非对比增强全心冠状动脉磁共振血管成像在儿童川崎病冠状动脉病变中的应用

梁娟，马玉荣，韩娜，郭方舟，王鹏飞，艾凯，张静*

1.兰州大学第二医院核磁共振科，甘肃 兰州 730000；2.兰州大学第二医院超声科，甘肃 兰州 730000；3.飞利浦医疗临床科研部，陕西 西安 710000；

川崎病是一种儿童期急性血管炎，可特异性地损害冠状动脉，表现为冠状动脉瘤样扩张、血栓形成及狭窄等，是儿童心源性猝死的主要原因[1]。目前，超声是诊断川崎病患儿冠状动脉病变及随访的常用检查，但由于操作主观性强，且对冠状动脉中远段及小分支显示不足，诊断价值有限[2]；数字减影血管造影（DSA）、CT冠状动脉造影（CTCA）等具有创性及辐射风险，无法满足川崎病患儿的检查及长期随访需要。非对比增强全心冠状动脉磁共振血管成像（non-contrastenhanced whole-heart coronary magnetic resonance angiography，NCE-CMRA）技术是一种无创、不依赖对比剂的MRI检查方法，在成人冠状动脉显示方面敏感、可靠[3]，但在儿童冠状动脉显示及临床诊断价值方面的研究较少。本研究拟分析川崎病患儿的影像资料，通过与超声对比，明确NCE-CMRA技术评估冠状动脉的优势，探讨该技术诊断儿童川崎病冠状动脉病变的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2017年6月—2021年6月兰州大学第二医院经临床确诊的川崎病患儿58例。排除资料不完整及图像质量差者；CMRA及超声检查时间间隔不超过1周。最终纳入41例，男22例，女19例，平均（5.9±0.3）岁。本研究经本院医学伦理委员会批准（2022A-499），患儿家属均签署知情同意书。

1.2 检查方法

1.2.1 NCE-CMRA检查 采用Philips Ingenia 3.0T MRI仪、16通道体部相控阵线圈；扫描时先通过B-TFE电影序列四腔心层面采集冠状动脉相对静止期图像，以确定触发延迟时间；选择三维稳态自由进动序列，结合以R波触发的心电门控及膈肌导航技术进行成像。扫描范围覆盖全心脏，视野300 mm×250 mm，扫描层数100～120层，采集体素1.25 mm×1.25 mm×1.6 mm，重建体素0.62 mm×0.62 mm×0.8 mm，翻转角15°；同时采用频率选择法抑制脂肪信号，以增强冠状动脉信号对比强度[4-5]；序列采集效率25%～60%，平均采集时间15 min。检查时，5岁以下及无法配合者检查前口服10%水合氯醛（0.5 ml/kg）镇静催眠；必要时检查前1～2 h在儿科医师协助下口服β受体阻滞剂将心率控制在100次/min以下。

1.2.2 超声检查 采用Philips iE33超声仪，S8-3探头，由超声诊断主治医师探查心脏各切面，获取冠状动脉相关影像数据。

1.3 图像处理、质量评估及分析

1.3.1 NCE-CMRA图像处理 在Philips IntelliSpace Portal星云后处理工作站，采用容积再现、最大密度投影及曲面重组技术显示冠状动脉。图像处理采用双盲法，由一位影像主治医师独立处理，并由另一位影像副主任医师复核。

1.3.2 冠状动脉节段选取标准 根据美国心脏协会标准[6]将冠状动脉分为15个节段，由于儿童冠状动脉纤细且生长发育存在较大个体差异，本研究选取8个主要节段进行管腔评估，即右冠状动脉（right coronary artery，RCA）近、中、远段，左前降支（left anterior descending，LAD）近、中、远段，左回旋支（left circumflex，LCX）近、远段。

1.3.3 NCE-CMRA图像质量评分 根据4级评分标准[7]：IV级，冠状动脉显示清晰，轮廓锐利，图像无伪影；III级，冠状动脉显示充分，边缘轻度模糊、存在少量呼吸及心脏搏动伪影，不影响管腔评估准确度；II级，冠状动脉显示，存在呼吸及心脏搏动伪影，影响管腔评估准确度；I级，冠状动脉显示模糊或未显示，存在严重的呼吸及心脏搏动伪影，无法进行管腔评估。

1.3.4 NCE-CMRA图像分析 全部影像数据由2名影像主治医师采用盲法分别进行冠状动脉各节段及其分支评估；测量各节段冠状动脉外膜间距离，每节段至少测量3次取平均值。

1.4 儿童川崎病冠状动脉病变分组 根据《川崎病冠状动脉病变的临床处理建议（2020年修订版）》[8]将冠状动脉病变分组纳入，包括小型冠状动脉瘤（coronary artery aneurysm，CAA）或冠状动脉扩张（coronary artery dilation，CAD）（冠状动脉内径≤4 mm）、中型CAA（4 mm＜冠状动脉内径＜8 mm）、巨大CAA（冠状动脉内径≥8 mm），结果不一致时讨论达成一致意见。

