陳 輝，馬曉海*，謝國喜，趙 蕾，張曉詠，王占宏，趙軼軻，范占明

(1.首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院醫(yī)學影像科，北京 100029；2.中國科學院深圳先進技術研究院，廣東 深圳 518055；3.廣州醫(yī)科大學基礎學院，廣東 廣州 511416；4.西門子醫(yī)療東北亞地區(qū)科研合作團隊，廣東 深圳 518055)

目前，心臟磁共振(cardiac MR， CMR)電影成像主要基于心電門控和節(jié)段采集技術，心律齊是高質量成像的基礎[1]。心律失?；颊咝穆刹环€(wěn)定，可產生運動偽影，導致檢查失敗或影響對心臟結構及功能的準確評價[2]。實時并行采集技術(temporal parallel acquisition technique, TPAT)采集速度快，對心律的依賴性相對較小，是常用的快速成像技術[3-4]，但其空間分辨率較低。本研究優(yōu)化TPAT實時電影成像序列的部分參數，并與傳統CMR電影成像序列[平衡穩(wěn)態(tài)自由進動(balanced steady-state free-precession, bSSFP)]對比，探討其在心律失?；颊逤MR檢查中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年10月—2017年3月于我院接受CMR檢查的81例患者，男58例，女23例，年齡14～81歲，平均(53.0±13.5)歲。根據MR檢查中心律狀況，將其分為心律失常組(n=33)或心律正常組(n=48)。前者心臟RR間期不等長，存在室性早搏、心房顫動、二聯率等心律失常病變；后者心臟節(jié)律穩(wěn)定、RR間期等長。

1.2 儀器與方法 采用 Siemens Verio 3.0T MR掃描儀，32通道表面相控陣心臟線圈，藍牙心電門控技術。掃描前對患者行屏氣訓練。依次行bSSFP序列和優(yōu)化TPAT實時電影成像序列掃描，FOV 340 mm×289 mm，均采集左心室短軸及四腔、三腔、兩腔心長軸位電影圖像，主要參數見表1。

1.3 圖像分析

1.3.1 心肌厚度測量 按照美國心臟病協會(American Heart Association， AHA)發(fā)布的17節(jié)段分型法[5]對左心室進行分段，選擇bSSFP和優(yōu)化TPAT序列圖像的左心室心底、乳頭肌及心尖水平短軸層面，于舒張末期測量除心尖段以外左心室16節(jié)段的心肌厚度。

1.3.2 心功能分析 采用Siemens Syngo Argus后處理軟件，選取心臟舒張末期和收縮末期短軸位電影圖像，勾畫心內、外膜邊界，軟件自動計算心功能參數，包括左心室射血分數(left ventricular ejection fraction， LVEF)、左心室舒張末期容積(left ventricular end diastolic volume， LVEDV)、左心室收縮末期容積(left ventricular end systolic volume， LVESV)、每搏輸出量(stroke volume， SV)、心輸出量(cardiac output， CO)和心肌質量(MASS)，并將各參數除以體表面積，獲得標準化參數[6]。

1.3.3 心肌應變分析 以CVi42后處理軟件(Circle Cardiovascular Imaging, Calgary, Canada)加載優(yōu)化TPAT實時電影成像序列和bSSFP序列圖像，選取左心室舒張末期圖像，勾畫心內、外膜邊界，獲得心肌應變參數，記錄心肌徑向、圓周及長軸應變的峰值及平均值[7]。

1.3.4 圖像質量評價 由2名高年資影像科醫(yī)師獨立以盲法評價圖像質量，有分歧時經協商達成一致。圖像質量評分標準[8]：1分，圖像質量優(yōu)秀，無偽影；2分，圖像質量良好，輕微偽影；3分，圖像質量中等，中度偽影；4分，圖像質量差，明顯偽影，無法評價。

1.4 統計學分析 采用SPSS 19.0統計分析軟件。正態(tài)分布計量資料以±s表示，以配對t檢驗比較兩個序列間心肌厚度、心功能參數、心肌應變參數及CNR的差異；以配對秩和檢驗比較圖像質量評分。計數資料用頻數或百分率表示。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

