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钆布醇在心肌梗死伴心力衰竭患者磁共振延迟增强成像中的应用

2024-04-08 91 上传者：管理员

摘要：目的比较单倍剂量钆布醇和单倍剂量钆喷酸葡胺在心肌梗死伴心力衰竭患者心脏磁共振延迟增强成像中显示梗死心肌的差异。方法前瞻性纳入42例有心肌梗死病史合并心力衰竭患者行心脏磁共振延迟增强成像扫描，根据对比剂类型将患者随机分为A组(钆喷酸葡胺)和B组(钆布醇)。最终40例患者的心脏磁共振延迟增强图像用于数据分析：A组20例，B组20例。延迟增强图像分别于注射对比剂后5～8 min、9～12 min及13～16 min时完成。比较两组对比剂之间左心室血池的信噪比(SNRLV)、梗死心肌的信噪比(SNRIM)、梗死心肌和正常心肌之间的对比噪声比(CNRIM-RM)及梗死心肌和左心室血池之间的对比噪声比(CNRIM-LV);比较同一组对比剂在三个时间段内左心室梗死心肌体积的差异。结果 5～8 min时，两组对比剂在SNRIM、SNRLV、CNRIM-RM和CNRIM-LV之间的差异均无统计学意义(P>0.05),且SNRIM、SNRLV在同一组对比剂内无显著差异(P>0.05);此时无法准确测量左心室梗死心肌体积。9～12 min和13～16 min时，两组对比剂的SNRIM均显著高于SNRLV(P<0.05),B组的SNRIM、SNRLV、CNRIM-RM和CNRIM-LV均显著高于A组(P<0.05)。在这两个时间段内，左心室梗死心肌体积在同一组对比剂内差异无统计学意义(P>0.05)。结论由心肌梗死所致心力衰竭患者在延迟时间为9～12 min、13～16 min行心脏磁共振延迟增强扫描时，单倍剂量钆布醇较单倍剂量钆喷酸葡胺可更好地显示、评估梗死心肌的程度。

关键词：
心力衰竭
梗死心肌
磁共振成像
钆喷酸葡胺
钆布醇
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心肌梗死为严重的临床事件，患者经积极救治后，梗死心肌逐步被纤维组织替代，部分患者还会逐渐发展为心力衰竭。研究[1]发现梗死心肌与心力衰竭患者疾病严重程度的标记物(如BNP)及预后有关。心脏磁共振成像已成为心血管疾病常用检查手段，可结合形态、功能、延迟增强等方法检测心肌活性[2,3],为临床是否实施经皮冠状动脉介入治疗术的必要性提供重要依据[4]。钆喷酸葡胺是目前国内临床常用的线性对比剂，研究[5,6]发现，重复给予钆喷酸葡胺等线性对比剂可导致体内更多的钆沉积，尽管其临床意义尚不确切。钆布醇是一种大环类螯合剂，在人体内的弛豫效能高于钆喷酸葡胺且稳定性高，有望在心脏磁共振延迟增强成像中比线性对比剂获得更佳的临床应用效果。目前国内尚缺乏在心肌梗死伴心力衰竭患者中评估钆布醇在磁共振延迟增强成像中的研究，本研究拟开展相关研究，比较钆布醇和钆喷酸葡胺在磁共振延迟增强成像中评估梗死心肌的特点。

1、资料与方法

1.1 一般资料

前瞻性纳入42例有明确心肌梗死病史患者行心脏磁共振延迟增强成像扫描，根据对比剂类型不同将患者分为A组和B组，A组患者使用单倍剂量(0.1 mmol/kg)钆喷酸葡胺(马根维显，德国拜耳先灵公司),B组患者使用单倍剂量(0.1 mmol/kg)钆布醇(加乐显，德国拜耳先灵公司),最后所有患者均按照抽签法随机分组。纳入标准：(1)心肌梗死病史>3周；(2)超声心动图测左心室射血分数(ejection fraction, EF)<40%。排除标准：(1)延迟增强图像质量差、无法评估者；(2)4周内血清肌酐结果显示肾小球滤过率(glomerular filtration rate, GFR)<30 ml/min/1.73 m2。其中1例患者因心肌未见延迟强化被排除，1例患者因图像质量差被排除，最终40例患者成功入组，A组和B组各20例。本研究经本院伦理委员会批准，所有患者或患者家属均签署书面知情同意书。