1.5 统计学方法 应用SPSS 26.0软件。计量资料以±s表示，计数资料以例数或百分比表示，对2位影像医师独立观察2种技术结果的一致性进行Kappa检验；采用显示率描述NCE-CMRA、超声对冠状动脉节段的显示情况；采用χ2检验分析川崎病患儿应用NCECMRA与超声技术显示冠状动脉节段的差异，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 NCE-CMRA冠状动脉图像质量评估结果 41例患儿共123支冠状动脉分支，根据图像质量分级标准（图1），I级31支（25.2%），II级41支（33.3%），III级34支（27.6%），IV级17支（13.8%）。2位影像医师独立观察的一致性良好（Kappa=0.703，P=0.000），显示血管包括LAD、LCX、RCA。

图1 图像质量4级评分标准。A.女，7岁，I级（箭）：管腔显示模糊，局部边界不可见，管腔无法评估；B.男，5岁，II级（箭）：管腔显示，但边界模糊，影响管腔评估准确度；C.男，6岁，III级（箭）：管腔显示充分，伪影影响小；D.男，4岁，IV级（箭）：管腔显示清晰，边界锐利，信号对比强。RCA：右冠状动脉；LAD：左前降支

2.2 NCE-CMRA与超声冠状动脉显示结果比较 41例患儿中，评分I级31支（74个节段），II级及以上92支（理论共254个节段），其中明确显示248个节段（6支远段显示不清），血管节段整体显示率为75.6%；超声明确显示152个节段，显示率为46.3%，2种成像技术显示率差异有统计学意义（χ2=59.04，P＜0.001）。NCECMRA显示的92支血管，其近中段均明确显示、86支远段显示；超声检查近段均显示，中段仅29个节段显示，远段均未见明确显示。2种技术对冠状动脉中、远段显示情况差异有统计学意义（χ2=57.98、161.47，P＜0.001），见图2、3。

图2 男，4岁，川崎病，冠状动脉正常。A为NCE-CMRA显示的RCA；B为超声显示的RCA（箭）；C为NCE-CMRA显示的LAD；D为超声显示的LAD（箭）；超声仅显示RCA、LAD近段，NCE-CMRA可明确显示RCA、LAD近、中、远段。RCA：右冠状动脉；LAD：左前降支

图3 女，5岁，川崎病，LAD扩张，内径为3.6 mm。A为NCE-CMRA显示的LAD；B为超声显示的LAD（箭）；C为NCE-CMRA显示的LCX（箭）；D为超声显示的LCX（箭）；超声仅显示LAD、LCX近段；NCE-CMRA明确显示LAD近、中、远段及LCX近、远段；LAD：左前降支；LCX：左回旋支

2.3 基于NCE-CMRA的冠状动脉病变结果 41例患儿中，25例（200个节段）存在冠状动脉病变，其中94个节段表现为不同程度扩张（图4），8个节段（8.6%）发生巨大CAA，中型CAA为35个节段（37.2%），小型CAA或CAD为51个节段（54.2%）；以小型CAA或CAD最多，且病变不仅分布于近、中段，远段亦受累。

图4 川崎病冠状动脉病变。A.女，5岁，RCA小型CAA或CAD，较宽处管径约3.67 mm（箭）；B.男，6岁，LAD中型CAA，较宽处管径约7.74 mm（箭）；C.女，6岁，RCA巨大CAA，较宽处管径约9.05 mm（箭）；D.男，2岁，LCX管腔轻度不均匀增宽（箭）；E.男，4岁，LAD中型CAA，较宽处管径约5.68 mm（箭）；F.女，7岁，RCA巨大CAA，较宽处管径约13.84 mm（箭）。以上各血管近、中段不同程度瘤样扩张，同时在C、F中清晰观察到远段血管小型CAA及CAD（箭头）。RCA：右冠状动脉；LAD：左前降支；AO：主动脉；LCX：左回旋支；CAA：冠状动脉瘤；CAD：冠状动脉扩张

3 讨论

川崎病又称皮肤黏膜淋巴结综合征，多发生于6个月～5岁儿童，男性多见[9]，发生冠状动脉病变时可表现为CAD、CAA，并可有瘤内血栓形成[10]，目前已成为儿童获得性冠状动脉病变的主要原因，病死率为0.03%～1.00%，也是青年急性冠状动脉综合征的原因之一[9]。因此，冠状动脉一旦损伤，需终身监测冠状动脉病变发展程度。持续性、非侵入性、无辐射的冠状动脉成像及川崎病所致冠状动脉病变的精准评估是本病早诊断、早干预及长期随访管理的重点[11]。

