磁共振評價右心功能的臨床應(yīng)用課件

磁共振評價右心功能的臨床應(yīng)用

肺動脈高壓的一站式檢查概述心血管疾病的影像診斷模式發(fā)生了質(zhì)的飛躍，從既往單純的解剖/功能診斷，轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合了病理生理、組織代謝、分子水平信息的全方位立體化診斷。心臟磁共振（CMR）適應(yīng)新的發(fā)展需要，一站式多模態(tài)成像的特殊優(yōu)勢，對于心臟整體評估能夠接近或達(dá)到其他影像學(xué)方法的綜合診斷效果；概述

臨床評價右心功能主要方法：

超聲心動圖：有其自身局限；弱勢區(qū)域

右室腔不規(guī)則形態(tài)(crescent-likeshapeorirregularorientation);

測定右室功能需幾何模擬，引發(fā)測量誤差；右心導(dǎo)管檢查：有創(chuàng)檢查；難以多次重復(fù)；診斷肺動脈高壓的金標(biāo)準(zhǔn)，測定重要功能指標(biāo)；結(jié)果受血流動力學(xué)影響大(渦流、湍流、返流┄）；概述近年來，心血管磁共振成像（cardiovascularmagneticresonanceimaging,CMRI）發(fā)展迅速，已經(jīng)成為磁共振領(lǐng)域中最為活躍的分支;

同其他常規(guī)影像方法相比較，CMR具有獨特優(yōu)勢：

成像視野范圍大，優(yōu)越軟組織分辨率（脂肪、纖維、淀粉樣變），眾多成像序列(整體/節(jié)段舒縮功能、血管、血流┄)，全方位多角度多層面成像，不受右室腔形態(tài)位置影響；

概述隨著CMR軟硬件技術(shù)的迅速提升，對于右心系統(tǒng)疾?。òǚ蝿用}高壓）的診斷水準(zhǔn)也發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

掃描技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在：在1.5T/3.0T場強(qiáng)下，心血管系統(tǒng)檢查全部采用半傅立葉轉(zhuǎn)換/多通道并行采集快速屏氣序列；高切換梯度場明顯縮短TR、TE，極大提高了時間分辨率，明顯縮短掃描時間；心臟短軸位穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動序列（Tru-Fisp/SSFP）成為臨床評價左右心功能的金標(biāo)準(zhǔn);對于心律不齊患者則開發(fā)出single-shotTFE,real-time等新型序列；臨床采用T1相磁共振對比增強(qiáng)掃描診斷心肌病變的安全性和有效性得到普遍證實和廣泛認(rèn)同，解決眾多復(fù)雜疑難問題，積累了許多成功經(jīng)驗，其應(yīng)用方式日益成熟規(guī)范。全新視野心肌首過灌注及延遲掃描普遍采用新型

梯度回波＋反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（

segmentedinversionrecoverygradientecho，IRGRE）；較傳統(tǒng)SE序列產(chǎn)生更重T1加權(quán)，明顯增加正常心肌與病變組織的信號對比；

結(jié)合高梯場優(yōu)越的空間分辨率，能夠清晰顯示病變輪廓和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，極大提高診斷的敏感性和準(zhǔn)確性。毛細(xì)血管前毛細(xì)血管后磁共振診斷肺動脈高壓基本程序自旋回波序列：大體形態(tài)觀察，基本徑綫測量；電影序列（Tru-Fisp／SSFP）：右心功能測定；心肌灌注序列（首過+延遲掃描）：心肌病變及代謝；3D-MRA肺動脈血管造影序列:肺血管病變；磁共振血流序列（主肺動脈流量/流速，三尖瓣返流）：

初步估測肺動脈高壓程度；

一站式立體影像心臟磁共振基本成像過程心臟四腔位/右室流出道電影磁共振檢查肺動脈高壓應(yīng)用范圍病因診斷：提供全面原發(fā)疾病線索；

可治愈性（treatable）：慢性肺栓塞類；非可治愈性（untreatable）：特發(fā)性；艾森曼格型；右心功能狀況：評估病情嚴(yán)重程度；治療隨訪：療效觀察，預(yù)后判定；

