磁共振评价右心功能的临床应用课件

磁共振评价右心功能的临床应用

肺动脉高压的一站式检查概述心血管疾病的影像诊断模式发生了质的飞跃，从既往单纯的解剖/功能诊断，转变为综合了病理生理、组织代谢、分子水平信息的全方位立体化诊断。心脏磁共振（CMR）适应新的发展需要，一站式多模态成像的特殊优势，对于心脏整体评估能够接近或达到其他影像学方法的综合诊断效果；概述

临床评价右心功能主要方法：

超声心动图：有其自身局限；弱势区域

右室腔不规则形态(crescent-likeshapeorirregularorientation);

测定右室功能需几何模拟，引发测量误差；右心导管检查：有创检查；难以多次重复；诊断肺动脉高压的金标准，测定重要功能指标；结果受血流动力学影响大(涡流、湍流、返流┄）；概述近年来，心血管磁共振成像（cardiovascularmagneticresonanceimaging,CMRI）发展迅速，已经成为磁共振领域中最为活跃的分支;

同其他常规影像方法相比较，CMR具有独特优势：

成像视野范围大，优越软组织分辨率（脂肪、纤维、淀粉样变），众多成像序列(整体/节段舒缩功能、血管、血流┄)，全方位多角度多层面成像，不受右室腔形态位置影响；

概述随着CMR软硬件技术的迅速提升，对于右心系统疾病（包括肺动脉高压）的诊断水准也发生了质的飞跃。

扫描技术进步表现在：在1.5T/3.0T场强下，心血管系统检查全部采用半傅立叶转换/多通道并行采集快速屏气序列；高切换梯度场明显缩短TR、TE，极大提高了时间分辨率，明显缩短扫描时间；心脏短轴位稳态自由进动序列（Tru-Fisp/SSFP）成为临床评价左右心功能的金标准;对于心律不齐患者则开发出single-shotTFE,real-time等新型序列；临床采用T1相磁共振对比增强扫描诊断心肌病变的安全性和有效性得到普遍证实和广泛认同，解决众多复杂疑难问题，积累了许多成功经验，其应用方式日益成熟规范。全新视野心肌首过灌注及延迟扫描普遍采用新型

梯度回波＋反转恢复序列（

segmentedinversionrecoverygradientecho，IRGRE）；较传统SE序列产生更重T1加权，明显增加正常心肌与病变组织的信号对比；

结合高梯场优越的空间分辨率，能够清晰显示病变轮廓和内部结构，极大提高诊断的敏感性和准确性。毛细血管前毛细血管后磁共振诊断肺动脉高压基本程序自旋回波序列：大体形态观察，基本径綫测量；电影序列（Tru-Fisp／SSFP）：右心功能测定；心肌灌注序列（首过+延迟扫描）：心肌病变及代谢；3D-MRA肺动脉血管造影序列:肺血管病变；磁共振血流序列（主肺动脉流量/流速，三尖瓣返流）：

初步估测肺动脉高压程度；

一站式立体影像心脏磁共振基本成像过程心脏四腔位/右室流出道电影磁共振检查肺动脉高压应用范围病因诊断：提供全面原发疾病线索；

可治愈性（treatable）：慢性肺栓塞类；非可治愈性（untreatable）：特发性；艾森曼格型；右心功能状况：评估病情严重程度；治疗随访：疗效观察，预后判定；

右心功能评估磁共振短轴电影是目前右心功能评估的金标准；成像方法：采用10-12层短轴电影无间隔全程覆盖

右室从心底到心尖的全部室腔；每层将一个心动周期分解成25帧等时距图像，能够准确识别右室舒张末期及收缩极期；通过绘图软件勾画室腔断面的内外壁轮廓，再行各层累积叠加，能够测量众多右心形态及功能指标；具有高度的准确性和可重复性。右心主要形态功能指标包括：右室舒张末及收缩末容积、右室心肌质量、右室每博输出量及射血分数、以及右室舒张功能曲线。

磁共振工作界面右心功能主要指标Inall20patients,thecinetrueFISPimagesdisplayed:RVsystolicdysfunction(RVEF21.5±7.2%);End-diastolicvolumeEDV207.21±81.12ml;End-systolicvolumeESV164.64±78.44ml;Strokevolume42.57±14.09ml),DisplacementoftheIVStotheleftduringearlydiastole,RVenlargement(end-diastolictransversaldiameter,5.97±0.79cm);RVhypertrophy(wallthickness7.3±1.0mm)；

室间隔段舒张早期向左室侧移位[D]