3.1 NCE-CMRA技术评估儿童冠状动脉病变的价值儿童冠状动脉纤细、个体差异较大，且儿童心率快、无法配合屏气，同时对辐射敏感，选择风险最小化和诊断准确率最大化的检查方法非常必要[12]。目前，用于评估川崎病患儿冠状动脉病变的主要影像学方法包括DSA、CTCA、超声及血管内超声、NCE-CMRA等。DSA和CTCA通常是评估冠状动脉疾病的“金标准”，但对婴幼儿存在较大的辐射风险，且需使用对比剂，易造成患儿肾脏损害；CTCA评估冠状动脉病变易受钙化斑块的影响[13]。血管内超声为有创检查，操作复杂，存在急性冠状动脉阻塞、痉挛或冠状动脉夹层等并发症风险[14]。超声作为首选筛查方法，简便、无创，但对冠状动脉中、远段及小分支多显示不足，易造成冠状动脉病变漏诊。Jrad等[15]报道超声对川崎病患儿冠状动脉病变的诊断符合率仅为46.7%。本研究显示超声对冠状动脉整体节段显示率为46.3%，与文献报道基本一致。

NCE-CMRA技术在成人冠状动脉显示方面敏感、可靠，可准确显示冠状动脉的形态异常[3,16]，但较少应用于5岁以下幼儿。本研究纳入患儿整体年龄偏小，平均年龄仅为（5.9±0.3）岁。对所有获得的NCECMRA图像进行质量评级，有92/123支血管可用于诊断，成功率相对较高；且与超声图像对比分析发现NCE-CMRA技术在冠状动脉中、远段显示方面优势明显，可明确观察川崎病患儿冠状动脉远段损害，如CAD、CAA等，使川崎病冠状动脉病变的检出率相对提高，减少冠状动脉中、远段病变漏诊，弥补超声检查的盲区[17]。另外，本研究采用不屏气扫描，一定程度上减少了由呼吸配合造成的伪影。因此，基于NCECMRA的成像优势，较超声更推荐其作为川崎病患儿全面、精准评估冠状动脉病变发生及发展的检查方法。

3.2 儿童川崎病冠状动脉病变的MRI特征 目前多数研究认为川崎病冠状动脉病变的基础是血管炎，急性期炎症反应导致动脉内膜及管壁各层不同程度损伤，随后炎性因子持续表达，发生内膜增生及血管新生等血管重建；愈合后的冠状动脉壁仍存在不同程度增厚，管壁僵硬度增大，内皮功能降低[6,18]。此后冠状动脉将经历终生动态变化，包括CAD、CAA、冠状动脉狭窄、闭塞及粥样硬化、动脉瘤处血栓形成等，严重者最终出现心肌梗死、缺血性心脏病，甚至猝死。因此，川崎病所致冠状动脉病变早期仍以炎症反应为主[19]，出现冠状动脉管壁增厚、边缘欠光滑，管腔扩张，NCE-CMRA图像可见管壁毛糙或管腔粗细不均，局部信号亦可不均匀减低；中晚期冠状动脉病变病理表现为血管内壁变薄，冠状动脉压力增高，从而导致CAD及CAA的发生[20]。CAD大多自起始段开始、多呈串珠样改变，部分可累及冠状动脉远段及其分支。因此既往相关研究以评估冠状动脉近中段为主，远段及其分支扩张研究较少。本研究利用NCE-CMRA良好的冠状动脉显示能力，观察儿童川崎病所致冠状动脉病变的表现包括：①不同程度扩张（51段，54.2%），即小型CAA或CAD，主要位于冠状动脉各支近、中段，受累血管中以RCA、LAD最常见；②局部瘤样扩张、串珠样或腊肠样改变（35段，37.2%），即中型CAA；③巨大CAA形成（8段，8.6%），且在冠状动脉远段明确观察到小型CAA和CAD的发生。NCE-CMRA均能够清晰显示发生病变的冠状动脉各节段，且依据儿童川崎病所致冠状动脉病变临床分级标准可对病变数量、范围及程度等做出较准确的影像评估，为儿童川崎病冠状动脉病变的临床诊疗提供可靠的影像依据。

3.3 本研究的局限性 ①NCE-CMRA检查扫描时间较长、对婴幼儿镇静要求较高，尤其是3岁以下幼儿心率较快且降低心率药物使用受限，在一定程度上降低了成功率；②缺乏大样本数据，以进一步总结影像学征象；③在影像评估过程中，由于儿童冠状动脉纤细，未评估和归纳狭窄的血管节段；④为回顾性分析，未评估患儿的心功能、心肌受损程度等。

总之，NCE-CMRA技术以无创、无辐射、组织分辨率高的优势，可用于评估儿童冠状动脉，在显示冠状动脉主干及其分支方面优势明显。同时，结合心脏电影、心肌灌注、心肌形变及定量分析（T1 mapping、T2 mapping）等一站式综合检查，可全面、准确评估儿童川崎病心肌及冠状动脉病变程度，对儿童川崎病的诊断、治疗、随访及预后评价均有重要临床意义。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突