随着物质和生活方式的改变,冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)的发病率逐年升高,并逐渐成为死亡的主要原因。根据国家卫生部统计资料,全国冠心病城市、 农村男女合并35-74岁冠心病死亡率从1988-1996年有明显上升的趋势;1996年死亡率城市为84.5/10万、农村为43.5/10万,而1988年相应为66.5/10万、34.3/10万。当前冠心病诊断的金标准仍然是常规X线血管造影。在美国,每年有约100万例次的冠脉造影,但是40%的人并没有发现明确的病变;在日本,每年有约200,000病人接受冠脉造影检查,其中只有60,000病人需要进行PTCA治疗。心脏的磁共振扫描(cardiac magnetic resonance CMR)可直接显示冠状动脉的形态,可对心脏形态、收缩功能及心肌存活性进行评估;无电离辐射、无创、图像分辨率高及重复性好。本文将介绍CMR在冠状动脉磁共振血管成像(magnetic resonance coronary angiography, MRCA)及各种影像手段在评价心肌存活的新进展。 磁共振在冠状动脉血管成像的新进展 一、快速成像技术在MRCA的应用 冠状动脉管腔细小(约3-7mm),走行迂曲,且受呼吸及心脏运动的影响,成像速度是实现优质MRCA图像质量的保证。分段k空间采样技术的出现使得MRCA研究进入一个全新的境界,它在同一个心动周期内完成多个相位编码步骤,在16个心跳周期内完成一个完整的2D/3D的采样。众多的快速成像脉冲序列中,平衡稳态快速进动成像、螺旋k空间/放射状k空间采样和并行成像技术有望为MRCA提供更新的解决方案。 1、平衡稳态快速进动成像:各厂家命名不同,如TrueFISP,Balance FFE,FIESTA,采用3D导航回波触发扫描。它使用较大的翻转角,在三个梯度方向均重聚磁化矢量,形成T2/T1加权对比的图像,突出血流的信号,达到SNR和CNR比一般的梯度回波序列高,同时结合脂肪抑制技术和T2磁化准备,最大程度地降低了血流对B0场和B1场不均匀的敏感性,抑制心肌和静脉血的信号。 2、螺旋/放射状k空间采样技术:螺旋/放射状k空间重建是在频率编码和相位编码方向实施非线性梯度,k空间的填充方式由中心向周围呈螺旋状或者放射状展开,采用单次激发,读出时间接近20ms,比较适用于冠脉的成像要求,可以在屏气时做2D的扫描,也可以在结合导航回波触发技术做3D扫描。研究结果表明螺旋k空间采样方式获得的图像SNR可以比普通的k空间方式提高3倍,一个RR间期内采样两个或者多个螺旋k空间对SNR影响不大,在非造影剂MRCA方面,具有很大的实用和开发价值。 3、并行成像技术:各厂家命名不同,如SMASH、SENSE PAT和ASSET等,是一种快速的采集重建技术。它利用相控线圈的空间敏感度(sensitivity)差异编码空间信息,多个相控线圈分配k空间采样重建,获得比常规磁共振成像快2-6倍的成像速度。它与脉冲序列的激发方式无关,可以施加在现有的所有脉冲序列上而不影响其组织对比度,是MRCA成像的发展方向。 二、MRCA的临床应用现状 1、正常冠脉的显示:MRCA的首要问题是解决冠脉主支显示的可重复性问题,各研究小组对四个主支,即右冠(RCA),左主支(LM),左前降支(LAD),左旋支(LCX)近段的显示率不尽相同,大多数研究对RCA,LM,LAD的显示达到100%,LCX的显示在67-100%不等,总体上,使用3D定位的方式显示率高。Matthias等的一组来自8个不同国家和地区的的协作研究表明,采用导航回波触发的自由呼吸技术,可重复性高,98%的图像SNR大于2.0,在冠脉近段的直径显示上接近常规X线造影。在显示长度方面:非增强LAD+LM=9.4±1.3cm,RCA=10.2±4.2cm,LCX=3.7±1.7cm是当前显示最长者;在增强MRCA条件下,达到LAD+LM=11.4±2.4cm,RCA=12.4±2.9cm,LCX=5.7±2.2cm。时慧平等对28例健康志愿者MRCA研究结果,LAD+LM、LCX及RCA平均显示长度分别为69.6、75.8及82.1mm。 2、对冠脉狭窄的显示:MRCA的主要目的在于冠脉狭窄的筛选,目前大多数还仅是粗略显示冠脉近段的狭窄。总体看来2D-MRCA由于迂曲的冠脉不在同一成像层面,假阴性率高;血管腔外的组织信号抑制不充分时容易低估狭窄程度,甚至对中、重度狭窄被忽略。R. M. Mc Carthy等采用3D磁化准备的稳态进动序列与常规的X线造影结果比较,将冠脉狭窄划分成0-5度,对近段冠脉狭窄的显示总体达到88%的敏感性和76%的特异性,对RCA和LM狭窄的显示敏感性达到100%。 3、对异常/术后冠脉的显示:冠脉走行异常的发生率约1%,在3D采样方式下显示效果接近X线血管造影,并被逐渐接受为非介入检查的金标准。冠脉支架的显示主要是显示支架的通畅情况,其最大的困扰来自受到支架伪影的干扰而非磁环境的安全性,使用造影剂可以增强对管腔通畅的显示,但是无法对通畅程度进行评估,使用双反转恢复的快速自旋回波可以降低磁化率伪影;冠脉旁道由于移植物管径大而且运动小,因此容易显示。MRCA有望为冠脉支架/冠脉旁道术后的随访提供有力工具。
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