磁共振成像对急性心肌梗塞定量研究的初步探讨
作者：宋亭 黄穗乔 田野
单位：宋亭(广州市第二人民医院放射科，原中山医科大学影像医学硕士研究生 510150); 黄穗乔(广州中山医科大学孙逸仙纪念医院放射科); 田野(广州市第二人民医院放射科，原中山医科大学影像医学硕士研究生 510150)
关键词：心肌梗塞 磁共振成像
实用放射学杂志000108 摘 要：目的：用MRI定量分析急性心肌梗塞。方法：21例首次患急性心肌梗塞者进行MRI自旋回波和增强扫描；分别在增强扫描、T2加权图像及按照HBDH累积释放计算出的梗塞灶重量；用心电图QRS积分评估左室梗塞范围；并比较他们间的差别。同时行电影序列分析心功能。结果：增强扫描图像上(梗塞灶平均重量18.19±9.21 g)和HBDH法所测结果间无差别且相关性最佳(r=0.93,p<0.001)；T2加权上所测重量与另两种方法间有显著差别；电影序列和超声心动图在心功能分析上，相关性亦佳。结论：MRI增强扫描可定量分析AMI，且优于其它几种方法。电影序列可测量心功能。
, 百拇医药
The Preliminary Study on the Quantitative Analysis of Acute Myocardial Infarction by MRI
Song Ting Huang Suiqiao Tian Ye
(Department of Radiology,the Second People′s Hospital of Guangzhou,Guangzhou 510150)
ABSTRACT：Objective:To study the value of MRI in quantitative diagnosis of acute myocardial infarction(AMI).Methods:MRI SE and enhanced scans were performed in 21 patients with AMI.Based on Sipon′s rules,the infarct size was calculated in both postcontrast and T2-weighted images.Mean-while,we also calculated the infarct size according to cumulative release of HBDH activity in plasma and on ORS scoring system,then comparative study between these methods was done,in addition,the cardiac function was analysed by Cine-MRI.Results:The mean weigh of infarct size was 18.19±9.21 g on enhanced-MRI 29.88±9.63 g on T2-weighted images.We found that no significant difference between enhanced-MRI and"HBDH",but results from T2-weighted images were significant different from the othes.There was good correlation on infarct size between enhanced-MRI and"HBDH"(r=0.93,p<0.001).Cardiac function analysed by Cine-MRI had also good correlation with that by echocardiography.Conclusion:Enhanced-MRI can diagnose quantitatively AMI and is superior to other methods,the cardiac function can be measured by Cine-MRI.
, 百拇医药
Key words：Myocardial Iafarction MRI▲
临床对急性心肌梗塞的定量诊断手段不多，本文拟用MRI来定量分析AMI，并与其他方法比较，从而探讨MRI在诊断AMI上的价值。
1 资料与方法
1.1 研究资料：
选择首次患AMI者21例，男17例，女4例，平均年龄65±11岁(32～77岁)，均在症状发作后平均5 d内进行MRI检查。所有病人均经过以下资料诊断：①胸骨后疼痛，持续超过半小时；②典型心电图改变；③血清心肌酶升高。
1.2 MRI检查：
采用Philips公司Gyroscan T-Ⅱ超导型磁共振成像系统，磁场强度0.5 Tesla。T1WI：TE/TR=30/600 ms；T2WI：TE/TR=100/1800 ms。TR取决于病人心率。用真短轴位作为扫描方向。3例T2图像质量差未分析，2例未行T2扫描。均静注Gd-DTPA(0.1 mmol/kg体重)后作增强扫描。