1.2 检查方法

采用1.5 T磁共振扫描仪(Magnetom Avanto, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany),梯度场强为45 mT/m, 切换率为200 mT/(m·ms),联合18通道体部相控阵线圈及胸前心电门控、屏气技术。采用稳态自由进动序列完成心脏短轴电影成像，扫描参数：TR 35.5 ms, TE 1.1 ms, FOV 340 mm×340 mm, 层厚8 mm, 翻转角60°。使用高压注射器(Spectris Solaris EP;MEDRAD Inc, Pittsburgh, PA)经肘静脉团注对比剂(钆喷酸葡胺剂量0.1 mmol/kg, 钆布醇剂量0.1 mmol/kg),注射流率为2 ml/s; 采用T1 Flash 2D序列分别在注入对比剂后5～8 min、9～12 min及13～16 min时完成左心室短轴位延迟图像采集。扫描前使用TI-SCOUT序列选择最佳TI时间，扫描参数：TR 9.4 ms, TE 4.4 ms, FOV 340 mm×340 mm, 矩阵256×197,层厚8 mm, 翻转角30°。

1.3 图像分析

使用后处理工作站(Leonardo VD10B,Siemens Healthcare)对图像进行分析与处理。数据测量由两名从事心血管影像研究且经验丰富的医师完成。利用Argus Syngo MR 2004V软件计算患者左心室EF值。在心肌延迟增强的短轴位幅度图像上测量左心室血池、梗死心肌、正常心肌的信号强度(signal intensity, SI)及图像噪声(SDAIR)。梗死心肌定义为正常心肌平均SI加5倍标准差[7]。利用公式(1)计算梗死心肌的信噪比(SNRIM)及左心室血池的信噪比(SNRLV),利用公式(2)计算梗死心肌与左心室血池之间的对比噪声比(CNRIM-LV)及梗死心肌与正常心肌之间的对比噪声比(CNRIM-RM)。

(1)SNRX=SIX/SDAIR

(2)CNRx1-x2=(SIX1-SIX2)/SDAIR

其中，SNRX表示左心室血池或梗死心肌的信噪比，SDAIR表示患者体外空气信号强度的标准差。CNRx1-x2表示梗死心肌与左心室血池之间或梗死心肌与正常心肌之间的对比噪声比。

左心室梗死心肌体积测量在半自动后处理工作站(CVI42,Circle Cardiovascular Imaging Inc.,Calgary, Canada)上完成。在左心室所有延迟增强短轴层面上绘制心内膜及心外膜轮廓，手动排除乳头肌，放置ROI于正常心肌上，梗死心肌定义为正常心肌平均SI加5倍标准差[7],软件自动计算左心室梗死心肌体积。

1.4 统计学分析

采用IBM SPSS Statistics 22.0软件，计量资料先采用“Shapiro-Wilk检验”检验其正态性。患者年龄因不符合正态分布行Wilcoxon秩和检验，用M(P25,P75)表示；患者身高、体重、心率、左心室EF、SNR、CNR及左心室梗死心肌体积行独立样本t检验，用均数±标准差表示；计数资料以“频数”描述，行χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 患者的一般资料

两组患者的年龄、身高、体重、心率、左心室EF、性别、纽约心脏协会(NYHA)分级及GFR分期差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。

表1 40例心肌梗死患者的一般资料

表2 两组对比剂SNR比较

2.2 SNR、CNR和左心室梗死心肌体积

5～8 min时，两组对比剂在SNRIM、SNRLV、CNRIM-RM和CNRIM-LV之间差异均无统计学意义(P>0.05),且SNRIM、SNRLV在同一组对比剂内无显著差异(P>0.05)(表2、3及图1A、2A);左心室梗死心肌体积无法准确测量。

9～12 min和13～16 min时，两组对比剂的SNRIM均显著高于SNRLV(P<0.05)。B组的SNRIM、SNRLV、CNRIM-RM和CNRIM-LV均明显高于A组，且差异有统计学意义(P<0.05)(表2、3及图1B、1C、2B、2C)。在这两个时间段内，左心室梗死心肌体积在同一组对比剂内差异无统计学意义(P>0.05)(表4,图1B、1C、2B、2C)。

表3 两组对比剂CNR比较

3、讨论

本研究在心肌梗死伴心力衰竭患者中探讨了单倍剂量钆布醇和单倍剂量钆喷酸葡胺在静脉注射对比剂后16 min内显示梗死心肌、正常心肌和左心室血池的特点，研究发现当延迟时间为5～8 min时，两种对比剂在SNRIM、SNRLV、CNRIM-RM和CNRIM-LV上差异均无统计学意义，且SNRIM、SNRLV在同一组对比剂内差异也无统计学意义，故无法明确显示梗死心肌的轮廓，也无法对左心室梗死心肌体积进行准确测量。延迟时间为9～12 min及13～16 min时，两组对比剂组内的SNRIM均显著高于SNRLV,钆布醇的SNRIM、SNRLV、CNRIM-RM和CNRIM-LV明显高于钆喷酸葡胺，且左心室梗死心肌体积在同一组对比剂的这两个时间段内差异无统计学意义，所以笔者认为当延迟时间为9～16 min时，使用单倍剂量钆布醇在心脏磁共振延迟增强成像中显示梗死心肌的效果更佳。

