急性心肌梗死磁共振研究進展

林晨，陳梓嫻，向曉睿，李瑞，張倩，南江，莊辛，薛敬梅，雷軍強，郭順林*

作者單位：1.蘭州大學第一臨床醫學院，蘭州730000；2.蘭州大學第一醫院放射科，蘭州730000

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是冠狀動脈急性缺血、缺氧導致的心肌壞死，如果冠狀動脈持續阻塞超過40 min 以上，心肌會發生不可逆的損傷[1]。隨著臨床醫師對疾病認識的提高及介入診療技術的普及，通過冠狀動脈介入治療術(percutaneous coronary intervention，PCI)及時開通閉塞的冠狀動脈使AMI 的死亡率明顯下降[2]。但是對于部分患者，即使成功實施了PCI 手術，心肌依然無法得到有效灌注，患者的胸痛等癥狀不能完全緩解。AMI患者心肌的灌注效果與預后密切相關，PCI術后的患者任然面臨著左室不良重構、死亡、心力衰竭等風險。AMI 傳統的診斷方法主要依靠患者的癥狀、心電圖、心肌損傷標記物及冠脈造影指標。近年來，心臟磁共振(cardiac magnetic resonance，CMR)在AMI的診斷中發揮著重要的作用，其無創、無電離輻射，可一站式評估心臟的形態、功能、心肌組織特性等信息，更重要的是可以對患者進行危險分層及預后評估[3]。目前的研究熱點主要集中在判斷心肌梗死的嚴重程度、心臟功能及預后分層等方面，筆者就CMR 在AMI 患者中的最新研究進展做一綜述。

1 CMR在AMI診斷中的應用

CMR 能無創定性和定量心肌損傷的特征，如危險區域(area at risk，AAR)、梗死面積(infraction size，IS)、微循環阻塞(microvascular obstruction，MVO)及心肌內出血(intramyocardial hemorrhage，IMH)，與心電圖、心肌損傷標記物和超聲心動圖等相比，明顯提高了對患者預后價值的判斷。此外，在冠脈非阻塞性心肌梗死(myocardial infarction with non-obstructed coronary arteries，MINOCA)的診斷及病變分析中CMR 發揮著無可替代的作用。隨著CMR 新技術的發展和應用，對AMI診斷的準確性更加接近組織病理學。

1.1危險區域及梗死面積

冠狀動脈閉塞后，其供血區域的心肌稱為AAR，及時的再灌注能使部分AAR不發生梗死，AAR減去IS的部分即為可挽救心肌，可挽救心肌與AAR 的比值稱挽救指數，挽救指數是衡量療效的有力指標[4]。在AMI 患者中，對于AAR 的判斷至關重要，AAR區的心肌由于缺血而含水量增加、細胞外間隙增大，在組織學上表現為心肌水腫[5]。CMR T2加權圖像檢測心肌水腫較為敏感，臨床最常用的序列為黑血T2-短時間反轉恢復序列(T2-short time inversion recovery，T2-STIR)。Fernández-Jiménez 等[6]研究發現在人類心肌中T2WI 檢測到的心肌水腫存在雙峰現象，再灌注后的24 h之內達到第一個高峰，第4～7 天呈現第二個高峰。常規的T2 加權圖像局限性較多，易受血池和運動偽影影響出現信號丟失，近年來出現的一些CMR新技術有望解決這一問題。Alkhalil 等[7]研究發現，AMI 3h后AAR 區的水腫達峰值，而T2WI 易低估AAR 區，T1 mapping 敏感性較T2WI高，能準確定量AAR區域。CMR體素內不相干運動(intravoxel incoherent motion，IVIM)成像技術是目前可唯一檢測活體組織水分子擴散和微循環灌注的方法，能定量測量心肌的IVIM 相關參數擴散系數D、假擴散系數D*、灌注分數f。An 等[8]研究了20 例ST 段抬高型心肌梗死患者(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)PCI 后心肌灌注狀態及其動態變化并觀察了IVIM 及T2 mapping 等相關參數，發現缺血心肌D*和f 值明顯低于遠端心肌，并且T2值、f值在第3天大于其他時間點，證實了心肌梗死PCI術后心肌水腫和心肌灌注狀態存在動態過程。

