(1 青島市婦女兒童醫(yī)院，青島大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)院心臟中心，山東 青島 266034； 2 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院)

兒童心肌病是一組異質(zhì)性很強的心肌疾病[1]，但其發(fā)病情況缺乏可靠的數(shù)據(jù)。美國新英格蘭和西南部地區(qū)兒童心肌病注冊數(shù)據(jù)庫資料顯示其年發(fā)病率為1.13/10萬，芬蘭1980—1991年小于20歲的人群中特發(fā)性心肌病的年發(fā)病率為0.65/10萬，澳大利亞1987—1996年10歲以下人群中原發(fā)性心肌病的年發(fā)病率為1.24/10萬[2-3]；在小兒原發(fā)性心肌病中，擴張型心肌病(DCM)的發(fā)病率最高，其年發(fā)病率約為(6～10)/10萬[4]。國內(nèi)缺乏兒童心肌病的流行病學(xué)的資料，尚無兒童心肌病的確切發(fā)病率；2016年中華醫(yī)學(xué)會兒科學(xué)分會心血管學(xué)組兒童心肌病精準診治協(xié)作組調(diào)查了國內(nèi)16家醫(yī)院2006—2016年1 823例心肌病住院患兒，發(fā)現(xiàn)兒童心肌病占同期兒科住院患兒的0.1%。

近年來，隨著分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)和基因診斷技術(shù)突飛猛進發(fā)展，越來越多的兒童心肌病患兒得以明確病因，診斷也越來越精準化。2013年，國際上一些臨床心臟病、心臟移植、遺傳學(xué)和心臟影像學(xué)專家聯(lián)合提出了一種新的心肌病分類法——MOGE(S)分類法，即心肌病表型-基因型對應(yīng)分類法[5]，該分類方法將心肌病精準診斷的結(jié)果成功應(yīng)用到了心肌病的分類。小兒心肌病的病因、診斷、治療和預(yù)后與成人有很大不同，但遺憾的是國內(nèi)外缺乏有關(guān)兒童心肌病精準診斷的相關(guān)研究。本文對近年來兒童心肌病的相關(guān)精準診斷技術(shù)研究進展給予了全面評價，旨在為今后兒童心肌病的精準診斷的研究提供方向。

1 超聲心動圖

超聲心動圖檢查是兒童心肌病精準診斷的一線手段，已被臨床廣泛應(yīng)用，可方便地顯示心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)，并準確、無創(chuàng)和全面評估心臟功能[6]；且隨著新的超聲技術(shù)的快速發(fā)展，其更能全面精確評估心肌病患兒心肌整體和局部運動功能[7]。但易受操作者經(jīng)驗影響,重復(fù)性相對較差，且不能準確地提供病因?qū)W診斷依據(jù)。

超聲心動圖可評價左心室收縮功能，其臨床常用指標為左心室射血分數(shù)(LVEF)，但其所用計算方法存在著一定的局限性，超聲對評價無心室重構(gòu)者及健康兒童LVEF值較準確[6-8]；但是否能夠準確測量心肌病病人的LVEF受到質(zhì)疑。有研究顯示，嚴重心功能不全時，二維超聲測定的LVEF與臨床心功能分級和腦鈉肽間的相關(guān)性差[7]。超聲斑點跟蹤技術(shù)(STI)是研究心肌整體及局部組織運動的超聲新技術(shù)，以二維灰階成像為基礎(chǔ)，可對縱向、徑向及圓周方向上心肌運動進行準確跟蹤，進而得到大量關(guān)于心肌結(jié)構(gòu)力學(xué)的運動參數(shù)，可準確從多個方向反映心肌的運動[6-9]。因此，理論上STI技術(shù)可以精準評價心肌病患者心肌不同方向上的運動特性，為臨床正確評價心肌功能提供準確的信息；但STI也有其局限性，如評價心室肌應(yīng)變時，圖像質(zhì)量影響其追蹤測量，在二維超聲圖像不清晰情況下，其成像的準確性會受到限制。由于右心室?guī)缀螛?gòu)型以及超聲視窗等問題，超聲心動圖檢查尚不能完美地評估右心室功能，尤其是對右心室?guī)缀螛?gòu)型和形態(tài)可能發(fā)生巨大變化的兒童心肌病患者；目前所用右心室射血分數(shù)和右心室Tei指數(shù)均不能全面、準確地反映右心室功能的真實狀態(tài)[6-9]，因此需要深入開發(fā)超聲心動圖評估右心室功能的新超聲診斷技術(shù)。實時三維和四維超聲的出現(xiàn)，為準確測量心臟功能提供了新契機，但一方面這些技術(shù)的成熟度尚需進一步提高，同時其在臨床中的應(yīng)用尚未全面推開；另一方面臨床研究也發(fā)現(xiàn)，由于心肌病患者的心臟往往極度擴大，實時三維容積成像時，心腔常不能被完整地包絡(luò)，致使圖像測量存在誤差[10]。因此，如何準確、簡便、快速、無創(chuàng)地評價心肌病患兒的心臟功能，仍然是兒科心血管病醫(yī)生和超聲醫(yī)師需要解決的一個重要問題。

