功能磁共振成像對心肌鐵超負(fù)荷的定量研究.pdf

1、第一部分體外不同鐵濃度模型MR定量測量:1.5T與3.0T的比較研究
　　目的:探討MRI對體外不同鐵濃度模型定量測量的可行性,并比較1.5T和3.0T磁共振對體外鐵濃度模型定量測定的準(zhǔn)確性。
　　材料和方法:制作2組不同鐵濃度梯度的體外模型,一組鐵濃度梯度范圍為0-5.0mg/ml。另一組鐵濃度梯度范圍為0-1.00mg/ml。于同一天分別行1.5T和3.0TMR掃描,掃描序列包括短軸位FSE/T1WI、FRFSE/T2W

2、I、T2map和T2*map,掃描范圍從溶液頂部至底部。兩位研究者分別獨自測量體外鐵濃度模型的MR圖像,測量指標(biāo)包括T1WI和T2WI信噪比、T2、R2、T2*和R2*值。測量指標(biāo)的一致性采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分析。鐵濃度與T1WI信噪比、T2WI信噪比、T2、R2、T2*和R2*值的關(guān)系使用Pearson相關(guān)分析。
　　結(jié)果:兩位研究者對體外鐵濃度模型MR圖像測量指標(biāo)T1WI信噪比、T2WI信噪比、T2、R2、T2*和R2*值一致性評

3、價的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)均大于0.900(P<0.001)。T2WI信噪比、T2和T2*值與鐵濃度在1.5T和3.0TMR上均呈非線性相關(guān)。在1.5TMR上,當(dāng)鐵濃度<1.5mg/ml時,T1WISNR、R2與鐵濃度呈顯著性正相關(guān)(P<0.05);當(dāng)鐵濃度≥1.5mg/ml時,T1WI信噪比、R2與鐵濃度呈顯著性負(fù)相關(guān)(P<0.001)。R2*則在鐵濃度<2.5mg/ml時,與鐵濃度呈顯著正性線性相關(guān)(P<0.001);鐵濃度≥2.5mg/ml

4、時,R2*與鐵濃度呈明顯負(fù)性線性相關(guān)(P=0.008)。而在3.0TMR上,當(dāng)鐵濃度<1.5mg/ml時,T1WI信噪比與鐵濃度無顯著性線性關(guān)系(P=0.301);當(dāng)鐵濃度≥1.5mg/ml時,T1WI信噪比與鐵濃度呈顯著性負(fù)相關(guān)(P=0.001)。當(dāng)鐵濃度<0.90mg/ml時,R2和R2*值與鐵濃度呈正相關(guān)(P<0.05);當(dāng)鐵濃度≥0.90mg/ml,R2和R2*值與鐵濃度呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。
　　結(jié)論:MRI對體

5、外不同鐵濃度模型的定量測定準(zhǔn)確性高、可重復(fù)性好和穩(wěn)定性強(qiáng),且1.5TMR在測定鐵濃度上優(yōu)于3.0T。
　　第二部分兔心肌鐵超負(fù)荷模型的MR定量研究
　　目的:探討磁共振T2*map成像定量測量兔心肌鐵超負(fù)荷模型心肌鐵負(fù)荷的可行性。
　　材料和方法:日本長耳兔11只,10只作為心肌鐵超負(fù)荷實驗組,一只作為正常對照組。大腿深部肌肉注射含鐵量為50mg/ml右旋糖酐鐵劑(注射劑量為50mg/kg),每周注射一次,共注射12周

6、。11只兔子在注射右旋糖酐鐵前全部進(jìn)行MRI檢查,實驗組兔注射右旋糖酐鐵一周后復(fù)查MRI檢查。MR掃描序列包括心臟短軸位的雙反轉(zhuǎn)恢復(fù)-FSE(DIR)、三反轉(zhuǎn)恢復(fù)-FSE(TIR)和T2*map序列以及肝臟和雙腎軸位FSPGR/T1WI、SSFSE/T2WI和T2*map序列。定量分析兔的心肌豎脊肌信號強(qiáng)度比、肝臟豎脊肌信號強(qiáng)度比、雙腎豎脊肌信號強(qiáng)度比及心臟、肝臟、雙腎、豎脊肌的T2*和R2*值。動物模型處死后取心臟、肝臟和雙腎,固定后

7、行離體標(biāo)本MRI檢查,之后取部分心肝腎組織進(jìn)行鐵沉積病理切片。所有兔子在行MRI檢查前一天,抽取3ml靜脈血查血清鐵。測量參數(shù)之間的相關(guān)性分析使用Pearson相關(guān)。
　　結(jié)果:心肌T2*、R2*值、DIR心肌/豎脊肌信號強(qiáng)度比與注入鐵含量呈顯著線性相關(guān)(P<0.05),而TIR心肌/豎脊肌信號強(qiáng)度比與注入鐵含量無顯著性線性相關(guān)(P>0.05)。心肌T2*、R2*值與肝T2*、R2*值相關(guān)性分析不具有顯著性(P>0.05)。肝T2

8、*和R2*與注入鐵含量無顯著線性相關(guān)(P>0.05)。腎T2*、R2*值與注入鐵含量具有明顯線性相關(guān)(P<0.001),而T1WI和T2WI腎/豎脊肌信號強(qiáng)度比與注入鐵含量無顯著線性相關(guān)性(P>0.05)。心肝腎MR測量結(jié)果與血清鐵無顯著相關(guān)(P>0.05)。離體心、腎T2*和R2*值與注入鐵含量成線性相關(guān)(P<0.05),離體肝T2*和R2*值與注入鐵含量無線性相關(guān)(P>0.05)。心肌T2*的下降趨勢與心肌病理學(xué)結(jié)果相一致。

