《Scientific Reports》:Early quantitative stress-perfusion cardiac magnetic resonance reveals perfusion abnormalities consistent with coronary microvascular dysfunction in MINOCA patients with otherwise normal cardiac magnetic resonance findings
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冠状动脉微血管功能障碍(coronary microvascular dysfunction, CMD)被认为是心肌梗死伴非阻塞性冠状动脉(myocardial infarction with non-obstructive coronary arteries
冠状动脉微血管功能障碍(coronary microvascular dysfunction, CMD)被认为是心肌梗死伴非阻塞性冠状动脉(myocardial infarction with non-obstructive coronary arteries, MINOCA)的可能促成因素,但早期定量负荷灌注心脏磁共振(quantitative stress-perfusion CMR, Q-CMR)在此情况下的价值尚未完全确立。本研究旨在利用Q-CMR确定具有MINOCA工作诊断且其余常规CMR表现正常的患者中与CMD一致的定量灌注异常的患病率。在2021年至2024年间转诊接受CMR的46例连续性MINOCA患者中,23例静息状态下常规CMR表现正常并被纳入。研究人员将之与经冠状动脉CT血管造影证实无冠状动脉疾病的年龄和性别匹配的健康对照进行比较。所有参与者均在静息和瑞加德松(regadenoson)负荷期间接受双序列首过灌注CMR。全自动定量灌注分析用于量化心肌血流量(myocardial blood flow, MBF)和心肌灌注储备(myocardial perfusion reserve, MPR)。在没有水肿、晚期钆增强或其他结构异常的情况下,静息CMR被视为正常。MINOCA患者(平均年龄63±10岁,61%为女性)在入院后中位15天(IQR 10–37)接受扫描。与对照组相比,MINOCA患者具有更低的MPR(1.88±0.59对2.30±0.55;p=0.013)和更低的负荷MBF(2.56±0.81对2.96±0.53 mL/g/min;p=0.044),而静息MBF相似。根据先前提出的CMR阈值,43%的MINOCA患者具有与CMD一致的定量灌注发现,而对照组中无一例符合。总之,早期Q-CMR在常规CMR表现正常的MINOCA患者中识别出负荷MBF和MPR降低,并在近半数此类患者中揭示与CMD一致的灌注异常,提示微血管功能障碍可能促成部分MINOCA患者的心肌损伤。
<研究背景与目的>
心肌梗死伴非阻塞性冠状动脉(myocardial infarction with non-obstructive coronary arteries, MINOCA)是一种诊断上具有挑战性的综合征,其潜在机制包括斑块破坏、冠状动脉栓塞、血管痉挛和冠状动脉微血管功能障碍(coronary microvascular dysfunction, CMD)等。标准心脏磁共振(cardiac magnetic resonance, CMR)可识别心肌炎、Takotsubo综合征和心肌病等,但仍有一定比例的患者符合心肌梗死诊断标准却常规CMR表现正常,其潜在机制无法明确。CMD被认为是这类患者缺血症状和肌钙蛋白升高的合理机制,但常规成像方法难以检测微血管异常。定量负荷灌注CMR(quantitative stress-perfusion CMR, Q-CMR)可绝对量化心肌血流量(myocardial blood flow, MBF)和心肌灌注储备(myocardial perfusion reserve, MPR),并已针对有创冠状动脉生理学进行验证,但其在常规CMR表现正常的MINOCA患者早期诊断阶段中的价值尚未充分确立。该研究发表于《Scientific Reports》,旨在利用早期Q-CMR检测此类患者中与CMD一致的定量灌注异常,并与健康对照比较。
<主要研究内容与意义>