由于不同年齡小兒超聲心動圖的測定值變化較大，相同年齡小兒受遺傳、種族、性別、身高、體質(zhì)量、生長速度、生活習(xí)慣和疾病等影響也存在差異，這些因素大大影響了測定結(jié)果的判斷和比較。為此，美國超聲心動圖協(xié)會(ASE)兒科和先天性心臟病委員會制定了小兒超聲心動圖定量分析指南，建議小兒超聲心動圖定量測定結(jié)果采用經(jīng)年齡、身高以及體表面積等標準化轉(zhuǎn)換的Z值進行表達，且首選體表面積[9,11]，此為兒童心肌病心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的精確評估和比較提供了一種較為理想的方法。國內(nèi)小兒超聲心動圖測量指標Z值的計算多采用國外公式，尚缺乏小兒超聲心動圖定量分析指南或共識，缺乏適合國情的、權(quán)威的小兒超聲心動圖測量指標Z值計算方法。

2 心臟磁共振(CMR)

CMR可通過多參數(shù)、多平面、多序列成像同時對心臟解剖結(jié)構(gòu)、運動功能、血流灌注和組織特性進行“一站式”評估，其在心肌病病因診斷、危險分層及預(yù)后判斷上具有獨特價值，已成為成人心肌病最理想的無創(chuàng)檢查手段[12]。盡管發(fā)達國家CMR在心肌病中的應(yīng)用已非常普遍，各種新的序列技術(shù)及臨床研究成果日新月異[13]，但國內(nèi)CMR因受設(shè)備投入、技術(shù)規(guī)范、專業(yè)人才以及臨床認識等多因素的制約，尚未廣泛應(yīng)用。2015年中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會牽頭制定了心肌病磁共振成像臨床應(yīng)用中國專家共識[14]。

兒童心肌病患兒多不配合，需要鎮(zhèn)靜或麻醉后檢查；對于新生兒及嬰幼兒等體質(zhì)量較小的心肌病患兒，需使用較小的體素以達到足夠的空間分辨率；也可通過增大矩陣，縮小掃描野，縮小層厚等調(diào)節(jié)手段獲取滿意的圖像質(zhì)量；年齡越小，心率越快，伴有心肌病變時心率每分鐘超過100次，因此應(yīng)給予充足的縱向信號回復(fù)時間，數(shù)據(jù)采集時間間隔應(yīng)從每1～2個心動周期增加至3～4個心動周期，并通過減少快速因子來縮短采集持續(xù)時間；兒童心肌病患兒呼吸快且不平穩(wěn)，需采用自由呼吸門控觸發(fā)或“導(dǎo)航回波”追蹤膈肌運動等技術(shù)進行掃描[15]。即使采用上述方法可有效提高CMR掃描圖像的質(zhì)量，但做出的圖像仍有一定的偽影存在或圖像質(zhì)量不如成人，影響了CMR在兒童心肌病中的應(yīng)用。國內(nèi)尚未制定兒童心肌病磁共振成像檢查的相關(guān)共識或指南，因此需要廣大兒科心血管病醫(yī)師和影像科醫(yī)生投入更多的研究精力，盡早開展多中心、大樣本、規(guī)范的兒童心肌病患者CMR掃描研究，為盡快制定國內(nèi)兒童心肌病磁共振成像檢查共識或指南提供中國自己的臨床證據(jù)。

