心肌铁过载兔模型心功能的MR评价

第47卷第5期第520页2018年10月㊀㊀㊀㊀华中科技大学学报(医学版)A c t aM e dU n i vS c iT e c h n o lH u a z h o n g㊀㊀㊀㊀V o l .47㊀N o .5㊀P .520O c t .㊀2018∗国家自然科学基金资助项目(N o .81471637)黄㊀璐,女,1985年生,医学博士,主治医师,E -m a i l :jx m u h l @126.c o m ә通讯作者,C o r r e s p o n d i n g a u t h o r ,E -m a i l :z h o u s h u c h a n g@h u s t .e d u .c n 心肌铁过载兔模型心功能的MR 评价∗黄㊀璐1,㊀韩㊀瑞2,㊀周舒畅1ә,㊀冉玲平1,㊀赵培军1,㊀李浩杰1,㊀夏黎明11华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科,武汉㊀4300302华中科技大学同济医学院附属武汉中西医结合医院,武汉市第一医院放射科,武汉㊀430022摘要:目的㊀应用心脏磁共振(C M R )探讨兔心肌铁过载模型的心功能与心肌铁负荷程度之间的关系㊂方法㊀日本长耳兔11只,按照每只50m g /k g 的剂量,于大腿深部肌肉注射含铁量为50m g /m L 的右旋糖酐铁,每周注射1次,共注射12周㊂在注射右旋糖酐铁前全部行心脏M R 检查,作为正常对照,每次注射完右旋糖酐铁1周后复查M R ㊂扫描序列包括左心室连续短轴位电影(c i n e )㊁有效横向弛豫时间成像(T 2∗m a p )序列㊂定量分析左㊁右心室功能参数和心肌T 2∗㊁R 2∗值㊂相应时间点处死动物后取心脏,固定标本后取部分心肌组织进行病理切片及普鲁士蓝染色㊂所有实验兔在行M R I 检查前1d ,抽取3m L 静脉血查血清铁㊂左㊁右心室功能参数与注入铁含量㊁血清铁㊁T 2∗m a p 测量值的相关关系采用P e a r s o n 相关分析㊂结果㊀左心室心功能参数中左心室舒张末期直径(L V E D D )㊁左心室舒张末期容积(L V E D V )㊁左心室收缩末期容积(L V E S V )和左心室射血分数(L V E F )与注入铁含量呈显著线性相关(均P <0.05),右心室心功能参数中右心室舒张末期容积(R V E D V )㊁右心室收缩末期容积(R V E S V )和右心室射血分数(R V E F )与注入铁含量具有线性相关性(均P <0.05)㊂左心室心功能参数中左心室每搏输出量(L V S V )和左心室心输出量(L V C O )与血清铁浓度具有中等线性相关性,而右心室心功能参数中R V E D V 和R V E S V 与血清铁浓度具有显著线性相关关系(均P <0.05)㊂左心室收缩末期直径(L V E S D )㊁L V E D V ㊁L V E S V 和L V E F 与心肌T 2∗值呈显著线性相关关系,L V E D D ㊁L V E S D ㊁L V -E D V ㊁L V E S V 和L V S V 与心肌R 2∗值具有线性相关性(均P <0.05)㊂右心室心功能参数中,R V E D V 和R V E S V 与心肌T 2∗呈中等负相关性(均P <0.05),而与心肌R 2∗呈正性线性相关(均P <0.05)㊂结论㊀心脏磁共振能同时评价心功能和心肌铁负荷程度,L V E S V 较L V E F 能更好地反映心肌铁过载时的心功能情况㊂关键词:铁过载;㊀心肌;㊀心功能;㊀磁共振成像中图分类号:R 445.2㊀㊀D O I :10.3870/j.i s s n .1672-0741.2018.05.002A s s e s s m e n t o fC a r d i a cF u n c t i o no fR a b b i tM o d e l s o fM y o c a r d i a l I r o nO v e r l o a d :A n M RS t u d yH u a n g L u 1,H a nR u i 2,Z h o uS h u c h a n g 1әet a l 1D e p a r t m e n t o f R a d i o l o g y ,T o n g j iH o s p i t a l ,T o n g j iM e d i c a lC o l l e ge ,H u a z h o n g U n i v e r s i t y of S c i e n c e a n dT e c h n o l og y ,W u h a n430030,C h i n a 2D e p a r t m e n t o f R a d i o l o g y ,W u h a n H o s p i t a l o f Tr a d i t i o n a lC h i n e s e a n d W e s t e r n M e d i c i n e ,T o n g j iM e d i c a lC o l l e g e ,H u a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,F i r s tH o s p i t a l o f Wu h a n ,W u h a n430022,C h i n a A b s t r a c t ㊀O b je c t i v e ㊀T o i