应用心脏磁共振Tissuetracking探讨右室长轴心肌应力与年龄性别的关系
【摘要】 目的 应用心脏磁共振Tissuetracking评估健康中国人右心室心肌长轴应力参数范围，以及分析其与年龄性别的关系。材料与方法 以在中国医科大学附属第一医院接受心脏磁共振扫描的100名健康志愿者为研究对象，年龄20~70岁，平均年龄(45.4±15.3)岁，10岁一个年龄段分为5组，每组20人，应用德国SiemensVerio3.0TMR自由进动稳态序列采集右心室电影序列图像，实施组织追踪技术获取右室长轴应力及应力率，并对结果进行统计学分析。纳入标准:无先天性或者获得性心脏疾病、无高血压、糖尿病、血脂异常、肥胖以及全身性疾病，左室收缩和舒张功能正常。结果 整体长轴应力峰值(globallongitudinalstrain，GLS)为(-24.2±4.6)%，女性与男性比较差异无统计学意义[(-24.7±5.3)%vs(-23.5±3.6)%，P>0.05];整体长轴应力峰值与年龄无相关性(P>0.05)，长轴收缩期应力率(GLSS')为-1.6±0.6(1/s)，女性与男性比较差异无统计学意义[-1.7±0.6(1/s)vs-1.5±0.7(1/s)，P>0.05)];长轴舒张期应力率(GLSD')为1.3±0.4(1/s)，女性与男性比较差异无统计学意义[1.3±0.3(1/s)vs1.4±0.4(1/s)，P>0.05];长轴收缩期应力率(GLSD')与年龄无相关性(P>0.05);长轴舒张期应力率(GLSD')与年龄亦无相关性(P>0.05)。结论 应用心脏磁共振Tissuetracking可以有效且可重复性获取右心室心肌应力参数，健康中国人右心室心肌长轴应力及应力率与年龄性别不存在显著相关性，因此右心室长轴心肌应力及应力率正常参数可以为临床右心室心脏疾病早期诊断提供参考标准。[关键词]心脏磁共振成像;组织追踪;右心室;应力;应力率;心肌;磁共振成像TherelationshipbetweenrightventricularmyocardialstrainandagegenderbycardiacmagneticresonancetissuetrackingWANGCongcong,LIUTing,ZHAOYu,LIPeiling*DepartmentofRadiology,theFirstHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,China*Correspondenceto:LiPL,E-mail:lipeilingcmu@163.comReceived15Jun2018,Accepted31Jul2018AbstractObjective:Usingcardiacmagneticresonancetissuetracking(CMR-TT)toevaluatethenormalrangeoflongitudinalstrainandstrainrateintherightventricularmyocardiumofhealthyChinesepeople,andtoanalyzeitsrelationshipwithageandgender.MaterialsandMethods:Acohortof100healthysubjectsfromeachdecadeoflifebetweenthe20and70infirsthospitalofChinaMedicalUniversitywithoutknowncongenitaloracquiredcardiovasculardisease,hypertension,diabetes,dyslipidaemiaandsystemicinflammatorydisordersunderwentCMR-TTassessmentofrightventricular(RV)myocardialstrainandstrainrate.TheirLVsystolicanddiastolicfunctionwerenormal.Results:Globallongitudinalstrain(GLS)(-24.2±4.6)%,femalevsmale[(-24.7±5.3)%vs(-23.5±3.6)%,P>0.05];thecorrelationbetweengloballongitudinalstrainandageP>0.05,longitudinalsystolicstrainrate(GLSS')-1.6±0.6(1/s),femalevsmale[-1.7±0.6(1/s)vs-1.5±0.7(1/s),P>0.05];longitudinaldiastolicstrainrate(GLSD')1.3±0.4(1/s),femalevsmale[1.3±0.3(1/s)vs1.4±0.4(1/s),P>0.05];thecorrelationbetweenlongitudinalsystolicstrainrateandageP>0.05;thecorrelationbetweenlongitudinaldiastolicstrainrateandageP>0.05.Conclusions:ThenormalvaluerangesoflongitudinalstrainandstrainrateoftherightventricularmyocardiuminhealthyChinesepeoplewereacquiredusingcardiacmagneticresonancetissuetracking.Andthelongitudinalstrainandstrainrateintherightventricularmyocardiumhavenocorrectionwithageandgender.Thereforethenormalvaluesoflongitudinalstrainandstrainratecanbeasensitivestandardfortheclinicalpre-diagnosis.Keywords cardiacmagneticresonance;tissuetracking;rightventricular;strain;strainrate;myocardium;magneticresonanceimaging作者单位:中国医科大学附属第一医院放射科，沈阳110001通信作者:李佩玲，E-mail:lipeilingcmu@163.com收稿日期:2018-06-15接受日期:2018-07-31中图分类号:R445.2;R337.2文献标识码:ADOI:10.12015/issn.1674-8034.2019.02.010Citethisarticleas:WangCC,LiuT,ZhaoY,etal.Therelationshipbetweenrightventricularmyocardialstrainandagegenderbycardiacmagneticresonancetissuetracking.ChinJMagnResonImaging,2019,10(2):126-129.本文引用格式:王聪聪,刘婷,赵宇,等.应用心脏磁共振Tissuetracking探讨右室长轴心肌应力与年龄性别的关系.磁共振成像,2019,10(2):126-129.应用心脏磁共振Tissuetracking探讨右室长轴心肌应力与年龄性别的关系王聪聪，刘婷，赵宇，李佩玲*·127·磁共振成像2019年第10卷第2期ChinJMagnResonImaging,2019,Vol10,No2http://www.cjmri.cn临床研究|ClinicalArticles近年来，越来越多的研究者认识到右室功能对于心血管疾病诊断的重要性，但受限于右室复杂的构造、浓密的心肌小梁、心室位于胸骨后的解剖结构以及复杂的运动等因素，使其测量手段受到极大限制[1]。虽然超声心动图以及斑点追踪技术在临床上应用相对较多，但其缺乏标准的参考点，并且手法依赖性极强[2]。另外，临床上较多应用左右心室射血分数对心血管疾病进行评估[3]，但越来越多的研究倾向于心肌应力及应力率。研究表明，心脏磁共振技术获取心肌应力是早期发现心血管功能紊乱的敏感指标[4]。心脏磁共振组织追踪(cardiacmagneticresonancetissuetracing，CMR-TT)技术可以快速准确地获取右室高质量的电影图像评估右室功能状态[5]。本研究的目的在于应用心脏磁共振Tissuetracking评估健康中国人右心室心肌长轴应力及应力率正常参数，进一步探讨其与年龄性别的相关性。1材料与方法1.1研究对象将在中国医科大学附属第一医院接受心脏磁共振扫描的100名健康志愿者(20~70岁)，10岁为一个年龄段分为5组，每组20人，平均年龄(45.4±15.3)岁。