不同類型兒童心肌病CMR特點如下：①心內(nèi)膜彈力纖維增生癥[16-17]：磁共振平掃無特異性表現(xiàn)，最常見左心室增大；但增強掃描可見心內(nèi)膜延遲強化，乳頭肌、腱索及二尖瓣等結(jié)構(gòu)可受累。②肥厚性心肌病[14]：CMR特征性改變是心肌異常肥厚，可呈節(jié)段狀或彌漫性增厚，診斷標準為舒張末期室壁厚度≥15 mm，或者肥厚室壁與正常室壁厚度比值≥1.5；左心室前游離壁基底部及其相鄰的室間隔前部是最常見的受累部位；通過左心室流出道三腔心電影序列可動態(tài)觀察左心室流出道有無狹窄，心臟瓣膜運動情況(二尖瓣前葉在收縮早期向室間隔靠攏，即SAM征)及該部位血流動力學(xué)的特點；肥厚性心肌病可以出現(xiàn)各種不同的強化類型以及受累層面。③DCM[18-19]：CMR影像學(xué)征象為左心室或者左右心室均擴大，室壁厚度一般較均勻，心肌信號為中等強度信號，伴隨心室壁的廣泛變薄，收縮幅度降低，射血分數(shù)明顯減低，伴有不同程度的左心室游離壁肌小梁增粗、增多、增厚，?？梢姸獍觋P(guān)閉不全；增強掃描心肌中層強化是DCM的特征，并以此作為與缺血性心肌病的鑒別診斷依據(jù)之一。④限制型心肌病(RCM)[20]：CMR表現(xiàn)以右心室受累或雙室受累為主，心房明顯擴張，房室瓣關(guān)閉不全，心尖閉塞，心室舒張明顯受限，但心室收縮功能正常或接近正常；增強掃描心肌可有延遲強化。⑤致心律失常性右心室發(fā)育不良(ARVC)[21-22]：CMR電影可見到右心室流出道膨隆、擴張，心室壁變薄，心室節(jié)段性功能異常；三尖瓣下區(qū)域心室壁可發(fā)現(xiàn)特征性的局部皺縮，尤其在收縮期更加明顯，此時可出現(xiàn)“手風(fēng)琴”征；擴張變薄的心肌發(fā)生脂肪變性時，其T1WI圖像呈高信號，壓脂序列可分辨其性質(zhì)；但心外膜脂肪墊和心室肌壁脂肪化有時難以區(qū)分，目前已不將此作為ARVC的主要診斷標準；增強掃描右心室壁可見廣泛的延遲強化，多為透壁性。⑥心室肌致密化不全[23-24]：CMR電影序列可見心室肌小梁粗厚、間隙加深，隱窩內(nèi)有流動的血液，而心外膜下心肌較相鄰正常心肌變薄，病變主要位于以左心心尖部位為中心的區(qū)域；舒張末期非致密化心肌和致密化心肌的比值(NC/C)>2.3～2.5；當心肌存在壞死、纖維化時，增強掃描可有延遲強化并能顯示肌小梁中的血栓；新生兒及嬰幼兒心室肌致密化不全患者增強掃描心肌無延遲強化表現(xiàn)。

3 先天性代謝缺陷(IEM)篩查

兒童心肌病的病因與成人不盡相同，診斷兒童心肌病時要注意IEM。IEM占心肌病病因的5%，在明確病因的兒童心肌病中占11%～34%[25]；雖然IEM所占比例不大，但若病因明確，針對具體病因采取相應(yīng)治療方案，可收到較好療效，甚至有些兒童心肌病可能會完全逆轉(zhuǎn)。2013年中華醫(yī)學(xué)會兒科學(xué)分會心血管學(xué)組與中華兒科雜志編輯委員會組織制定了兒童心肌病遺傳代謝性病因的診斷建議[26]，此為兒童心肌病代謝性病因的篩查和精準診斷提供了依據(jù)。