n v e s t i g a t e t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n c a r d i a cf u n c t i o n a n dm y o c a r d i a l i r o n l o a d i n t h e i r o n -o v e r l o a d r a b b i tm o d e l b y c a r d i a cm ag n e t i c r e s o n a n c e (C M R ).M e th o d s ㊀I r o nd e x t ri na t a c o n c e n t r a t i o no f 50m g /m L w a s i n je c t e d i n t h e m u s c l e of t h e t h i gh s o f r a b b i t s (n =11)o n c e aw e e k f o r a t o t a l o f 12w e e k s .M Rw a s p e r f o r m e d i n t h e 11r a b b i t s b e f o r e a n do n e w e e ka f t e r i r o n d e x t r i n i n j e c t i o n .M Rs c a n n i n g pr o t o c o l i n c l u d e d a l e f t v e n t r i c u l a r c o n t i n u o u s s h o r t -a x i s c i n e ,e f f e c t i v e t r a n s v e r s e r e l a x a t i o n t i m e i m a g i n g s e q u e n c e (T 2∗m a p ).T h e l e f t a n d r i g h t v e n t r i c u l a r f u n c t i o n p a r a m e t e r s a n dm y o c a r d i a l T 2∗an dR 2∗v a l u e s w e r e q u a n t i t a t i v e l y a n a l yz e d .T h ea n i m a lm o d e l sa t t h e i n d i c a t e dt i m e p o i n t sw e r es a c r i f i c e dt oh a r v e s t t h eh e a r t s .A f t e rt h e s p e c i m e n sw e r e f i x e d ,s o m em y o c a r d i a l t i s s u e sw e r e t a k e n f o r p a t h o l o g i c a l s e c t i o n i n g a n dP r u s s i a nb l u e s t a i n i n g.T h r e em Lo f v e n o u sb l o o dw e r e s a m p l e d f o r d e t e c t i o no f s e r u mi r o no n ed a y be f o r e t h e M R I e x a m i n a t i o n .T h e c o r r e l a t i o nb e t w e e n l e f t a n d r i g h t v e n t r i c u l a r f u n c t i o n p a r a m e t e r s a n d i r o nc o n t e n t ,s e r u mi r o n ,o rT 2∗ma p m e a s u r e m e n t sw a s a n a l y z e db y P e a r s o nc o r r e l a -t i o n .R e s u l t s ㊀T h e l e f t v e n t r i c u l a r c a rd i a c f u n c t i o n p a r a me t e r s s u c h a s l ef t v e n t r i c u l a r e n d -d i a s t o l i c d i a m e t e r (L V E D D ),l e f t v e n -t r i c u l a r e n d -d i a s t o l i cv o l u m e (L V E D V ),l e f tv e n t r i c u l a re n d -s y s t o l i cv o l u m e (L V E S V ),a n dl e f tv e n t r i c u l a re je c t i o nf r a c t i o n (L V E F )w e r e s ig n i f i c a n t l y l i n e a r l y c o r r e l a t e dw i thi r o nd e x t r i n c o n t e n t (a l l P <0.05),T h e r i gh