呼吸方式對AA、MPA血流動力學指標PC-MRI測定值的影響

薛米娜，于鐵鏈，韓 艷，李 東

(天津醫科大學總醫院，天津300052)

相位對比磁共振成像(PC-MRI)既能顯示血管解剖結構，又能提供血流動力學信息，具有多層面、多平面任意方向成像的優點，可無創測定對主動脈和肺動脈血流速度、血流量等血流動力學指標［1～4］。PCMRI可在屏氣和平靜呼吸狀態下測定血流動力學指標，但呼吸方式對測量結果的影響尚不明確。為此我們于2012年1～9月進行了如下研究。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 研究對象為35例健康志愿者，男20例、女15例，年齡23～57歲，中位年齡29歲;心率59～86次/min。所有志愿者均知情、同意。

1.2 血流動力學指標測定 采用GE 1.5T Signa磁共振掃描儀，8通道心臟相控陣線圈，應用呼吸門控及心電門控;二維快速穩態進動采集(FIESTA)序列獲得胸部冠狀位和軸位像。定位升主動脈(AA)和肺主動脈(MPA)。分別取吸氣末屏氣和呼氣末屏氣獲得相應的FIESTA定位像，平靜呼吸定位取兩者的中間層面。按照上述定位方向，采用Fast Cine PC序列對AA和MPA行單層多時相掃描，分別用三種方式進行呼吸控制:①吸氣末屏氣單次屏氣采集;②呼氣末屏氣單次屏氣采集;③平靜呼吸采集。主要成像參數:① FIESTA序列短軸位:TR/TE min full/min full，翻轉角 45°，帶寬 125 kHz，FOV 35 cm×35 cm，矩陣224×224，掃描層厚6mm，NEX 1，相位FOV 0.75。②Fast Cine PC序列:TR/TE自動選擇最小重復時間/min full，翻轉角 20°，帶寬 31.25 kHz，FOV 40 cm ×40 cm，矩陣256 ×256，NEX 1，掃描時相為30。回顧性心電門控觸發分段K空間采集成像。流速編碼方向為SLICE，速度編碼值為150 cm/s，如出現相位混淆，則相應增加編碼值。將所有數據傳至GE AW 4.3 MRI工作站，應用 Report Card軟件進行數據分析。在幅度圖上沿MPA血管輪廓內緣手動描記，勾出感興趣區(ROI)，軟件自動在一個心動周期各個時相追蹤ROI并將其位置復制到相應相位圖，如生成的血管輪廓有偏離則手動調整。通過軟件計算出AA及MPA在一個心動周期的正向峰值流速、平均血流量、血流速度梯度和加速時間。加速時間為血流開始流動至達到峰值流速的時間。

1.3 統計學方法 采用SPSS17.0統計軟件。計量資料以ˉx±s表示。組間比較采用Wilcoxon符號秩和檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

三種呼吸狀態下AA、MPA血流動力學指標測量結果見表1。由表1可見。AA:①正向峰值流速:平靜呼吸時低于呼氣末和吸氣末屏氣時，P均＜0.05。②平均血流量:吸氣末屏氣時低于平靜呼吸及呼氣末屏氣時，P均＜0.01。③血流速度梯度:呼氣末屏氣時高于吸氣末屏氣及平靜呼吸時，P均＜0.01。④加速時間:三種呼吸方式下差異無統計學意義。MPA:①正向峰值流速:呼氣末屏氣時高于吸氣末屏氣時，P均＜0.01。②平均血流量:平靜呼吸時高于吸氣末屏氣、呼氣末屏氣時，P均＜0.05。③血流速度梯度:吸氣末屏氣時低于呼氣末屏氣和平靜呼吸時，P均＜0.05。④加速時間:三種呼吸方式下差異無統計學意義。

表1 35例受檢者三種呼吸狀態下AA、MPA血流動力學指標比較(n=35，ˉx ±s)

3 討論

PC-MRI又稱速度編碼電影MRI，其同時重建出兩種圖像，即幅度圖和相位圖。幅度圖可良好顯示解剖結構;相位圖可提供血流速度、方向和流量等信息。當血管內實際血流方向與速度編碼方向一致時，顯示為亮信號，與速度編碼方向相反時，則顯示為暗信號。

右心漂浮導管法是檢測心臟大血管血流動力學指標的“金標準”［5，6］，檢測于平靜呼吸下進行。PCMRI與短軸位電影MRI所測的左、右心室的血流信息均有相關性［3］，短軸位電影MRI需在屏氣狀態下采集圖像;而PC-MRI可采用屏氣和平靜呼吸兩種方法。屏氣掃描采集速度快，圖像偽影相對較少，但胸腔壓力變化引起的血流生理改變會影響結果［7］;平靜呼吸下的血流測量反映正常生理狀態，理論上結果更準確，但采集時間相對較長，如呼吸不規律，則會產生呼吸運動偽影而影響結果。本研究結果顯示，PC-MRI測得的AA與MPA血流動力學指標受呼吸狀態的影響。吸氣末屏氣下測量的體循環血流量明顯少于另兩種呼吸狀態，而峰值流速沒有顯著變化;肺循環血流量根據呼吸狀態的不同結果亦有很大差異，吸氣末屏氣時低于另兩種呼吸狀態;峰值流速在呼氣末屏氣時最高。速度梯度在呼氣末屏氣和平靜呼吸時顯著高于吸氣末屏氣時。

吸氣末屏氣引起心輸出量減少是因為深吸氣減少了靜脈回心血量，有學者認為，屏氣對心輸出量的影響程度取決于其改變胸內壓的程度，Valsalva動作可使上腔靜脈血流量減少16%，下腔靜脈血流量減少28%。其研究顯示在平靜呼吸時體循環和肺循環的血流量增加;平靜呼吸時體、肺循環血流量與Mousseaux等［8］研究結果亦相近(肺動脈循環6.65 L/min，體循環6.37 L/min)。以上提示平靜呼吸時測量體、肺循環血流量可重復性最強。本研究顯示平靜呼吸時肺動脈血流量比呼氣末屏氣高8%，可能由于呼氣末屏氣略增加胸內壓而造成靜脈回心血量略減少。

總之，不同呼吸方式下PC-MRI測量的AA和MPA血流動力學指標的結果存在差異，與呼氣末屏氣及平靜呼吸相比，吸氣末屏氣測量的各參數在體、肺循環中均有減小的趨勢。

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