研究人员前瞻性纳入2021年1月至2024年8月间在瑞典乌普萨拉大学医院转诊接受CMR且具有MINOCA工作诊断的连续患者,患者均来自瑞典心脏病循证治疗发展网络系统(SWEDEHEART)注册登记。对照组为来自瑞典心肺生物影像研究(SCAPIS)的年龄和性别匹配健康个体,且经冠状动脉CT血管造影确认无冠心病(CAD-RADS 0)。最终纳入23例常规CMR表现正常的MINOCA患者和26例健康对照。所有参与者均在静脉注射瑞加德松(regadenoson)负荷和静息状态下接受双序列首过灌注CMR,采用全自动定量灌注分析软件(Circle CVI42)量化MBF和MPR,并以负荷MBF<2.25 mL/g/min或MPR<2.0作为与CMD一致的定量灌注异常阈值,该阈值来自既往与有创冠状动脉生理学验证的研究。研究的意义在于,若能早期识别此类灌注异常,可能为常规CMR未见异常但确有心肌损伤的MINOCA患者提供更充分的病理生理学解释和潜在的诊疗靶点。
<关键技术与方法>
研究主要采用以下关键技术方法:一、基于瑞典全国注册登记(SWEDEHEART)和SCAPIS队列的样本来源,所有患者均经有创冠状动脉造影确诊为非阻塞性冠状动脉。二、采用双序列首过灌注CMR,同一造影剂团注同时采集动脉输入函数(arterial input function, AIF)和心肌增强信号,实现绝对MBF的定量。三、使用瑞加德松进行药理学负荷并随后用茶碱逆转,从而评估负荷心肌灌注。四、使用全自动商业化软件(Circle CVI42)进行像素级灌注定量,生成负荷和静息MBF及MPR的灌注图,并对自动勾画进行视觉审核以保障质量。五、采用预先定义的量化阈值(负荷MBF<2.25 mL/g/min或MPR<2.0)判定与CMD一致的异常,并利用组间相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)和Bland–Altman分析评估观察者间可重复性。
<研究结果>
基线特征与常规CMR:MINOCA患者与健康对照的年龄和性别分布无显著差异,但MINOCA患者吸烟率、心血管危险因素和心脏生物标志物水平更高。两组间左心室容积、质量、收缩功能(左心室射血分数、整体纵向应变)以及组织特征参数(native和对比剂后T
1、细胞外容积分数、T
2)均无显著差异,证实入选患者确实具有“常规CMR正常”的特征。
定量灌注差异:与健康对照相比,MINOCA患者的负荷MBF显著降低(2.56±0.81对2.96±0.53 mL/g/min,p=0.044),MPR亦显著降低(1.88±0.59对2.30±0.55,p=0.013),而静息MBF差异无统计学意义(1.42±0.26对1.37±0.32 mL/g/min,p=0.539)。上述差异在三个冠状动脉供血区域中保持一致。多变量线性回归调整年龄、性别和吸烟状态后,MINOCA状态仍与较低MPR独立相关(B=-0.436,95% CI -0.785至-0.087,p=0.016),而负荷MBF的关联未达统计学显著性(p=0.061)。
CMD患病率:根据预设阈值,23例MINOCA患者中有10例(43%)符合与CMD一致的定量灌注异常,而健康对照组无一例符合。此外,69.6%的MINOCA患者冠状动脉造影显示非梗阻性动脉粥样硬化斑块。
可重复性:自动化定量灌注分析对负荷MBF和MPR的观察者间可重复性为优秀(ICC分别为0.993和0.992),对静息MBF为良好(ICC=0.858),Bland–Altman分析显示无系统性偏差。
<讨论与结论>
讨论部分指出,本研究结果与既往有创生理学研究和长期影像研究一致,例如Milzi等发现MINOCA患者所有冠状动脉区域血管造影衍生的微血管阻力指数升高,其“病因不明确”亚组(与本研究同样呈现正常CMR表现)微血管阻力显著高于对照;SMINC-2队列中Johansson等报道MINOCA事件多年后仍存在持续性负荷灌注降低。本研究进一步将证据扩展至早期诊断阶段,表明在常规CMR完全正常的MINOCA患者中,与微血管功能受损一致的定量灌注异常可在事件后短期内被检测到。CMD与心绞痛、生活质量受损及主要不良心血管事件风险增加相关,因而这类异常可能具有诊断和预后意义。但该研究存在样本量小、单中心、无有创微血管功能验证、未进行多重比较校正和缺乏纵向随访等局限,故结论属探索性。研究结论可翻译为:早期定量负荷灌注CMR在相当比例的常规CMR表现正常的MINOCA患者中识别出负荷心肌血流量和心肌灌注储备受损。这些定量灌注异常在近半数患者中与冠状动脉微血管功能受损一致,提示冠状动脉微血管功能障碍可能促成部分MINOCA患者的心肌损伤。当常规影像未确定潜在病因时,本研究结果支持定量负荷灌注CMR的潜在增量诊断价值,但仍需开展包含有创验证的更大规模多中心研究加以确证。