t v e n t r i c u l a r c a r d i a c f u n c t i o n p a -r a m e t e r s s u c ha s r i g h t v e n t r i c u l a r e n d -d i a s t o l i c v o l u m e (R V E D V ),r i g h t v e n t r i c u l a r e n d -s y s t o l i c v o l u m e (R V E S V )a n d r i gh t v e n -t r i c u l a r e j e c t i o n f r a c t i o n (R V E F )w e r e l i n e a r l y co r r e l a t e d w i t hi r o nd e x t r i nc o n t e n t (P <0.05f o ra l l ).L e f tv e n t r i c u l a rc a r d i a c o u t p u t (L V S V )a n dl e f tv e n t r i c u l a rc a r d i a co u t pu t (L V C O )h a da m o d e r a t e l i n e a rc o r r e l a t i o n w i t hs e r u mi r o nc o n c e n t r a t i o n s ,w h i l eR V E D V a n d R V E S V w e r es i g n i f i c a n t l y l i n e a r l y c o r r e l a t e d w i t hi r o nc o n t e n t(P<0.05f o ra l l).L V E S D,L V E D V, L V E S V,a n dL V E F w e r es i g n i f i c a n t l y c o r r e l a t e d w i t h m y o c a r d i a lT2∗v a l u e s.L V E D D,L V E S D,L V E D V,L V E S V,a n dL V S V w e r e l i n e a r l y c o r r e l a t e dw i t hm y o c a r d i a lR2∗v a l u e s(b o t h P<0.05).I nt h e r i g h t v e n t r i c u l a r c a r d i a c f u n c t i o n p a r a m e t e r s,R V-E D Va n dR V E S V w e r em o d e r a t e l y n e g a t i v e l y c o r r e l a t e dw i t hm y o c a r d i a l T2∗(P<0.05),b u t p o s i t i v e l y c o r r e l a t e dw i t hm y o c a r-d i a lR2∗(P<0.05).C o n c l u s i o n㊀C M Rc a ne v a l u a t e c a r d i a c f u n c t i o n a n dm y o c a r d i a l i r o n l o a d a t t h e s a m e t i m e.L V E S Vc o u l db e b e t t e r t h a nL V E Ft o p r e d i c t c a r d i a c f u n c t i o no fm y o c a r d i a l i r o no v e r l o a d.K e y w o r d s㊀i r o no v e r l o a d;㊀m y o c a r d i u m;㊀c a r d i a c f u n c t i o n;㊀m a g n e t i c r e s o n a n c e i m a g i n g㊀㊀心肌铁过载所致心力衰竭是重型地中海贫血患者最主要的死亡原因,约15%~50%患者在35岁前死亡[1]㊂早期检出心肌铁过载并及时进行有效的去铁治疗,患者的死亡率会明显下降㊂临床通常应用左心室射血分数(l e f tv e n t r i c u l a re j e c t i o nf r a c-t i o n,L V E F)来评价地中海贫血患者的心功能,但是L V E F下降往往提示心功能障碍已进入晚期㊂由于贫血患者心输出量呈高排量型,在没有心肌铁过载时L V E F往往高于正常人,出现心功能障碍时L V E F不一定低于50%,心功能不全可能会被掩盖[2]㊂近年来,随着心脏磁共振(c a r d i a c m a g n e t i c r e s o n a n c e,C M R)技术的发展,C M R能在一定铁浓度范围内对心肌铁负荷进行定量检测[3]㊂铁可以缩短T1㊁T2和T2∗值,尤其是T2∗㊂T2∗序列可以兼容心电门控,且对铁最为敏感,T2∗已经被证实可以用于心肌铁负荷的评估[4]㊂本研究的目的为探讨心肌铁过载兔模型的心功能参数与心肌铁负荷参数之间的关系㊂1㊀材料和方法1.1㊀动物模型的制备日本长耳兔11只,雄性,体重2.5~3.0k