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按Simpsons[1]公式分别在T2加权和增强扫描图像上计算梗塞灶的重量(单位：克g)=∑[面积×(层厚+层间距)×1.05]。电影序列测定心功能：使用翻转角30°，TE/TR=10/50 ms，以长轴为扫描平面快速成像。采用面积-长度法测定左心功能，包括：左心室射血分数(LVEF)、每搏输出量(SV)、心输出量(CO)。
1.3 心肌酶分析：
测定入院后0、12、24、36、48、72、96 h每次血羟丁酸脱氢酶(HBDH)浓度及肌酸磷激酶(CPK)同工酶CK-MB的高峰值(有2例不合要求未予分析)。
按以下公式先后计算出头72 h HBDH累积释放的活力(Q72)，然后计算出梗塞灶重量(g)[2，3]，并与T2像上、增强扫描上测得的重量进行比较
, 百拇医药
Q72=C72+TER.∫toeERR(τ-t).C(τ)dt+FCR.∫toC(τ)dt
1.4 心电图(EKG)QRS积分法来判断梗塞灶的范围[4，5]：
按照QRS定量化记分标准(29分制)。每一分相当于3%的左心室范围，有2例心电图不合要求未予分析。EKG与MRI间隔1～2 d。
1.5 超声心动图(UCG)检查：
采用东芝HPSONOS相控阵超声成像诊断系统，所测项目与MRI所测一致。并比较两者的差别，共15人参与了此项检查。UCG与MRI检查间隔1～2 d。
, 百拇医药
1.6 统计学处理：
测量结果均表达为均数±标准差(
±S)，统计学处理学采用方差分析、相关分析等，取检验水准α=0.05，由P值表示显著性程度。
2 结果
三种方法所测梗塞灶重量(见表1)，再用方差分析进行比较。
表1 三种方法对梗塞灶大小定量测量结果一览表 编 号
增强扫描(g)
T2扫描(g)
HBDH法(g)
1
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9
(-)
12
2
20
25
26
3
35
55
36
4
11
28
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8
5
20
33
18
6
13
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(-)
7
22
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13
(-)
14
9
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44
35
10
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11
17
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14
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20
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(-)
17
21
44
(-)
45±S
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18.19±9.21
29.88±9.63
20.45±9.99
表中(-)表示资料不全或未予分析。先行方差齐性检验(P=0.882)，表明方差齐；方差分析F=7.2654，P=0.0016<0.05，表明三种方法所测结果间有差别。两两比较，增强扫描和HBDH法所测结果间无差别，而T2测出的结果则分别与他们有差异。从其平均值来看，T2上测得的大小(29.88±9.63 g)均明显高于增强扫描法和酶法所测值。心电图QRS积分法、CK-MB高峰值估计梗塞范围，因未能测出具体重量，本文只研究它们与增强扫描法的相关性(见表2)。表2 几种方法估评梗塞范围相关性分析 方 法
例数
相关系数
, 百拇医药
P值
增强扫描与HBDH法
20
r=0.93
P<0.001
增强扫描与CK-MB法
19
r=0.68
0.01
增强扫描与QRS积分法
19
r=0.56
, 百拇医药
0.01
HBDH与QRS积分法
18
r=0.66
0.002
MRI电影序列和UCG两种方法测定15例病人的心功能，结果如下：LVEF(%)：MRI=54.76±8.63，UCG=55.27±9.58，r=0.94 P<0.001；SV(mL):MRI=67.78±10.51，UCG=69.33±16.6，r=0.95 P<0.001；CO(L/min)：MRI=4.98±1.30，UCG=5.11±1.21，r=0.90 P<0.001。
3 讨论
梗塞灶的大小影响到心肌的收缩力和心功能，对其进行定量测定很有临床意义。据我们所知，用MR定量分析AMI在国内我们是第一篇。
, 百拇医药
