MRI延迟强化显像与炎性因子表达对冠状动脉粥样硬化性心脏病患者冠状动脉狭窄预测价值

2018-04-12侯明桥熊秋霞

创伤与急危重病医学 2018年2期

杨　红，　侯明桥，　张　毅，　杨　波，　熊秋霞

华中科技大学协和江南医院心内科，湖北武汉 430200

冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)临床发病率与病死率高，以冠心病为首的心血管疾病严重威胁着人类健康与生命安全[1-3]。冠心病好发于40岁以上的男性群体中，近年来，我国冠心病发病呈年轻化趋势。随着冠心病病情进展，可形成冠状动脉斑块造成冠状动脉狭窄，随着狭窄程度的增加，可导致冠状动脉阻塞并在一定条件下引发心肌梗死。因此，对冠心病患者进行冠状动脉狭窄预测性评估具有重要价值，可为及时治疗、延缓或阻断冠状动脉狭窄进程提供重要依据。冠状动脉数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)是冠状动脉狭窄检查的“金标准”[4]。但冠状动脉DSA为有创检查，在疾病早期检查、疗效评估及疾病进展评估方面具有一定局限性。本研究探讨心脏MRI延迟强化(delay hardening MRI，DE-MRI)与炎性因子联合预测评估冠状动脉狭窄程度的准确性和临床应用价值，以期为临床诊治提供依据。现报道如下。

1　对象与方法

1.1研究对象选取自2015年1—12月收治行心脏DE-MRI检查的31例冠心病患者为研究对象。冠心病诊断与分类参照世界卫生组织于1979年公布的诊断标准以及中华医学会所制定的冠心病诊断标准与分类标准[5-6]。本组患者男性24例，女性7例；年龄36～72岁，平均年龄(54.57±11.62)岁；其中，急性心肌梗死8例，陈旧性心肌梗死9例，闭塞性慢性病变14例。排除标准：(1)携带胰岛素泵、心脏起搏器及人工心脏瓣膜植入者；(2)置入动脉瘤夹者；(3)体内有金属性异物者，如内耳假体置入、无法拆卸的假肢、人工关节等；(4)有心脏搭桥术史者；(5)幽闭恐惧症者；(6)严重肾功能异常或疾病者；(7)有对比剂过敏史者。

1.2研究方法

1.2.1心脏DE-MRI检查采用西门子Sonata 1.5T型磁共振超导扫描仪(德国西门子)的胸前部心电控制技术，梯度场强设置为40 mT/m，梯度切换率为200 mT/m。半傅立叶行常规扫查，采集HASTE黑血序列(单次激发的快速自旋回波)，全面观察心脏与血管形态及解剖结构。电影扫描使用亮血序列(真实稳定自由进动梯度回波)，施行心室两腔心及心房两腔心长轴、左室流出通道切面与左室6～8层短轴电影。对比剂增强注射，心肌首次灌注量为0.1 mmol/kg体质量，按5.0 ml/s速度注射；注射结束后以2.0 ml/s的速度追加注射10 ml生理盐水，注射同时开始扫描。心肌灌注结束后，按0.15 ml/kg体质量，以2.0 ml/s速度追加注射对比剂，同时，以2.0 ml/s速度追加注射10 ml生理盐水。图像采集嘱患者屏息，集采集时使用磁化反向小角度快速激发的梯度回波相位翻转敏感恢复序列，TE为4.18 ms，TR为700 ms，层厚为6 mm，翻转角度为25°，零间距，FOV为325 mm×400 mm，带宽为130 Hz，TI为250～300 ms。对比剂注射完成后5～30 min内采集图像。成像平面、心室二腔与心房两腔心的长轴位各3层；左室的短轴位8～10层，室间隔垂直于扫描线，从心脏底部至心尖位置全面扫查。

1.2.2冠状动脉DSA冠状动脉DSA采用西门子Wittelsbach型数字减影仪(德国西门子)。患者均于DE-MRI检查后1周内行冠状动脉DSA检查，患者采取局部麻醉，穿刺左侧桡动脉后置入动脉鞘管，注入7 000 U肝素，使用5～6 F导管行冠状动脉血管造影术检查，术后动脉采取加压包扎。冠状动脉腔狭窄程度使用QCA专用软件进行测量及数据处理。

