心臟磁力共振成像灌注

CMR灌注越來越多地用於心臟成像以檢測可誘導的心肌缺血,並且已針對其他成像方式例如侵入性血管造影或 FFR進行了充分驗證。最近的幾項大規模研究表明,SPECT 成像具有非劣效性或優越性。它越來越多地被確立為冠狀動脈疾病患者預後的標誌。

跡象

進行此測試的主要原因有兩個:

  1. 評估先前通過標準冠狀動脈造影術或 CT 冠狀動脈造影術確定的一條或多條冠狀動脈狹窄(變窄)的重要性。這通常被心臟病專家用來確定是否應該通過血管成形術或冠狀動脈旁路手術來治療冠狀動脈狹窄。
  2. 篩查有胸痛和冠狀動脈疾病危險因素的患者,以評估可能由其中一根冠狀動脈狹窄引起的局部缺血。然後(如果它顯示缺血)可以用另一種成像方式進一步研究,以直接對冠狀動脈成像,例如侵入性冠狀動脈造影。

與核成像方式(PET和SPECT)相比,CMR 灌注不涉及電離輻射的使用,因此可以多次使用而不會給患者帶來暴露於輻射的風險。

它是一種非侵入性測試,通常被認為是一種安全的程序,並且患者可以很好地耐受。

機制

大多數掃描是使用壓力/休息執行的,該協議使用腺苷作為壓力源,通過冠狀動脈“竊取”現象誘導心肌缺血。一些中心使用強心劑多巴酚丁胺對心臟施加壓力,圖像的解釋方式類似於多巴酚丁胺負荷超聲心動圖。

腺苷應激

以 140 µg/Kg/min 的速度靜脈輸注腺苷3 分鐘,同時連續記錄心率和血壓以誘發充血。在此之後,通過對側手臂上的肘窩靜脈向腺苷注射 0.05 mmol/kg 的钆螯合物。

掃描

通常,每個心動週期在左心室的基底、中間乳頭和心尖水平採集 3 個短軸切片,每個 10mm 厚。使用單次前瞻性門控平衡 TFE 序列,典型分辨率為 2.5 x 2.5mm。然後讓患者休息,直到腺苷的血液動力學效應停止。然後在靜止時執行相同的掃描。

圖像分析

圖像存儲為視頻文件,並在專用工作站上進行分析。大多數臨床掃描都是通過視覺上並行比較壓力和靜息掃描來定性分析的。在正常掃描中,在負荷掃描和靜息掃描中,可以看到在整個左心室中心肌從黑色均勻地變為中灰色第 1 次通過進入心肌。在異常掃描中,由於供應血液的冠狀動脈變窄,血液因此钆進入的速度較慢,因此心肌區域變灰的速度會比周圍組織慢。這稱為灌注缺陷,通常代表心肌缺血。它可能在靜息掃描和壓力掃描中都可以看到,在這種情況下,它被稱為匹配的灌注缺陷,可能是由於先前心肌梗塞的區域或疤痕所致。如果僅在負荷掃描中可見,則稱為可誘導灌注缺陷區域。使用 AHA 17 節段模型描述左心室中灌注缺陷的位置。

限制

由於下面列出的相對或絕對禁忌症,不能對所有患者進行負荷 CMR,這是一個問題,特別是對於裝有起搏器或嚴重腎功能衰竭的患者。
圖像的採集對心律非常敏感,對心房顫動、二聯症或三聯症患者的掃描有時質量低下並且可能無法解釋。
由於血池和心肌之間的高對比度,通常會出現看起來像薄的心內膜下缺血區域,稱為吉布斯偽影,然而,這在允許更高分辨率成像的新技術中不太常見。
對於既往有過心肌梗死或冠狀動脈旁路手術史的患者,圖像可能很難解讀,在這種情況下,掃描分析需要輔以另一種成像方式。

禁忌

  • 任何對 MRI 掃描有禁忌症的患者,尤其是裝有起搏器的患者
  • 患有嚴重哮喘的患者,因為腺苷可能會引發哮喘發作
  • 患有嚴重腎功能不全的患者,因為钆造影劑引起腎源性系統性纖維化(NSF)的風險非常小,因此當eGFR小於 30 時禁用。
  • 在測試前心電圖上有心臟傳導阻滯的患者,因為腺苷可能會使情況變得更糟。
  • 患有嚴重幽閉恐懼症的患者,因為 MRI 掃描儀是封閉的

不良事件

接受腺苷輸注後,患者通常會出現一些輕微的症狀,例如感覺熱、出汗、呼吸短促、噁心,並註意到他們的心跳加快。這些,如果發生,會在停止輸注腺苷後迅速消退(通常在 60 秒內)。

還有許多更嚴重但不太常見的副作用,包括短暫性心臟傳導阻滯、支氣管收縮和由钆造影劑引起的過敏反應的風險為萬分之一。這些總是可以成功治療,沒有長期的副作用。

腺苷輸注與一些非常罕見但非常嚴重的副作用有關,包括急性肺水腫和心臟驟停(約 1000 名患者中有 1 人發生)

