mri在非侵入性心肌耗氧量测量中的初步研究

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1、提要心脏是人体耗氧最大的器官之一，约占机体总耗氧量的十分之一，即使在安静状态下，心肌也要从冠状动脉循环中摄取约75%可利用的氧，因此，血氧供给与需求之间的平衡对维持心脏正常舒缩功能都能起着至关重要的作用，许多心血管疾病在进入临床阶段前，大多就存在心脏氧代谢的异常，因此，心脏氧代谢的研究异常重要。我们知道，冠状动脉循环的主要功能就是供给心脏代谢需要的氧，心脏由冠状动脉供血，心肌摄取冠状动脉循环中可利用的氧，继而，经冠状窦回流入右心房，心脏从血流中摄取一部分氧，造成了冠状动脉与冠状窦血氧饱和度差值，因此，定量冠状窦血氧饱和度可以间接反映心肌的耗氧量。本研究通过基础实验研究及临床研究两部分，初步探讨

2、MRI心肌耗氧量测量的可行性及临床应用价值。I中文摘要MRI在非侵入性心肌耗氧量测量中的初步研究目的:旨在研究MRI检测血液血氧饱和度的可行性，探讨其在无创性冠状窦血氧饱和度测量中的应用，并根据Fick’s定律，探讨MRI冠状窦血氧定量法在心肌耗氧量测量中的应用；研究MRI无创性检测心肌耗氧量技术在健康人、射血分数正常性心衰患者中的应用价值。材料和方法：1.在MRI检测血液血氧饱和度的研究中，体外制备8组血氧饱和度为30%~94%的静脉血液样本，其中3组样本不合格，共有5组列入研究，对5组样本进行MRI多回波自旋回波序列扫描，获得的图像经后处理软件分析，测量每组样本中每份小样本的T2值，根据L

3、uz-Meiboom两体化学模型1/T2=1/T2O+2K(1–%HbO2/100%)，利用Matlab软件进行最小二乘法曲线拟合，获取5组样本血氧饱和度-T2关系曲线图，并最终确定K值及T2O值；2.在MRI无创性冠状窦血氧饱和度测量的研究中，以6位健康人作为研究对象，其中，男性3例，女性3例，MRI扫描采用多回波自旋回波序列扫描，冠状窦定位分别为距离冠状窦口0mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm处，将获得的图像进行后处理测量T2值，并根据第一部分所获得的%HbO2-T2关系曲线图，计算相对应的血氧饱和度值，并研究距离冠状窦口不同距离处的冠状窦血氧饱和度的变化趋势，确定准确

4、的定位标准；3.MRI冠状窦血氧定量法在心肌耗氧量测量中的应用中，根据Fick’s定律，即心肌耗氧量MVO2={(%aO2−%csO2)×CBF×[Hb]×1.36per100g左心室质量}，即只要获得冠状动脉血流量、冠状窦血氧饱和度及心肌质量，就可以得到MVO2，本部分研究以30位健康人作为研究对象，其中男15例，女15例，并进行相关MRI扫描，包括FIESTA序列、电影相位对比序列及多回波自旋回波序列扫描，其中，获得的FIESTA序列、电影相位对比序列图像传送至GE公司AWReportCARD软件进行后处理，分别获得左心室容积及冠状动脉左前降支平均血流量参数，左心室质量通III过左心室容积

5、乘以心肌密度（1.05g/l）获得，冠状窦血氧饱和度获得方法同上一部分，冠状动脉血氧饱和度通过外周动脉血气分析获得，血红蛋白浓度通过外周静脉血常规获得，综合上述数据，根据Fick’s定律计算MVO2，获得健康人参考值，男女健康组之间进行两独立样本t检验；4.在临床应用中，25例射血分数正常性心衰患者作为病例组，30例健康志愿者作为对照组，所有样本进行MRI相关检查（同上），其中，7例患者进行了心导管检查，抽取了冠状窦血液样本进行血氧饱和度实验室测量，病例组与对照组进行两独立样本t检验，而MRI定量冠状窦血氧饱和度法与心导管法进行相关性分析，评估MRI无创性心肌耗氧量测量技术的可行性与准确性。结

6、果：1.在体外MRIT2值与血氧饱和度相关性研究中显示，随着血液样本血氧饱和度（%HbO2）的递增，T2值亦呈递增趋势，通过最小二乘法法则进行-1T2-%HbO2曲线拟合，并获得K值与T2O值分别为14.036s、229.5157msec。2.在MRI无创性冠状窦血氧饱和度测量的研究中显示，距离冠状窦口距离越近，冠状窦血氧饱和度越高，而且，在距离窦口30mm以内，距离冠状窦口越来越近，冠状窦血氧饱和度越来越高（（Δ%csO2）0-30mm=20.500±2.074%），而在距离窦口30mm以外，冠状窦血氧饱和度几乎无明显变化（（Δ%csO2）30-50mm=4.833±1.329%）。3.MR

7、I在健康人心肌耗氧量测量中的应用中显示，男性对照组冠状动脉左前降支平均血流量CBF、冠状窦血氧饱和度%csO2、心肌质量及心肌耗氧量分别为111.32±16.57ml/min、50.80±4.36%、124.56±12.36g、10.56±2.10ml/（min·100g），而女性对照组冠状动脉左前降支平均血流量CBF、冠状窦血氧饱和度%csO2、心肌质量及心肌耗氧量分别为110.18±14.92