第2节 心脏磁共振
心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging,CMR)是评估心脏、纵隔、胸膜及胸壁疾病的一项重要工具,其优势包括:具有良好的时间、空间和软组织分辨率,大视野多平面显像的能力,对血流敏感及无电离辐射。基于上述特点,使其能在心脏形态、功能、心肌活性及分子成像中发挥真正的一站式(one-stop-shop)检查作用。
一、基本原理
CMR是通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频(radiofrequency,RF)脉冲,使人体组织中的氢质子受到激励而发生磁共振现象,当终止射频脉冲后,质子在弛豫过程中感应出MR信号,经过对MR信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程,即产生MR图像。人体内氢核丰富,而且用它进行磁共振成像效果最好,因此目前CMR常规用氢核来成像。
二、适应证
1.冠状动脉粥样硬化性心脏病(急、慢性心肌梗死)及心肌缺血治疗(如冠脉搭桥术、血管成形术及溶栓治疗)效果的评价;
2.心肌病的诊断与鉴别诊断;
3.瓣膜病、心包病变及心肌炎性病变;
4.各种先天性心脏病;
5.心脏肿瘤的诊断与鉴别诊断;
6.大血管疾患。
三、禁忌证
安装有心脏起搏器或除颤装置(ICD)植入的患者,胸腔内有金属异物存留者、动脉瘤手术或其他术后大血管上有金属夹者,心室辅助装置和主动脉内球囊反搏泵等禁忌行CMR检查的状态。
四、操作准备及步骤
1.磁共振兼容的监护仪
危重患者及麻醉患者需监测血压、心律、心率、呼吸及血氧饱和度;
2.MR设备
确定机器状态正常,无影响扫描的错误信息提示;
3.ECG门控设备
按规定贴好电极片;
4.磁共振兼容高压注射器
确定机器状态正常;
5.对比剂增强扫描
建议使用20G及以上的动脉留置针,不推荐使用24G的静脉留置针(头皮针);
6.急救药品
包括常规准备(β受体阻滞药、硝酸甘油、氨茶碱)及急救包(全套急救药品)。
五、常规扫描方案
1.黑血序列
TSE(T1WI,T2WI,T1WI+FS,T2WI+FS)、IRTSE、HASTE;
2.亮血序列
GRE、FLASH(SPGR)、Turbo FLASH、TrueFISP;
3.电影序列
GRE、FLASH、TrueFISP;
4.心肌灌注序列
Turbo FLASH、TSENSE-EPI-GRE;
5.对比剂延迟强化序列
PSIR Turbo FLASH T1WI、PSIR TrueFISP T1WI;
6.血流测定(Flow)
Phase-contrast Cine。
六、结果判读及检查意义
1.正常心脏大血管图像 (1)心脏形态:
右心房横轴位呈不规则四边形,右心耳呈宽基底的三角形。左心房呈长方形,左心耳呈管状。右心室呈三角形,内壁粗糙,肌小梁粗大。左心室呈类圆形,内壁光滑,肌小梁纤细。
(2)信号特点:
①心肌呈均匀中等信号,与胸壁信号强度相似。乳头肌呈条带状中等信号。左心室心肌的收缩期厚度比舒张期增加30%以上。②心腔呈无或极低信号。③房间隔与瓣膜呈线状中等信号,略低于心肌。④心外膜脂肪和心内膜分别呈线状高信号和较高信号。⑤心包T1WI、T2WI上均呈弧线状低信号,心包腔在舒张期的厚度约为0.5~1.2mm。大血管及冠状动脉血管呈圆形或管状无或低信号。根据横断面扫描的数据,应用多种后处理软件可重建出冠状动脉、肺动脉的二维及三维图像。正常人的CMR图像(图3-1)显示左心室心肌清晰,信号分布均匀,静息时右心室通常不显影,心房亦不显影。
