姜孟春，曾牧，郭楊鈺，謝幸芷，鄒志敏，劉輝

中南大學湘雅二醫(yī)院放射科，湖南長沙 410011； *通訊作者 劉輝 liuhui2566@csu.edu.cn

孤立性左心室心肌致密化不全（isolated left ventricular non-compaction，ILVNC）是一種先天性心肌病，主要病理特征為左心室異常粗大的肌小梁及交錯的深陷隱窩。目前ILVNC的診斷主要依據非致密層與致密層心肌厚度的比值，但顯然肌小梁性質的復雜性使得橫截面測得的單一維度的參數對評價病變不全面。擴張型心肌?。╠ilated cardiomyopathy，DCM）常合并心肌過度小梁化，兩種心肌病相互交叉的形態(tài)學表現為診斷及臨床評估帶來困難。近年來，對兩種心肌病的研究越來越多地關注在功能學上[1-4]，而非僅集中于形態(tài)學層面。心肌應變指心肌在外力作用下發(fā)生形變的程度，可敏感、準確地反映心肌功能。本研究利用MR組織追蹤技術（magnetic resonance tissue tracking，MR-TT）獲得左心室整體及各水平心肌應變，評價ILVNC及DCM局部心肌功能變化的差異及原因，并探究其在鑒別診斷中的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 本研究經中南大學湘雅二醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。回顧性分析2016年8月—2019年1月在中南大學湘雅二醫(yī)院行 MRI檢查并確診為ILVNC的42例患者，其中男31例，女11例；年齡17～73歲，平均（45.3±15.0）歲。納入標準：①左心室心肌存在兩層結構，即致密層心?。–）與非致密層心?。∟C）；②非致密層心肌可見明顯的疏松肌小梁和深陷隱窩；③舒張末期NC/C>2.5[5]；④除外圍生期、瓣膜性心臟病、冠心病等及合并其他先天性心臟病。

選擇同期確診的40例DCM患者，其中男31例，女9例；年齡21～77歲，平均（50.4±15.1）歲。所有患者均符合2006年美國心臟病協會（AHA）[6]及2018年中華醫(yī)學會心血管病學分會、中國心肌炎心肌病協作組制訂的診斷標準[7]。排除引起心臟擴大的其他疾病。

以同期在本院接受心臟 MRI檢查且無異常者45例為正常對照組，其中男32例，女13例；年齡17～71歲，平均（44.8±15.9）歲。所有受檢者心電圖、超聲心動圖均表現正常，無器質性心血管病變。

1.2 儀器與方法 應用Siemens Skyra 3.0T超導MR成像儀，18通道體表線圈。采用真實穩(wěn)態(tài)自由進動快速成像序列（true fast imaging with steady precession，True FISP），于吸氣末采集左心室兩腔、四腔及短軸位電影圖像。掃描參數：TR 42.38 ms，TE 1.43 ms，FA 44°，視野320 mm×400 mm，采集矩陣126×224，左心室短軸層厚8 mm，采集8～10層。

1.3 圖像處理 常規(guī)心功能參數包括左心室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular endsystolic volume，LVESV）、左心室每搏輸出量（left ventricular stroke volume，LVSV）、左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左心室心肌質量指數（left ventricular myocardial mass index，LVMMI）。根據左心室心肌17節(jié)段法，在舒張末期短軸電影圖像上測量除心尖段（第17節(jié)段）外的過度小梁化節(jié)段致密層（C）、非致密層（NC）厚度，并計算NC/C比值。將每個檢查對象NC/C比值最高的3個節(jié)段作為該受檢者的代表性過度小梁化節(jié)段，計算該3個節(jié)段C、NC、NC/C的平均值（若總受累節(jié)段小于3個，則計算所有受累節(jié)段的平均值）[5]。

所有應變參數均使用 CVI42后處理軟件（Circle Cardiovascular Imaging，Canada，版本5.9.3）獲得。在Tissue tracking模塊導入左心室短軸及長軸電影序列圖像，在舒張末期及收縮末期勾畫心內、外膜，標記左、右心室分界點（圖1），通過軟件自動后處理獲得心肌應變參數，包括左心室心肌整體以及節(jié)段3D徑向應變（radial strain，RS），3D周向應變（circumferential strain，CS）、3D 縱向應變（longitudinal strain，LS）（圖2）。定義心尖部應變與基底部應變的差值為基底部-心尖部應變梯度。