g,购于华中科技大学实验动物中心㊂采用兔大腿深部肌肉注射右旋糖酐铁(铁浓度50m g/m L,剂量50 m g/k g)的方法建立心肌铁过载兔模型㊂每周注射1次,共注射12周,分别于注射前和注射后1~12周每周行M R检查,并于检查前检测静脉血清铁浓度㊂以11只兔造模前的M R检查和血清学铁浓度作为正常对照㊂于注射铁剂前及注射后1~8周和11㊁12周完成M R扫描,并分别处死1只动物进行心肌病理学检查㊂病理学标本制备:经耳缘静脉注入3%戊巴比妥5m L/k g麻醉模型动物,打开胸腹腔,解剖出心脏,生理盐水清洗干净后,使用4%多聚甲醛溶液固定标本㊂1.2㊀M R检查方法所有动物均在1.5T M R(H D x t C v i,G E H e a l t h c a r e,U S A)上进行扫描㊂兔俯卧位固定于8通道膝关节线圈(H D T R k n e eP A),指脉门控触发(指脉紧贴兔耳正中动脉并用胶带固定),以引出规则的心电图为准㊂心脏扫描方案包括左心室短轴面c i n e和T2∗m a p序列㊂扫描范围从二尖瓣环到左心室心尖㊂心脏M Rc i n e和T2∗m a p序列的具体扫描参数见表1㊂表1㊀心脏c i n e和T2∗m a p序列扫描参数T a b l e1㊀M a g n e t i c r e s o n a n c e s c a n n i n gp a r a m e t e r s o f c a r d i a c c i n e a n dT2∗m a p扫描方案T R(m s)T E(m s)层厚(m m)层间距(m m)F A(ʎ)F O V(m m)矩阵心脏C i n e4.01.84.2045250160ˑ128心脏T2∗m a p28.23.1,5.8,8.4,11.0,13.6,16.3,18.9,21.54.2035250192ˑ128㊀㊀T R:t i m e r e p e t i t i o n,重复时间;T E:t i m e e c h o,回波时间;F A:f l i p a n g l e,翻转角;F O V:f i e l do f v i e w,视野1.3㊀M R图像分析M R图像传输至A DW4.4工作站(A d v a n t a g e W o r k s t a t i o n,G E H e a l t h c a r e,U S A)进行分析㊂采用R e p o r t c a r d3.7心脏分析软件进行心功能评价㊂F u n c t o o l软件中的R2∗m a p p i n g软件包分析心脏的T2∗和弛豫效率R2∗值㊂左心室功能分析应用半自动分割(图1),可得到左心室舒张末期容积(l e f t v e n t r i c l e e n d-d i a s t o l i c v o l u m e,L V E D V)㊁收缩末期容积(l e f tv e n t r i c l e e n d-s y s t o l i cv o l u m e,L V E S V)㊁每搏输出量(l e f t v e n t r i c l e s t r o k ev o l u m e,L V S V)㊁L V E F㊁心输出量(l e f t v e n t r i c l e c a r d i a c o u t p u t,L V C O)和左心室重量(l e f t v e n t r i c l em a s s,L VM)㊂其他心功能参数则采用手动勾画,包括左心室舒张末期中间段心肌前间壁厚度(l e f tv e n t r i c l ea n t e r i o rs e p t a l w a l lt h i c k-n e s s,L V A S WT)和下侧壁厚度(l e f tv e n t r i c l e p o s-t e r i o r l a t e r a lw a l l t h i c k n e s s,L V P L WT)㊁左心室舒张末期内径(l e f t v e n t r i c l ee n d-d i a s t o l i cd i m e n s i o n,㊃125㊃黄㊀璐等.心肌铁过载兔模型心功能的M R评价L V E D D )和收缩末期内径(l e f t v e n t r i c l e e n d -s ys t o l -i cd i m e n s i o n ,L V E S D )㊁左心室缩短分数(l e f tv e n -t r i c l e f r a c t i o n s h o r t e n i n g,L V F S )㊁右心室舒张末期主要内径(r i g h t v e n t r i c l e e n d -d i a s t o l i cm a j o r a x i s )㊁次要内径(r i gh t v e n t r i c l e e n d -d i a s t o l i cm i n o r a x i s )㊁右心室舒张末期容积(r i gh tv e n t r i c l ee n d -d i a s t o l i c v o l u m e ,R V E D V )和收缩末期容积(r i gh tv e n t r i c l e e n d -s y s t o l i c v o l u m e ,R V E S V )㊁每搏输出量(r i g h t v e n t r i c l