心律失常組中，房性心律失常17例，室性心律失常16例；心室率波動程度為3～90次/分，平均 (31.55±22.72)次/分，心率變異率為(10.55±7.73)%。

心律正常組中，bSSFP序列與優(yōu)化TPAT實時電影成像序列所測量左心室各節(jié)段心肌厚度差異均無統計學意義(P均>0.05)；心律失常組中，除基底段后間隔壁及后側壁、心尖段前壁及側壁以外，其余節(jié)段差異均有統計學意義(P均<0.05)。

兩組中，兩個序列所測量LVEF、LVEDV、LVESV、SV、CO和MASS差異均無統計學意義(P均>0.05，表2)。

心律失常組中，bSSFP序列與優(yōu)化TPAT實時電影成像序列所測左心室心肌徑向及圓周應變的峰值和平均值差異均有統計學意義(P均<0.05)；心律正常組中心肌徑向、圓周、長軸應變及心律失常組中長軸應變的峰值及平均值差異均無統計學意義(P均>0.05，表3)。

心律失常組中，優(yōu)化TPAT實時電影成像序列的圖像質量優(yōu)于bSSFP圖像(Z=5.939，P<0.001)；心律正常組中，bSSFP序列圖像質量與優(yōu)化TPAT實時成像序列差異無統計學意義(Z=0.050，P=0.960)，見表4。兩組中CNR值差異均無統計學意義(P均>0.05，表3，圖1、2)。

3 討論

bSSFP序列是臨床常用的CMR電影序列，對于心律正常者，可利用心電及呼吸門控技術獲得清晰的圖像，但心律不齊者圖像質量則較差。TPAT可縮短CMR掃描時間、改善圖像質量，提高時間及空間分辨率[10]。TPAT技術無需采集全部K空間的自動校準信號(auto-calibration signal， ACS)線，可利用相鄰時間幀的K空間數據獲得完整的ACS線，重建出高時間及空間分辨率的圖像[3]?；赥PAT的單次屏氣電影成像在評價左心形態(tài)及功能方面與bSSFP序列一致性較好，但空間分辨率低于bSSFP序列[11]。本研究優(yōu)化了TPAT序列參數，觀察其在心律失?；颊咧械膽脙r值。

表1 bSSFP和優(yōu)化TPAT實時電影成像序列參數

表2 兩組bSSFP與優(yōu)化TPAT實時電影成像序列心功能參數比較(±s)

表2 兩組bSSFP與優(yōu)化TPAT實時電影成像序列心功能參數比較(±s)

組別LVEF(%)LVEDV(ml/m2)LVESV(ml/m2)SV(ml/m2)CO(L/min)MASS(g)心律失常組(n=33) bSSFP31．19±15．8483．85±56．2456．47±53．0521．48±9．463．01±1．3865．09±32．94 優(yōu)化TPAT32．62±18．1386．12±53．9470．48±62．0222．95±10．073．25±1．5763．25±33．39 t值-0．981-1．612-1．520-1．438-1．6510．526 P值0．3340．1170．1380．1600．1090．602心律正常組(n=48) bSSFP45．15±17．7876．36±32．6245．85±33．2729．88±11．914．13±1．8158．12±24．31 優(yōu)化TPAT45．03±17．4976．00±32．3945．81±33．1530．20±10．224．05±1．6557．78±27．81 t值0．3470．5690．112-0．4351．1690．221 P值0．7300．5720．9110．6660．2480．826

表3 兩組bSSFP與優(yōu)化TPAT實時電影成像序列心肌應變指標及CNR比較(±s)

表3 兩組bSSFP與優(yōu)化TPAT實時電影成像序列心肌應變指標及CNR比較(±s)

組別徑向應變峰值(%)徑向應變平均值(%)圓周應變峰值(%)圓周應變平均值(%)長軸應變峰值(%)長軸應變平均值(%)CNR心律失常組(n=33) bSSFP20．27±15．3921．56±15．28-12．06±6．60-10．70±8．93-10．70±5．96-5．31±10．11-5．86±1．48 優(yōu)化TPAT24．14±15．8525．99±15．38-13．71±6．31-14．27±5．91-10．94±4．66-3．42±8．56-6．10±1．85 t值-2．963-3．5452．6242．2520．295-0．7900．641 P值0．0070．0020．0150．0340．7710．4370．526心律正常組(n=48) bSSFP32．62±14．2734．36±14．74-17．62±5．85-17．95±5．78-13．21±6．34-14．69±5．35-6．11±1．52 優(yōu)化TPAT30．65±15．7733．07±15．38-16．65±6．20-17．12±5．67-12．79±7．09-13．85±4．70-7．23±5．0 t值0．5051．066-1．063-1．556-0．661-1．8601．627 P值0．6170．2940．2960．1300．5130．0720．110

