呼吸方式对AA、MPA血流动力学指标PC-MRI测定值的影响

薛米娜，于铁链，韩 艳，李 东

(天津医科大学总医院，天津300052)

相位对比磁共振成像(PC-MRI)既能显示血管解剖结构，又能提供血流动力学信息，具有多层面、多平面任意方向成像的优点，可无创测定对主动脉和肺动脉血流速度、血流量等血流动力学指标［1～4］。PCMRI可在屏气和平静呼吸状态下测定血流动力学指标，但呼吸方式对测量结果的影响尚不明确。为此我们于2012年1～9月进行了如下研究。

1 资料与方法

1.1 临床资料 研究对象为35例健康志愿者，男20例、女15例，年龄23～57岁，中位年龄29岁;心率59～86次/min。所有志愿者均知情、同意。

1.2 血流动力学指标测定 采用GE 1.5T Signa磁共振扫描仪，8通道心脏相控阵线圈，应用呼吸门控及心电门控;二维快速稳态进动采集(FIESTA)序列获得胸部冠状位和轴位像。定位升主动脉(AA)和肺主动脉(MPA)。分别取吸气末屏气和呼气末屏气获得相应的FIESTA定位像，平静呼吸定位取两者的中间层面。按照上述定位方向，采用Fast Cine PC序列对AA和MPA行单层多时相扫描，分别用三种方式进行呼吸控制:①吸气末屏气单次屏气采集;②呼气末屏气单次屏气采集;③平静呼吸采集。主要成像参数:① FIESTA序列短轴位:TR/TE min full/min full，翻转角 45°，带宽 125 kHz，FOV 35 cm×35 cm，矩阵224×224，扫描层厚6mm，NEX 1，相位FOV 0.75。②Fast Cine PC序列:TR/TE自动选择最小重复时间/min full，翻转角 20°，带宽 31.25 kHz，FOV 40 cm ×40 cm，矩阵256 ×256，NEX 1，扫描时相为30。回顾性心电门控触发分段K空间采集成像。流速编码方向为SLICE，速度编码值为150 cm/s，如出现相位混淆，则相应增加编码值。将所有数据传至GE AW 4.3 MRI工作站，应用 Report Card软件进行数据分析。在幅度图上沿MPA血管轮廓内缘手动描记，勾出感兴趣区(ROI)，软件自动在一个心动周期各个时相追踪ROI并将其位置复制到相应相位图，如生成的血管轮廓有偏离则手动调整。通过软件计算出AA及MPA在一个心动周期的正向峰值流速、平均血流量、血流速度梯度和加速时间。加速时间为血流开始流动至达到峰值流速的时间。

1.3 统计学方法 采用SPSS17.0统计软件。计量资料以¯x±s表示。组间比较采用Wilcoxon符号秩和检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

三种呼吸状态下AA、MPA血流动力学指标测量结果见表1。由表1可见。AA:①正向峰值流速:平静呼吸时低于呼气末和吸气末屏气时，P均＜0.05。②平均血流量:吸气末屏气时低于平静呼吸及呼气末屏气时，P均＜0.01。③血流速度梯度:呼气末屏气时高于吸气末屏气及平静呼吸时，P均＜0.01。④加速时间:三种呼吸方式下差异无统计学意义。MPA:①正向峰值流速:呼气末屏气时高于吸气末屏气时，P均＜0.01。②平均血流量:平静呼吸时高于吸气末屏气、呼气末屏气时，P均＜0.05。③血流速度梯度:吸气末屏气时低于呼气末屏气和平静呼吸时，P均＜0.05。④加速时间:三种呼吸方式下差异无统计学意义。

表1 35例受检者三种呼吸状态下AA、MPA血流动力学指标比较(n=35，¯x ±s)

3 讨论

PC-MRI又称速度编码电影MRI，其同时重建出两种图像，即幅度图和相位图。幅度图可良好显示解剖结构;相位图可提供血流速度、方向和流量等信息。当血管内实际血流方向与速度编码方向一致时，显示为亮信号，与速度编码方向相反时，则显示为暗信号。

右心漂浮导管法是检测心脏大血管血流动力学指标的“金标准”［5，6］，检测于平静呼吸下进行。PCMRI与短轴位电影MRI所测的左、右心室的血流信息均有相关性［3］，短轴位电影MRI需在屏气状态下采集图像;而PC-MRI可采用屏气和平静呼吸两种方法。屏气扫描采集速度快，图像伪影相对较少，但胸腔压力变化引起的血流生理改变会影响结果［7］;平静呼吸下的血流测量反映正常生理状态，理论上结果更准确，但采集时间相对较长，如呼吸不规律，则会产生呼吸运动伪影而影响结果。本研究结果显示，PC-MRI测得的AA与MPA血流动力学指标受呼吸状态的影响。吸气末屏气下测量的体循环血流量明显少于另两种呼吸状态，而峰值流速没有显著变化;肺循环血流量根据呼吸状态的不同结果亦有很大差异，吸气末屏气时低于另两种呼吸状态;峰值流速在呼气末屏气时最高。速度梯度在呼气末屏气和平静呼吸时显著高于吸气末屏气时。

吸气末屏气引起心输出量减少是因为深吸气减少了静脉回心血量，有学者认为，屏气对心输出量的影响程度取决于其改变胸内压的程度，Valsalva动作可使上腔静脉血流量减少16%，下腔静脉血流量减少28%。其研究显示在平静呼吸时体循环和肺循环的血流量增加;平静呼吸时体、肺循环血流量与Mousseaux等［8］研究结果亦相近(肺动脉循环6.65 L/min，体循环6.37 L/min)。以上提示平静呼吸时测量体、肺循环血流量可重复性最强。本研究显示平静呼吸时肺动脉血流量比呼气末屏气高8%，可能由于呼气末屏气略增加胸内压而造成静脉回心血量略减少。

总之，不同呼吸方式下PC-MRI测量的AA和MPA血流动力学指标的结果存在差异，与呼气末屏气及平静呼吸相比，吸气末屏气测量的各参数在体、肺循环中均有减小的趋势。

［1］韩艳，杨振文，于铁链，等.1.5T MRI评估肺动脉高压患者右心功能及肺动脉血流动力学［J］.中国肺癌杂志，2012，15(8):471-475.

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