晚期釓增強(late gadolinium enhancement，LGE)技術是診斷梗死心肌的金標準，梗死區在LGE 圖像上呈高信號。Stiermaier 等[9]利用T2WI 和LGE 對比了早期(12 h內)和晚期(24～48h)再灌注患者，研究顯示晚期再灌注患者的梗死面積更大，心肌挽救指數顯著降低，但是晚期灌注患者任然存在一定數量的可挽救心肌。Jablonowski 等[10]研究發現，LGE 圖像在心肌梗死早期會高估IS，這對傳統的觀念提出了挑戰。Bulluck等[11]研究了28例再灌注AMI患者的CMR圖像，結果表明，Native T1 可準確評估水腫相關的AAR 區，對比增強后T1 可以準確評估心肌梗死區，這在一定程度上可以縮短掃描時間而無需再用T2WI和LGE來評估AAR和IS。

1.2 MVO及IMH

微循環障礙是影響AMI 患者預后的另一危險因素。在AMI 患者中，微循環功能障礙主要表現為MVO 以及IMH。MVO的發生與遠端微血管動脈粥樣硬化血栓栓塞，再灌注損傷中引起的細胞毒性因子的釋放等有關[12]。IMH 常伴隨MVO 出現，是一種更嚴重的微循環障礙，該類患者的心力衰竭、不良心血管事件及死亡風險明顯升高。研究發現，心肌梗死面積越大，MVO出現的幾率更大，IMH出現的風險更高[13]。在LGE圖像中，典型的MVO 表現為梗死區高信號中的低信號區。Shin等[14]發現Native T1 圖上診斷的MVO 區與LGE 高度一致。此外，PCI 術后超急性期(術后3 h 內)的T1 值可以準確預測MVO和梗死面積，相比于PCI 術后24 hT1 mapping 評估的心肌損傷程度，3 h 內AAR 區T1 值≥1400 ms 的患者MVO 發生率和范圍更大[15]。

CMR 的一些無需注射對比劑的新技術，為腎功能異常的AMI 患者磁共振檢查帶來了希望。Do 等[16]運用動脈自旋標記CMR 技術(arterial spin labeling cardiac magnetic resonance，ASL-CMR)研究了31 只豬的心肌，發現AMI 后靜息時局部心肌血流顯著降低，ASL-CMR 可以替代釓增強來評估MVO和梗死區微血管的完整性，同時也能評估可挽救心肌和遠端心肌，但這種技術在人類心肌的運用需要更多驗證。Garg 等[17]研究了43 名STEMI 再灌注治療的患者并在術后3 d和3 個月內進行了CMR 檢查，發現在伴有MVO 和IMH 的患者中，CMR 組織特征相關參數整體周向應變(global circumferential strain，GCS)、徑向 應變(global radial strain，GRS)和長軸應變(global longitudinal strain，GLS)發生顯著改變，其中GLS為最強的預測因子(截斷值：-13.7%，敏感度76%，特異度77.8%)。近年來CMR 相關的微循環障礙研究主要集中于梗死后不同時間點各種成像技術的對比，對于IMH 和MVO 的直接比較相對有限，這需要進一步深入的探討。

1.3 MINOCA的CMR評價

在急性心肌梗死患者中，有6%～8%的患者冠脈造影并無顯著阻塞的表現(冠脈狹窄＜50%)，這種AMI 被稱為冠狀動脈非阻塞性心肌梗死(myocardial infarction with non-obstructed coronary arteries，MINOCA)，MINOCA 患者年齡偏小，女性更為多見[18]。可能的機制包括動脈粥樣硬化斑塊破裂、微血管疾病、冠狀動脈血栓形成、Takotsubo 綜合征、心肌炎和冠脈夾層等[19]。在臨床工作中，MINOCA 因為在冠脈造影中無法找到有意義的狹窄而容易被忽視，CMR能明確心肌梗死的診斷，而且能找到MINOCA 的潛在病因，被歐洲心臟病學會推薦為MINOCA 的重要診斷工具[20]。在肌鈣蛋白陽性的胸痛患者中，臨床醫生對于MINOCA的診斷率較低，CMR可以在早期對87%的病例明確診斷[21]。Tayal 等[22]也證實在MINOCA 中有相當數量的患者CMR 表現出缺血或者水腫等異常，而這些患者的臨床表現、心電圖和超聲心動圖并無特異性。心肌炎的確診有賴于病理活檢，但其有創，CMR 在這類MINOCA患者中的診斷作用可比擬病理組織檢查，T1 mapping、T2 mpping 等定量技術也被加以運用[23]，效果好于常規T2WI、LGE 等技術。Lintingre 等[24]最近的一項研究顯示，高分辨率LGE可以診斷普通LGE無法診斷的患者，進一步提高對MINOCA的檢出率。