图1 A～C钆布醇-延迟增强图像：男，53岁，心肌梗死，透壁性梗死心肌主要位于前壁和前间壁图2A～C钆喷酸葡胺-延迟增强图像：男，78岁，心肌梗死，透壁性梗死心肌主要位于前间壁。图1 A、2A为5～8 min延迟图像：两种对比剂均不能清晰显示梗死心肌的轮廓；图1B、2B(9～12 min延迟图像）及图1C、2C(13～16分钟延迟图像）：钆布醇左心室血池、梗死心肌的信号强度高于钆喷酸葡胺，钆布醇能更好地显示梗死心肌的轮廓下载原图

表4 左心室梗死心肌体积(ml)的组内比较

既往关于比较等弛豫效能钆布醇(0.15 mmol/kg)和钆喷酸葡胺(0.2 mmol/kg)在显示延迟强化心肌方面的研究相对较多，结果发现：钆布醇的延迟强化心肌和左心室血池之间的对比噪声比显著高于钆喷酸葡胺[8,9,10],有利于清晰显示以内膜下分布为主的延迟强化心肌，证实钆布醇在心肌延迟增强成像中具有良好的性能。目前钆布醇和钆喷酸葡胺在临床应用中的推荐剂量为0.1 mmol/kg, 但是关于单倍剂量钆布醇和单倍剂量钆喷酸葡胺在心脏磁共振增强成像中的对比研究极少。Kawasaki等[11]采用3T磁共振成像在延迟时间为10 min和15 min时对100例合并梗死心肌的患者进行回顾性分析发现：单倍剂量钆布醇CNRIM-RM显著高于单倍剂量钆喷酸葡胺，该结果与本研究中延迟时间为9～16 min时的结果一致，原因可能是钆布醇具有更高的弛豫效能；但是他们发现两种对比剂在CNRIM-LV上无显著差异，该结果与本研究中延迟时间为9～16 min时的结果不一致，原因可能是两种对比剂在1.5 T和3.0 T场强的磁共振成像中弛豫率不同，且本研究对象为心肌梗死伴心力衰竭患者(左心室EF<40%),左心室EF值的降低会影响对比剂在血池中的循环时间。在延迟时间为9～16 min时，笔者还发现两组对比剂组内的SNRIM均显著高于SNRLV,钆布醇SNRIM和SNRLV均显著高于钆喷酸葡胺，联合左心室梗死心肌体积在同一组对比剂内无显著差异的研究结果，笔者认为钆布醇能更好地显示梗死心肌的轮廓，尤其是以内膜下分布为主的梗死心肌。

在延迟时间为5～8 min时，发现SNRIM、SNRLV、CNRIM-RM和CNRIM-LV在两组对比剂之间差异均无统计学意义，且SNRIM、SNRLV在同一组对比剂内差异无统计学意义，无法进行左心室梗死心肌体积的准确测量，原因可能为此时虽然两种对比剂在梗死心肌内出现沉积，但左心室血池内有较多对比剂残留，使梗死心肌和左心室血池之间的对比降低，不能清晰显示靠近左心室血池的梗死心肌轮廓，同时增加了以内膜下分布为主的梗死心肌信号强度的测量难度和误差；此外本研究对象是心力衰竭患者，与左心室EF值正常人群相比，对比剂在左心室血池中的循环时间延长、代谢减慢，进一步影响梗死心肌的清晰显示。本研究尚有一些不足：首先，本研究是非自身对照研究且样本量较小；其次，仅纳入心肌梗死伴心力衰竭患者，所以大样本的其他原因所致心力衰竭患者的研究有待进一步开展。

总之，心肌梗死伴心力衰竭的患者在行心脏磁共振延迟增强成像时，单倍剂量钆布醇和单倍剂量钆喷酸葡胺在给药后5～8 min时均无法清晰显示梗死心肌的轮廓。在9～12 min、13～16 min时，与单倍剂量钆喷酸葡胺相比，使用单倍剂量钆布醇能更好地显示、评估梗死心肌的范围和轮廓，继而获得更好的成像效果。

参考文献:

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基金资助:上海市卫生健康委员会科研课题(编号:202040349);上海市静安区医学科研课题青年项目(编号:2022QN03);

文章来源:申晓俊,陈铟铟,恽虹,等.钆布醇在心肌梗死伴心力衰竭患者磁共振延迟增强成像中的应用[J].临床放射学杂志,2024,43(04):538-542.