纳入标准:无高血压、糖尿病、肥胖、血脂异常以及心血管疾病，左室收缩和舒张功能正常。1.2扫描设备及方法应用德国SiemensVerio3.0TMR扫描仪及32通道表面相控阵心脏线圈。成像序列为自由进动稳态序列电影成像，应用心电门控和呼吸门控，患者取仰卧位，采集右心室基底部至心尖部短轴位电影及长轴位四腔心电影图像，主要成像参数:FOV286mm×340mm，矩阵216×256，TR3.40ms，TE1.70ms，时间分辨率40ms，层厚8mm。1.3图像处理将获取图像导入CVI42(5.9.1)后处理软件进行脱机工作，选定右心室长轴及短轴舒张时相，软件会应用特定右心室轨迹工具确定心内膜及心外膜，由经验丰富的操作者核查轨迹的准确性，必要时作适当调整，心肌小梁将被小心排除，在长轴标记三尖瓣平面和心尖位置，最后以右心室短轴舒张期时相任意点为追踪起点，获取长轴整体及局部应力和应力率峰值。1.4重复性观察者之间的差异性通过两名研究者用获取的心脏电影图像在20名被试中进行分析。同样的图像由操作者分别分析，独立记录结果进行盲评。观察者内部的差异性由一名观察者在7~10d的不同时间点分别对20名被试进行评估。1.5统计学分析对于标准分布，连续变量用平均值±标准差来表示。数据分析用SPSS软件进行。用Shapiro-Wilk测试来检测标准度。独立样本t检验用来比较不同性别的差异。Spearman'sRho相关测试用来评估应力及应力率和年龄之间的关系。通过Bland-Altman分析和组内相关系数计算平均偏差和一致性的95%区间来测试一致性。P<0.05认为差异有统计学意义。2结果2.1研究对象的基本情况对符合纳入标准的100名志愿者进行心脏磁共振扫描，具体的临床情况见表1，女性的身高、体重、体表面积以及左右心室舒张末期容积均小于男性(P<0.05)，但所有数值均在正常范围内。所有纳入的志愿者左右心室的射血分数均大于50%，男女无明显差异。2.2应力及应力率结果应力及应力率与性别的相关性具体参数、与年龄相关性具体参数见表2。研究表明，右心室心肌应力及应力率与年龄性别均没有显著相关性，见表3。3讨论3.1右心室心肌长轴应力及应力率的临床实用性该研究应用心脏磁共振组织追踪技术获取右心室长轴心肌应力及应力率的正常参数，并进一步得到其与年龄性别不存在显著相关的结论。因此，获取正常人的右心室心肌应力及应力率正常参数具有重要的临床研究价值，心肌应力及应力率作为心脏疾患预诊表1100名健康志愿者基本信息Tab.1Basicinformationof100healthyvolunteers性别年龄(岁)身高(cm)体重(kg)BSA(m2)LVEF(%)LVEDVi(mL/m2)LVESVi(mL/m2)RVEF(%)RVEDVi(mL/m2)RVESVi(mL/m2)女性(n=55)47.2±13.4163.4±3.160.3±7.51.6±0.169.0±8.159.8±8.920.6±6.562.5±7.652.4±7.223.6±7.1男性(n=45)43.3±13.3172.0±5.273.4±12.21.8±0.268.5±7.563.1±10.922.1±6.462.6±8.260.1±13.123.0±7.0总计(n=100)45.4±15.3167.3±6.666.2±11.81.7±0.268.7±7.361.3±10.021.3±6.562.6±7.855.9±10.923.3±7.1P值0.049<0.0010.001<0.0010.3900.0140.8500.879<0.0010.736注:BSA:体表面积;LV:左心室;RV:右心室;EF:射血分数;EDVi:舒张末期容积;ESVi:收缩末期容积·128·磁共振成像2019年第10卷第2期ChinJMagnResonImaging,2019,Vol10,No2http://www.cjmri.cn临床研究|ClinicalArticles断的敏感指标，可以更有效地为临床工作提供指导。Truong等[6]发表了包括50名(男22名，女28名)健康志愿者的心肌应力数据，整体长轴应力峰值与性别相关性为P>0.05，该研究未涉及心肌应力率。Liu等[7]报道了100名来自英国伯明翰大学心血管研究中心的正常志愿者右室长轴的正常参数。该两篇报道关于右心室长轴正常参数具有一致之处，即健康人右心室长轴应力不会随年龄性别的改变而发生变化，因此获取健康人的右心室长轴应力正常参数可以作为心肺疾病预诊断及愈后的更敏感的参照标准，可以为临床的早期、准确诊断与及时治疗提供良好的指导。