掃描前12小時

在掃描預約前的 12 小時內,您必須沒有任何
含咖啡因的飲料、食物或藥物。 這包括:

  • 茶/咖啡
  • 熱巧克力
  • 阿華田或好立克
  • 汽水
  • 含咖啡因的止痛藥或感冒藥
  • 巧克力

掃描期間

在最初的 15 分鐘內,將對您的心臟進行掃描,以了解它的工作情況。在此之後,您的心臟將受到一種叫做腺苷的藥物的“壓力”,它可以使您的心臟像鍛煉一樣更加努力地工作。

您只會接受這種藥物約 3 分鐘。
在最初的 30 秒到一分鐘內,您可能不會注意到任何事情。 一分鐘後你可能會開始感到有點喘不過氣來,胸悶,臉紅。

3 分鐘後,將進行更多掃描,您將接受造影劑注射顯示心臟的血液供應。
此掃描大約需要 1 分鐘,在此期間腺苷注射關閉您的任何症狀都會在幾秒鐘內消失。

掃描的壓力部分完成後,還會有 20 分鐘掃描。

當你的心受到壓力時,你將與工作人員,並將受到密切監控

掃描後

檢查後沒有什麼特別要做的,您可以正常飲食和服用藥物。

比較 CTA 掃描和 MRA 掃描

眾所周知,應對冠狀動脈疾病 (CAD) 流行病的重要性,我們可以使用的準確識別和管理它的工具正在以非常積極的方式發展。

計算機斷層掃描 (CT)和磁共振成像 (MRI)這兩種重要的診斷工具在冠狀動脈粥樣硬化的評估中起著至關重要的作用。這些方式使臨床醫生能夠使用冠狀動脈 CT 血管造影 (CTA) 和磁共振血管造影 (MRA) 進行無創診斷測試,從而減少患者創傷並降低醫療保健成本。

然而,對採用無創方法診斷 CAD 的抵制,加上當今充滿挑戰的經濟,有可能阻礙推進該技術及其臨床應用的進展。

有價值的診斷

自 1960 年代以來,我們一直依靠直接冠狀動脈造影來觀察冠狀動脈疾病和指導護理。雖然該程序是安全的,但有利有弊。它是侵入性的,這對患者來說是有壓力的並且是昂貴的。許多人認為,儘管它的價值已得到證實,但患者在接受干預方面處於滑坡狀態,而且通常沒有發現明顯的狹窄,這是血管造影前測試假陽性的結果。直到最近,揭示冠狀動脈斑塊的位置、範圍和穩定性的工具都是侵入性的:血管造影術和血管內超聲。

然而,在過去十年中,人們越來越希望 MRA 和CTA 掃描可以在臨床情況下成為斑塊發現的無創替代品。這些包括門診胸痛評估,或用於動脈粥樣硬化臨床前識別的篩選應用。結果可能意味著通過更準確的診斷和節省醫療保健成本來提供更好的護理。

但還有其他問題。儘管在分析患者的臨床風險方面取得了進展,但一個持續存在的現實是,超過一半的疾病是作為緊急情況被發現的。此外,超過半數因急性冠狀動脈綜合徵而到我們急診室就診的人在前一天甚至沒有資格獲得旨在初級預防的藥物治療。而且,我們知道急性冠狀動脈綜合徵中的大多數罪魁禍首斑塊不是狹窄斑塊。如果這看起來很複雜,那是因為它很複雜。

最後,成像世界並非沒有偏見,醫療保健資金的流動極大地影響了“傳統”或“感知”醫學智慧的變化。通俗的頭條新聞,甚至是同行評審期刊的頭條新聞,都可以讓我們所有人對一些新的和重要的事情感到興奮。學習包含“螺旋”、“門控”、“T1 加權”、“相位編碼”和“劑量調製”等術語的新詞彙以及理解統計數據是必不可少的。這個列表幾乎是無窮無盡的,而且令人困惑。讓我們試著在這裡澄清一些。

CTA 掃描和 MRA 掃描背後的科學

CTA 掃描是一項 X 射線研究,它利用碘化靜脈造影劑來改變冠狀動脈血液和心肌的輻射吸收特性。儘管動脈的口徑很小且持續運動,但現在的技術可以解析這些血管,成功地創建圖像,這些圖像實際上是對比組織衰減特性的圖。

MRA 掃描通常在不使用靜脈造影劑的情況下進行。它依賴於氫質子(主要在水中)的磁性和量子自旋特性。心臟及其血液供應位於磁鐵的中心孔中,其數万億和數万億個氫原子核在非常強的磁場中排列。然後用射頻能量對它們進行脈衝處理。該能量的返回用於創建射頻圖,這是一個高對比度的軟組織圖像“切片”。

通過這兩種技術,圖像都是心臟的切片,其中的圖片元素是通過複雜的計算機處理流程創建的。圖像切片具有確定空間分辨率的 3-D 屬性(CT 優於 MRI),以及允許組織表徵的對比靈敏度(MRI 優於 CT)。與所有圖像一樣,這兩種工具都受到限制信息內容的偽影的影響。此外,這些圖像來得正是時候,運營開銷也很高。此外,這兩種工具都最適合選擇性臨床情況,在這些情況下,重要發現的預測試概率是中等的。因此,讓我們探討一下每種冠狀動脈成像的差異和適應症。