圖2 3組應變牛眼圖及折線圖。A～C分別為ILVNC、DCM、對照組16節(jié)段周向應變牛眼圖，D～F分別為ILVNC、DCM、對照組16節(jié)段周向應變折線圖

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0軟件，符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示，不符合正態(tài)分布的計量資料以M（Q1，Q3）表示。3組間比較及同組不同水平應變比較采用方差分析或Kruskal-Wallis法，P值經Bonferroni校正，ILVNC及DCM兩組NC、C、NC/C比較采用獨立樣本t檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 3組常規(guī)心功能參數比較 ILVNC組與DCM組LVEDV、LVESV、LVMMI高于對照組，LVSV、LVEF低于對照組（P<0.001）；而ILVNC組與DCM組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）（表1）。

表1 3組一般資料及常規(guī)心功能參數比較（±s）

表1 3組一般資料及常規(guī)心功能參數比較（±s）

注：與對照組比較，*P<0.001；ILVNC為孤立性左心室心肌致密化不全，DCM為擴張型心肌病，LVEDV為左心室舒張末期容積，LVESV為左心室收縮末期容積，LVSV為左心室每搏輸出量，LVEF為左心室射血分數，LVMMI為左心室心肌質量指數

分組 例數 年齡 性別LVEDV LVESV LVSV LVEF LVMMI（歲） （例，男/女） （ml） （ml） （ml） （%） （g/m2）ILVNC 組 42 45.3±15.0 25/10 266.3±78.3* 212.6±72.9* 53.7±26.7* 21.2±10.0* 78.8±25.6*DCM組4050.4±15.128/7282.8±69.5*226.8±64.1*56.0±18.5*20.4±6.4*87.9±15.2*對照組 45 44.8±15.9 25/10 109.6±22.0 40.0±12.3 69.6±13.7 63.7±6.5 44.4±9.1 F/χ2值1.6590.812106.835151，5107.865439.84971.612 P值 0.194 0.672 ＜0.001 ＜0.001 0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.2 ILVNC組及DCM組過度小梁化節(jié)段（NC）形態(tài)學參數及分布情況 ILVNC組 NC節(jié)段 211個（211/672，31.40%），其中基底部、中間部、心尖部分別占11.85%、31.28%、56.87%。DCM組NC節(jié)段122個（122/640，19.06%），其中基底部、中間部、心尖部分別占25.41%、31.97%、42.62%。ILVNC組NC層厚度、NC/C比值大于DCM組（P<0.001），C層厚度小于DCM組（P<0.05，表2）。

表2 ILVNC組及DCM組非致密節(jié)段（NC）形態(tài)學參數比較（±s）

表2 ILVNC組及DCM組非致密節(jié)段（NC）形態(tài)學參數比較（±s）

注：ILVNC為孤立性左心室心肌致密化不全，DCM為擴張型心肌病，C為致密層心肌，NC為非致密層心肌

分組 例數NC（mm）C（mm）NC/C ILVNC 組 42 15.0±3.8 5.1±1.4 3.0±0.5 DCM組4010.9±2.05.7±1.11.9±0.1 t值 18.751 -5.475 13.610 P值 ＜0.0010.001＜0.001

2.3 3組左心室心肌整體及各水平應變比較ILVNC組、DCM組整體及基底部、中間部、心尖部RS、CS、LS均明顯低于對照組（P<0.001）。ILVNC組心尖部CS低于DCM組（P<0.05），整體及基底部LS高于DCM組（P<0.05），其余兩組各應變參數差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）（表3）。

表3 3組左心室心肌整體及各水平應變比較（%，±s）

表3 3組左心室心肌整體及各水平應變比較（%，±s）

注：與對照組比較，*P<0.001；與DCM組比較，#P<0.05；ILVNC為孤立性左心室心肌致密化不全，DCM為擴張型心肌病，RS為徑向應變，CS為周向應變，LS為縱向應變

