刘新峰，吴曙光，王荣品，曾先春，宋 辉，翟茂雄

（贵州省人民医院放射科，贵州 贵阳 550002）

目前，我国心血管疾病死亡率居疾病死亡率的首位［1］，因此，心血管疾病已成为研究热点。研究者因鼠、兔具有体型小、易控制、价格便宜等优势，多采用鼠、兔等建立心血管疾病模型［2-3］，但两者检查需特殊的MRI 小动物线圈，且其体型太小，与人的心脏体积、质量差异较大，并不理想。贵州小型猪体型相对较大，心脏的形态结构，以及冠状动脉分支走行与人相似，因此，常被用来作为心血管实验动物模型。T1Mapping 技术是一种新兴的MRI 心肌定量技术，可通过测量心肌T1值评估心肌损伤程度［4-5］，为疾病的诊断及治疗提供影像依据。因此，本研究通过T1Mapping 技术建立健康成年贵州小型猪心肌初始T1值正常数据，并探讨心肌不同区域、体质量、性别对心肌T1值影响，为心血管疾病的研究提供资料支持。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取贵阳中医药大学实验动物研究所饲养的成年健康贵州小型猪16 头为实验组，雄性8 头，雌性8 头，月龄11～18 个月，体质量29.5～46.2 kg。入选标准：①饲养过程中动态观察饮食、活动量、睡眠等除外患病的可能；②经超声检查除外心脏、腹部脏器等患实质性病变可能。同时选取性别无差异成年健康志愿者（男8 例，女8 例）作为对照组，所有志愿者均无身体疾患。本研究经我院伦理委员会批准。

1.2 仪器与方法 先清洗实验小型猪并烘干、称重，做好扫描前准备，再依次肌内注射3%戊巴比妥钠（剂量0.55 mL/kg 体质量）、速眠新Ⅱ（剂量0.11 mL/kg 体质量）进行麻醉，等其处于深度麻醉时，取仰卧位固定于检查床上行MRI 扫描（图1）。采用Siemens 1.5 T Aera MRI 扫描仪，扫描序列包括定位像扫描、四腔心层面扫描、短轴层面扫描、T1Mapping 序列扫描（图2）。T1Mapping 序列采用改良MOLLI（Modified Look-Locker Inversionrecovery，MOLLI）序列。短轴层面扫描3 层，分别位于左室心底、心中、心尖部层面，T1Mapping 序列扫描通过依次复制短轴位置进行扫描。对照组（无需麻醉）左室心底、心中、心尖部图像采集方法同上，T1Mapping序列扫描参数：带宽1 085 Hz，FOV 360 mm×306 mm，TR 324.96 ms，偏转角35°，TE 1.12 ms。

1.3 实验数据测量 在MRI 后处理工作站完成，测量2 组心底部、心中部、心尖部心肌初始T1值，由2位主治医师单独测量，测量3 次取均值（图3）。并计算实验组整体心肌平均T1值（心底部、心中部、心尖部心肌T1值均值）。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0 软件，计量资料以±s 表示。采用单因素方差分析比较2 组左室心底、心中、心尖部心肌T1值的差异性。采用独立样本t 检验比较组间，以及不同性别小型猪心底、心中、心尖部心肌初始T1值的差异性。分析小型猪整体心肌平均T1值与体质量的相关性。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

实验组左室心底、心中、心尖部心肌初始T1值差异无统计学意义（F=0.243，P=0.785），对照组左室心底、心中、心尖部心肌初始T1值差异无统计学意义（F=1.061，P=0.355），2 组3 处心肌初始T1值差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表1）。雄性小型猪左室心底、心中、心尖部心肌初始T1值均低于雌性小型猪心肌T1值（均P＜0.05）（表2）。实验组整体心肌初始T1值为（985.90±51.02）ms，与体质量呈负相关（r=-0.730，P=0.001）（图4）。

表1 成年贵州小型猪与成年正常人心肌T1值对比（ms，±s）

表1 成年贵州小型猪与成年正常人心肌T1值对比（ms，±s）

表2 不同性别小型猪不同部位心肌T1值对比（ms，±s）

表2 不同性别小型猪不同部位心肌T1值对比（ms，±s）

3 讨论

目前，T1Mapping 成像技术在心脏疾病定量研究中已取得不错的效果。李燕等［6］利用T1Mapping定量分析扩张型心肌病心肌纤维化指出，病例组与正常组T1值差异有统计学意义；心肌初始T1值对区分扩张型心肌病与正常组也有一定诊断价值。但对T1值相关影响因素研究较少，基于贵州小型猪生理、解剖及疾病的病理机制等与人高度相似［7］，本研究对贵州小型猪心肌初始T1值正常数据进行完善，并探讨影响心肌初始T1值的相关因素。

