡胺對比劑進(jìn)行掃描。文獻(xiàn)報(bào)道,采用持續(xù)靜脈滴注Gd-DTPA或多頻次注射Gd-DTPA的方法以保持血管內(nèi)對比劑的濃度有望獲得高對比的冠狀動(dòng)脈血管圖像。但這樣會(huì)增加對比劑固有的毒副作用及顯影成本。李濤等運(yùn)用快速注射結(jié)合緩慢融入Gd-DTPA的方法,獲得延長短T1效應(yīng)的采樣時(shí)間,對冠狀動(dòng)脈血管進(jìn)行多期掃描,以獲得高質(zhì)量圖像,但是此方法是對每一支血管進(jìn)行定位成像,定位較復(fù)雜。釓貝葡胺(Gd-BOPTA)、釓磷維司三鈉(S-325)均屬于血管內(nèi)對比劑。血管內(nèi)對比劑因分子結(jié)構(gòu)較大,不易通過毛細(xì)血管床進(jìn)入組織間隙,相對血管外對比劑可較長時(shí)間在血管腔內(nèi)保持短T1效應(yīng),從而保證掃描時(shí)間窗。本研究證實(shí)在相同的流速、流量的情況下,使用釓貝葡胺能夠保證在有限的時(shí)間內(nèi)血管管腔內(nèi)對比劑的充盈。文獻(xiàn)報(bào)道,Gd-BOPTA中含有苯氧基、具有親脂性,可與血漿蛋白尤其是白蛋白發(fā)生微弱的、高度可逆性的結(jié)合,提高了氫質(zhì)子的弛豫率,使得釓貝葡胺的弛豫率顯著高于其他釓類順磁性對比劑。同時(shí)在本研究過程中,發(fā)現(xiàn)部分患者注入對比劑后心率會(huì)有所波動(dòng),圖像效果欠理想,如果掃描時(shí)間少于6min,操作人員進(jìn)行第二次掃描并且囑患者平穩(wěn)情緒,掃描結(jié)束后發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)仍可見對比劑充盈,可獲得較滿意的圖像。3.2影像學(xué)檢查及質(zhì)量檢測隨著對腎源性系統(tǒng)性纖維化(NSF)不斷深入的研究,越來越多的證據(jù)表明,NSF的發(fā)病與釓對比劑的使用有著密切聯(lián)系。本研究均以雙倍劑量行冠狀動(dòng)脈增強(qiáng)掃描,入選患者均嚴(yán)格篩除有腎功能不全的情況,患者掃描