IEM的發(fā)生率在活產(chǎn)兒至少為1/2 500，且種類繁多；同一種代謝缺陷可引起不同的心肌病類型，而同一種心肌病亦可由不同的代謝缺陷引起，如肥厚型心肌病(HCM)可由糖代謝障礙或者脂肪酸代謝障礙等引起，而脂肪酸代謝障礙可以造成DCM或HCM[25-26]，此為兒童心肌病的精準診斷帶來困惑。聯(lián)合應(yīng)用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)以及氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)是診斷IEM的主要的手段[26],但其局限性是臨床醫(yī)生需注意的。迄今為止發(fā)現(xiàn)的IEM已超過1 000種，而目前被認識的導(dǎo)致新生兒期起病者僅約有100多種，因此IEM的診斷以及篩查技術(shù)需要進一步提高。新生兒期起病的IEM病情兇險，對于入院短期內(nèi)即發(fā)生死亡者，應(yīng)積極開展“代謝性尸檢”[27]，留取少量血樣和尿樣，以便明確死因，為兒童心肌病診治積累代謝性資料。

4 基因檢測

隨著現(xiàn)代分子遺傳學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其二代測序技術(shù)(NGS)的出現(xiàn)和成熟，心肌病遺傳學(xué)研究取得了巨大進展，并促進了心肌病診治理念的更新[28-29]。開展心肌病基因檢測，探索心肌病精準診斷以指導(dǎo)治療和危險分層管理，已逐漸被大家接受和重視。2011年美國節(jié)律學(xué)會/歐洲心臟節(jié)律學(xué)會發(fā)布了國際首部《遺傳性心臟離子通道病與心肌病基因檢測專家共識》[30]，隨之中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會也發(fā)布了《遺傳性心臟離子通道病與心肌病基因檢測中國專家共識》[31]；2013年中華醫(yī)學(xué)會兒科學(xué)分會心血管學(xué)組亦首次制定了《兒童心肌病基因檢測建議》[32]，這些共識和建議為兒童心肌病的精準診斷提供了具體指導(dǎo)。

目前已證實39種基因突變可導(dǎo)致遺傳性心肌病(表1)，如HCM約有23種基因突變1 000多個突變位點，DCM約有30多種基因突變，ARVC約有8種基因突變，而心室肌致密化不全約有15種基因突變[33-35]。盡管遺傳學(xué)技術(shù)的進展極大地提高了兒童心肌病潛在病因的識別能力，但兒童心肌病以散發(fā)為主，病因復(fù)雜，臨床表型異質(zhì)性強，因此為兒童心肌病的精準診斷帶來了挑戰(zhàn)。兒童遺傳性心肌病臨床表型有時相互重疊，如某些嬰兒型HCM和DCM在形態(tài)學(xué)上均可以表現(xiàn)為心室腔擴大；早期HCM在有明顯心肌肥厚出現(xiàn)前可表現(xiàn)為單純舒張功能障礙而與RCM相似；同時，兒童心肌病致病基因亦可以相互重疊(表1)[36-38]，例如肌小節(jié)基因突變與HCM、DCM、RCM以及左心室肌致密化不全(LVNC)的發(fā)病相關(guān)，Z-盤基因與DCM以及HCM發(fā)病均相關(guān)，TTN既是DCM最常見的突變基因，同時也發(fā)現(xiàn)其與致心律失常型右心室心肌病發(fā)病相關(guān)[33-35]。由于心肌病致病基因缺乏特異性，在臨床表型不典型時，候選基因檢測或常規(guī)心肌病檢測芯片較難提供精確、特異性的診斷，此時可考慮采用全外顯子組基因測序，將大大提高兒童早期、罕見、不典型心肌病的精準診斷水平。同時，對因病情危重而快速死亡或猝死的心肌病患兒，應(yīng)積極開展“基因性尸檢”，留取血樣，以明確死因，為兒童心肌病診治積累遺傳學(xué)資料。

