血氧水平依赖磁共振成像技术在心血管疾病中的应用进展

师轲，杨志刚，郭应坤，李媛*

血氧水平依赖磁共振成像技术(blood oxygen level dependent magnetic resonance，BOLD-MR)是一种通过检测组织中脱氧血红蛋白水平高低来反映局部血氧代谢情况的功能MR 成像技术。20 世纪30 年代，Pauling 在研究血红蛋白结构时发现脱氧血红蛋白每个血红素亚基包含4个不成对电子，并首次描述这种结构在磁场中具有顺磁性，可缩短横向弛豫时间，即BOLD效应，该发现为后来BOLD-MR的临床应用奠定了理论基础[1]。最初BOLD-MR 主要用于评价脑缺血性疾病如脑卒中，之后也用于颅内肿瘤、精神疾病及代谢性疾病等相关研究[2-6]。BOLD-MR 可在不依赖对比剂的情况下无创地评价脑组织氧代谢活动，它在解释氧代谢相关病理生理过程中显示出较大的发展前景。近年来，该技术在心血管疾病中的应用日益增多，本文就近年来BOLD-MR在心血管疾病的应用进行综述。

1 成像原理

心脏BOLD-MR 的扫描方案为静息态联合负荷态(往往通过血管扩张药物实现)扫描，并以两种状态下氧合水平信号变化率(Δsignal intensity，ΔSI)分析局部心肌血氧代谢情况。其基本原理主要基于冠状动脉血流储备的生理特点：正常心肌氧合水平与冠状动脉血流之间保持动态平衡，冠状动脉在一定范围内通过调节自身血流来满足心肌氧代谢需求，负荷态正常心肌冠状动脉血流增加，氧合血红蛋白水平增高，故ΔSI 增高；而缺血心肌冠状动脉调节功能受损，冠状动脉在静息态已动用血流储备以满足心肌氧代谢，负荷态由于微循环功能障碍，冠状动脉不能进一步扩张导致血流量不能相应增加，加之心肌氧消耗量增加，最终导致脱氧血红蛋白水平增高，故ΔSI降低。……