心肌细胞受损程度与血清酶活力升高程度相平行，血清酶峰值越高梗塞范围越大。利用血清酶活力变化，可获得坏死心肌的定量参考标准。有报导[6]用CPK活力改变来计算梗塞灶重量，但CPK特异性差，其同工酶CK-MB和HBDH的特异性则高。Holman等[1]发现直接按照CK-MB的高峰值来估计梗塞范围，与实际范围成正相关；按头72 h HBDH累积释积放活力计算出的梗塞灶大小与MRI计算出的大小间相关性好。心电图QRS积分法估计梗塞范围[7]，依据于心电向量学说，通过观察Q、R波间期以及R/Q和R/S振幅的比值进行QRS积分。
本研究发现，T2加权像上测出的结果明显高于后二种方法，我们认为T2加权像上心肌水肿信号与梗塞心肌信号相似，另外部分心腔内血流与梗塞区均表现为高信号，图像上不易区分它们，故测得的结果也较实际高。增强扫描法的结果与按HBDH累积释放计算出的结果间则无显著性差异且相关性好(r=0.93，P<0.001)；与按CK-MB高峰释放值及QRS积分法之间相关性也较好。酶法的缺点是要多次抽血标本，病人不愿接受；心电图QRS积分法对非Q波性AMI没有办法。MRIT2加权上测得的结果存在一定的偏差。而增强扫描的优点是图像清晰，结果准确。但本文MRI与酶学检查之间有一定间隔，究竟梗塞灶有无改变，未有定论。根据Holman等[1]报道，溶栓治疗对梗塞灶大小没有明显影响，我们推测在急性期内梗塞灶大小无明显改变。MRI存在的缺点是手工划线确定病灶边界时会出现偏差。
, 百拇医药
附图1～4同一病例：
图1 1例前壁AMI，男，65岁，短轴T1WI显示左心室前壁变薄，SIC(信号强度)较正常心肌低
图2 同上例，T2WI示梗塞心肌呈高SI，但图像信噪比低，梗塞灶与周围心肌水肿带和心腔内高的血流信号相混杂，故计算范围时往往较大，欠准确
图3 同上例，为增强扫描像，示病灶强化明显，界限清晰
图4 同上例，如何分析梗塞灶
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图5 心功能计算演示
电影MRI对心功能的评价：由于电影序列与SE序列不同，依靠快速变化的梯度磁场使质子群再聚焦来获得梯度回波的。静止组织因受反复的脉冲激励其质子群处于饱和状态，不能接收新的脉冲激励表现为低信号；血流中未饱和的质子群不断流入成像区，接收新的脉冲激励出现回波表现为高信号。在该序列上心腔内外壁边缘清晰；血池为高信号，心肌为低等信号。我们发现电影MRI和超声心动图在分析心功能上相关性好，与谢道海等人[3]报道相似。而且电影MRI可同时测量多项心功能指标。
综上所述，增强扫描图像上可测定梗塞心肌重量，并优于其他几种方法。电影序列可分析心功能，和超声心动图相关性好。■
参考文献：
[1]Holman ER,Van Johborgen HPW,Van Dijkmn PRM,et al.Comparison of magnetic resonance lmaging studies with enzymetic lndexes of myocardlal necrosis for quantiflcation of myocardial infarct size.Am J cardiol,1993;71:1036～1040
, http://www.100md.com
[2]Mortelmans L,Vanhaecke J,Lesaffre E,et al.Evaluation of the effect of thrombolytic treatment on infarct size and left ventricular function by enzymetic,scintigraphic and angiographic methods.An Heat J,1990;119:1231～1237
[3]Baardman T,Hermans WT,Lenderink,T,et al.Differential effects of tissue plasminogen activator and strephokinase on infarct size and on rate of enzyme release:influence of early infarct related artery patency.Eur Heart J,1996;17(2):237～246
, 百拇医药
[4]Yoshihko S,Staniloff HM,Shell WE,et al.Evaluation of a ORS scoring system in acute myocardial infarction.Relation to infarct size,early stage left ventricular ejection,and exercise performance.Am J cardiol,1983;52:37～42
[5]黄体钢，陈文彬，姜铁民.心电图记分法估计心肌梗塞范围的初步探讨.中华心血管病杂志，1991；19(4)：231～234
[6]黄体钢，张承宗，张祖茂，等.心肌梗塞范围的研究Ⅰ.利用系列血清磷酸激酶活力改变计算梗塞范围.天津医药，1981；9(5)：268～275
[7]毛焕元，杨心田.心脏病学.北京：人民卫生出版社，1995：1037
[8]谢道海，丁乙，陈学仁，等.电影磁共振对正常人左心功能的测定.中华放射学杂志，1994；28(7)：444～447