1.2.3炎性因子检测患者均于DE-MRI检查前1 d，抽取空腹外周静脉血5 ml，置入血样采集管内，于4℃专用冷藏箱内存放30～60 min，待凝血后以3 500 r/s的离心速度离心血样(上海安亭TDL-40B型离心机)，吸取上层血清置于-80℃条件下储存，使用ADVIA 2400型全自动生化分析仪(德国拜耳)检测血清中白细胞介素(interleukin，IL)-6、IL-10，超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP)、趋化因子(RANTES)、生长分化因子-15(growth differentiation factor-15，GDF-15)以及细胞间黏附因子-1(intercellular adhesion molecule，ICAM-1)的表达水平。

1.3评价标准评价标准为:(1)DE-MRI结果评估依据美国心脏病协会制定的17分段法评估[7]。将左室心肌分为17段，统计延迟强化所在的心肌分段，并分析透壁程度。透壁程度分5级：正常0级；透壁程度≤25%为Ⅰ级，计1分；透壁程度26%～50%为Ⅱ级，计2分；透壁程度51%～75%为Ⅲ级，计3分；透壁程度为76%～100%为Ⅳ级，计4分。存在多分段心肌延迟强化者以各分段平均得分为患者DE-MRI评分。(2)冠状动脉DSA依据Gensiniy评分标准[8]评估。冠状动脉狭窄度≤25%，计1分；冠状动脉狭窄度26%～50%，计2分；冠状动脉狭窄度51%～75%，计4分；冠状动脉狭窄度76%～90%，计8分；冠状动脉狭窄度91%～99%，计16分；冠状动脉狭窄度100%，计32分。以冠状动脉DSA为“金标准”评估DE-MRI检测结果的准确性，并以冠状动脉狭窄度<70%为标准将患者划分为阳性组与阴性组，比较两组患者DE-MRI评分及炎性因子表达水平，并进行相关性分析。

2　结果

2.1检测结果冠状动脉DSA结果显示，冠状动脉狭窄血管共计45支，左前降支17支、左回旋支9支、左主干狭窄1支、右冠状动脉18支。DE-MRI结果显示，DE-MRI检测存在延迟强化的分段共计86个，Ⅰ级27个、Ⅱ级14个、Ⅲ级21个、Ⅳ级24个。DE-MRI检测灵敏度为93.3%，特异度95.1%，与冠状动脉DSA比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2冠状动脉DSA与DE-MRI评分相关性冠状动脉造影DSA评分与DE-MRI评分呈显著正相关性(r=0.963 6，P<0.01)。见图1。

图1　冠状动脉DSA与DE-MRI评分相关性分析

2.3两组DE-MRI评分及炎性因子比较阳性组与阴性组DE-MRI评分及各项炎性因子检测结果比较，差异均有统计学意义(P<0.01)。见表1。

表1　阴性组与阳性组患者DE-MRI评分及炎性因子比较

2.4DE-MRI评分与炎性因子相关性DE-MRI评分与IL-6、hs-CRP、RANTES呈明显正相关性(r=0.959、0.961、0.977，P<0.05)。见表2。

3　讨论

冠状动脉腔内粥样硬化改变是冠心病的病理基础，随着粥样硬化病情进展，冠状动脉内逐渐形成斑块并附着于血管壁，在某些原因诱导下不稳定型斑块发生破裂、脱落以及形成血栓，可导致冠状动脉阻塞。不稳定型斑块指易发生破裂、脱落的管脉内斑块。动脉粥样硬化形成的斑块具有纤维帽极薄的特点，脂核位于下方，斑块与正常血管壁相连处可见单核巨噬细胞等相关炎性细胞浸润。同时，未破裂的斑块脱落的内皮组织、形成的血栓、突入血管内的结节以及严重的冠状动脉狭窄均可致急性心肌梗死。冠状动脉狭窄及急性心肌梗死可致心肌发生不可逆的缺血性损伤，经治疗可解除冠状动脉狭窄，但已经形成的心肌损伤则无法完全恢复。因此，尽早发现冠状动脉狭窄并治疗可有效预防心梗及心肌缺血性损伤。MRI检查逐渐应用于心肌梗死后存活心肌的研究及预测心肌梗死后功能恢复及评估等方面。心肌梗死患者在血运重建后，功能的恢复程度与透避程度呈反比，因此，MRI透避程度对于预测心肌缺血性损伤预后具有指导作用。DE-MRI检测冠心病患者时，可观察到延迟强化存在的心肌分段，并可对其透壁程度进行测量分级，特别是能够检测到DSA冠状动脉造影无法发现的细小狭窄、瘢痕或突出。

