核磁T2 mapping技术定量评估2型糖尿病患者左心室心肌功能的临床应用价值*
2018-06-20黄凌波
李 燕,黄凌波,付 兵,杨 智
(四川省成都市第五人民医院放射科 611130)
糖尿病是心血管疾病发生的危险因素之一,其发病率高,严重威胁中老年人的生命安全。长期患糖尿病的患者由于糖代谢紊乱容易引起心肌间质广泛弥漫性纤维化,导致心肌纤维增厚、僵硬,对心功能有重要影响[1]。因此,及早发现糖尿病患者的心肌改变情况,并进行相应的干预和处理,能够明显减少因高血压引起的心脏或其他器官损害,降低病死率,提高糖尿病患者的生活质量[2]。近年来,应用心脏磁共振(CMR)对心肌改变危险区域进行研究的报道越来越多,期望通过磁共振成像(MRI)提前预估患者心肌变化情况并提前进行临床干预,起到预防心肌梗死和评估预后疗效的作用[3]。核磁T2 mapping技术是一种新颖的心脏MRI技术,该技术对分析细胞内水分的增加有特别敏感的作用,对观察心肌损伤危险区有明显的优势,也能定量评估心肌的横向弛豫时间(T2值)[4-5]。鉴于此,本研究通过探索核磁T2 mapping技术观察2型糖尿病患者心肌T2值的改变情况,了解核磁T2 mapping技术定量评估左室心肌功能的诊断价值,现报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料 收集2015年6月至2017年6月经本院诊断的2型糖尿病患者共57例作为糖尿病组,其中男21例,女36例,年龄38~63岁,平均(49.50±6.51)岁,排除1型糖尿病患者或同时患有其他心血管疾病的患者。另随机选取无糖尿病或相关性疾病的57例患者作为对照组,其中男31例,女26例,年龄38~63岁,平均(50.20±6.47)岁。两组患者基本临床资料比较见表1。
表1 两组患者基本临床资料比较
1.2方法 本研究核磁设备采用西门子3.0T超导磁共振扫描仪和心脏8通道射频线圈进行心脏MRI扫描,扫描前对患者进行呼吸练习,连接好呼吸门控和心电门控,扫描层面主要选择6个短轴位、1个四腔心层面和1个两腔心层面,然后进行T2 mapping技术扫描。CMR扫描参数视野选择40 cm×40 cm,回波链长度选择16~32,翻转角选择45°,每次扫描含4个不同恢复时间,分别为6.0、50.0、85.0和120.0 ms,层厚为6 mm,带宽选择62.5 kHz,触发时间窗为10%心动周期时间,触发延迟时间为心搏舒张中末期,完成一次扫描屏气时间为15~25 s,该时间与心率相关。将所有患者的原始CMR数据传至后处理工作站,T2 mapping分别选择FUNCTOOL软件进行后处理,增加伪彩色,分别测量左室前壁、后壁、侧壁、下壁、前间隔和后间隔感兴趣区的T2值,短轴位观察左室前壁、侧壁、下壁、前间隔和后间隔情况、四腔心观察侧壁和后间隔情况、两腔心观察后壁和前间隔情况。
1.3CMR图像评级标准 按参考文献[6]对CMR图像质量进行评级,共Ⅰ~Ⅳ级。将图像存在严重呼吸伪影和搏动伪影而不能进行测量记为Ⅰ级;将图像中出现呼吸伪影或搏动伪影,可能影响某个区域心肌参数值测量准确性记为Ⅱ级;将图像中含有少许呼吸伪影或搏动伪影,但不影响该区域参数测量记为Ⅲ级;将图像中心肌显示清楚,图像无伪影,轮廓清晰记为Ⅳ级。
2 结 果
2.1Ⅰ~Ⅳ级CMR图像质量在两组患者中的分布情况 见表2、图1。本研究中糖尿病组与对照组均为57例,每例样本均包括6层短轴位、1层两腔心和1层四腔心,每组共342层短轴位图像、57层两腔心图像和57层四腔心图像。糖尿病组短轴位、两腔心和四腔心的Ⅲ、Ⅳ级图像分别为83.9%(287/342)、78.9%(45/57)和80.7%(46/57),糖尿病患者的CMR图像质量效果佳。
2.2糖尿病组与对照组左室心肌T2值比较 见表3。本研究通过观察断层图像中左室心肌前壁、后壁、侧壁、下壁、前间隔和后间隔的T2值发现,糖尿病组各肌壁T2值均大于对照组肌壁的T2值,差异有统计学意义(P<0.05)。
表2 Ⅰ~Ⅳ级CMR图像质量在两组患者中的分布情况[n(%)]
表3 糖尿病组与对照组左室心肌T2值比较
注:-表示无数据
注:A和B为短轴位图像;C为两腔心图像;D为四腔心图像
图1糖尿病患者CMR的T2 mapping图像
3 讨 论
近年来,核磁T2 mapping技术已广泛应用于各种心肌改变的心脏疾病的研究中,并逐渐应用于临床,通过定量评估心肌T2值有助于评估心脏改变的严重程度,有助于评估左室心肌功能[7]。2型糖尿病是由于胰岛素分泌减少引起的代谢紊乱性疾病,其最大危害主要是引起心脏和大血管的并发症。因此,通过CMR提前了解早期糖尿病患者心肌改变情况并进行相应干预,有助于改善患者生活质量,提高其生存率[8]。
