《Magnetic Resonance Imaging》:Myocardial salvage and functional recovery prediction: T1 rho vs conventional CMR in acute myocardial infarction
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郭梦琪|钱玉凡|吴崇文|史若阳|戴一思|安东高雷|周岩|吴连明|卜俊|范子阳上海交通大学医学院仁济医院放射科,中国上海浦建路160号,200127摘要目的通过心脏磁共振(CMR)的T1 rho值测量再灌注急性心肌梗死(AMI)患者中的水肿定义风险区域(AAR)和梗死心肌,并预测恢
郭梦琪|钱玉凡|吴崇文|史若阳|戴一思|安东高雷|周岩|吴连明|卜俊|范子阳
上海交通大学医学院仁济医院放射科,中国上海浦建路160号,200127
摘要
目的
通过心脏磁共振(CMR)的T1 rho值测量再灌注急性心肌梗死(AMI)患者中的水肿定义风险区域(AAR)和梗死心肌,并预测恢复期不良左心室(LV)重塑。
方法
60名被诊断为AMI并接受PCI治疗的患者接受了CMR检查,所有患者在三个月后均进行了随访CMR扫描。进行了电影成像、T1 rho、T1-Mapping、T2-Mapping、T2加权STIR和LGE成像。
结果
在AMI患者中,37名(61.7%)患者存在微血管阻塞(MVO)。T1 rho可以检测到水肿定义的AAR和梗死心肌。水肿定义的AAR与完整心肌之间的临界值为62,T1 rho与T2-STIR之间的配对差异为:(均值:0.5;标准差:5.1,95%置信区间:?3.2–6.3)。水肿定义的AAR与梗死心肌之间的临界值为80,T1 rho与LGE之间的配对差异为:(均值:0.3;标准差:2.4,95%置信区间:?4.1–4.3)。在随访CMR扫描中,根据单变量和多变量回归分析,基线T1 rho测得的梗死大小与随访时是否存在不良LV重塑相关。根据接收者操作特征曲线(ROC),基线T1 rho梗死区域值可以预测3个月随访时的不良LV重塑(ROC下面积(AUC):0.808,临界值:80 ms)。
结论
T1 rho可以区分水肿定义的AAR和梗死区域及远端区域。基线梗死区域的T1 rho值与随访时的梗死大小和MVO存在相关,此外,通过适当的阈值,T1 rho值可以预测随访时的不良LV重塑。
引言
心肌梗死(MI)是由于氧气供应和需求不平衡导致的心肌层坏死。急性冠状动脉综合征(ACS)是指任何突然中断心脏血流的情况[1]。心脏磁共振(CMR)成像能够提供精确的心肌功能评估和组织特征分析。在常规CMR序列中,电影成像、T2加权成像(T2WI)和晚期钆增强(LGE)尤为重要,因为电影成像可以评估心脏功能,而T2WI和LGE可以评估水肿定义的风险区域(AAR)和梗死大小[2]、[3]、[4]。
梗死大小(IS)和心肌挽救是MI后临床结局的关键预测因素[5]。LGE-CMR观察到的MI范围在慢性情况下具有预后意义[6]。此外,T2加权成像可以量化急性MI后的水肿定义AAR,结合LGE有助于计算心肌挽救指数。然而,最近的研究表明,基于LGE的梗死大小测量在MI中的实用性有限[7]。另外,作为诊断心肌损伤的标准方法,心肌活检可能导致侵入性手术中的严重并发症,并且也可能受到样本误差的影响[8]、[9]。为了解决这些限制,引入了参数映射技术,如T1和T2映射[10]、[11]、[12]。虽然有效,但这些方法通常需要多次扫描,导致成像时间延长、医疗成本增加以及CMR的可及性降低[13]。此外,对基于钆的造影剂的依赖日益被视为临床问题[14]。
为了更好地管理急性心肌损伤患者,特别是那些可能从早期诊断和治疗中受益的患者,需要一种可靠且可重复的无创方法。在这种情况下,T1 rho映射作为一种无造影剂的CMR技术出现了,引起了研究人员的兴趣[15]、[16]。T1 rho,或旋转框架中的自旋-晶格松弛,提供了一种不同于传统T1和T2基成像的独特MR对比机制[17]、[18]。它已经在缺血性心脏病中显示出实用性,能够区分正常心肌和梗死心肌,并检测心室纤维化[19]。T1 rho松弛发生在使用连续低功率射频脉冲将横向磁化自旋锁定时。最初应用于肌肉骨骼成像,T1 rho映射最近在心脏研究中得到了探索,有报道称AMI、肥厚型心肌病和扩张型心肌病患者T1 rho值升高[20]、[21]、[22]、[23]。作为一种无造影剂技术,慢性肾病(CKD)患者也可以从T1 rho映射中受益,以弥补LGE成像的不足。
传统上,IS和水肿定义的AAR是通过自动化或半自动化阈值方法确定的,例如半高宽(FWHM)方法。然而,驱动T1 rho变化的潜在组织变化仍不甚清楚,该技术在急性和慢性心肌损伤谱系中的适用性尚未得到充分探索。
在这项探索性研究中,我们旨在调查:i) T1 rho映射是否能够准确评估水肿定义的AAR和梗死区域;ii) 检查T1 rho特征与MI后心脏功能结果之间的关系。
章节片段
研究人群
本研究包括60名根据指南诊断为AMI并接受PCI治疗的患者。鉴于我们的图像采集和处理是在患者同意下进行的,并且处理过程不涉及患者隐私信息,我们的机构审查委员会已经批准了这项前瞻性研究。已获得书面知情同意。该研究符合赫尔辛基宣言。所有患者的CMR扫描均在诊断后3天内使用3.0特斯拉系统进行
结果
CMR在PCI后4±2天进行。基线特征列在表1中。AMI患者的平均年龄为64.1±9岁,45/60名为男性。AMI患者的平均梗死区域百分比为23.7±11.1% LV,T2测得的平均水肿定义AAR百分比为38.8±14.2% LV。LV重塑阳性组和LV组在罪犯血管、胸痛发作到再灌注的时间或血压方面没有显著差异
讨论
本研究的目的是确定非造影T1 rho映射在3T MRI系统中评估再灌注AMI患者的应用。在AMI患者中,梗死区域的T1 rho平均值高于水肿定义的AAR和远端心肌组织,从而可以进行进一步分析。
这项探索性研究提供了迄今为止关于在AMI患者中使用心肌T1 rho映射的临床经验。研究包括基线CMR扫描和随访CMR扫描的AMI患者
结论
T1 rho值与基线扫描时的T2 STIR和LGE成像结果有很强的相关性,T1 rho测得的水肿定义AAR和梗死区域与传统方法获得的结果非常吻合。梗死区域T1 rho值升高的AMI患者在3个月随访期间发生LV重塑的风险更高。T1 rho映射提供了一种新颖的无造影剂心肌评估方法。通过前瞻性、随机化的进一步研究
CRediT作者贡献声明
郭梦琪:撰写——原始草稿,正式分析,数据管理。钱玉凡:正式分析,数据管理。吴崇文:方法学。史若阳:方法学。戴一思:研究。安东高雷:可视化。周岩:监督。吴连明:监督,项目管理,概念化。卜俊:资源。范子阳:撰写——审阅与编辑,软件,概念化。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金(82471931、82421001);上海市科学技术委员会医学创新研究专项项目(23Y11906900);上海“一元新星”杰出青年人才(优秀计划)(20244Z0003);仁济医院国家级高层次人才培养计划;上海市科学技术委员会的“探索者计划”(25TS1405400);上海交通大学的资助支持