第一部分心肌纵向弛豫时间成像(T1mapping)——体外及志愿者研究目的：1评价改良MOLLI序列(11个心动周期)与传统MOLLI序列(17个心动周期)在心肌Timapping成像中的影响因素及关系；2评价改良MOLLI序列(11个心动周期)与传统MOLLI序列(17个心动周期)在正常健康志愿者中的应用,比较心动周期不同采集时相对正常志愿者心肌T1值测量的影响,测量正常志愿者各节段心肌T1值,比较不同节段、不同采集层面心肌T1值的差异。材料与方法：1体外试验：制作具有不同T1值的琼脂糖凝胶体模,利用1.5T磁共振(MAGNETOM Aera, Siemens AG, Erlangen, Germany)对8个琼脂糖凝胶体模在不同模拟心率(40-110次／分钟)下进行不同Timapping序列的扫描,测量传统17个心动周期MOLLI (3-3-5)序列及改良11个心动周期MOLLI (5-3-3,4-3-2)序列在不同心率下体模的T1值。比较特定心率下传统与改良序列MOLLI测量T1值的一致性,以传统的TSE序列扫描测得的T1值作为参考,分析心率及矩阵改变对传统与改良MOLLI序列T1值测量的影响,并分析各种扫描序列对模具T1值低估的百分比,并比较三种序列测量T1值时标准差(SD)的差异。2志愿者研究：30名健康志愿者进行心肌Timapping扫描,23例志愿者同时接受传统MOLLI (3-3-5)及改良MOLLI (5-3-3)序列的扫描,比较两种序列的图像质量,屏气时间,T1值测量的一致性。所有志愿者分别在收缩期及舒张期进行改良MOLLI (5-3-3)序列的扫描,比较心肌各节段T1值在收缩期及舒张期的差异,并比较心肌中部层面间隔心肌及非间隔心肌T1值的差异,分析不同扫描层面对T1值测量的影响。结果：1体外试验：八个体模的参考T1值由低到高分别为：343±2.5ms,412±3.2ms, 527±4.4ms,678±5.3 ms,745±3.2ms,992±6.4ms,1060±7.2ms,1424±13ms。在模拟心率为70次／分钟时,改良MOLLI (5-3-3)与原始MOLLI (3-3-5)两种序列测量T1值具有较好的一致性,但是原始MOLLI (3-3-5)具有较好的精确性(SD值较小)。心率大于90次／分钟时,改良MOLLI (5-3-3)矩阵分别为256和192时,对T1值低估百分比(%)分别为6.9±2.9,4.7±1.2,经Mann-Whitney U检验,p=0.0055,差异有统计学意义。心率增加,改良MOLLI (5-3-3)(联合矩阵调整)测量的T1值变异较小,而MOLLI (4-3-2)变异程度最大。MOLLI (3-3-5)对T1值的低估最大达到13.3%,并且低估有随着T1值和模拟心率的增加而增加的趋势；MOLLI (5-3-3)对T1值的低估最大达到7.9%,MOLLI (5-3-3)序列在测量同一T1值的情况下,随着心率的增加,由于不同矩阵的采用,低估的百分比反而减小,但是在同一心率下,随着模具T1值的增加,低估的百分比还是有增加的趋势。2志愿者研究：原始MOLLI (3-3-5)屏气时间显著长于改良MOLLI (5-3-3)序列(18.3±0.6s VS 12.1±0.6s, P=0.852),两种序列测量心肌的T1值分别为964.9±36.7ms (n=65),967.6±30.9ms (n=65),经配对t检验,t=--0.422,P>0.05,差异无统计学意义,两种序列测量健康志愿者心肌T1值经Bland-Altman散点图分析,显示一致性较好。收缩期志愿者所有心肌节段的平均T1值为965.2±30.0(n=448),舒张期所有节段的T1值平均值为982.3±25.6ms(n=448),两者经配对t检验,t=-17.666,P<0.05,差异有统计学意义。