分組 例數 整體基底部RS[%，M（Q1，Q3）]CS（%）LS（%）RS（%）CS（%）LS（%）ILVNC組428.6（5.9，13.6）*-7.4±3.0*-6.5±2.7*#13.5 (9.7，19.6)*-8.2±3.4*-6.3±3.2*#DCM組408.8（7.0，12.1）*-7.9±2.3*-4.7±1.7*11.8 (7.8，17.0)*-7.1±2.9*-3.4±1.6*對照組4537.5（32.6，41.1）-21.9±2.7-15.8±2.441.9 (35.0，51.3)-19.3±2.7-14.0±1.7 F/H值84.817401.503284.96884.023234.548251.555 P值 ＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001分組 例數 中間部 心尖部RS[%，M（Q1，Q3）]CS（%）LS（%）RS（%）CS（%）LS（%）ILVNC組428.0 (5.7，13.3)*-6.8-5.78.9(-10.2，-5.0)*(-8.2，-4.3)*(5.9，12.9)*-7.9±3.3*#-7.4±3.2*DCM組407.2 (5.5，9.1)*-7.7-4.17.3(-9.1，-5.5)*(-6.3，-3.0)*(6.4，11.1)*-9.8±3.0*-6.8±2.0*對照組4536.1 (30.9，40.2)-21.8-15.839.6(-24.0，-19.9)(-17.0，-12.5)(28.0，47.8)-25.0±3.2-18.2±1.7 F/H值83.73486.50886.67584.713389.030312.413 P值 ＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.4 同組各水平應變比較 為得到各組應變從基底部到心尖部的變化規(guī)律，分別對3組人群同組各水平應變進行比較。ILVNC組：徑向應變（基底部>中間部=心尖部），周向應變（基底部=中間部=心尖部），縱向應變（基底部=中間部=心尖部）見圖3A～C；DCM組：徑向應變（基底部>中間部=心尖部），周向應變（基底部=中間部<心尖部），縱向應變（基底部=中間部<心尖部）見圖3D～F；對照組：徑向應變（基底部>中間部=心尖部），周向應變（基底部<中間部<心尖部），縱向應變（基底部<中間部<心尖部）見圖3G～I。

2.5 3組基底部-心尖部應變梯度比較 對照組及DCM組CS、LS梯度均為負值。DCM組CS梯度明顯減低于對照組（P<0.001）。ILVNC組CS梯度為正值，LS梯度明顯減低于對照組及DCM組（P<0.001）（表4）。

3 討論

基于電影序列的MR-TT技術，通過追蹤心動周期中心肌每個體素點的運動軌跡來定量評價整個心肌的運動及形變程度，已經成為科研中常用的心肌應變分析技術。本研究中，ILVNC組及DCM組LVEF無明顯差異，且LVEF不能評價節(jié)段心肌的功能情況。心肌應變可以敏感地檢測出病變心肌功能的細微變化，準確識別出局部功能障礙的心肌并評估其嚴重程度，并有助于深入了解病變相關病理生理學機制[8]。

LS在鑒別ILVNC及DCM中具有重要價值[2,9]。本研究中ILVNC和DCM患者舒張末期容積均顯著增大，兩組患者存在LS減低的共同機制：心臟擴大導致心肌纖維過度肥大、拉長，心肌的伸長與縮短受限。本研究中ILVNC整體LS高于DCM，繼續(xù)對不同水平LS進行分析，發(fā)現ILVNC基底部LS顯著高于DCM，心尖部LS無明顯差異。因此，LS可以敏感地發(fā)現ILVNC及DCM病變心肌的內在結構差異。

圖3 同組基底部、中間部、心尖部應變比較。A～C為ILVNC組各水平應變比較；D～F為DCM組各水平應變比較；G～I為對照組各水平應變比較。ILVNC為孤立性左心室心肌致密化不全，DCM為擴張型心肌病，RS為徑向應變，CS為周向應變，LS為縱向應變

表4 3組基底部-心尖部應變梯度比較（%，±s）

表4 3組基底部-心尖部應變梯度比較（%，±s）

注：與對照組比較，*P<0.001；與DCM組比較，▲P<0.001；ILVNC為孤立性左心室心肌致密化不全，DCM為擴張型心肌病，CS為周向應變，LS為縱向應變

分組 例數CS梯度LS梯度ILVNC 組 42 0.3±2.0*▲ -1.1±2.3*▲DCM組40-2.7±2.2*-3.4±1.3對照組 45 -5.7±2.9 -4.2±1.1 F值67.32241.372 P值 ＜0.001 ＜0.001