e s t r o k ev o l u m e ,R V S V )右心室射血分数(r i g h t v e n t r i c l e e je c t i o nf r a c t i o n ,R V E F )㊂A~F :心尖至心底舒张末期所有短轴电影图像,C 为中间段层面,测量L V E D D (长线)和前间隔厚度及下侧壁厚度(短线);G~L :心尖至心底收缩末期所有短轴电影图像,I 为中间段层面,测量L V E S D (长线);L V 红圈和绿圈为L V 心内膜及心外膜;R V 绿圈为R V 心内膜图1㊀兔左㊁右心室功能参数的测量F i g.1M e a s u r e m e n t s o f l e f t a n d r i g h t v e n t r i c u l a r f u n c t i o no f r a b b i t ㊀㊀心肌的T 2∗值和R 2∗值的测量,在左心室的中间段前壁㊁间壁㊁下壁和侧壁心肌放置4个感兴趣区(r e g i o no f i n t e r e s t ,R O I ),心肌的T 2∗值和R 2∗值取4个R O I 测量值的平均值(图2)㊂1.4㊀血清学及病理学检查每次行M R 检查前均从耳缘静脉抽取静脉血3m L ,在低速离心机上以3000r /m i n 转速㊁15c m 离心直径进行离心㊂吸取上层血清,放入E P 管送检验科测量血清铁㊂心脏标本均剥离右心室及心底大血管,切取左心室中间段心肌进行病理学石蜡包埋切片及普鲁士蓝染色,镜下观察不同铁负荷心肌铁沉积程度以及心肌纤维情况㊂1.5㊀统计学分析使用S P S S 19.0软件包进行分析㊂定量数据以ʏx ʃs 的形式表示㊂所有数据均进行正态性检验㊂心功能参数与注入铁含量㊁血清铁㊁心T 2∗和R 2∗值之间的相互关系采用P e a r s o n 相关分析㊂相关系数r 大于0.700认为是相关性强㊂以P <0.05为差异具有统计学意义㊂2㊀结果2.1㊀动物模型心功能与注入铁含量的相关性铁过载兔模型建模过程中未出现因为注射右旋糖酐铁引起的死亡,成功完成实验㊂注射前和注射㊃225㊃华中科技大学学报(医学版)㊀㊀2018年10月第47卷第5期心脏R O I放置在左心室中间段的前壁㊁间壁㊁下壁和侧壁图2㊀兔心脏T2∗m a p图像的R O I放置F i g.2T h e p l a c e m e n t o fR O I s o n t h e c a r d i a cT2∗m a p i m a g e 后1~12周进行C M R和血清学检查的动物数量分别为11㊁10㊁9㊁8㊁7㊁6㊁5㊁4㊁3㊁2㊁2㊁2㊁1只㊂实验动物左㊁右心室功能参数均符合正态分布,具体数值见表2㊂左心室心功能参数中L V E D D㊁L V E D V㊁L V E S V和L V E F与注入铁含量具有显著的线性相关性(均P<0.05,L V E D D的r=0.765,L V E D V 的r=0.762,L V E S V的r=0.869,L V E F的r=-0.769),其线性回归方程分别为Y=11.616+0.002 X(Y为L V E D D,X为注入铁含量)㊁Y=1.030+ 0.001X(Y为L V E D V,X为注入铁含量)㊁Y= 0.257+0.001X(Y为L V E S V,X为注入铁含量)和Y=68.114-0.012X(Y为L V E F,X为注入铁含量)㊂右心室心功能参数中R V E D V㊁R V E S V和R V E F与注入铁含量具有线性相关性(均P< 0.05),均为中等相关(R V E D V的r=0.664, R V E S V的r=0.680,R V E F的r=-0.619)㊂2.2㊀动物模型心功能与血清铁浓度的相关性动物模型血清铁的基线值为(37.58ʃ10.66)μm o l/L,注铁1周后血清铁升高,血清铁(46.87ʃ3.90)μm o l/L,随后围绕在40.28μm o l/L上下波动㊂左心室心功能参数中每博输出量和心输出量与血清铁浓度具有中等线性相关,而右心室心功能参数中R V E D V和R V E S V与血清铁浓度具有显著线性相关关系㊂R V E D V与R V E S V的线性回归方程分别为Y=5.376-0.091X(Y为R V E D V,X为血清铁)和Y=4.363-0.078X(Y为R V E S V,X为血清铁)㊂表2㊀兔左㊁右心室功能参数T a b l e2㊀L e f t a n d r i g h t v e n t r i c u l a r f u n c t i o n a l p a r a m e t e r so f e x p e r i m e n t a l r a b b i t s心功能参数ʏxʃs心功能参数ʏxʃs左心室右心室㊀A S WT(m m)2.79ʃ0.43㊀M a j o r a x i s(m m)20.46ʃ2.31㊀P L WT(m m)2.03ʃ0.40㊀M i n o r a x i s(m m)6.23ʃ1.05㊀E D D(m m)13.30ʃ1.44㊀E D V(m L)1.84ʃ0.82㊀E S D(m m)8.73ʃ1.17㊀E S V(m L)1.35ʃ0.76㊀F S(%)33.08ʃ8.12㊀S V(m L)0.50ʃ0.18㊀E D V(m L)1.72ʃ0.59㊀E F(%)30.15ʃ11.89㊀E S V(m L)0.78ʃ0.56㊀S V(m L)0.95ʃ0.30㊀E