DisplacementoftheIVStotheleftduringearlydiastole舒张末期收缩末期舒张早期1.肺动脉高压特征表现；提示右室舒张压高于左室；2.严重影响左室舒张功能；左心衰的重要原因；RVend-diastolicvolumeindex,RVend-systolicvolumeindex,andRVEF

measuredusingRT3DEcorrelatedwellwiththosemeasuredusingMRI；

(R=0.96,p<0.001;R=0.96,p<0.001;andR=0.93,p<0.001,respectively).心脏磁共振与三维超声心动图右心功能结果影响磁共振右心功能结果相关因素右室流出道层面的范围判定；

左右室流出道交叉扭曲，结构复杂产生误差右室收缩末期/舒张早期的时限判定；室间隔舒张早期继续向左室侧膨凸（LVSB）；必要时须参照左室舒张程度；短轴位成像体位的影响；

针对右室腔形变的精细调整；右室流出道收缩期形态改变；经验判定收缩期右室腔容积实际病例操作结果心肌首过灌注（first-pass）

能够测量肺循环时间（meantransmittime，MTT）

AJR2007;188:48–56Ohno等初步研究：MTT在肺动脉高压患者与正常对照之间存在明显差异。MTT(s):4.7±0.9vs7.6±0.8;P<0.0001；R=o.54p<0.05(R=0.60P<0.05)正常心肌延迟扫描

肺动脉高压心肌延迟强化

心肌不可逆性损伤肺动脉高压心肌延迟强化较典型发生部位在室间隔与右室前后壁交界区域;其范围与右室舒张末容积、右室心肌质量、肺动脉平均压相关，与RVEF呈负相关；

CMR延迟强化在组织成分上是非特异性的，可见于心肌梗塞、心肌病、心肌炎以及代谢类疾病等多种情况;对于肺动脉高压患者其真正的临床意义仍有待确认。3D磁共振肺动脉成像肺动脉血流量测定一般采取垂直于主肺动脉干的相位对比截面血流成像（throughplane）；通过流速编码图像，手工或自动勾画管壁轮廓测量心动周期内流经肺动脉瓣口的前向和反向（返流）血流体积；量化评估肺动脉瓣返流程度，返流指数=反向血流量/前向血流量肺动脉瓣口血流容积/速度测定肺动脉瓣口流速与肺动脉压及全肺阻力有较好相关性！相位图幅值图利用多层短轴电影序列获得的功能指标间接推知；磁共振相位对比血流序列估算；室间隔与心室游离壁曲率比值推算；计算机模拟流体力学-生理学指标方程；

（联立方程组，生物数学模式）

CMR判定肺动脉高压程度的主要方法

利用心脏形态功能指标的间接估测心室质量指数(ventricularmassindex，VMI）：右室心肌质量/左室心肌质量的比值；Marti等研究表明，CMR测得VMI与右心导管测量肺动脉平均压之间相关性良好(r=0.81)；如果以VMI=0.6作为阳性界值，其诊断PAH的敏感性和特异性分为84％和71％；Roeleveld等则认为，VMI与右心导管测定的肺动脉平均压之间的相关性欠佳(r=0.56)；因此VMI能否成为推断PAH程度指标，目前尚无定论。磁共振相位对比血流序列能够获得众多血流动力学参数；主肺动脉平均血流速度Sanz等研究表明，与肺动脉平均压、肺动脉收缩压、肺血管阻力指数的相关系数分别为0.73，0.76，0.86

(P＜0.001)；阳性界值11.7cm/s时，诊断PAH敏感性92.9％，特异性82.4％；主肺动脉最小横截面积：阳性界值为6.6cm2时，诊断PAH的敏感性为92.9％，特异性为88.2％肺动脉瓣口血流参数测量模式图Radiology:Volume243:Number1—April2007磁共振血流序列判定肺动脉高压程度Radiology:Volume243:Number1—April20074DFlow提供丰富血流信息

Hemodynamics

Morphology4DFlow

patterninPAH

ACBMRphase-contrastimaginginpulmonaryhypertension.BrJRadiol2016;89:201509954DFlow的优越性可视化动态观察血流模式，能够准确计算血流速度、管壁剪切力、血流动能，压力阶差等重要指标，提早发现潜在危险因素；

血流动力学改变通常先于血管异常重构将来可望替代有创性检查，对临床具有前瞻性的诊断价值室间隔与左室游离壁曲率比值推算

当右室舒张压高于左室舒张压达5mmHg以上，室间隔就会向左室侧膨凸；(leftwardventricularseptalbowing，LVSB）CMR短轴电影能够测量室间隔膨凸程度（曲率）；通过相关公式计算获得右室收缩压值(RVSP)；

RVSP=SBP×[1+Rc

／1.03]