本研究结果发现,糖尿病组短轴位、两腔心和四腔心的Ⅲ、Ⅳ级图像分别为83.9%(287/342)、78.9%(45/57)和80.7%(46/57),糖尿病患者的CMR图像质量效果佳,且与对照组的CMR图像质量差异无统计学意义(P>0.05)。核磁T2 mapping技术能在多个不同时间段获取图像,形成简单的T2衰减曲线,并以黑血序列为基础定量测定感兴趣心肌的T2值。不仅具备T2WI的优势,还可有效弥补因血流缓慢、电解质伪影、呼吸伪影和心脏搏动伪影带来的不足,清晰显示心肌轮廓和边界[9-10]。
本研究通过观察断层图像中左室心肌前壁、后壁、侧壁、下壁、前间隔和后间隔的T2值发现,糖尿病组各肌壁T2值均大于对照组肌壁的T2值,且差异有统计学意义(P<0.05)。糖尿病患者心脏改变主要是因为心肌纤维化和心肌细胞肥大,导致心肌内自由水平增加。随着心肌纤维化程度增加,左室收缩功能与舒张功能降低,在糖尿病患者左室功能改变前首先引起心肌改变,通过定量评估心肌的变化情况,有助于提前观察糖尿病患者左室心功能改变情况[11-12]。当心肌发生改变时,心肌内自由水平增高,T2值延长。当心肌灌注异常后,通过T2 mapping能够清晰显示缺血区域和可存活心肌区域,心肌缺血30 min内肌钙蛋白增加导致T2信号快速升高。当扫描过程中磁场不均,舒张末期残留的心肌运动和心率也会相应影响心肌的T2值。因此,在T2值定量评估时要注意这种由于外在因素引起的T2值节段性差异。
综上所述,核磁T2mapping技
术能够用于观察糖尿病患者的心肌改变情况,通过定量评估心肌T2值能够有效评估左室心肌功能,有重要临床应用价值。
[1]王俊丽,赵斌,王宝,等.基于3.0 T磁共振的同龄健康人群心肌原始T1和T2 mapping研究[J].医学影像学杂志,2017,27(2):227-231.
[2]NAZIR S A,SHETYE A,KHAN J N,et al.Comparison of T1-mapping and T2-weighted imaging for diagnostic oedema assessment in ST-segment elevation myocardial infarction[J].J Cardiovasc Magn Reson,2016,18(S1):1-2.
[3]程赛楠,赵世华.心脏磁共振成像新技术进展与展望[J].磁共振成像,2016,7(7):541-545.
[4]KVERNBY S,WARNTJES M,ENGVALL J,et al.Clinical feasibility of 3D-QALAS - Single breath-hold 3D myocardial T1- and T2-mapping[J].Magn Reson Lmaging,2016,38(5):13-20.
[5]LAYLAND J,RAUHALAMMI S,LEE M M,et al.Diagnostic accuracy of 3.0-T magnetic resonance T1 and T2 mapping and T2-Weighted Dark-Blood imaging for the Infarct-Related coronary artery in Non-ST-Segment elevation myocardial infarction[J].J Am Heart Assoc,2017,6(4):1-12.
[6]BAESSLER B,SCHAARSCHMIDT F,DICK A,et al.Mapping tissue inhomogeneity in acute myocarditis:a novel analytical approach to quantitativemyocardial edema imaging by T2-mapping[J].J Cardiovasc Magn Reson,2015,23(11):17-19.
[7]王兴兰,张翱.定量T2-mapping用于心脏成像的研究进展[J].国际医学放射学杂志,2014,37(2):119-122.
[8]BAEBLER B,SCHAARSCHMIDT F,DICK A,et al.Mapping tissue inhomogeneity in acute myocarditis:a novel analytical approach to quantitative myocardial edema imaging by T2-mapping[J].J Cardiovasc Magn Reson,2015,17(1):115-119.
[9]刘明熙.磁共振T1、T2mapping技术定量评价心肌的初步研究[D].西安:第四军医大学,2015.
[10]DING H,FERNANDEZ-DE-MANUEL L,SCHR M,et al.Three-dimensional whole-heart T2 mapping at 3T[J].Magn Reson Med,2015,74(3):803-816.
[12]刘钢,范占明,温兆赢,等.心脏磁共振成像Native T1 mapping序列对急性心肌炎的诊断价值[J].中国医药,2016,11(5):642-646.