F(%)55.85ʃ10.41㊀C O(m L)0.31ʃ0.09㊀L VM(g)3.53ʃ0.492.3㊀动物模型心功能与心T2∗m a p测量结果的相关性左心室心功能参数中,L V E S D㊁L V E D V㊁L V E S V和L V E F与心肌T2∗值呈显著线性相关关系,其P e a r s o n相关系数分别为-0.758(P= 0.003)㊁-0.716(P=0.006)㊁-0.774(P=0.002)和0.563(P=0.045)(图3)㊂而L V E D D㊁L V E S D㊁L V E D V㊁L V E S V和L V S V与心肌R2∗值具有线性相关性,其P e a r s o n相关系数分别为0.572(P= 0.041)㊁0.721(P=0.005)㊁0.801(P=0.001)㊁0.814(P=0.001)和0.572(P=0.041)㊂右心室心功能参数中,R V E D V和R V E S V与心肌T2∗呈中等负相关性(r=-0.674,P=0.012和r=-0.607,P =0.028),而与心肌R2∗呈正性线性相关(r= 0.744,P=0.004和r=0.688,P=0.009)㊂心肌T2∗和R2∗值对心功能(L V E S D㊁L V E D V㊁L V E S V㊁R V E D V)的预测具有一定的意义(图4),尤其是L V E S V与心肌T2∗和R2∗线性相关性均强㊂2.4㊀动物模型心功能与病理学表现的关系注射铁剂前,正常兔心肌(图5A)未见蓝染颗粒,心肌纤维致密;注射铁剂3周后(图5B),心肌可见少量蓝染颗粒心肌纤维致密;注射铁剂6周后(图5C),心肌蓝染颗粒聚集,心肌纤维稍显稀疏;注射铁剂11周后(图5D),心肌蓝染颗粒明显增多,心肌纤维稀疏,部分心肌纤维断裂㊂㊃325㊃黄㊀璐等.心肌铁过载兔模型心功能的M R评价图3㊀兔左心室心功能参数与心肌T 2∗关系的散点图F i g.3S c a t t e r p l o t s o f t h e r e l a t i o nb e t w e e n r a b b i t l e f t v e n t r i c l e f u n c t i o n a l p a r a m e t e r s a n dm y o c a r d i a lT 2∗图4㊀兔心功能参数与心肌R 2∗关系的散点图F i g.4S c a t t e r p l o t s o f t h e r e l a t i o nb e t w e e n r a b b i t c a r d i a c f u n c t i o n a l p a r a m e t e r s a n dm y o c a r d i a lR 2∗A :正常对照;B :注射铁剂3周后;C :注射铁剂6周后;D :注射铁剂11周后图5㊀兔心肌病理切片(普鲁士蓝染色,ˑ200)F i g.5M y o c a r d i a l p a t h o l o g i c a l s l i c e s o f r a b b i t s (P r u s s i a nb l u e s t a i n i n g ,ˑ200)3㊀讨论人体铁过载的病理生理学改变是在当体内铁负荷超出了铁运输和储存最大能力时,转铁蛋白结合能力被完全饱和,血清中剩余的铁被称为非转铁蛋白结合铁(n o n t r a n s f e r r i n -b o u n d i r o n ,N T B I ),也称为自由铁或不稳定铁㊂自由铁可以沉积在多种器官和组织中,包括(但并不局限于)肝㊁胰㊁脾和心肌[5]㊂㊃425㊃华中科技大学学报(医学版)㊀㊀2018年10月第47卷第5期输血依赖性患者只需数年就会出现明显铁沉积[6]㊂在心脏中会有大量铁的摄取㊁转运㊁储存及利用有关的蛋白,其所导致的心肌铁色素病是大多数铁过载患者死亡的主要原因㊂长期输血最严重的不良并发症是心力衰竭引发的猝死[7]㊂如何早期准确检出心功能不全尤为重要㊂C M R被认为是评价心功能的 金标准 [8-9]㊂本研究应用C M R对心肌铁过载兔模型的心功能进行评价㊂C M R不仅可以评价左㊁右心室功能还可以对心肌铁负荷进行评估㊂C M R测量所得到的T2∗和R2∗值可以对心肌铁浓度进行定量分析,即使在铁浓度很低时也可以检出[10]㊂本研究发现双心室舒张末期心腔的内径㊁舒张末期和收缩末期的心腔容积随着注入铁含量的增多而增大,而双心室的射血分数则显著降低,出现扩张型心肌病的表现㊂这是由于体内铁过载累及心肌细胞,心肌细胞内铁过多引起细胞内的自由铁大量增加,自由铁具有氧化-还原活性,而且铁可以促进自由基的产生,自由铁激增就会导致自由基大量产生,自由基可以损害多种生物分子包括心肌脂质㊁蛋白质和核酸等,最终造成心肌细胞丧失功能直至死亡,这是铁过载引起心肌纤维稀疏㊁断裂,心功能受损的病理生理学机制[11]㊂在笔者前期研究中,发现血清铁和注入铁含量㊁心脏M R测量结果没有显著的线性相关性[3],主要是因为血清铁是存在于血清中的自由铁,而器官组织中的铁是通过转铁蛋白-转铁蛋白受体转运到细胞内的铁,所以二者间并不会有线性相关性㊂血清铁与L V S V㊁L V C O㊁R V ED V和R VE S V呈线性负相关,这可能需要大样本数据来进一步说明㊂心室功能评价中,最常用的参数是射血分数,近来也有学者认为L V E S V评价心功能可能比L V EF 更敏感㊁更有效[12-13]㊂从本研究中发现,心肌的T2∗和R2∗值与心功能参数中L V E S D㊁L