3.0 T MRI在复杂型先天性心脏病双向Glenn分流术后的临床应用研究

摘要

目的:
　　 1.通过流体模型,检验3.0 T磁共振相位对比法成像(3.0 T PC-MRI)速度编码值(Venc)、编码方向的选择及其对恒定流体流速和变速流体流速测量的准确性和稳定性。
　　 2.探讨非屏气电影法用于不能配合屏气患者心功能检查的可行性及评价非屏气多时相采集电影回放法测量左心室功能的价值。
　　 3.采用相位对比法磁共振成像(PC-MRI)测量肺、体循环大血管血流动力学信息,探讨肺、体循环差异,同时验证PC-MRI对人体血流参数测量的准确性。
　　 4.探讨3.0 T MRI SE序列结合电影成像评价复杂型先天性心脏病(CCHD)双向Glenn分流术(BGS)后心内畸形、主心室功能和房室瓣功能的诊断价值。
　　 5.应用PC-MRI结合CE-MRI评估BGS后,肺血流量与肺血管发育关系,进而计算主-肺侧支血管血流量(APCF)和心内分流量。
　　 材料与方法:
　　 1.固定流体流速和Venc,检验不同编码方向的流体信息；固定流体流速和编码方向,检验不同Venc对固定流速的影响；固定Vene和编码方向,检验PC-MRI对不同恒定流速(注射流率0～5 ml/s)所测流速值与实际流速的差别；检验PC-MRI对变速流体测量的准确性；采用t检验以检验PC-MRI所测流速值与实际流速的差异是否具有统计学意义。
　　 2.采用非屏气法和多次屏气法快速稳态平衡进动序列(FIESTA)对15例健康志愿者进行3.0 T MRI检查,用Report Card软件分析左心室功能,比较两种方法测量所得心功能指标,包括左心室舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、射血分数(EF)、平均心肌质量(MM)、心输出量(CO)及相应的体表面积标准化的左心室舒张来期容积指数(EDVI)、心肌质量指数(MMI)、心脏指数(CI),采用配对样本t检验分析两种方法测量结果的差异性和相关性。
　　 3.使用GE 3.0 T MRI扫描仪,采用PC-MRI对15例健康志愿者的主肺动脉、右肺动脉、左肺动脉、主动脉、上腔静脉和下腔静脉进行血流测量,然后,计算各血管一个心动周期的净血流量和返流分数。采用配对样本t检验分析肺、体血流差异。
　　 4.采用Triple-IR和快速稳态平衡进动序列(FIESTA)对22例BGS术后患者进行心脏检查,用Report Card软件分析心内畸形、主心室和房室瓣收缩功能:分析3.0 T MRI测量主心室舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、射血分数(EF)及轴缩短率(FS)与超声心动图(UCG)测量相应指标的相关性:应用独立样本t检验分析BGS术后主心室舒张末期容积指数(EDVI)、收缩末期容积指数(ESVI)、心脏指数(CI)及EF与健康志愿者左心室相应功能指标的差异；应用Spearman等级相关对电影MRI所测的房室瓣返流程度与UCG进行检验分析。
　　 5.应用3.0 T PC-MRI对22例BGS术后患者肺、体循环各大血管进行血流测量,用Report Card软件计算主动脉搏出量(Qs),上、下腔静脉回流量(Qv),左、右肺动脉血流量(Qp)；APCF=Qs-Qv；心内分流量=Qv-Qp。应用CE-MRI测量肺血管发育指标。对肺、体循环血流差异及双肺动脉血流差异采用配对样本t检验；对肺血管发育指标与肺血流量关系采用Pearson’s和Spearman’s相关分析；对不同前向性血流组肺血流量及APCF的差异采用独立样本t检验；MRI与UCG对腔-肺吻合口测量的差异采用配对样本t检验和Pearson’s相关分析。将心内分流量与主心室舒张末期容积指数(EDVI)和UCG测量的房室瓣返流面积进行相关性分析。所有结果取P<0.05为差异有统计学意义。
　　 结果:
　　 1.只有选择层面(SLICE)或上、下(SI)编码方向才能正确反映质子流动的方向；在Venc适当大于实际流速时,不同注射流率PC-MRI所测流速值与流速真实值之间差异无统计学意义(t=-0.861,P=0.405),二者呈显著正相关关系(r=0.999,P<0.001)；3.0 T PC-MRI在测量变速流体的最大、最小和平均值与相应的实际流速一致性良好。
　　 2.非屏气法和多次屏气测得左心室各项功能指标分别为:EDV为(123.85±19.48)ml和(121.97±17.53)ml,ESV为(46.64±8.34)ml和(45.57±9.18)ml,EF为(62.65±5.12)％和(62.39±4.67)％,MM为(106.25±18.07)g和(106.25±18.07)g；EDVI为(70.44+7.11)ml/m2和(69.58±6.53)ml/m2,MMI为(60.83±5.45)g/m2和(60.17±6.34)g/m2,CO为(5.70±0.778)L/min和(5.69±0.88)L/min,CI为(3.26±0.24)L/min/m2和(3.27±0.30)L/min/m2。两种方法所得的上述各项指标经配对样本t检验,差异无统计学显著性意义(P值均>0.05),相关性良好(r=0.633～0.957)。