9、　　結(jié)論:MR-T2*map序列可以準(zhǔn)確的測量心肌鐵超負(fù)荷兔的心肌鐵負(fù)荷,可以為臨床鐵超負(fù)荷患者提供一種集診斷和治療后監(jiān)測鐵負(fù)荷的簡便、安全、無創(chuàng)、全面的方法。
　　第三部分兔心肌鐵超負(fù)荷模型心功能的MR評價
　　目的:應(yīng)用MR探討兔心肌鐵超負(fù)荷模型的心功能參數(shù)與心肌鐵負(fù)荷程度之間的關(guān)系,并評價心功能參數(shù)與肝鐵濃度之間的關(guān)系。
　　材料和方法:日本長耳兔11只,10只作為心肌鐵超負(fù)荷實驗組,一只作為正常對照組。對實驗組

10、兔按照每只50mg/kg劑量,大腿深部肌肉注射含鐵量為50mg/ml右旋糖酐鐵,每周注射一次,共注射12周。11只兔子在注射右旋糖酐鐵前全部行心臟和肝臟MRI檢查,實驗組兔開始注射右旋糖酐鐵一周后復(fù)查MRI。掃描序列包括左心室連續(xù)短軸位cine、雙反轉(zhuǎn)恢復(fù)-FSE(DIR)、三反轉(zhuǎn)恢復(fù)-FSE(TIR)和T2*map序列和橫軸位肝臟FSPGR/T1WI、SSFSE/T2WI和T2*map序列。定量分析兔的心功能參數(shù)和心臟與豎脊肌T2*、

11、R2*值、心肌/豎脊肌信號強(qiáng)度比以及肝與豎脊肌T2*、R2*、T1WI和T2WI肝/豎脊肌信號強(qiáng)度比。動物模型處死后取心臟和肝臟,固定標(biāo)本后取部分心肝組織進(jìn)行鐵沉積病理切片。所有兔子在行MRI檢查前一天,抽取3ml靜脈血查血清鐵。心功能參數(shù)與注入鐵含量、血清鐵、T2*map測量值的相關(guān)關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析。
　　結(jié)果:左心室心功能參數(shù)中LVEDD、LVEDV、LVESV和LVEF與注入鐵含量具有顯著性的線性相關(guān)(P<0.

12、05),右心室心功能參數(shù)中RVEDV、RVESV和RVEF與注入鐵含量具有線性相關(guān)性(P<0.05)。左心室心功能參數(shù)中LVSV和LVCO與血清鐵具有中等線性相關(guān)性,而右心室心功能參數(shù)中RVEDV和RVESV與血清鐵具有顯著線性相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。LVESD、LVEDV、LVESV和LVEF與心肌T2*值呈顯著線性相關(guān)關(guān)系,LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV和LVSV與心肌R2*值具有線性相關(guān)性(P<0.05)。右心室

13、心功能參數(shù)中,RVEDV和RVESV與心肌T2*呈中等負(fù)相關(guān)性(P<0.05),而與心肌R2*呈正性線性相關(guān)(P<0.05)。心功能參數(shù)與肝MR測量結(jié)果無顯著性差異(P>0.05)。
　　結(jié)論:MRI是一種簡單、方便、全面和有效的評估體內(nèi)鐵負(fù)荷的方法,且能同時評價心功能,LVESV較LVEF能更好的反映心肌鐵超負(fù)荷時的心功能。
　　第四部分MR—T2*測定心肌鐵超負(fù)荷的臨床應(yīng)用
　　目的:應(yīng)用磁共振T2*map成像定量

14、測定鐵超負(fù)荷患者的心肌鐵負(fù)荷情況,并分析T2*值和其心功能參數(shù)之間的關(guān)系。
　　材料和方法:收集2010年10月至2012年10月在我院血液科住院的鐵超負(fù)荷患者8例(鐵超負(fù)荷組)。正常對照組均為健康志愿者,共22例。鐵超負(fù)荷組和正常對照組均在1.5T磁共振掃描儀上檢查,MR掃描序列包括左心室連續(xù)短軸位cine和T2*map序列以及肝胰脾T2*map序列。兩位研究者分別獨自測量所有的MR圖像。測量參數(shù)包括左右心室心功能參數(shù)、左心室1

15、6個心肌節(jié)段T2*和R2*值、肝胰脾及豎脊肌T2*和R2*值。兩位研究者測量的一致性使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)評價。鐵超負(fù)荷組和正常對照組的比較采用獨立樣本t檢驗,心、肝T2*值和心功能參數(shù)的關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析。
　　結(jié)果:兩位研究者對MRT2*map的心肌、肝胰脾T2*和R2*值以及心功能參數(shù)測量的一致性均大于0.900(P<0.001)。有4例鐵超負(fù)荷患者存在心肌鐵超負(fù)荷,心肌T2*<20ms心肌節(jié)段共30段。8例鐵超負(fù)荷患

16、者中7例有肝鐵超負(fù)荷和5例脾鐵超負(fù)荷患者。鐵超負(fù)荷組患者肝和脾的T2*值與正常對照組比較有顯著差異(P<0.05)。鐵超負(fù)荷組胰腺和豎脊肌無鐵超負(fù)荷。左心室心肌壁厚度和右心室心腔內(nèi)徑、雙心室的每搏輸出量及射血分?jǐn)?shù)都在正常參考范圍內(nèi)。左心室的收縮末期內(nèi)徑較正常對照組明顯擴(kuò)大(P=0.005),而舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、收縮末期心腔容積(LVESV)和舒張末期心腔容積(LVEDV)雖然大于正常對照組,但是不具有統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)