表2　DE-MRI评分与炎性相关性

炎性因子IL-6可于单核巨噬细胞、激活的淋巴细胞等中合成或分泌。IL-6主要作用为免疫应答的介质，具有多种生物活性，可通过调节细胞活性与黏附性促进血栓形成，激活斑块表层细胞活动导致其异常增殖、分化从而实现促进斑块破裂或脱落的作用。IL-10为抑制IL-6形成的抗炎因子，在正常情况下IL-10与IL-6形成一种平衡，保持机体内炎性因子分泌量正常表达。当机体发生感染、肿瘤等疾病状况时，IL-6表达升高，IL-10也随之升高，而当病情进展到一定程度IL-10在调高表达后仍无法拮抗IL-6时，两种炎性因子间的平衡则被破坏。hs-CRP是一种时相反应性蛋白，机体出现炎症病变、损伤、感染或肿瘤时，肝在应激反应的条件下合成hs-CRP[9-10]。hs-CRP通常可于机体发生疾病或损伤后的6～12 h内显著上升，因此，在冠状动脉狭窄发生的早期以及病情进展中均可见hs-CRP异常升高表达，对于判断冠状动脉狭窄的发生及预测冠状动脉狭窄的进展均具有重要指导作用。ICAM-1是黏附分子中的一种免疫球蛋，广泛分布于内皮及白细胞之中，冠状动脉粥样硬化发展过程中ICAM-1可在平滑肌细胞表层、巨噬细胞等中发生高表达，在斑块内脂质条纹中的表达较高。ICAM-1能够促进血管平滑肌的细胞异常增殖，形成泡沫样细胞，终致斑块的形成。ICAM-1不能够帮助单核巨噬细胞附着在已形成的斑块局部，从而破坏斑块的稳定结构，引发斑块脱落或破裂。RANTES是一种重要的趋化蛋白[11-12]。RANTES积极的参与机体各类炎性反应性疾病的发生与进展过程，且具有介导白细胞游走与浸润的作用，能够调节冠状动脉内斑块表层细胞的生长与分化，从而发挥促进冠状动脉斑块形成、生长、破裂与脱落的作用。GDF-15为转化生长因子-β家族中的重要成员，是组织损伤的诱导应激性蛋白[13-15]。GDF-15在上皮细胞与巨噬细胞中的表达较高，血清中GDF-15升高后可抑制巨噬细胞的活性，在冠状动脉狭窄的进展过程中发挥着拮抗心肌损伤的作用，当冠状动脉狭窄导致的心肌缺血损伤后再灌注时，心肌细胞当中的一氧化氮合成酶可诱使GDF-15的表达上调。

本研究中，以冠状动脉DSA为冠状动脉狭窄检测金标准，经对比DE-MRI检测冠状动脉狭窄的灵敏度为93.3%，特异度95.1%，说明DE-MRI检测冠状动脉狭窄具有可靠性，同时，DE-MRI检测还能够通过测量透壁程度预测冠状动脉狭窄的病情进展，可对冠状动脉狭窄、急性心肌梗死后血运重建的恢复程度进行预测性分析。DE-MRI评分与IL-6、hs-CRP、RANTES表达水平呈正相关性，提示随着冠状动脉狭窄病情的进展，DE-MRI评分逐渐升高，IL-6、hs-CRP、RANTES表达也呈上升趋势。

综上所述，DE-MRI及炎性因子表达水平与冠心病患者冠状动脉狭窄程度密切相关，对于预测冠状动脉狭窄进程具有指导性价值。

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