收稿日期：1999-04-27
修稿日期：1999-07-23, 百拇医药
单位：宋亭(广州市第二人民医院放射科，原中山医科大学影像医学硕士研究生 510150); 黄穗乔(广州中山医科大学孙逸仙纪念医院放射科); 田野(广州市第二人民医院放射科，原中山医科大学影像医学硕士研究生 510150)
关键词：心肌梗塞 磁共振成像
实用放射学杂志000108 摘 要：目的：用MRI定量分析急性心肌梗塞。方法：21例首次患急性心肌梗塞者进行MRI自旋回波和增强扫描；分别在增强扫描、T2加权图像及按照HBDH累积释放计算出的梗塞灶重量；用心电图QRS积分评估左室梗塞范围；并比较他们间的差别。同时行电影序列分析心功能。结果：增强扫描图像上(梗塞灶平均重量18.19±9.21 g)和HBDH法所测结果间无差别且相关性最佳(r=0.93,p<0.001)；T2加权上所测重量与另两种方法间有显著差别；电影序列和超声心动图在心功能分析上，相关性亦佳。结论：MRI增强扫描可定量分析AMI，且优于其它几种方法。电影序列可测量心功能。
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The Preliminary Study on the Quantitative Analysis of Acute Myocardial Infarction by MRI
Song Ting Huang Suiqiao Tian Ye
(Department of Radiology,the Second People′s Hospital of Guangzhou,Guangzhou 510150)
ABSTRACT：Objective:To study the value of MRI in quantitative diagnosis of acute myocardial infarction(AMI).Methods:MRI SE and enhanced scans were performed in 21 patients with AMI.Based on Sipon′s rules,the infarct size was calculated in both postcontrast and T2-weighted images.Mean-while,we also calculated the infarct size according to cumulative release of HBDH activity in plasma and on ORS scoring system,then comparative study between these methods was done,in addition,the cardiac function was analysed by Cine-MRI.Results:The mean weigh of infarct size was 18.19±9.21 g on enhanced-MRI 29.88±9.63 g on T2-weighted images.We found that no significant difference between enhanced-MRI and"HBDH",but results from T2-weighted images were significant different from the othes.There was good correlation on infarct size between enhanced-MRI and"HBDH"(r=0.93,p<0.001).Cardiac function analysed by Cine-MRI had also good correlation with that by echocardiography.Conclusion:Enhanced-MRI can diagnose quantitatively AMI and is superior to other methods,the cardiac function can be measured by Cine-MRI.
, 百拇医药
Key words：Myocardial Iafarction MRI▲
临床对急性心肌梗塞的定量诊断手段不多，本文拟用MRI来定量分析AMI，并与其他方法比较，从而探讨MRI在诊断AMI上的价值。
1 资料与方法
1.1 研究资料：
选择首次患AMI者21例，男17例，女4例，平均年龄65±11岁(32～77岁)，均在症状发作后平均5 d内进行MRI检查。所有病人均经过以下资料诊断：①胸骨后疼痛，持续超过半小时；②典型心电图改变；③血清心肌酶升高。
1.2 MRI检查：
采用Philips公司Gyroscan T-Ⅱ超导型磁共振成像系统，磁场强度0.5 Tesla。T1WI：TE/TR=30/600 ms；T2WI：TE/TR=100/1800 ms。TR取决于病人心率。用真短轴位作为扫描方向。3例T2图像质量差未分析，2例未行T2扫描。均静注Gd-DTPA(0.1 mmol/kg体重)后作增强扫描。
