mri在非侵入性心肌耗氧量測(cè)量中的初步研究

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1、提要心臟是人體耗氧最大的器官之一，約占機(jī)體總耗氧量的十分之一，即使在安靜狀態(tài)下，心肌也要從冠狀動(dòng)脈循環(huán)中攝取約75%可利用的氧，因此，血氧供給與需求之間的平衡對(duì)維持心臟正常舒縮功能都能起著至關(guān)重要的作用，許多心血管疾病在進(jìn)入臨床階段前，大多就存在心臟氧代謝的異常，因此，心臟氧代謝的研究異常重要。我們知道，冠狀動(dòng)脈循環(huán)的主要功能就是供給心臟代謝需要的氧，心臟由冠狀動(dòng)脈供血，心肌攝取冠狀動(dòng)脈循環(huán)中可利用的氧，繼而，經(jīng)冠狀竇回流入右心房，心臟從血流中攝取一部分氧，造成了冠狀動(dòng)脈與冠狀竇血氧飽和度差值，因此，定量冠狀竇血氧飽和度可以間接反映心肌的耗氧量。本研究通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究及臨床研究兩部分，初步探討

2、MRI心肌耗氧量測(cè)量的可行性及臨床應(yīng)用價(jià)值。I中文摘要MRI在非侵入性心肌耗氧量測(cè)量中的初步研究目的:旨在研究MRI檢測(cè)血液血氧飽和度的可行性，探討其在無創(chuàng)性冠狀竇血氧飽和度測(cè)量中的應(yīng)用，并根據(jù)Fick’s定律，探討MRI冠狀竇血氧定量法在心肌耗氧量測(cè)量中的應(yīng)用；研究MRI無創(chuàng)性檢測(cè)心肌耗氧量技術(shù)在健康人、射血分?jǐn)?shù)正常性心衰患者中的應(yīng)用價(jià)值。材料和方法：1.在MRI檢測(cè)血液血氧飽和度的研究中，體外制備8組血氧飽和度為30%~94%的靜脈血液樣本，其中3組樣本不合格，共有5組列入研究，對(duì)5組樣本進(jìn)行MRI多回波自旋回波序列掃描，獲得的圖像經(jīng)后處理軟件分析，測(cè)量每組樣本中每份小樣本的T2值，根據(jù)L

3、uz-Meiboom兩體化學(xué)模型1/T2=1/T2O+2K(1–%HbO2/100%)，利用Matlab軟件進(jìn)行最小二乘法曲線擬合，獲取5組樣本血氧飽和度-T2關(guān)系曲線圖，并最終確定K值及T2O值；2.在MRI無創(chuàng)性冠狀竇血氧飽和度測(cè)量的研究中，以6位健康人作為研究對(duì)象，其中，男性3例，女性3例，MRI掃描采用多回波自旋回波序列掃描，冠狀竇定位分別為距離冠狀竇口0mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm處，將獲得的圖像進(jìn)行后處理測(cè)量T2值，并根據(jù)第一部分所獲得的%HbO2-T2關(guān)系曲線圖，計(jì)算相對(duì)應(yīng)的血氧飽和度值，并研究距離冠狀竇口不同距離處的冠狀竇血氧飽和度的變化趨勢(shì)，確定準(zhǔn)確

4、的定位標(biāo)準(zhǔn)；3.MRI冠狀竇血氧定量法在心肌耗氧量測(cè)量中的應(yīng)用中，根據(jù)Fick’s定律，即心肌耗氧量MVO2={(%aO2?%csO2)×CBF×[Hb]×1.36per100g左心室質(zhì)量}，即只要獲得冠狀動(dòng)脈血流量、冠狀竇血氧飽和度及心肌質(zhì)量，就可以得到MVO2，本部分研究以30位健康人作為研究對(duì)象，其中男15例，女15例，并進(jìn)行相關(guān)MRI掃描，包括FIESTA序列、電影相位對(duì)比序列及多回波自旋回波序列掃描，其中，獲得的FIESTA序列、電影相位對(duì)比序列圖像傳送至GE公司AWReportCARD軟件進(jìn)行后處理，分別獲得左心室容積及冠狀動(dòng)脈左前降支平均血流量參數(shù)，左心室質(zhì)量通III過左心室容積

5、乘以心肌密度（1.05g/l）獲得，冠狀竇血氧飽和度獲得方法同上一部分，冠狀動(dòng)脈血氧飽和度通過外周動(dòng)脈血?dú)夥治霁@得，血紅蛋白濃度通過外周靜脈血常規(guī)獲得，綜合上述數(shù)據(jù)，根據(jù)Fick’s定律計(jì)算MVO2，獲得健康人參考值，男女健康組之間進(jìn)行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；4.在臨床應(yīng)用中，25例射血分?jǐn)?shù)正常性心衰患者作為病例組，30例健康志愿者作為對(duì)照組，所有樣本進(jìn)行MRI相關(guān)檢查（同上），其中，7例患者進(jìn)行了心導(dǎo)管檢查，抽取了冠狀竇血液樣本進(jìn)行血氧飽和度實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，病例組與對(duì)照組進(jìn)行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，而MRI定量冠狀竇血氧飽和度法與心導(dǎo)管法進(jìn)行相關(guān)性分析，評(píng)估MRI無創(chuàng)性心肌耗氧量測(cè)量技術(shù)的可行性與準(zhǔn)確性。結(jié)

6、果：1.在體外MRIT2值與血氧飽和度相關(guān)性研究中顯示，隨著血液樣本血氧飽和度（%HbO2）的遞增，T2值亦呈遞增趨勢(shì)，通過最小二乘法法則進(jìn)行-1T2-%HbO2曲線擬合，并獲得K值與T2O值分別為14.036s、229.5157msec。2.在MRI無創(chuàng)性冠狀竇血氧飽和度測(cè)量的研究中顯示，距離冠狀竇口距離越近，冠狀竇血氧飽和度越高，而且，在距離竇口30mm以內(nèi)，距離冠狀竇口越來越近，冠狀竇血氧飽和度越來越高（（Δ%csO2）0-30mm=20.500±2.074%），而在距離竇口30mm以外，冠狀竇血氧飽和度幾乎無明顯變化（（Δ%csO2）30-50mm=4.833±1.329%）。3.MR

7、I在健康人心肌耗氧量測(cè)量中的應(yīng)用中顯示，男性對(duì)照組冠狀動(dòng)脈左前降支平均血流量CBF、冠狀竇血氧飽和度%csO2、心肌質(zhì)量及心肌耗氧量分別為111.32±16.57ml/min、50.80±4.36%、124.56±12.36g、10.56±2.10ml/（min·100g），而女性對(duì)照組冠狀動(dòng)脈左前降支平均血流量CBF、冠狀竇血氧飽和度%csO2、心肌質(zhì)量及心肌耗氧量分別為110.18±14.92