心肌所有节段的舒张期T1值均大于收缩期相应节段心肌的T1值,差异有统计学意义。左心室舒张期间隔(Seg8、 Seg9)心肌的T1值要显著大于侧壁心肌(Segl1、Segl2),差异有统计学意义。收缩期间隔心肌(Seg8、Seg9)的T1要显著大于Seg11的T1值,但是与Seg12相比则无统计学意义。舒张期心脏底部层面、心脏中部层面及心尖层面的整个心肌T1值分别为978.9±22.5ms,993.5±20.4ms,978.9±22.5ms, P<0.05,左心室中部层面心肌T1值要显著大于左心室底部及心尖层面心肌T1值；舒张期四腔心、三腔心及两腔心整个心肌的T1值为分别为984.7±20.0ms,980.7±19.3ms,990.3±21.5ms,经one-way ANOVA方差分析,P>0.05,四腔、三腔及两腔心三种扫描方向上测量的心肌T1值无统计学差异。结论：1心率及矩阵对原始及改良MOLLI序列均有影响；改良的11个心动周期MOLLI序列(5-3-3)测量心肌T1值的准确性要高于传统的17个心动周期MOLLI序列(3-3-5)。2改良的11个心动周期MOLLI (4-3-2)序列对于T1值较长组织的测量准确性较低,因此用于增强后心肌T1值的测量。3健康志愿者心肌的T1值随着心动周期及测量部位的不同会有所变化,因此在比较不同个体及研究之间心肌T1值的时候需要考虑这些因素。第二部分MR Timapping成像在冠状动脉慢性完全闭塞患者心肌瘢痕检测中的价值研究目的：探讨MR心肌延迟强化(LGE)及T1mapping成像在冠状动脉慢性完全闭塞(CTO)患者心肌瘢痕评价中的应用。1采用LGE评价冠状动脉慢性闭塞患者心肌瘢痕的特点及相关影响因素；2以磁共振LGE作为判断心肌瘢痕的金标准,探讨心肌T1mapping成像在检测冠状动脉慢性完全闭塞患者心肌瘢痕的价值。材料和方法：临床或冠状动脉CT血管造影(CTA)结果怀疑为CTO的83例患者分别接受1.5T心脏磁共振(CMR)传统序列、T1mapping序列扫描及常规冠状动脉造影检查。1计算经常规冠状动脉造影证实为CTO患者的心肌磁共振延迟强化的发生率,分析心肌延迟强化的形态特征,并比较心肌延迟强化的有无与冠状动脉造影所见的侧枝循环分级(rentrop 0-Ⅲ级)的关系。2对CTO患者采用改良MOLLI(5-3-3)序列在增强前后进行心肌T1mapping扫描,并以注射造影剂15分钟后采集的心肌LGE图像作为判断心肌有无坏死的金标准,在T1mapping图像上测量增强前后正常及瘢痕心肌的T1值,计算增强前及增强后T1mapping成像检测CTO患者心肌瘢痕的敏感性、特异性,分析采用T1值诊断心肌瘢痕的界值。测量增强前后T1mapping图像(如果显示)心肌瘢痕的面积,比较其与LGE图像显示瘢痕面积的一致性。结果：经临床病史及常规冠状动脉造影证实为CTO患者共62例纳入最后研究。心肌MR LGE显示为阳性的比例为72.6%(45/62),心肌LGE形态为灶状分布占15.5%(7/45)；线样或条状分布有25例患者,比例为55.6%(25/45)；大片状或透壁心肌坏死的有13例患者,比例为28.9%(13/45)。其中瘢痕心肌分布与CTO血管分布心肌节段不符为8.9%(4/45)。有明确心肌梗死的17例患者,13例患者呈大片状或透壁瘢痕,比例为76.5%；而对于38例无明确心肌梗死病史的患者,心肌瘢痕呈灶性或心内膜下线样分布有32例患者,比例为84.2%。侧枝循环分级良好组(n=41, Rentrop分级II-III级)心肌LGE阳性率为73.2%(30/41),侧枝循环不良组(n=21, Rentrop分级0-I级)心肌LGE阳性率为71.4%(15/21),两者经卡方检验P>0.05,两组患者心肌LGE阳性率无明显差异。