Rc

表示室间隔曲率除以左室游离壁曲率比值，

SBP为体动脉收缩压；（Radiology2007;243:63–69）Radiology2007;243:63–69不同曲率与右室（肺动脉）收缩压的对应关系；

Rc临界值设为0.67时，其诊断PAH(诊断标准为右室收缩压>40mmHg)的敏感性为87％，特异性为100％(ROC曲线下面积0.98，P<0.0001)；室间隔曲率与肺动脉收缩压的相关性；Reoleveld等研究发现,右心导管测得的肺动脉收缩压与CMR短轴切面室间隔最大曲率之间存在明确的线性相关；(r=0.77，P<0.01)；

肺动脉收缩压=­-114.7x曲率+67.2mmHg；

（Radiology2005;234:710–717）计算机模拟流体力学-生理学指标方程以磁共振流速标测技术为基础，综合考虑人体物理学变量（主肺动脉收缩极期流速、主肺动脉收缩期最大横断面积）及患者生理学指标（身高、体重、心率）等因素；在最大限度的标化模拟下无创性估测肺动脉平均压；对于PAH的定性诊断、筛查右心导管适应症，以及长期治疗随访具有重要价值；流体力学-生理学指标联立方程组列(JAmCollCardiolImg2013;6:1036–47)同右心导管测量结果具有高度一致性Fig.5.Plotofdiastolicandsystolicpressuremeasuredfromcatheterization(PdiasCatandPsysCat)vs.thoseassessedfromcomputing(PdiasCompandPsysComp).A:PdiasCatvs.PdiasComp.EquationoftheregressionlineistheidentitylinePdiasCat

PdiasComp(r

0.93).B:PsysCatvs.PsysComp.EquationoftheregressionlineistheidentitylinePsysCat

PsysComp(r

0.86).磁共振在传统影像诊断的基础上具有强大的信息采集和后处理功能；蕴含了当代影像医学在与相关学科的交融整合中不断创新的趋势，极大拓展知识领域；新的挑战，新的武器，新的台阶；利用磁共振判定肺动脉高压程度，预示未来采取无创性影像方法代替有创性血流动力学诊断的良好前景！肺动脉球囊扩张术（BPA）治疗CTEPHBPA术前右心形态功能右室高度扩大，右室壁增厚肌小梁粗大，右心功能明显减低；主肺动脉明显扩张，肺动脉瓣舒张期返流；BPA术中过程治疗原则：小范围，渐进性，依次处理BPA术后

BPA术前RightventricularreverseremodelingafterBPABPA前后右心功能比较BPA是一种安全有效的治疗方法，可用于非手术适应症的CTEPH患者，能够明显改善患者的血流动力学和临床状态。RVreverseremodelingafterBPA

（EurRespirJ2014;43:1394–1402）结论与磁共振在冠心病诊断中“一站式”成像的地位相类似，在肺动脉高压右心功能的评价方面，磁共振有望发挥同样的作用。磁共振可以提供右心形态、右室整体及节段性舒缩功能、右室心肌灌注（首过及延迟扫描）、肺循环时间、肺动脉血流测定以及三维立体肺动脉成像等全方位的形态及功能指标。目前在国外有许多研究者认为磁共振有望成为肺动脉高压右心功能研究的终点（end-point），预示了其良好的发展前景。基于心脏磁共振的

肺动脉瓣植入术右心功能评估

法乐氏四联症外科治疗近年取得很大进展，术后生存年限明显延长；大多数患者在术后均存留不同程度的右室解剖及功能异常；因肺动脉瓣返流所致右室腔扩大，流出道瘤样扩张，右心功能异常、快速室性心律失常等临床情况发生率增高；对于术后重度肺动脉瓣关闭不全的最佳治疗时机选择，成为当前临床热点，研究证明，若临床对此不加干预，右室心肌逐步失代偿将导致不可逆性改变；术后20年患者，其心律失常、心衰及死亡发生率较术后近期呈3倍以上增高，且随时间延长发病率逐年递增；至此阶段右心形态功能多难以恢复正常。肺动脉瓣关闭不全与右室扩大相关程度磁共振的应用价值当前的临床研究重视采用心血管磁共振，能够更深入探寻心脏手术对于左右室功能及治疗效果的影响机制；心脏磁共振在此类患者具有最佳适用性，对于左右室的结构及功能，血流动力学状态提供精确的量化指标，并能进行心肌活力判定以及观察肺血管的解剖形态；法洛四联症术后磁共振检查四腔心电影右室流出道电影法洛四联症术后磁共振检查右室流出道瘤样膨凸法洛四联症术后磁共振检查重度PR时3D-MRALGE法洛四联症术后磁共振右室功能结果JAmColCardiol2012;60:1005；肺动脉瓣关闭不全血流模式及返流量测定返流指数=反向血流量/前向血流量前向血流反向血流右室有效博出量/校正性右室射血分数

右室有效博出量：从前向血流量中扣除反向血流（返流量）得到的数值，代表了从右室射出后真正进入到肺动脉内的实际血流量（净流量）；校正性右室射血分数：是用右室有效