Radiology：扩散张量成像在梗死后心肌微结构的变化中的应用

心脏扩散张量成像(cDTI)序列可以在体内表征心肌微结构。在cDTI中，反映水分子扩散大小和各向异性的标记物平均扩散系数和分数各向异性(FA)会在心肌梗死后发生相应的变化。然而，人们对于反映层流片取向的螺旋角(HA)和次级特征向量角(E2A)的区域变化及其与左室射血分数(LVEF)长期恢复的关系知之甚少。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究评估了ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者cDTI生物标志物的一系列变化，并明确了其与长期左室重构之间的关系，为临床提供了早期评价心肌梗死后心肌功能相关改变的影像学手段。

本项前瞻性研究共纳入30名受试者，每名受试者均在STEMI再灌注后5天和3个月接受了心脏MRI (3T)检查。具有二阶运动补偿的自旋回波cDTI（大约持续时间13分钟;三个部分;获得b值分别为100秒/mm2[3次]、200秒/mm2[3次]、500秒/mm2[12次]的18个非共线扩散加权扫描）、功能图像和延迟钆剂增强图像。采用多元回归分析评估急性cDTI参数与3个月LVEF之间的关系。

与远端心肌相比，急性梗死心肌的FA maps上的FA、E2A和RHM的心肌均较远端心肌减少（平均远端FA = 0.36±0.02 [标准偏差]，平均梗死FA = 0.25±0.03，P <.001;平均远端E2A = 55°±9，平均梗死E2A = 49°±10，P <.001;平均远端RHM = 16％±6，平均梗死RHM = 9％±5，P <.001）。所有三个参数（FA、E2A和RHM）与3个月LVEF具有相关（分别为r = 0.68，r = 0.59和r = 0.53），而急性FA是3个月LVEF的独立预测因子（标准β= 0.56，P = 0.008），然后对多因素分析进行校正，并调整包括急性LVEF和梗死面积的各种因素。

图1 图中显示了细胞外体积(ECV)和（A）平均扩散系数(MD)及（B）各向异性分数(FA)在3个月时的相关性。MD和FA均与相应梗死区域的ECV值具有相关性。

图2 图表显示了急性扩散张量成像参数、梗死面积和3个月时左室射血分数(LVEF)百分比之间的相关性。A，在急性期和3个月扫描期间，梗死区域的平均各向异性分数(FA)值较低的患者梗死面积的变化明显较小。B, 3个月时LVEF受损的患者在急性期扫描中梗死段的RHM心肌细胞比例显著降低。急性梗死区域中较低的C、RHM和D的区域二级特征向量角（E2A）与低百分比3个月LVEF相关。EF =射血分数，MVO =微血管阻塞。

ST段抬高型心肌梗死后，急性梗死心肌的扩散各向异性分数降低。二级特征向量角的减少表明心肌在收缩期不能采用它们通常的陡峭方向，而在螺旋角图上具有右手方向的心肌细胞的减少可能反映了心内膜下心肌细胞组织的丢失。这些参数与3个月左心室射血分数之间的相关性显著表明，心肌梗死后心脏扩散张量成像在预测长期心肌重构方面具有潜在的临床应用价值。本研究结果为临床进一步解释梗死后心肌变化提供了影像学的相关数据支持，为临床早期评估心肌功能及重构情况提供了参考依据。

原文出处：

Arka Das,Christopher Kelly,Irvin Teh,et al.Acute Microstructural Changes after ST-Segment Elevation Myocardial Infarction Assessed with Diffusion Tensor Imaging.DOI:10.1148/radiol.2021203208