圖1 患者男，67歲，心律正常組 A～C.分別為心臟四腔、兩腔及短軸bSSFP圖像，圖像質量評分均為1分； D～F.分別為相應層面優(yōu)化TPAT實時電影成像序列圖像，圖像質量評分均為1分 圖2 患者男，46歲，心律失常組 A～C.分別為心臟四腔、兩腔及短軸bSSFP圖像，圖像質量評分均為4分； D～F.分別為相應層面優(yōu)化TPAT實時電影成像序列圖像，圖像質量評分均為1分

組別1分2分3分4分心律失常組(n=33) bSSFP1(3．03)6(18．18)18(54．55)8(24．24) 優(yōu)化TPAT16(48．48)15(45．45)2(6．06)0心律正常組(n=48) bSSFP28(58．33)16(33．33)4(8．33)0 優(yōu)化TPAT28(58．33)17(35．42)1(2．08)2(4．17)

本研究心律正常組中，優(yōu)化TPAT實時電影成像序列與bSSFP序列所測室壁厚度、心功能及左心室應變參數差異均無統計學意義提示優(yōu)化TPAT序列與bSSFP序列評價心臟結構及功能的一致性較好。心律失常組中，兩個序列所測12個心肌節(jié)段的室壁厚度差異均有統計學意義，提示心律不齊對兩個序列的測量值均有影響；兩個序列測量心功能參數差異均無統計學意義，提示優(yōu)化TPAT實時電影成像序列在心律失?；颊咝墓δ艿脑u價方面與常規(guī)序列一致；兩個序列測量左心室徑向及圓周應變的峰值和平均值差異均有統計學意義，提示心律不齊對心臟短軸運動的影響較大，影響對心臟形態(tài)及結構的評價；心臟長軸應變的峰值和平均值差異無統計學意義，可能是由于心律不齊對心臟長軸運動影響相對較小。Bak等[12]對心律失?；颊咝袉未纹翚獾腡PAT電影成像及多次屏氣bSSFP序列成像，發(fā)現兩個序列間心功能參數LVEDV、LVESV及SV差異均有統計學意義，而心肌節(jié)段性室壁運動差異無統計學意義；本研究結果與之存在一定差異，分析原因可能與所采用掃描參數不同有關。Bak等[12]研究中所用單次屏氣TPAT序列的時間分辨率為80.40 ms，低于本研究，同一心動周期內所采集圖像幀數較少。

優(yōu)化TPAT序列可進行自由呼吸掃描，但為與bSSFP序列保持一致，本研究采用單層屏氣掃描。本研究心律正常組中，兩個序列圖像評分及CNR差異均無統計學意義，與Bak等[12]的研究結果一致；心律失常組中，優(yōu)化TPAT序列圖像質量優(yōu)于bSSFP序列圖像。優(yōu)化TPAT序列時間分辨率高，掃描時間短，對心律的依賴性較小，可獲得質量較好的圖像。

本研究的不足：①樣本量相對較小，未對不同心律失?；颊叩男呐K形態(tài)及功能參數進行分層研究；②掃描時采用設備自帶心電監(jiān)護儀，精確程度低于12導聯心電圖；③發(fā)生室性二聯律時，MR設備會誤認心電觸發(fā)R波，影響測量結果的準確性。

綜上所述，優(yōu)化TPAT實時電影成像序列無需心電和呼吸門控，可大幅縮短掃描時間。在心律正常者中，對心臟結構及功能的評價與傳統CMR電影序列有較好的一致性；在心律失?；颊咧?，其圖像質量優(yōu)于傳統CMR電影bSSFP序列。對心律失?；颊?，推薦使用優(yōu)化TPAT實時電影成像序列。

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