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按Simpsons[1]公式分别在T2加权和增强扫描图像上计算梗塞灶的重量(单位：克g)=∑[面积×(层厚+层间距)×1.05]。电影序列测定心功能：使用翻转角30°，TE/TR=10/50 ms，以长轴为扫描平面快速成像。采用面积-长度法测定左心功能，包括：左心室射血分数(LVEF)、每搏输出量(SV)、心输出量(CO)。
1.3 心肌酶分析：
测定入院后0、12、24、36、48、72、96 h每次血羟丁酸脱氢酶(HBDH)浓度及肌酸磷激酶(CPK)同工酶CK-MB的高峰值(有2例不合要求未予分析)。
按以下公式先后计算出头72 h HBDH累积释放的活力(Q72)，然后计算出梗塞灶重量(g)[2，3]，并与T2像上、增强扫描上测得的重量进行比较
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Q72=C72+TER.∫toeERR(τ-t).C(τ)dt+FCR.∫toC(τ)dt
1.4 心电图(EKG)QRS积分法来判断梗塞灶的范围[4，5]：
按照QRS定量化记分标准(29分制)。每一分相当于3%的左心室范围，有2例心电图不合要求未予分析。EKG与MRI间隔1～2 d。
1.5 超声心动图(UCG)检查：
采用东芝HPSONOS相控阵超声成像诊断系统，所测项目与MRI所测一致。并比较两者的差别，共15人参与了此项检查。UCG与MRI检查间隔1～2 d。
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1.6 统计学处理：
测量结果均表达为均数±标准差(
±S)，统计学处理学采用方差分析、相关分析等，取检验水准α=0.05，由P值表示显著性程度。2 结果
三种方法所测梗塞灶重量(见表1)，再用方差分析进行比较。
表1 三种方法对梗塞灶大小定量测量结果一览表 编 号
增强扫描(g)
T2扫描(g)
HBDH法(g)
1
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9
(-)
12
2
20
25
26
3
35
55
36
4
11
28
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8
5
20
33
18
6
13
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±S, 百拇医药
18.19±9.21
29.88±9.63
20.45±9.99
表中(-)表示资料不全或未予分析。先行方差齐性检验(P=0.882)，表明方差齐；方差分析F=7.2654，P=0.0016<0.05，表明三种方法所测结果间有差别。两两比较，增强扫描和HBDH法所测结果间无差别，而T2测出的结果则分别与他们有差异。从其平均值来看，T2上测得的大小(29.88±9.63 g)均明显高于增强扫描法和酶法所测值。心电图QRS积分法、CK-MB高峰值估计梗塞范围，因未能测出具体重量，本文只研究它们与增强扫描法的相关性(见表2)。表2 几种方法估评梗塞范围相关性分析 方 法
例数
相关系数
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P值
增强扫描与HBDH法
20
r=0.93
P<0.001
增强扫描与CK-MB法
19
r=0.68
0.01
增强扫描与QRS积分法
19
r=0.56
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0.01
HBDH与QRS积分法
18
r=0.66
0.002
MRI电影序列和UCG两种方法测定15例病人的心功能，结果如下：LVEF(%)：MRI=54.76±8.63，UCG=55.27±9.58，r=0.94 P<0.001；SV(mL):MRI=67.78±10.51，UCG=69.33±16.6，r=0.95 P<0.001；CO(L/min)：MRI=4.98±1.30，UCG=5.11±1.21，r=0.90 P<0.001。
3 讨论
梗塞灶的大小影响到心肌的收缩力和心功能，对其进行定量测定很有临床意义。据我们所知，用MR定量分析AMI在国内我们是第一篇。
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心肌细胞受损程度与血清酶活力升高程度相平行，血清酶峰值越高梗塞范围越大。利用血清酶活力变化，可获得坏死心肌的定量参考标准。有报导[6]用CPK活力改变来计算梗塞灶重量，但CPK特异性差，其同工酶CK-MB和HBDH的特异性则高。Holman等[1]发现直接按照CK-MB的高峰值来估计梗塞范围，与实际范围成正相关；按头72 h HBDH累积释积放活力计算出的梗塞灶大小与MRI计算出的大小间相关性好。心电图QRS积分法估计梗塞范围[7]，依据于心电向量学说，通过观察Q、R波间期以及R/Q和R/S振幅的比值进行QRS积分。