V E D V㊁L V E S V和R V E D V相关性显著,T2∗值还和L V E F 中等相关㊂在这5个参数中L V E S V与心肌T2∗㊁R2∗值的相关性均强,且L V E S V对预后风险评估优于L V E F㊂心肌的T2∗和R2∗值能对心肌的铁沉积程度进行定量评价,也反映了心肌铁负荷的情况,心肌铁过载,T2∗值就会降低;另一方面,心肌细胞内铁过载,自由基数量会明显增加,心肌细胞损伤,功能丧失,心功能下降㊂这解释了心肌铁过载引起T2∗值降低,R2∗值升高,损伤的心肌细胞增多,心肌壁变薄,心腔扩大,心功能降低的原因㊂由此,可以推测心肌T2∗和R2∗值可能是心功能不全的风险预测因子[14]㊂C MR为心肌铁超负荷提供了 一站式 的检查,可以对心肌铁负荷情况进行评价,同时还能评价心功能情况㊂综上所述,心脏随着注入铁含量的增加,心脏容积增大,射血分数降低,心功能受损,甚至出现心力衰竭㊂心肌的T2∗和R2∗值对心功能不全风险具有预测作用,尤其是L V E S V与心肌T2∗和R2∗值相关性强㊂C M R能同时评价心脏铁负荷程度和心功能,对体内铁超负荷患者的诊断和治疗后监测具有较好的可行性和依从性㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀A u b a r tM,O uP,E l i eC,e t a l.L o n g i t u d i n a lM R I a n d f e r r i t i nm o n i t o r i n g o f i r o no v e r l o a d i n c h r o n i c a l l y t r a n s f u s e d a n d c h e-l a t e dc h i l d r e n w i t hs i c k l ec e l l a n e m i aa n dt h a l a s s e m i a m a j o r[J].JP e d i a t rH e m a t o lO n c o l,2016,38(7):497-502. [2]㊀M u r p h y CJ,O u d i tGY.I r o n-o v e r l o a d c a r d i o m y o p a t h yp a t h o-p h y s i o l o g y,d i a g n o s i s,a n d t r e a t m e n t[J].JC a r dF a i l,2010,16(11):888-900.[3]㊀黄璐,韩瑞,李志伟,等.M R I有效横向弛豫时间图对兔心肌铁超负荷模型铁负荷定量的初步研究[J].中华放射学杂志,2014,48(3):236-240.[4]㊀W o o d JC,O t t o-D u e s s e lM,A g u i l a rM,e t a l.C a r d i a c i r o nd e-t e r m i n e s c a r d i a cT2∗,T2,a n dT1i nt h e g e r b i lm o d e l o f i r o nc a rd i o m y o p a t h y[J].C i r c u l a t i o n,2005,112(4):535-543.[5]㊀H oPJ,T a y L,T e oJ,e t a l.C a r d i a c i r o n l o a da n d f u n c t i o n i nt r a n s f u s e d p a t i e n t s t r e a t e dw i t h d e f e r a s i r o x(t h eM I L Es t u d y)[J].E u rH a e m a t o l,2017,98(2):97-105.[6]㊀S a l i b aA N,E1R a s s iF,T a h e rA T.C l i n i c a lm o n i t o r i n g a n dm a n a g e m e n t o f c o m p l i c a t i o n sr e l a t e dt oc h e l a t i o nt h e r a p y i np a t i e n t sw i t hβ-t h a l a s s e m i a[J].E x p e r tR e v H e m a t o l,2015,9(2):151-168.[7]㊀F a r m a k i sD,T r i p o s k i a d i sF,L e k a k i s J,e t a l.H e a r t f a i l u r e i nh a e m o g l o b i n o p a t h i e s:p a t h o p h y s i o l o g y,c l i n i c a l p h e n o t y p e s,a n dm a n a g e m e n t[J].E u r JH e a r tF a i l,2017,19(4):479-489.