本節以近五年之磁振造影於觀察心臟的相關文獻進行探討,依序為磁振造影 觀察心臟之發展、磁振造影觀測運動員心臟等,分述如后。
一、 磁振造影觀測心臟之發展
自從1973 年 Lauterbur 首次利用梯度磁場(gradient)取得一影像後,磁振造 影(Magnetic Resonance Image,MRI)運用於研究中日益常見。其非侵入性以及高 解析度的特性,使得磁振造影目前已經被廣泛的運用在臨床診斷中。且磁振造影 可用於評估心血管功能,例如血流速率的測量;缺血性心臟疾病(ischemic heart disease)的評估;心室功能評估,如左心室體積(left ventricular volume)、心輸出量 (cardiac output)、射血分率(EF)等(潘昭蘭、胡威志,1995)。段正仁等人 (1997) 建議以MRI 擷取心臟影像時,起始切面位置應設定於心室基部,使體積最大的 切面能與量測心室的基部切齊,方能讓誤差發生於較不明顯的心尖部份,如此才 可以有效減低斷層影像擷取時,因設定不當所導致的誤差。
胡威志等人 (2001)利用磁振造影進行左心室檢查,將心基中心點至心尖的 連線為幾何長軸之定義延伸,利用磁振造影之心臟影像各時相之切面定義出一浮 動式功能長軸,即由原始幾何長軸上各個幾何短軸切面影像之心內外膜的幾何中 心連線組合而成,藉此浮動長軸評估左心室功能,結果發現長軸可靈敏的反應出 心室壁收縮的均勻程度,且可以精確的以左心室體積換算出左心室心肌質量(LV Mass)、心輸出量、每跳輸出量(SV)、射血分率(EF)、不同時間容積的變化、左 心室壁厚度與腔室等效半徑比。
結果發現磁振造影phase image 的影像強度與流速之間有相當高的線性相關,其 分率(EF)(A=59±5% vs. C=61±4)、左心室心臟指數(left ventricular cardiac index;
A=3.4±0.4 vs. C=3.4±0.4 L min• -1•m-2)、最高早期血液填充速度(peak early filling rate;A=562±93 vs. C=535±81mL/s)、最高心房血液填充速度(peak atrial filling rate;A=315±93 vs. C=333±65 mL/s)達顯著差異,該研究認為運動員心臟肥大並 不會改變安靜狀態下心臟泵血功能之正常性,而是在於運動中方可見其優勢。
Zandrino 等人 (2000)利用 MRI 檢測 12 名耐力運動員(長跑選手)與 12 名控 制組(坐式生活型態),結果發現耐力運動員於左心室舒張末期容積、每跳輸出量 (SV)以及左心室質量皆顯著優於控制組。Wernstedt 等人 (2002)的研究以 MRI 觀 察耐力型運動員、阻力型運動員與控制組,結果發現耐力型運動員左心室舒張末 期容積顯著高於阻力型運動員以及控制組,
Scharhag 等人 (2002)以 MRI(Magnetom Vision 1.5T Siemens, Erlangen, Germany)觀察 21 名耐力運動員(A;27±4 歲;70±8kg;178±7cm)和控制組 21 名 (C;26±3 歲;71±9kg;178±6cm),觀察變項為左右心室質量(A:左=200±20g、
右=77±10g;C:左=148±17g、右=56±8g)、左右心室舒張末期容積(A:左=167±28 毫升、右=160±26 毫升;C:左=125±16 毫升、右=128±10 毫升)、左右心室每跳 輸出量(SV)(A:左=99±18 毫升、右=102±18 毫升;C:左=74±11 毫升、右=79±8
=62±3%)。
Tseng 等人(2000)以 MRI(Magnetom Vision 1.5T Siemens, Erlangen, Germany) 觀察耐力運動員心肌組織結構之重新分配情況以及左心室壁活動狀態。結果發現 在非圓周方向纖維與圓周方向纖維之比率(圖 2-3-1)上,耐力運動員顯著優於控制 組(1.26± 0.63 vs. 0.87±0.25, P=0.01);在 trace ADC(5.76 x 10-6± 1.32x10-6 cm2s-1 vs.
5.71 x 10-6± 1.19x10-6 cm2s-1, P=0.97)與 FA(0.33± 0.02 vs. 0.32± 0.03, P=0.42)上,
耐力運動員與控制組間無顯著差異;在射血分率(EF)上,耐力運動員顯著低於控 制組且整體降低心肌張力比;在收縮狀態下,耐力運動員在張力比、主要厚度、
主要縮短和圓周性張力比皆顯著低於控制組;將時間間隔予以標準化後,發現耐 力運動員之初放鬆期與快速回填期時間顯著短於控制組。該研究認為耐力運動員 心肌組織結構之再分配,可能是在降低圓周性張力比以及藉由快速回填期來提昇 舒張功能。
圖2-3-1 心肌纖維再分配比較圖
Note From:Adaptation of myocardial fiber architecture and strain rates in the athlete’s heart evaluated by magnetic resonance imaging(p.33). Tseng, W. Y., Su, M.
Y., & Wu, M. T. (2000). Taipei:Taiwan. National Science Council.
第參章 研究方法
MASS 5.0 Tseng等(2000)
心臟結構型態 心臟泵血功能 心肌組織排列 心肌本質
MASS 5.0 Tseng等(2000)
心臟結構型態 心臟泵血功能 心肌組織排列 心肌本質