右心功能評估磁共振短軸電影是目前右心功能評估的金標(biāo)準(zhǔn)；成像方法：采用10-12層短軸電影無間隔全程覆蓋

右室從心底到心尖的全部室腔；每層將一個心動周期分解成25幀等時距圖像，能夠準(zhǔn)確識別右室舒張末期及收縮極期；通過繪圖軟件勾畫室腔斷面的內(nèi)外壁輪廓，再行各層累積疊加，能夠測量眾多右心形態(tài)及功能指標(biāo)；具有高度的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。右心主要形態(tài)功能指標(biāo)包括：右室舒張末及收縮末容積、右室心肌質(zhì)量、右室每博輸出量及射血分?jǐn)?shù)、以及右室舒張功能曲線。

磁共振工作界面右心功能主要指標(biāo)Inall20patients,thecinetrueFISPimagesdisplayed:RVsystolicdysfunction(RVEF21.5±7.2%);End-diastolicvolumeEDV207.21±81.12ml;End-systolicvolumeESV164.64±78.44ml;Strokevolume42.57±14.09ml),DisplacementoftheIVStotheleftduringearlydiastole,RVenlargement(end-diastolictransversaldiameter,5.97±0.79cm);RVhypertrophy(wallthickness7.3±1.0mm)；

室間隔段舒張早期向左室側(cè)移位[D]

DisplacementoftheIVStotheleftduringearlydiastole舒張末期收縮末期舒張早期1.肺動脈高壓特征表現(xiàn)；提示右室舒張壓高于左室；2.嚴(yán)重影響左室舒張功能；左心衰的重要原因；RVend-diastolicvolumeindex,RVend-systolicvolumeindex,andRVEF

measuredusingRT3DEcorrelatedwellwiththosemeasuredusingMRI；

(R=0.96,p<0.001;R=0.96,p<0.001;andR=0.93,p<0.001,respectively).心臟磁共振與三維超聲心動圖右心功能結(jié)果影響磁共振右心功能結(jié)果相關(guān)因素右室流出道層面的范圍判定；

左右室流出道交叉扭曲，結(jié)構(gòu)復(fù)雜產(chǎn)生誤差右室收縮末期/舒張早期的時限判定；室間隔舒張早期繼續(xù)向左室側(cè)膨凸（LVSB）；必要時須參照左室舒張程度；短軸位成像體位的影響；

針對右室腔形變的精細(xì)調(diào)整；右室流出道收縮期形態(tài)改變；經(jīng)驗判定收縮期右室腔容積實際病例操作結(jié)果心肌首過灌注（first-pass）

能夠測量肺循環(huán)時間（meantransmittime，MTT）

AJR2007;188:48–56Ohno等初步研究：MTT在肺動脈高壓患者與正常對照之間存在明顯差異。MTT(s):4.7±0.9vs7.6±0.8;P<0.0001；R=o.54p<0.05(R=0.60P<0.05)正常心肌延遲掃描

肺動脈高壓心肌延遲強(qiáng)化

心肌不可逆性損傷肺動脈高壓心肌延遲強(qiáng)化較典型發(fā)生部位在室間隔與右室前后壁交界區(qū)域;其范圍與右室舒張末容積、右室心肌質(zhì)量、肺動脈平均壓相關(guān)，與RVEF呈負(fù)相關(guān)；

CMR延遲強(qiáng)化在組織成分上是非特異性的，可見于心肌梗塞、心肌病、心肌炎以及代謝類疾病等多種情況;對于肺動脈高壓患者其真正的臨床意義仍有待確認(rèn)。3D磁共振肺動脈成像肺動脈血流量測定一般采取垂直于主肺動脈干的相位對比截面血流成像（throughplane）；通過流速編碼圖像，手工或自動勾畫管壁輪廓測量心動周期內(nèi)流經(jīng)肺動脈瓣口的前向和反向（返流）血流體積；量化評估肺動脈瓣返流程度，返流指數(shù)=反向血流量/前向血流量肺動脈瓣口血流容積/速度測定肺動脈瓣口流速與肺動脈壓及全肺阻力有較好相關(guān)性！相位圖幅值圖利用多層短軸電影序列獲得的功能指標(biāo)間接推知；磁共振相位對比血流序列估算；室間隔與心室游離壁曲率比值推算；計算機(jī)模擬流體力學(xué)-生理學(xué)指標(biāo)方程；