2.异常征象 (1)心脏异常 1)心肌异常:
①心肌薄厚改变:肥厚型心肌病时显示非对称性心肌肥厚,心肌梗死患者心肌局部变薄及室壁瘤形成。②心肌的信号改变:急性缺血时,局部心肌含水量增加,T2WI信号增高。心肌缺血性损害,心肌纤维由结缔组织取代,表现为心肌信号T2WI降低。心肌信号中断时提示房、室间隔缺损。③心肌运动异常:心肌梗死时局部心肌运动反常,运动消失。
2)心腔异常:
①心腔大小的改变:显示心腔的扩张或缩小,室壁瘤时心腔局部向外扩张;②心腔内密度或信号的改变:新鲜附壁血栓在T1WI上呈中高信号,T2WI信号强度不变;陈旧附壁血栓在T1WI上呈中等信号,T2WI信号高于心肌。黏液瘤在T1WI呈中等强度信号,在T2WI呈中等强度高信号。
图3-1 正常人的心脏MRI图像
A.黑血(HASTE)序列左心房横截面图。LAPP:左心房前后径;LALR:左心房左右径
B. HASTE序列右心房轴面图。RA1:右心房径线1(垂直于房间隔);RA2:右心房径线2(垂直于三尖瓣口);IVS:室间隔,长虚线为房间隔参考线,短虚线为三尖瓣口参考线
C.真实稳态自由进动(TrueFISP)序列标准心室长轴舒张末期四腔心切面。TVD:舒张末三尖瓣口径;MVD:舒张末二尖瓣口径;LVEDL:四腔心切面舒张末左心室长轴径;RVEDL:四腔心切面舒张末右心室长轴径;LVEDD:四腔心切面舒张末左心室断轴径;RVEDD:四腔心切面舒张末右心室断轴径
D. TrueFISP序列标准心室收缩末期长轴四腔心切面。TVS:收缩末期三尖瓣口径;MVS:舒张末期二尖瓣口径;LVESL:四腔心切面收缩末期左心室长轴径;RVESL:四腔心切面收缩末期右心室长轴径
E.舒张末心室短轴最大切面TrueFISP电影图。长虚线为通过前后组乳头肌连线;LVEDD径线垂直于该虚线;RVEDD则在LVEDD径线的延长线方向上
F.左右心功能分析示意图,分别勾画左右心室在舒张末期(左图)及收缩末期(右图)心内膜及心外膜边界,其中室间隔分别计算入左右心室心肌质量中
G.正常全心冠状动脉成像
H.冠心病MRI。第1、2排图像左室舒张期及收缩期短轴及四腔位电影示左室前间隔及毗邻前壁远段、下侧壁中远段、心尖部室壁变薄,运动明显减弱;第3排图像首过灌注示上述变薄区域可见灌注减低;第4排图像上述区域可见明显近透壁性及部分透壁性强化
(2)心包异常 1)心包缺损:
心包壁层缺如,心包外脂肪层消失,有时可见心脏自缺损突出并成角。
2)心包积液:
浆液性积液、渗出液、积血的T1WI分别为均匀低信号、不均匀高信号、中高信号。心包积液在T2WI多呈高信号。
3)心包增厚和钙化:
表现为心包脏、壁层界限不清,心包腔不规则,T1WI为中、低信号,但钙化难以显示。
4)心包肿块:
表现为心包肿块伴有心包增厚、积液。常见于心包间皮瘤。
3.大血管异常 (1)位置异常:
右位主动脉弓、左上腔静脉等。
(2)管腔异常:
CMR可直接测量动脉壁、瘤壁的厚度并显示附壁血栓。①主动脉瘤时管腔内径增大;主动脉缩窄时内径变小。②主动脉夹层表现为动脉中层出现假腔,内膜有破口,内膜片移位;③信号异常;④大血管近瓣膜处信号改变提示局部有反流,GRE序列表现为血池亮白信号内的低信号;⑤主动脉夹层真、假腔内血流速度不同可出现信号差异;⑥腔静脉的瘤栓可致管腔内出现异常软组织信号。
七、并发症及处理
磁共振增强扫描最主要的并发症是造影剂的过敏反应,依据表现症状的不同可分为轻、中、重3种。轻度反应主要为面色潮红、头晕、头痛、恶心、呕吐、眼结膜充血、局部荨麻疹等。中度反应主要有胸闷、呼吸急促、声嘶、血压升高或降低、全身荨麻疹、轻度颜面部及喉头水肿、胸腹部疼痛等。重度反应较罕见,除具有以上两种症状外,还可同时出现惊厥、重度喉头水肿或支气管痉挛、突然意识丧失、大小便失禁、晕倒、昏迷、休克等。此类反应严重危及生命,需立即采取紧急抢救措施。
1.轻度副反应的处理
使患者安静休息,吸入新鲜空气或低流量给氧;观察病情进展;大量饮水,口服抗组胺药物:扑尔敏或苯海拉明;静脉注射地塞米松10mg。
2.中度副反应的处理
无高血压、心脏病、甲亢者:肾上腺素0.3~0.5mg,皮下注射;静注地塞米松10~20mg或氢化考的松50mg;5%~10%葡萄糖盐水100ml+氢化考的松100mg静脉滴注;给氧;喉头水肿者:加用地塞米松5mg、肾上腺素1mg做喉头喷雾。
3.重度毒副反应的处理 (1)一般处理:
即刻平卧位,松解裤带、领带等;呼吸困难者,适当抬高上半身;意识丧失者,头侧位,抬起下颌,以防舌根后坠堵塞气道;吸氧;清除口、鼻、咽、气管分泌物。
(2)抗过敏、抗休克药物治疗:
首选0.1%肾上腺素0.5~1mg立即肌内或皮下注射;严重者可用0.5ml+50%GS 40ml静脉注射;如以上处理无效,可3~5分钟后重复注射肾上腺素;糖皮质激素:地塞米松5~10mg或氢化可的松200~300mg+5%~10%葡萄糖500ml静脉滴注。钙制剂:10%葡萄糖酸钙10~20ml缓慢静脉注射;升压药:阿拉明20~60mg+5%~10%葡萄糖500ml静脉滴注;中分子或低分子右旋糖酐或平衡盐水;补充血容量:先500~1000ml/30~50分钟内注入,以后酌情补充,注意并发肺水肿可能。
(3)其他紧急处理:
心脏骤停:立即心脏按压;严重喉头水肿:气管切开术;无法缓解的气管痉挛:气管插管或辅助人工呼吸;防治并发的肺水肿、脑水肿、心脏骤停、代谢性酸中毒等。一旦发生造影剂过敏反应,扫描医师应立即配合护士抢救,首先通知最近的具备抢救能力的科室,援助抢救,准确告知发生过敏地点,同时告知手术麻醉科配合抢救,完成以上任务后主动配合护士给予患者吸氧,对心脏骤停的患者给予心脏按压。
八、注意事项
1.磁共振无论开机与否,均存在高强度磁场。故任何非磁共振兼容金属器械,包括普通检查床、金属担架、金属轮椅、听诊器、手术器械、除颤器、微量泵、球囊反搏器等其他铁磁性物质均严禁带入检查室。
2.大多数冠脉支架及外周血管支架都是弱磁性或非磁性的。支架植入6~8周后可因周边组织的生长覆盖而牢固固定于血管壁内,保护其在磁共振检查中不发生移位。
3.心脏外科手术中的胸骨固定钢丝及大多数的心脏瓣膜及人工成型环行磁共振检查是安全的。包括封堵伞、左心耳封堵器、下腔静脉滤器、栓塞弹簧栓等基本都是无磁性的。
4.目前临床常用的行心肌灌注和血管造影时的磁共振对比剂为钆离子的螯合物,其对于严重肾功能不全患者可能会引起肾系统性纤维化(NSF),因此对于该类患者需行增强磁共振检查前应充分评估其安全性。
(兰 天)