3.2心脏磁共振Tissuetracking技术的优势目前临床上较多应用超声相关技术对患者心脏功能做出评价，超声技术虽经济、简便，可快速对全心结构及功能做出初步判断[8-9]，但其空间分辨率较低以及受限于声窗，并且手法依赖性极强，不同观察者之间的差异性也影响了观察结果的可信度[10-12]。而3.0TMR具有较高的空间分辨率，并且能够准确评估右心室整体及局部功能，心脏磁共振是测量心脏功能参数的金标准，采集的右室基底部至心尖部短轴位电影及长轴位四腔心电影图像，能够用来反复测量获取右室心肌应力、应力率及心功能参数，并且可以用于不同观察者之间的可重复性分析(图1)。射血分数(ejectionfraction，EF)值是评估心脏功能受损的另一种重要手段，在临床心血管疾病中有较多应用[13-14]，但临床上许多症状明显的疾病EF值并未出现显著下降，而是处于心脏自我保护的代偿阶段。因此，单凭EF值评价心功能并不可靠[15-16]，而心肌应力及应力率是发现亚临床心血管疾病更为敏感的指标[7，17-18]，能够在疾病初期EF值并未出现显著改变的情况下作为心功能受损的参考指标。3.3局限性该技术虽然应用了心电门控及呼吸门控，可以有效实时监测并提高图像质量，但该技术对患者心率具有严格要求，心率大于70次/min会对图像质量产生不同程度的影响[19-20]，并且该研究属于小样本研究，年龄跨度未能充分体现差异性。相信随着心脏磁共振技术的发展及研究者的努力，这些局限性均能得到克服。现阶段受限于各方面的原因，关于右心室心肌应力及应力率的相关研究很少，技术尚不成熟。因此该参数还未能在临床上广泛开展应用，但该数据全面、超前、准确等特点具有很高的临床实用性，相信未来会有更多的研究者参与研究，并且会将该技术运用于不同的右室疾病的患者中。表2右心室心肌应力及应力率(%)Tab.2Strainandstrainrateintherightventricular(%)性别GLSGLSS'GLSD'女性(n=55)-24.7±5.3-1.7±0.61.3±0.3男性(n=45)-23.5±3.6-1.5±0.71.4±0.4总计(n=100)-24.2±4.6-1.6±0.61.3±0.4P值0.1870.2250.072注:GLS:长轴整体应力峰值;GLSS':长轴收缩应变率峰值;GLSD':长轴舒张应变率峰值表3 应力随年龄变化情况(%)Tab.3Strainbyagedecile(%)年龄(岁)GLSGLSS'GLSD'20~29-24.5±3.6-1.79±0.41.41±0.4330~39-22.9±4.3-1.46±0.921.37±0.3740~49-24.6±4.4-1.42±0.811.38±0.3250~59-23.3±6.3-1.55±0.381.22±0.3060~69-25.5±3.9-1.78±0.331.33±0.31P值0.8550.2360.893注:GLS:长轴整体应力峰值;GLSS':长轴收缩应变率峰值;GLSD':长轴舒张应变率峰值图1 A:四腔心长轴应力;B~D分别为短轴周向应力基底部、中间部、心尖部应力。所有的图像均为舒张期。图中所示白色线内为对右心室的追踪，每个曲线图显示了右室每25个时相的应力值，包括峰值Fig.1 A:Longitudinalstraininthefourchamberview;B-D:Circumferentialstrainatbase,mid-cavityandapexrespectivelyintheshortaxisview.Allimagesshownareindiastole.Thewhitecolorontheimagesshowsthetrackingoftheventricle.Eachgraphshowsthestressvaluesforevery25phasesoftherightventricle,thepeakvaluewasrecorded.1A1B1C1D·129·磁共振成像2019年第10卷第2期ChinJMagnResonImaging,2019,Vol10,No2http://www.cjmri.cn临床研究|ClinicalArticles利益冲突:无。参考文献 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