本研究发现，T2加权像上测出的结果明显高于后二种方法，我们认为T2加权像上心肌水肿信号与梗塞心肌信号相似，另外部分心腔内血流与梗塞区均表现为高信号，图像上不易区分它们，故测得的结果也较实际高。增强扫描法的结果与按HBDH累积释放计算出的结果间则无显著性差异且相关性好(r=0.93，P<0.001)；与按CK-MB高峰释放值及QRS积分法之间相关性也较好。酶法的缺点是要多次抽血标本，病人不愿接受；心电图QRS积分法对非Q波性AMI没有办法。MRIT2加权上测得的结果存在一定的偏差。而增强扫描的优点是图像清晰，结果准确。但本文MRI与酶学检查之间有一定间隔，究竟梗塞灶有无改变，未有定论。根据Holman等[1]报道，溶栓治疗对梗塞灶大小没有明显影响，我们推测在急性期内梗塞灶大小无明显改变。MRI存在的缺点是手工划线确定病灶边界时会出现偏差。
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附图1～4同一病例：
图1 1例前壁AMI，男，65岁，短轴T1WI显示左心室前壁变薄，SIC(信号强度)较正常心肌低
图2 同上例，T2WI示梗塞心肌呈高SI，但图像信噪比低，梗塞灶与周围心肌水肿带和心腔内高的血流信号相混杂，故计算范围时往往较大，欠准确
图3 同上例，为增强扫描像，示病灶强化明显，界限清晰
图4 同上例，如何分析梗塞灶
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图5 心功能计算演示
电影MRI对心功能的评价：由于电影序列与SE序列不同，依靠快速变化的梯度磁场使质子群再聚焦来获得梯度回波的。静止组织因受反复的脉冲激励其质子群处于饱和状态，不能接收新的脉冲激励表现为低信号；血流中未饱和的质子群不断流入成像区，接收新的脉冲激励出现回波表现为高信号。在该序列上心腔内外壁边缘清晰；血池为高信号，心肌为低等信号。我们发现电影MRI和超声心动图在分析心功能上相关性好，与谢道海等人[3]报道相似。而且电影MRI可同时测量多项心功能指标。
综上所述，增强扫描图像上可测定梗塞心肌重量，并优于其他几种方法。电影序列可分析心功能，和超声心动图相关性好。■
参考文献：
[1]Holman ER,Van Johborgen HPW,Van Dijkmn PRM,et al.Comparison of magnetic resonance lmaging studies with enzymetic lndexes of myocardlal necrosis for quantiflcation of myocardial infarct size.Am J cardiol,1993;71:1036～1040
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[2]Mortelmans L,Vanhaecke J,Lesaffre E,et al.Evaluation of the effect of thrombolytic treatment on infarct size and left ventricular function by enzymetic,scintigraphic and angiographic methods.An Heat J,1990;119:1231～1237
[3]Baardman T,Hermans WT,Lenderink,T,et al.Differential effects of tissue plasminogen activator and strephokinase on infarct size and on rate of enzyme release:influence of early infarct related artery patency.Eur Heart J,1996;17(2):237～246
, 百拇医药
[4]Yoshihko S,Staniloff HM,Shell WE,et al.Evaluation of a ORS scoring system in acute myocardial infarction.Relation to infarct size,early stage left ventricular ejection,and exercise performance.Am J cardiol,1983;52:37～42
[5]黄体钢，陈文彬，姜铁民.心电图记分法估计心肌梗塞范围的初步探讨.中华心血管病杂志，1991；19(4)：231～234
[6]黄体钢，张承宗，张祖茂，等.心肌梗塞范围的研究Ⅰ.利用系列血清磷酸激酶活力改变计算梗塞范围.天津医药，1981；9(5)：268～275
[7]毛焕元，杨心田.心脏病学.北京：人民卫生出版社，1995：1037
[8]谢道海，丁乙，陈学仁，等.电影磁共振对正常人左心功能的测定.中华放射学杂志，1994；28(7)：444～447
收稿日期：1999-04-27
修稿日期：1999-07-23, 百拇医药