（聯(lián)立方程組，生物數(shù)學(xué)模式）

CMR判定肺動脈高壓程度的主要方法

利用心臟形態(tài)功能指標(biāo)的間接估測心室質(zhì)量指數(shù)(ventricularmassindex，VMI）：右室心肌質(zhì)量/左室心肌質(zhì)量的比值；Marti等研究表明，CMR測得VMI與右心導(dǎo)管測量肺動脈平均壓之間相關(guān)性良好(r=0.81)；如果以VMI=0.6作為陽性界值，其診斷PAH的敏感性和特異性分為84％和71％；Roeleveld等則認(rèn)為，VMI與右心導(dǎo)管測定的肺動脈平均壓之間的相關(guān)性欠佳(r=0.56)；因此VMI能否成為推斷PAH程度指標(biāo)，目前尚無定論。磁共振相位對比血流序列能夠獲得眾多血流動力學(xué)參數(shù)；主肺動脈平均血流速度Sanz等研究表明，與肺動脈平均壓、肺動脈收縮壓、肺血管阻力指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.73，0.76，0.86

(P＜0.001)；陽性界值11.7cm/s時，診斷PAH敏感性92.9％，特異性82.4％；主肺動脈最小橫截面積：陽性界值為6.6cm2時，診斷PAH的敏感性為92.9％，特異性為88.2％肺動脈瓣口血流參數(shù)測量模式圖Radiology:Volume243:Number1—April2007磁共振血流序列判定肺動脈高壓程度Radiology:Volume243:Number1—April20074DFlow提供豐富血流信息

Hemodynamics

Morphology4DFlow

patterninPAH

ACBMRphase-contrastimaginginpulmonaryhypertension.BrJRadiol2016;89:201509954DFlow的優(yōu)越性可視化動態(tài)觀察血流模式，能夠準(zhǔn)確計算血流速度、管壁剪切力、血流動能，壓力階差等重要指標(biāo)，提早發(fā)現(xiàn)潛在危險因素；

血流動力學(xué)改變通常先于血管異常重構(gòu)將來可望替代有創(chuàng)性檢查，對臨床具有前瞻性的診斷價值室間隔與左室游離壁曲率比值推算

當(dāng)右室舒張壓高于左室舒張壓達(dá)5mmHg以上，室間隔就會向左室側(cè)膨凸；(leftwardventricularseptalbowing，LVSB）CMR短軸電影能夠測量室間隔膨凸程度（曲率）；通過相關(guān)公式計算獲得右室收縮壓值(RVSP)；

RVSP=SBP×[1+Rc

／1.03]

Rc

表示室間隔曲率除以左室游離壁曲率比值，

SBP為體動脈收縮壓；（Radiology2007;243:63–69）Radiology2007;243:63–69不同曲率與右室（肺動脈）收縮壓的對應(yīng)關(guān)系；

Rc臨界值設(shè)為0.67時，其診斷PAH(診斷標(biāo)準(zhǔn)為右室收縮壓>40mmHg)的敏感性為87％，特異性為100％(ROC曲線下面積0.98，P<0.0001)；室間隔曲率與肺動脈收縮壓的相關(guān)性；Reoleveld等研究發(fā)現(xiàn),右心導(dǎo)管測得的肺動脈收縮壓與CMR短軸切面室間隔最大曲率之間存在明確的線性相關(guān)；(r=0.77，P<0.01)；

肺動脈收縮壓=--114.7x曲率+67.2mmHg；

（Radiology2005;234:710–717）計算機(jī)模擬流體力學(xué)-生理學(xué)指標(biāo)方程以磁共振流速標(biāo)測技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合考慮人體物理學(xué)變量（主肺動脈收縮極期流速、主肺動脈收縮期最大橫斷面積）及患者生理學(xué)指標(biāo)（身高、體重、心率）等因素；在最大限度的標(biāo)化模擬下無創(chuàng)性估測肺動脈平均壓；對于PAH的定性診斷、篩查右心導(dǎo)管適應(yīng)癥，以及長期治療隨訪具有重要價值；流體力學(xué)-生理學(xué)指標(biāo)聯(lián)立方程組列(JAmCollCardiolImg2013;6:1036–47)同右心導(dǎo)管測量結(jié)果具有高度一致性Fig.5.Plotofdiastolicandsystolicpressuremeasuredfromcatheterization(PdiasCatandPsysCat)vs.thoseassessedfromcomputing(PdiasCompandPsysComp).A:PdiasCatvs.PdiasComp.EquationoftheregressionlineistheidentitylinePdiasCat