由此可見，CMR 常規序列結合各種新技術的研究有望使AMI的診斷更加全面。但是CMR成像時間長，需要患者進行多次屏氣配合，對于AMI的患者進行CMR檢查存在一定風險。雖然T1 mapping、T2 mapping 等技術可實現定量評估，不易受血流速度及心臟搏動的影響，但易受設備、掃描方案，后處理技術等諸多因素限制[25]，很難建立統一的標準，這些問題仍有待進一步探索。

2 CMR在AMI并發癥中的應用

AMI患者可能出現血栓、室壁瘤、心律失常、室間隔穿孔等并發癥，CMR能對這些患者進行全面的評估。左心室血栓的形成會導致缺血性卒中和血栓栓塞，CMR不僅能觀察到血栓的位置，還能依據組織成分的不同判斷血栓的新舊程度。Phan等[26]研究發現在STEMI 患者中，前壁心肌梗死、中度左室功能障礙和左室重構不良的患者中更易發生血栓，相比經胸超聲心動圖，CMR對血栓有更高的檢出率，可作為左室血栓的首選檢查方法。AMI患者室壁瘤的發生率為10%～35%，嚴重者會引起心臟破裂，CMR 對室壁瘤的檢出高達100%。在鑒別真性及假性室壁瘤方面，CMR與病理結果高度一致，真性室壁瘤和假性室壁瘤由于構成成分的差異，在CMR 延遲強化中表現不同，真性動脈瘤可見延遲強化帶，假性室壁瘤則沒有延遲強化[27]。

但對于心臟破裂、室間隔穿孔等危及生命的急性并發癥患者，CMR無法進行及時的檢查，病人的選擇方面，需要臨床醫師及影像醫師綜合評估患者安全性的前提下行檢查[28]。這些因素使得AMI并發癥的CMR檢查在一定程度上受限，因此未來CMR有必要向更加安全、便捷的方向發展。

3 CMR在AMI預后的應用

AMI 患者的預后受多種因素的影響，Nguyen 等[29]發現在STEMI患者中左室重構強烈提示不良預后，出現左室重構的概率隨IS的增大而增加，在隨訪中IS預測不良重構的敏感度為78%，特異度為82%。Hamirani等[30]認為MVO與射血分數降低、左室容積和梗死面積增加以及更大的主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events，MACE)風險有關，IMH 與左室重構和MACE 也緊密相關。Pontone 等[31]研究了209 名STEMI 患者的超聲及CMR 相關參數，發現相比于超聲單一的左室射血分數評價，包括心肌挽救指數、MVO、IMH 在內的CMR參數能夠提供更豐富的預后信息。在一項對77例成功再灌注并射血分數保留的(左室射血分數，left ventricular ejection fraction，LVEF＞50%) STEMI 患者長期危險分層的預后影響的觀察中，研究者發現與傳統的梗死后危險分層指標(射血分數和梗死面積)相比，在5 年隨訪中，晚期MVO 嚴重程度是更強的MACE 預測因子。并且，晚期MVO 范圍＞0.385 g提供了相關的預后觀察，從而改善了保留射血分數的STEMI 患者的長期危險分層[32]。由于AMI 患者心肌局部血流動力學特征的顯著變化，心肌組織特征相關參數可以在再灌注早期判斷左室心功能，預后價值高于左室射血分數和梗死面積。GLS、GRS、GCS均可預測STEMI患者發生MACE的風險，而GLS是最強的預測因子[33]。

目前對于AMI 患者左室重構的定義并無統一標準，CMR 相關的大多數研究中左室重構標準是基于超聲心動圖，這可能影響研究的準確性[34]。Reindl 等[35]認為在接受PCI 的STEMI患者中，CMR對左室重構的定義應為左室舒張末期容積百分比(%ΔLVEDV，截止值為10%)。而Rodriguez-Palomares 等[36]認為，左室重構不僅要考慮LVEDV 的變化，還要考慮左室射血分數的變化，以增加其預后意義。

4 小結與展望

綜上所述，CMR 在臨床實踐中具有重大的潛能，相比于冠脈造影、超聲心動圖等技術，CMR能為急性心肌梗死患者準確診斷及再灌注評價提供可靠的信息，為患者危險分層的個性化評估及未來心血管事件的預測指明方向。隨著CMR技術的發展，對于部分傳統觀念提出了挑戰，如何更加快速、安全、精準地為臨床提供更多的信息，將是未來需要進一步探索的方向。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。