正常人CS、LS在長軸方向上存在一定的規(guī)律，即從基底部到心尖部CS、LS呈逐漸上升趨勢。推測這種趨勢與心臟形態(tài)有關[10]，縱形肌及環(huán)形肌在心尖部交匯，在收縮期，由于從基底部到心尖部的曲率半徑逐漸縮小，心室壁的應力向心尖方向逐漸減小，心尖部心肌周向及縱向運動的幅度最大。DCM 心尖部CS、LS大于基底部，與正常人的規(guī)律基本一致，而ILVNC卻無這種規(guī)律。為了進一步定量評價各組人群基底部到心尖部應變變化的趨勢及程度，本研究定義了基底部-心尖部應變梯度（由于ILVNC組RS分布不符合正態(tài)分布，且對照組心尖部與基底部RS未發(fā)現差異，因此本研究未對RS做梯度分析）。DCM組LS梯度與正常人無明顯差異，而ILVNC組LS梯度較正常人及 DCM 組明顯減低，CS梯度甚至出現輕度倒置。認為胚胎期心肌從基底部到心尖部的致密化過程可以對上述研究結果進行解釋。

ILVNC組過度小梁化節(jié)段的數量及 NC/C值顯著高于DCM組，ILVNC組所有患者心尖部及心尖段均受累，DCM組僅6例患者心尖段受累。推測DCM與ILVNC過度小梁化的機制存在差異或完全不同。關于ILVNC的發(fā)病機制，目前普遍接受心肌致密化不全假設，即胚胎期心肌致密化過程失敗導致肌小梁異常增多[11]。胚胎期心肌從基底部到心尖部逐漸致密化，導致心尖部為致密化不全的最常見部位。DCM常出現左心室心肌過度小梁化的機制尚不明確，有研究認為是心臟體積增大、收縮功能下降及血液動力學改變后，心臟為了增加每搏輸出量而產生的代償機制[12-13]。心臟試圖通過增加心內膜表面積來增大每搏輸出量，并在體積超負荷時保持足夠的心輸出量/每搏輸出量。

Kawel-Boehm等[14]使用分形分析評估肌小梁，發(fā)現隨著小梁化程度的增高，CS相應地減低。本研究納入DCM患者過度小梁化心尖部受累比例大于基底部，這可能是導致DCM組基底部-心尖部CS梯度低于正常人的原因之一。ILVNC組心尖部CS低于DCM組，也可以證明過度小梁化可以引起CS下降。ILVNC基底部-心尖部CS、LS梯度顯著低于DCM，分析原因有：①DCM 出現過度小梁化是繼發(fā)于心臟形態(tài)及功能改變之后，且小梁化的數量及程度明顯低于ILVNC。ILVNC心尖可見大量疏松紊亂的肌小梁，呈“柵欄狀”“海綿狀”排列，小梁化心肌細胞核異形，心肌纖維化并可見炎癥細胞浸潤[15]，室壁的僵硬度增加及順應性下降[16]，導致心尖部收縮和舒張的頻率、質量顯著下降。②ILVNC出現血栓栓塞的風險較高，本研究中2例出現心室壁附壁血栓，這是血液在小梁間隱窩內淤滯所致[17]。為了增加心腔充盈而代償形成的肌小梁，對血液流動的阻滯作用較小。不同機制導致的過度小梁化的心肌組織結構不同，DCM 小梁化心肌細胞排列較均勻，ILVNC則呈雜亂無章的排列。③ILVNC的小梁化心肌由心室腔供血，而不由冠狀動脈供血，可能存在潛在的微循環(huán)障礙、慢性心肌缺血及心肌灌注不良[18]，LS對心肌缺血改變最敏感[19]，因此與基底部相比，心尖部LS的下降程度更高。

本研究的局限性：①樣本量較?。虎贗LVNC及DCM在短軸方向上應變的變化，心肌纖維化與過度小梁化、應變的相關性，有待后續(xù)深入研究；③ILVNC組中多數LVEF均中-重度減低，未能分組研究LVEF正常患者應變的變化規(guī)律。

總之，ILVNC及DCM在左心室長軸方向上CS、LS變化模式不同，ILVNC心尖部功能受損程度顯著高于基底部。利用 CMR-TT技術對心肌應變進行區(qū)域評估，能夠為臨床提供更全面的信息，同時敏感地識別ILVNC及DCM局部心肌應變的差異，可以作為臨床診斷及鑒別診斷的輔助性工具。