[8]㊀G r o u p A P GW,B e c kKS,K i mJA,e t a l.2017m u l t i m o d a l i t ya p p r o p r i a t eu s ec r i t e r i af o rn o n i n v a s i v eC a r d i a c i m a g i n g:e x-p e r t c o n s e n s u so f t h ea s i a ns o c i e t y o f c a r d i o v a s c u l a r i m a g i n g[J].K o r e a n JR a d i o l,2017,18(6):871-880.[9]㊀M e s s r o g h l i DR,M o o n J C,F e r r e i r aV M,e t a l.C l i n i c a l r e c o m m e n-d a t i o n s f o r c a r d i o v a s c u l a rm a g ne t i c r e s o n a n c em a p p i n g o fT1,T2,T2∗a n d e x t r a c e l l u l a r v o l u m e:Ac o n s e n s u s s t a t e m e n t b y t h e S o c i e t yf o r C a r d i o v a s c u l a rM ag n e t i c R e s o n a n c e(S C M R)e n d o r s e d b y th e E u-r o p e a nA s s o c i a t i o n f o r C a r d i o v a s c u l a r I m a g i n g(E A C V I)[J].J C a r d-i o vM a g nR e s o n,2017,19(1):75.[10]㊀P e n n e l lDJ.T2∗m a g n e t i cr e s o n a n c ea n d m y o c a r d i a l i r o ni nt h a l a s s e m i a[J].A n nN Y A c a dS c i,2005,1054(1):373-378.[11]㊀B a d a w y S M,L i e m RI,R i g s b y C K,e t a l.A s s e s s i n g c a r d i a ca n d l i v e r i r o no v e r l o a d i n c h r o n i c a l l y t r a n s f u s e d p a t i e n t sw i t hs i c k l e c e l l d i s e a s e[J].B r JH a e m a t o l,2016,175(4):705-713.[12]㊀N a k a m o r i S,I s m a i lH,N g oLH,e t a l.L e f t v e n t r i c u l a r g e o m e-t r yp r e d i c t sv e n t r i c u l a r t a c h y a r r h y t h m i a i n p a t i e n t sw i t h l e f tv e n t r i c u l a r s y s t o l i c d y s f u n c t i o n:a c o m p r e h e n s i v e c a r d i o v a s c u-l a rm a g n e t i c r e s o n a n c es t u d y[J].JC a r d i o v a s c M a g nR e s o n,2017,19(1):79-88.[13]㊀S p i n n e r JA,N o e l CV,D e n f i e l dSW,e t a l.A s s o c i a t i o n o f l a t eg a d o l i n i u me n h a n c e m e n t a n dd e g r e e o f l e f t v e n t r i c u l a r h y p e r-t r o p h y a s s e s s e do nc a r d i a cm a g n e t i cr e s o n a n c e i m a g i n g w i t hv e n t r i c u l a r t a c h y c a r d i a i nc h i l d r e n w i t hh y p e r t r o p h i cc a r d i o-m y o p a t h y[J].A mJC a r d i o l,2016,117(8):1342-1348.[14]㊀W a h i d i y a t PA,L i a u wF,S e k a r s a r i D,e t a l.E v a l u a t i o no f c a r-d i a c a n dhe p a t i c i r o no v e r l o a di nt h a l a s s e m i a m a j o r p a t i e n t sw i t hT2∗m a g n e t i c r e s o n a n c e i m a g i n g[J].H e m a t o l o g y,2017,22(8):501-507.(2018-05-27㊀收稿)㊃525㊃黄㊀璐等.心肌铁过载兔模型心功能的M R评价。