　　 3.主肺动脉、右肺动脉和左肺动脉一个心动周期的平均血流量分别为(69.42±12.35)mL,(38.78±6.81)mL和(32.27±6.49)mL,右肺动脉血流量显著大于左肺动脉血流量(t=3.092,P=0.004),左肺动脉返流分数明显大于右肺动脉返流分数(t=5.502,P=0.001)。主动脉一个心动周期的平均血流量为(70.1±12.42)mL；上腔静脉血流量(25.5±4.14 mL)明显低于下腔静脉血流量(42.14±9.26 mL)(t=-6.866,P<0.001),下腔静脉返流分数(9.77±1.83％)明显大于上腔静脉返流分数(6.86±1.92％)(t=4.250,P<0.001)。主、肺动脉搏出量及腔静脉回流量比值为1:1.009:0.974。
　　 4.Triple-IR结合FIESTA能清楚显示心内畸形和心脏大血管连接部畸形；3.0 TMRI测量获得的EDV、ESV、EF及FS与UCG测量值之间差异无统计学意义(P值均>0.05),二者相关性良好(r=0.727～0.99)；BGS术后,主心室EDVI、MMI及CI均较健康志愿者增大,但EF值较健康志愿者减低；电影MRI测量房室瓣返流程度与UCG测量结果呈显著正相关性(rs=0.712,P<0.001),二者对房室瓣返流严重程度测量的吻合度较好(Kappa=0.453,P=0.01)。
　　 5.BGS术后,肺、体循环血流量存在明显差异(Qs大于Qv,Qv大于Qp)；右肺血流量(56.1±10.9％)明显多于左肺血流量(43.9±10.9％):APCF为0.89±0.47 L/min,动脉前向性血流组明显多于静脉前向性血流组；PC-MRI测量肺血流量与CE-MRI测量肺动脉发育指标呈显著正相关(r=0.456～0.698)；MRI与UCG测量腔-肺吻合口宽度、峰值流速及压差呈显著正相关(r=0.427～0.858)；心内分流量(0.61±0.29 L/min)与主心室EDVI及UCG所测房室瓣返流面积呈显著正相关(r=0.806及r=0.685)。
　　 结论:
　　 1.选择合适的Venc和编码方向是准确测量流体动力学参数的前提；3.0 TPC-MRI能客观、准确地测量流体模型的动力学信息。
　　 2.非屏气法多时相采集电影MRI能较准确地测量左心室功能,而且可用于不能配合屏气患者的心功能检查。
　　 3.PC-MRI能够准确测量肺、体循环大血管血流量,所测健康志愿者的肺、体循环血流量及返流分数对心脏病患者的检查及术后复查具有重要参考意义。
　　 4.3.0 T MRI SE序列结合电影成像能准确评价CCHD患者BGS术后主心室的结构和功能,评价房室瓣返流方面与UCG相关性良好,具有较好的临床应用价值。
　　 5.3.0 T PC-MRI测量肺血流量与CE-MRI测量肺血管发育指标具有良好相关性,二者结合可更好地评估整体肺血情况；心内分流量与EDVI及房室瓣返流关系密切；APCF对治疗决策及评估预后有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章 基础实验部分

3.0 T MRI相位对比法对流体模型的定量测量研究

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、小结

参考文献

第二章 正常对照部分

第一节 非屏气法电影MRI对健康志愿者左心室功能的测量研究

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、小结

参考文献

第二节 PC-MRI对健康志愿者肺体循环血流动力学的测量研究

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、小结

参考文献

第三章 临床应用部分

第一节 复杂先天性心脏病双向Glenn分流术后:心脏结构和功能的3.0 T MRI研究

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、小结

参考文献

第二节 复杂先天性心脏病双向Glenn分流术后:3.0 T MRI评价肺体血管形态和血流

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、小结

参考文献

全文总结

综述

参考文献

英文缩略词表

攻读学位期间科研成绩

致谢

统计学证明