PdiasComp(r

0.93).B:PsysCatvs.PsysComp.EquationoftheregressionlineistheidentitylinePsysCat

PsysComp(r

0.86).磁共振在傳統(tǒng)影像診斷的基礎(chǔ)上具有強(qiáng)大的信息采集和后處理功能；蘊(yùn)含了當(dāng)代影像醫(yī)學(xué)在與相關(guān)學(xué)科的交融整合中不斷創(chuàng)新的趨勢，極大拓展知識領(lǐng)域；新的挑戰(zhàn)，新的武器，新的臺階；利用磁共振判定肺動脈高壓程度，預(yù)示未來采取無創(chuàng)性影像方法代替有創(chuàng)性血流動力學(xué)診斷的良好前景！肺動脈球囊擴(kuò)張術(shù)（BPA）治療CTEPHBPA術(shù)前右心形態(tài)功能右室高度擴(kuò)大，右室壁增厚肌小梁粗大，右心功能明顯減低；主肺動脈明顯擴(kuò)張，肺動脈瓣舒張期返流；BPA術(shù)中過程治療原則：小范圍，漸進(jìn)性，依次處理BPA術(shù)后

BPA術(shù)前RightventricularreverseremodelingafterBPABPA前后右心功能比較BPA是一種安全有效的治療方法，可用于非手術(shù)適應(yīng)癥的CTEPH患者，能夠明顯改善患者的血流動力學(xué)和臨床狀態(tài)。RVreverseremodelingafterBPA

（EurRespirJ2014;43:1394–1402）結(jié)論與磁共振在冠心病診斷中“一站式”成像的地位相類似，在肺動脈高壓右心功能的評價方面，磁共振有望發(fā)揮同樣的作用。磁共振可以提供右心形態(tài)、右室整體及節(jié)段性舒縮功能、右室心肌灌注（首過及延遲掃描）、肺循環(huán)時間、肺動脈血流測定以及三維立體肺動脈成像等全方位的形態(tài)及功能指標(biāo)。目前在國外有許多研究者認(rèn)為磁共振有望成為肺動脈高壓右心功能研究的終點（end-point），預(yù)示了其良好的發(fā)展前景?；谛呐K磁共振的

肺動脈瓣植入術(shù)右心功能評估

法樂氏四聯(lián)癥外科治療近年取得很大進(jìn)展，術(shù)后生存年限明顯延長；大多數(shù)患者在術(shù)后均存留不同程度的右室解剖及功能異常；因肺動脈瓣返流所致右室腔擴(kuò)大，流出道瘤樣擴(kuò)張，右心功能異常、快速室性心律失常等臨床情況發(fā)生率增高；對于術(shù)后重度肺動脈瓣關(guān)閉不全的最佳治療時機(jī)選擇，成為當(dāng)前臨床熱點，研究證明，若臨床對此不加干預(yù)，右室心肌逐步失代償將導(dǎo)致不可逆性改變；術(shù)后20年患者，其心律失常、心衰及死亡發(fā)生率較術(shù)后近期呈3倍以上增高，且隨時間延長發(fā)病率逐年遞增；至此階段右心形態(tài)功能多難以恢復(fù)正常。肺動脈瓣關(guān)閉不全與右室擴(kuò)大相關(guān)程度磁共振的應(yīng)用價值當(dāng)前的臨床研究重視采用心血管磁共振，能夠更深入探尋心臟手術(shù)對于左右室功能及治療效果的影響機(jī)制；心臟磁共振在此類患者具有最佳適用性，對于左右室的結(jié)構(gòu)及功能，血流動力學(xué)狀態(tài)提供精確的量化指標(biāo)，并能進(jìn)行心肌活力判定以及觀察肺血管的解剖形態(tài)；法洛四聯(lián)癥術(shù)后磁共振檢查四腔心電影右室流出道電影法洛四聯(lián)癥術(shù)后磁共振檢查右室流出道瘤樣膨凸法洛四聯(lián)癥術(shù)后磁共振檢查重度PR時3D-MRALGE法洛四聯(lián)癥術(shù)后磁共振右室功能結(jié)果JAmColCardiol2012;60:1005；肺動脈瓣關(guān)閉不全血流模式及返流量測定返流指數(shù)=反向血流量/前向血流量前向血流反向血流右室有效博出量/校正性右室射血分?jǐn)?shù)

右室有效博出量：從前向血流量中扣除反向血流（返流量）得到的數(shù)值，代表了從右室射出后真正進(jìn)入到肺動脈內(nèi)的實際血流量（凈流量）；校正性右室射血分?jǐn)?shù)：是用右室有效