NGS帶來了大數(shù)據(jù)，但也帶來了新的挑戰(zhàn)；一次基因檢測可得到上百萬個突變，如何解決海量數(shù)據(jù)臨床級別致病突變的分析成為兒童心肌病基因診斷的關(guān)鍵問題之一[39-40]。人群中普遍存在基因變異，這些變異并不一定致病，但這些變異的存在可能會對基因篩查診斷的結(jié)果產(chǎn)生干擾；當在有臨床表型的個體中發(fā)現(xiàn)基因突變時，很難確定該突變是致病突變或為正常變異。隨著大量遺傳性心肌病相關(guān)基因和突變的報道，很多突變僅在少數(shù)散發(fā)先證者中被發(fā)現(xiàn)，缺乏嚴格的遺傳證據(jù)支持，造成突變致病性難以被確定。這些介于良性突變和致病突變之間的突變被定義為臨床意義未明的變異(VUS)[40]。如何明確區(qū)分VUS和致病突變是基因篩查診斷的另一關(guān)鍵問題。因此，大力開展兒童心肌病基因檢測多中心聯(lián)合研究、開展嚴格規(guī)范的VUS遺傳學(xué)驗證研究、建立大樣本人群基因突變數(shù)據(jù)庫及突變位點危害性數(shù)據(jù)庫，最終建立兒童心肌病遺傳-臨床表型動態(tài)數(shù)據(jù)庫，及時修訂或制定規(guī)范的、具有可操作性的兒童心肌病基因檢測解讀和處理指南或共識，將為兒童心肌病的精準診斷提供強有力的工具。

表1 遺傳性心肌病相關(guān)基因

基因NGS雖然給兒童心肌病的精準診斷提供了強有力的手段，但從通過測序生成的海量數(shù)據(jù)中分析尋找致病基因耗時長，極容易遺漏，如何快速、準確地在海量測序數(shù)據(jù)中明確致病基因而為兒童心肌病的快速精準診斷提供依據(jù)，成為目前亟待解決的重要問題之一。目前，國內(nèi)極少數(shù)單位已經(jīng)或正在開發(fā)海量基因測序數(shù)據(jù)致病基因篩查快速分析軟件，可將數(shù)據(jù)分析時間縮短到24 h～7 d，但其準確性尚需大樣本的臨床驗證。隨著第三代基因測序技術(shù)——單分子測序技術(shù)的出現(xiàn)，DNA測序無需經(jīng)過PCR擴增而實現(xiàn)對每一條DNA分子的單獨測序，此有望成為臨床分子診斷的重要技術(shù)手段和主要發(fā)展方向，尤其在基因組測序、甲基化研究、突變鑒定這三個方面上較NGS更能為心肌病患兒提供快速、精準、全面的基因數(shù)據(jù)。

兒童心肌病先證者致病基因突變的發(fā)現(xiàn)將為其家庭成員是否存在致病基因突變的診斷提供依據(jù)。對兒童心肌病先證者家族成員進行基因檢測具有重要意義，檢測陰性的家族成員可排除該病，免于長期的臨床評估和隨訪觀察，特別是兒童；基因檢測陽性可發(fā)現(xiàn)早期無癥狀家族成員，有利于預(yù)后判斷和早期干預(yù)[33,41]。但遺傳性心肌病具有遺傳異質(zhì)性，多種因素會影響其預(yù)后，包括環(huán)境、修飾基因、感染和免疫等，不單獨取決于某個特定基因或特定突變。即使在同一家系中攜帶同一突變的個體也可出現(xiàn)不同的臨床表型和預(yù)后，因此家系的研究對致病基因的研究更為重要。因此，如何通過基因型對個體的臨床預(yù)后進行精準預(yù)測是基因篩查診斷應(yīng)用于臨床的一大困境。近年來發(fā)現(xiàn)識別遺傳修飾子可能是兒童心肌病遺傳學(xué)研究中的另一個極其重要的方向，此對于鑒定同一家族成員的表型異質(zhì)性可能具有極大幫助；開展兒童心肌病遺傳修飾子的鑒定可能是邁向個性化和精準化醫(yī)療的重要一步，但需要開發(fā)和使用新的序列捕獲技術(shù)[33]。

總之，兒童心肌病的精準診斷尚有諸多問題需要解決，面臨極大挑戰(zhàn)。但隨著目前各種診斷技術(shù)的快速發(fā)展和人們對兒童心肌病認識水平的提高，兒童心肌病的精準診斷水平必將快速提高，從而真正做到精準診斷和精準治療。