增强前Timapping图像上测得正常及瘢痕心肌T1值分别为987.3±79.2ms vs 1138.5±52.4ms,P<0.05,差异具有统计学意义；增强后15min时正常心肌的T1值要显著大于瘢痕心肌区域的T1值(379.7±45.6ms vs 275.6±24.6ms, P<0.01)。增强前T1mapping检测冠状动脉慢性完全闭塞患者心肌瘢痕的敏感性、特异性分别为40.3%,100%；增强后T1mapping检测冠状动脉慢性完全闭塞患者心肌瘢痕的敏感性、特异性分别为91.2%,99.3%。经ROC曲线分析,增强后T1值鉴别正常与梗死心肌的界值为307.5ms,这时,增强后T1值诊断梗死心肌的特异性及敏感性为93.33%,曲线下面积为0.96(95%CI：0.91-1.00)。结论：1 MR LGE检查显示CTO患者的心肌瘢痕灶具有一定的特征,其发生率与常规冠状动脉造影侧枝循环Rentrop分级无明显相关性。2增强前后CTO患者瘢痕心肌与正常心肌纵向弛豫时间有显著差异。在检测CTO患者心肌瘢痕中,增强后Timapping具有较高的敏感性及特异性。而增强前的Timapping成像检测心肌梗死的敏感性较差。第三部分 MR心肌细胞外容积(ECV)测量在冠状动脉慢性闭塞患者心肌瘢痕检测及重构判断中的初步研究目的：研究基于T1mapping技术的心肌细胞外容积(ECV)定量在冠状动脉慢性闭塞患者心肌瘢痕检测及心肌重构判断中的初步应用。材料和方法：在复旦大学附属中山医院心内科接受冠状动脉造影证实为冠状动脉慢性完全闭塞(CTO)患者62例,接受MR增强前及增强后多个时间点T1mapping扫描,同时对12名健康志愿者进行T1mapping成像作为对照,测量心肌不同区域T1值及志愿者和患者的红细胞压积,计算正常健康志愿者心肌ECV值及CTO患者心肌瘢痕区域及远处非瘢痕正常心肌的ECV值。比较正常健康志愿者的心肌ECV值与CTO患者瘢痕心肌及瘢痕心肌远处正常心肌的ECV值。进行ROC曲线分析心肌ECV检测心肌瘢痕的界值、敏感性和特异性。分析非瘢痕区域心肌的ECV值与患者左心室功能(EF)的关系。对20名接受增强T1mapping动态扫描的患者瘢痕及非瘢痕心肌的ECV在不同时间点的动态变化进行分析,探讨心肌瘢痕区域及非瘢痕区域的ECV值随着时间的变化规律。结果：62例经常规冠状动脉造影及临床病史证实为CTO的患者及12名正常健康志愿者顺利完成检查。12例健康志愿者心肌的ECV值为26.9±2.2%(23.8%-31.2%),45例CTO患者LGE表现为阳性,即有心肌瘢痕患者远侧心肌的ECV为28.8±3.2%(24.0%-40.3%),45例LGE阳性患者心肌瘢痕局部的ECV值为51.6±7.0%(36.5%-63.6%),CTO患者疤痕远侧心肌及瘢痕心肌ECV经t检验,t=-23.6,P<0.05,差异有统计学意义。经ROC曲线分析,心肌ECV值鉴别正常与梗死心肌的界值为41.3%,这时,心肌ECV值诊断梗死心肌的敏感性为91.1%,而特异性为100%。在45例LGE表现为阳性有心肌瘢痕的患者中,随着非梗死心肌区域ECV值的增加,左心室射血分数降低,两者经相关分析,相关系数r=-0.5878,P<0.05,呈负相关关系。而瘢痕区域的ECV值与左心室EF值的关系经pearson相关分析,r=-0.08,P=0.59,两者无相关关系。在4-20min之间五个时间点,瘢痕远侧心肌区域ECV值经Kruskal-Wallis检验,P=0.8050,变化无统计学意义；瘢痕区域的ECV在4-20min内各个时间点的ECV经Kruskal-Wallis检验,P--0.2640,瘢痕心肌的ECV值在五个时间点的变化亦无统计学意义。结论：基于T1mapping的ECV值能够定量评价和检测冠状动脉慢性完全闭塞患者心肌瘢痕,并且CTO患者心肌瘢痕的ECV在一定时间内表现恒定；ECV对于非瘢痕区域心肌的重构判断亦具有一定的价值。