更清晰的 CTA 掃描視圖

探索每種類型的冠狀動脈成像的差異和適應症的最佳方法是在現實生活中,而不是研究情況。

今天美國可能沒有一個大都市地區沒有 64 層 CT 掃描儀。在過去的五年中,64 層 CT 一直是通過心臟進行高分辨率 X 射線衍生切片的主力掃描儀。有四家優秀的競爭廠商:GE、飛利浦、西門子和東芝。已經有大量試驗表明,在臨床上有心臟導管插入術的人群中,檢測狹窄的冠狀動脈節段和量化斑塊體積的準確性很高。

還有一些結果研究表明,在急診室的低危和中危人群中進行 CTA 掃描是一種安全有效的分診工具。但這是以電離輻射、靜脈造影劑、控制心率和規律性的需要以及大量冠狀動脈鈣的特殊圖像困難為代價的。除了這些問題之外,報銷的不確定性和成像專業之間嚴重的“地盤”戰爭,以及隨之而來的混亂狀態。

CTA 掃描相對於 MRA 的主要賣點和領先優勢是空間分辨率。普通掃描儀在通過 CT 掃描儀孔的大約 15 秒屏氣行程期間,可在任何平面分辨率圖像上快速獲取 0.5 毫米。也就是說,在任何傾斜平面中觀察到的每張圖像上顯示的組織體積為 0.5 x 0.5 x 0.5 毫米。這個分辨率足以研究冠狀動脈的所有重要部分。在理想情況下,含鈣和不含鈣的斑塊可以量化為無、輕度、中度和重度。

心臟 CTA 掃描的最佳應用是在預期很少或沒有冠狀動脈疾病並且可以縮短心臟檢查的情況下。因此,臨床情況為低到中等風險的患者確實有明確的 CTA 掃描指徵。在急診科,對於心肌酶陰性且心電圖 (ECG) 平均的患者,正常或接近正常的 CTA 可以有效排除顯著狹窄,因為其陰性預測值高,幾乎 100%。這可以避免進一步研究的需要,特別是侵入性血管造影術。

在門診環境中,對於急性和慢性胸痛病例——同樣是低到中等風險——可以選擇 CTA。對於不確定的壓力測試數據或如果患者無法運動,尤其如此。CTA 掃描可以選擇作為有或沒有灌注信息的壓力測試的替代方法。這些信息完全是結構性的而不是功能性的,但是,負面的高質量掃描可以結束胸痛檢查的心臟方面。

使用 CTA 掃描作為無症狀個體的篩查測試尚未得到官方認可。然而,由於我們知道大多數急性冠狀動脈綜合徵發生在無症狀的低至中度風險人群中,因此存在一個明顯的難題。如果掃描質量好、成本低且輻射劑量低於 3 毫西弗 (mSv),那麼公眾反對對具有令人擔憂的家族史的中等風險患者進行 CTA 篩查的反對意見就會減少。

對有支架或接受過冠狀動脈旁路移植術 (CABG) 的患者進行 CTA 掃描怎麼樣?雖然有關於檢測支架內再狹窄和隱靜脈移植物通暢度的高靈敏度的文獻,但大多數活躍的中心發現 CTA 的應用更具挑戰性。這主要是由於金屬偽影的普遍存在,金屬偽影降低了測試的診斷準確性,並且通常縮小了目標冠狀動脈的尺寸。研究這些 CTA 患者的價值有限。

有用但麻煩

在 CT 中,我們談到採集協議。在 MRI 中,我們談到成像序列。理解構成這項驚人技術基礎的物理學原理和量子理論是一項艱鉅的任務。然而,有必要了解正確的 MRI 序列來回答臨床問題。

此外,MRA 考試非常耗時——可能需要一到兩個小時。圖像是非常可取的,它描述了心臟結構、心肌活力、血管擴張劑壓力灌注和多巴酚丁胺壓力壁運動。然而,在現實中,一台非常昂貴的機器長期依賴於每位患者。這使得常規使用 MRA 進行冠狀動脈粥樣硬化研究變得困難。

也就是說,在某些臨床情況下,沒有輻射暴露的冠狀動脈解剖信息是首要任務,尤其是在年輕人中。心臟 MRA 用於診斷疑似冠狀動脈異常。與 CTA 掃描相比,MRA 的空間分辨率降低並不是一項執行良好的研究的問題。該研究可以在沒有靜脈造影劑的情況下完成。血液和周圍軟組織之間的信號差異可以很好地識別冠狀動脈起源和近端左右動脈段,事實上,比直接插管更好。

川崎病是一種兒童早期血管炎,可引起冠狀動脈瘤或明顯閉塞。這是冠狀動脈 MRA 的一個很好的作用,作為一項初步研究,並且可以在沒有電離輻射的情況下連續重複。在一般成年人群中,可以成功檢測出左主乾或三支冠狀動脈疾病,但與 CTA 掃描相比,準確性較低,至少在迄今為止已發表的研究中是這樣。

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