心血管疾病严重威胁人类健康,在诊断和治疗心血管疾病的过程中,精准评估心血管结构与功能极为关键。心血管磁共振(Cardiovascular Magnetic Resonance,CMR)作为一项重要的检测技术,能够提供心血管结构、功能以及组织特征的金标准测量,在当代心血管疾病的诊疗中占据核心地位。然而,此前 CMR 测量缺乏明确统一的正常参考范围,这成为限制其精准诊断的一大难题。
早期,Maceira 等人的研究为该领域提供了重要的参考依据,但这些数据存在样本量小的问题,例如部分测量的正常范围仅基于少量患者数据得出。而且,不同研究报告的正常范围存在差异,除了解剖学正确与平滑轮廓绘制方法的影响外,还有其他未明确的因素。此外,像主动脉功能、心室和心房应变以及参数映射等测量的参考范围,以及测量过程中常见变化的影响,都尚未得到很好的定义。因此,确定全面准确的 CMR 测量正常范围,评估测量的可重复性以及明确临床实践中常见变化的影响,成为亟待解决的问题。
为了解决这些问题,英国曼彻斯特大学(University of Manchester)的研究人员开展了一项名为 “Normal MCMR” 的观察性研究。研究旨在确定心血管结构、功能和组织特征的 CMR 测量正常范围,并在已发表数据的背景下评估研究结果。
研究人员通过海报招募了 122 名健康成年人,涵盖各个年龄段,每个年龄段至少有 10 名男性和 10 名女性参与。所有参与者均接受了 CMR 检查,其中 20 名参与者还进行了第二次 CMR 检查,以评估测量的重复性。研究使用 3T 扫描仪(Magnetom Vida,Syngo MR XA20 版本;Siemens Medical Solutions)进行 CMR 图像采集,并由经验丰富的观察者使用 cvi42 软件进行图像分析。
研究结果如下:
- 心室质量、容积和射血分数:心室容积随年龄下降,射血分数随年龄增加,女性在除 30 岁以下年龄段外,射血分数均高于男性。男性的左心室质量指数(LVMi)显著高于女性,且两者的 LVMi 均不随年龄变化。
- 左心室应变:除女性的全球圆周应变随年龄下降外,其他应变方向在两性中均无显著年龄差异。从 4、2 和 3 腔心电影测量纵向应变与仅从 4 腔心电影测量时相似,但前者扫描间重复性变异系数(CoV)更低,不过获取时间更长。
- 心房大小和功能:除男性左心房(LA)容积(通过心房短轴图像测量时随年龄增加)外,两性的心房面积和容积指数随年龄无显著变化。女性的 LA 峰值和管道应变更大,而助推器应变无性别差异。LA 峰值和管道应变随年龄下降,助推器应变增加。从心房短轴电影堆栈测量的 LA 容积指数更大且测量更具可重复性。
- 心肌固有 T1、T2 和 T2*:女性的心肌 T1、T2 和 T2 * 更高。男性的 T1 不随年龄变化,女性的 T1 随年龄显著下降;男性的 T2 随年龄显著增加,女性的 T2 不随年龄变化;女性的 T2 * 随年龄显著下降,男性有下降趋势。从基底和中间心室切片测量弛豫时间比仅从中间心室切片或从基底、中间和心尖切片测量,以及纳入圆周心肌比仅纳入室间隔测量,扫描间重复性更高。
- 主动脉扩张性和脉搏波速度:升主动脉的扩张性高于降主动脉。男性的主动脉扩张性低于女性,且两性均随年龄非线性下降。男性的脉搏波速度更高,且两性均随年龄增加,在 50 岁左右急剧增加。
- 扫描间重复性和观察者间变异性:心肌 T1 是所有 CMR 测量中最具可重复性的,主动脉扩张性最不可重复。检查基线和随访扫描中基底心室识别的一致性,可显著提高心室容积、射血分数和质量测量的可重复性。观察者间变异性通常较低。
研究结论和讨论部分指出,该研究确定了一套全面的年龄和性别特异性 CMR 参考范围,展示了测量的扫描间重复性,并证明了临床 CMR 实践中常见变化的影响。尽管该研究方法严谨,但与 Maceira 等人的研究相比,正常范围仍存在有意义的差异,这可能与患者人群、分析因素等有关。单中心数据存在局限性,而像 Healthy Hearts Consortium 这样的多中心、大样本、包含多种族的研究,可能是定义 CMR 测量正常范围的更好方法。此外,研究还强调了临床 CMR 实践中常见变化对测量结果的影响,为临床应用提供了重要参考。该研究成果发表在《The International Journal of Cardiovascular Imaging》上,为心血管磁共振技术在临床中的精准应用提供了重要依据,有助于提高心血管疾病的诊断和管理水平。