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【微课堂】CMR基础篇:延迟强化

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心肌的延迟强化(LGE)是心脏磁共振(CMR)用于临床诊断的主要技术之一,在CMR图像的分析和判读中具有重要的意义。本次课由四川大学华西医院陈玉成老师主讲,重点介绍LGE的基本概念和临床意义。




一、背景


1、LGE的价值

LGE的主要价值在于显示心肌的替代性纤维化,也就是局部心肌瘢痕,而心肌纤维化是心脏疾病的主要病理改变之一。

根据不同病因及病理改变特征,心肌纤维化可分为:1)替代性纤维化,多见于心肌梗死或炎症;2)反应性纤维化,多见于高血压或心肌病;3)浸润性纤维化,多见于心肌内异常物质沉积后的继发纤维化改变,如淀粉样变。

2、钆剂的药代动力学

钆剂是一种惰性重金属成分,具有较强的改变局部组织磁性作用。经静脉注射进入体内后,首先由冠状动脉灌注心肌,这一过程通常称为首过灌注。钆剂的首过灌注浓度和速度取决于血供的量和速度,由于正常心肌与缺血或坏死心肌的血供不同,钆剂灌注的浓度和速度也有所不同,即可显示出正常和异常心肌的对比。当灌注后一段时间(通常为10-20分钟)后,正常心肌组织钆剂已随血流洗脱,而纤维化和坏死组织的钆剂洗脱较慢,在灌注后较长时间,纤维化组织与正常心肌组织间由于钆剂浓度不同形成对比。(图1)


图1


二、LGE及其成像序列


1、定义

在CMR成像中,钆对比剂注射后10-20分钟时,通过特定的磁共振成像序列显示出心肌局部强化(高信号)区域,即为LGE。高信号代表局部心肌的坏死或瘢痕,俗称“明亮即是坏死”。

2、成像序列

LGE的显示需要特定的成像序列,目前常用的有两种:1)反转恢复梯度回波序列(图2左),需要准确选择反转时间;2)相位敏感反转恢复序列(PSIR)(图2右),可自动校正反转时间差异,获得最佳心肌强化对比,在显示心肌LGE方面具有较多优势,尤其在一些难以选择最佳反转时间的心肌疾病中价值更大,如心肌淀粉样变。


图2  反转恢复梯度回波序列(左)和相位敏感反转恢复序列(右)


三、诊断及鉴别诊断依据


LGE最大的价值在于用于不同心肌疾病的诊断和鉴别诊断,其依据为LGE代表心肌局部纤维化。不同的病理改变对应不同的LGE特征,因此可通过LGE的分布特征和特点来推断心肌潜在的疾病类型。如图3,依据LGE特征可分为缺血性LGE和非缺血性LGE。


图3


缺血性LGE特征:LGE以内膜下并延展至全层为主,分布符合冠脉供血区的节段特征,因此也可通过分布节段大体判断冠脉可能的病变部位。

非缺血性LGE特征:LGE多以外膜下或心肌中层分布为主,可累及内膜,但很少孤立内膜下受累,分布常以多灶受累或成片累及为主,其分布同冠脉供血区域无明显相关性。同时,在非缺血性心肌病中,某些疾病具有特征性的LGE表现,有助于疾病诊断。


四、应用示例


1、心肌梗死

心肌梗死的LGE特征为:1)内膜至透壁的LGE;2)局限在特定的心肌节段;3)分布符合冠状动脉血供区域。

病例1:如图4,心电图特征为典型的急性前壁心肌梗死,其LGE特征为:1)透壁性LGE;2)局限在前壁;3)符合冠脉前降支血供区域。


图4


病例2:如图5为1例急性下壁心肌梗死,其LGE特征为:1)透壁性LGE;2)局限在下间隔壁和后壁;3)符合右侧冠脉血供区域。


图5


病例3:如图6为1例急性侧壁心肌梗死,其LGE特征为:1)透壁性LGE;2)局限在左室侧壁;3)符合冠脉左回旋支血供区域。


图6


2、特发性扩张心肌病

特发性扩张型心肌病LGE特征为:1)LGE分布以心肌中层为主,也可在外膜下;2)多分布于室间隔和侧壁(如图7所示病例)。特发性扩张型心肌病的中层LGE与疾病的研究及预后具有一定相关性,但其诊断特异性不足。


图7


3、肥厚型心肌病

肥厚型心肌病的LGE也符合非缺血性心肌病LGE的主要特点,其LGE特征为:1)LGE位于心肌中层,呈点状、片状或团状强化;2)多分布于肥厚的心肌节段或室间隔及右室交界区域(如图8所示病例)。但LGE对肥厚型心肌病的诊断同样缺乏特异性,需结合心脏的解剖、形态、功能等特征加以分析。


图8


4、心肌淀粉样变

心肌淀粉样变是一类相对罕见的限制型心肌病,但在继发的限制型心肌病中较常见。LGE在诊断心脏淀粉样变诊断中具有较好的敏感性和特异性,是无创诊断的主要手段之一。但心肌淀粉样变LGE成像的技术难度较大。如图9所示,其LGE特征为:1)LGE位于心肌内膜下到全层;2)多呈环状或片状分布;3)相应的血池信号较低。


图9



5、炎症性心肌病

炎症性心肌病是非缺血性心肌病中的一大类型,从病理上来讲,可导致左室心肌广泛受累,纤维化散在广泛分布,LGE可显示出不同的心肌受累部位和范围。常见疾病为病毒性心肌炎,其LGE特征为:1)LGE多位于心肌外层或中层;2)呈多灶散在点片状分布。如图10所示,为心肌散在的点状和外膜下片状的强化。LGE是急性心肌炎诊断的主要标准之一。


图10


6、心脏结节病

心脏结节病是一类相对罕见的浸润性心肌疾病,本身伴有一定的心肌炎症,某些病例中也可称为炎症性心肌病的一种。其病理改变具有多样性,常表现为多灶受累,LGE特征也具有多变性和多样性。如图11所示,不同种类心脏结节病的LGE特征:1)LGE可表现为缺血性或非缺血性特征;2)分布多累及室间隔,同时可合并右室受累;3)常为多分布。LGE对心脏结节病的诊断特异性较低,需结合其他检查方法进行诊断。


图11


7、法布里(Fabry)病

Fabry病也是一种罕见的心肌疾病,主要表现为心肌明显肥厚。如图12所示,该病例心肌广泛肥厚,心包有明显积液,其LGE特征为:1)LGE多位于心肌中层;2)分布于左室下外侧壁。这种强化特征在Fabry病的诊断中具有一定特征性。


图12


五、小结


1、LGE是目前在体检测心肌纤维化瘢痕的一项主要磁共振技术。

2、心肌LGE特征分析在不同心肌疾病诊断和鉴别诊断中具有重要意义。

3、影像诊断中,需注意LGE特征在诊断不同心肌疾病中的局限性(特异性问题)。在利用LGE的各种形态和类型特征进行图像判读的同时,还需结合心脏的结构、功能等特征进行综合分析。

4、心肌LGE不仅在心脏疾病的诊断和鉴别诊断中具有重要意义,在预后判断中也具有重要意义,值得未来研究。


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