3.1 T1Mapping 技术的原理 传统的T1Mapping技术多采用标准的Look-Locker 序列进行数据采集，图像扫描时间较长，易受心脏跳动、呼吸影响，伪影较大。本研究采用改良的MOLLI 序列进行数据采集，其原理是在反转脉冲后施加激励脉冲，采集连续心动周期上的反转时间点信号，大大缩短了扫描时间，减少了图像伪影［8-9］，且图像是基于体素水平进行T1值编码，提高了测量的精准度。

图1 贵州小型猪MRI 扫描时的图像 图2 贵州小型猪心脏四腔心层面图像 图3 贵州小型猪心脏心中部层面心肌测量图 图4 贵州小型猪整体心肌初始T1值与体质量关系散点图

3.2 小型猪与正常人心肌T1值比较分析 目前，正常人左心室整体心肌平均测量值受MRI 场强影响较大，一种基于1.5 T MRI 测量值约1 000 ms［6，10］，另一种基于3.0 T MRI 对正常心肌的测量值约1 250 ms［11-12］；当场强增大时，激发前净磁化矢量增大，质子恢复到平衡态63%时间就会延长，T1值也增大。本研究扫描均在Siemens 1.5 T Aera MRI 下完成，与曹玉坤等［10］采用的是同一机型及相同通道线圈，所测得的成年贵州小型猪及成年正常人心肌初始T1值约1 000 ms，也与其结果基本一致。本研究中成年贵州小型猪与成年正常人左室心底、心中、心尖部初始T1值间差异无统计学意义（均P＞0.05），表明贵州小型猪心肌组织特征与人高度一致，且小型猪具有性情温顺、遗传稳定、易饲养等优势，被公认为是良好的心血管实验模型。

关于不同区域心肌初始T1值差异性，目前研究结果并不一致。以往大多数学者［10，13］构建正常人左室初始T1值参考范围表明心底、心中、心尖部初始T1值无明显差异，说明心肌组织在不同区域的组成成分基本相同。本研究中，成年贵州小型猪左室心底、心中、心尖部心肌初始T1值分别为（979.85±57.52）、（992.85±57.66）、（985.00±42.87）ms，差异无统计学意义，成年正常人左室心底、心中、心尖部的初始T1值差异无统计学意义，但也有一些学者［14］认为，心尖部初始T1值大于心底、心中部T1值，其原因有：①各研究入组人群年龄、性别及其他相关因素等存在差异；②心尖部心肌范围较小，勾画ROI 时易受影响，且受部分容积效应影响，测量值较心底、心中部心肌T1值大。因此，部分研究［15］采用心底部或心中部T1值评估心肌的组织特性，但这种方式值得商榷，研究者应加大样本量，并与工程师合作就减轻部分容积效应进行深度研究。

3.3 小型猪心肌T1值与性别、体质量的关系 本研究中，雌性贵州小型猪心底、心中、心尖部初始T1值均大于雄性，与大多数对人类的研究［10，13，16］具有一致性；国内学者［13］研究表明，心肌初始T1值、细胞外容积分数（myocardial extracellular volume fraction，ECV）值在男女之间均存在差异，这可能与男女体质量、身高差异及血红蛋白含量有关，也与女性心肌相对较薄，受部分容积效应稍大有关。但Dabir 等［15］的研究，未发现初始T1值与性别有关。因此，关于不同性别间心肌初始T1值差异仍需大样本研究来证实。另外，本研究发现小型猪整体心肌初始T1值与体质量呈负相关，与王俊丽等［12］对正常志愿者心肌初始T1值与体质量指数相关性分析的结果相一致。

本研究也有一定局限性：①受小型猪饲养规模影响，样本量偏小；②纳入的小型猪有几组同月龄，所以未行心肌初始T1值与月龄相关性比较；③已有报道［14］心肌初始T1值与心率存在一定关系及供血区之间也存在差异，但本实验受实验设计所限，未行相关研究；④在建立成年小型猪心肌初始T1正常值时，ECV 也是目前研究的热点，但本研究在实验时未对小型猪进行血常规检查，无法计算ECV 值。

总之，基于贵州小型猪的优势，笔者通过完善小型猪心肌T1值正常数据并探讨了其影响因素，为下一步各种实验模型的建立提供资料支持；T1Mapping技术与小型猪实验模型结合，在心血管疾病病理机制的研究、预防及药物的开发方面具有较大潜力。