李浩杰, 朱慧, 楊朝霞, 黃璐, 夏黎明
由于臨床表現(xiàn)無特異性,早期準確診斷心肌炎較難[1,2]。暴發(fā)性心肌炎是急性心肌炎較為少見的一種類型,以病情進展迅速,很快出現(xiàn)血流動力學異常,需早期使用機械輔助裝置為特點[3,4]。盡管初期臨床癥狀較重,但只要度過危險期,患者短期及長期預后較好[5,6]。準確識別及監(jiān)測患者心肌炎性水腫改變情況對于臨床決策選擇至關重要[7]。
心內(nèi)膜活檢可以直接評估心肌炎性損傷,但因敏感性低、并發(fā)癥多等缺點,在臨床上應用較少[8]。心臟磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)在心肌炎診斷及預后評估中具有重要臨床價值[9-12]。心肌應變可以早期評估心肌局部及整體功能異常,提供較多重要信息[13,14]。然而,目前CMR在暴發(fā)性心肌炎疾病活動性監(jiān)測的研究尚未見報道。本研究在暴發(fā)性心肌炎急性期及3個月隨訪時進行CMR檢查,探討CMR監(jiān)測心肌炎性水腫改變,及鑒別急性期和愈合期暴發(fā)性心肌炎的可行性。
1.研究對象
前瞻性納入2017年6月-2019年5月在本院心內(nèi)科臨床診斷為暴發(fā)性心肌炎、并在疾病急性期及3個月隨訪進行CMR掃描的患者。入選標準[15,16]:①存在急性心肌炎臨床癥狀,包括胸痛、胸悶、發(fā)熱、乏力、氣促等;②短期內(nèi)迅速發(fā)生急性心力衰竭;③嚴重的血流動力學障礙,需高劑量的血管升壓劑維持;④需機械循環(huán)支持,包括主動脈球囊反搏或體外膜肺。排除標準:①冠狀動脈造影陽性;②不能配合或有明確MRI檢查禁忌癥;③幽閉恐懼癥或?qū)RI對比劑過敏;④嚴重心律失常患者。健康對照組:CMR上并無明顯結構性心臟疾病,心肌損傷標志物及心電圖正常。
共19例暴發(fā)性心肌炎患者及19例健康對照者納入本研究。病例組:男7例,女12例,年齡15~61歲,平均(35±14)歲。對照組:男7例,女12例,年齡22~53歲,平均(31±10)歲。
2.檢查方法
采用3.0T MRI掃描儀(Magnetom Skyra,Siemens Healthcare,Erlangen,Germany)進行CMR檢查。CMR序列及參數(shù):①心臟電影:在長軸位(四腔心、兩腔心及三腔心)及短軸位采用真實穩(wěn)態(tài)自由進動快速序列,呼吸末屏氣進行掃描。主要參數(shù):視野360 mm×360 mm,TR 37.68 ms,TE 1.39 ms,層厚8 mm,層間距2 mm,翻轉(zhuǎn)角55°。②采用三反轉(zhuǎn)黑血T2WI識別心肌水腫。主要參數(shù):TR為2倍RR間期,TE 90 ms;翻轉(zhuǎn)角160°,層厚8 mm。③延遲增強:按0.2 mmol/kg推注Gd-DTPA,7~10 min后采用2D相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(phase-sensitive inversion recovery,PSIR)序列在短軸、四腔心及兩腔心進行采集。視野360 mm×360 mm,TE 1.43 ms,TI 220~350 ms,翻轉(zhuǎn)角55°,層厚6 mm。
3.圖像分析
在Siemens Argus軟件上測量心輸出量(cardiac output,CO)、左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室舒張末容積指數(shù)(left ventricular end diastolic volume index,LVEDVI)、左室收縮末容積指數(shù)(left ventricular end systolic volume index,LVESVI)、左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index,LVMI)等功能參數(shù)。采用水腫比(edema ratio,ER)半定量評估心肌炎性水腫,ER=心肌信號強度/骨骼肌信號強度(以背闊肌或胸肌為標準),ER≥2.0為心肌水腫陽性[17]。在心臟專用后處理軟件CVI42上計算延遲強化(late gadolinium enhancement,LGE)質(zhì)量,以高于遠處正常心肌信號值5倍標準差進行統(tǒng)計。心肌應變在CVI42軟件上進行測量,參數(shù)包括收縮期整體峰值圓周應變( global circumferential strain,GCS)、徑向應變(global radial strain,GRS)、縱向應變(global longitudinal strain,GLS)及相應應變率(GCSR、GRSR和GLSR)。
4.統(tǒng)計學分析
采用SPSS 22軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料呈偏態(tài)分布,采用中位數(shù)和四分位數(shù)間距表示。采用Kruskal-Wallis檢驗比較暴發(fā)性心肌炎急性期、3個月隨訪愈合期及對照組間CMR參數(shù)值的差異。采用ROC曲線分析各參數(shù)鑒別急性期和愈合期心肌炎的診斷效能,根據(jù)最大約登指數(shù)得出最佳診斷截斷值、敏感性和特異性。P<0.05認為差異具有統(tǒng)計學意義。
1.臨床特征
19例患者中,14例接受主動脈球囊反搏術,4例接受體外膜肺治療,1例同時接受主動脈球囊反搏術及體外膜肺治療?;颊呔诓∏榉€(wěn)定時進行CMR掃描,從出現(xiàn)癥狀到接受CMR檢查平均時間約10 d。
表1 研究對象的臨床和CMR結果
注:正常值:hs-cTNT<15.6pg/mL,NT-proBNP≤116 pg/mL;▲代表急性期與愈合期具有統(tǒng)計學差異;*代表疾病組與對照組具有統(tǒng)計學差異。
與急性期相比,3個月隨訪時患者的臨床癥狀均明顯緩解,心肌血清學標志物高敏肌鈣蛋白T(hs-cTnT)及N末端腦鈉鈦前體(NT-pro BNP)值明顯減低(表1)。
2.CMR結果
典型病例見圖1。與對照組相比,暴發(fā)性心肌炎急性期LVEF明顯減低,但急性期和愈合期LVEF無明顯統(tǒng)計學差異。急性期患者LVMI明顯高于愈合期。此外,急性期室間隔厚度增加,高于愈合期(P<0.05)及對照組(P<0.001),但愈合期與對照組間無明顯統(tǒng)計學差異。
心肌炎性水腫評估:與愈合期相比,急性期心肌ER及LGE質(zhì)量明顯升高,但愈合期ER與對照組無明顯統(tǒng)計學差異。
心肌應變分析:與對照組相比,急性期患者GLS、GCS、GRS均明顯減低(P均<0.001)。雖然愈合期心肌應變值較急性期有所增加,但仍明顯低于對照組。愈合期與急性期心肌應變值無明顯統(tǒng)計學差異(表1)。
3.急性期與愈合期心肌炎的鑒別
LGE質(zhì)量和ER鑒別急性期及愈合期心肌炎的診斷效能較高,AUC值分別為0.809與0.884(表2)。
表2 LGE質(zhì)量和ER鑒別急性期與愈合期心肌炎的診斷效能
本研究結果表明,CMR可以準確識別及監(jiān)測暴發(fā)性心肌炎患者心肌炎性損傷恢復情況,LGE 質(zhì)量和ER在鑒別急性期及愈合期心肌炎的診斷效能較高。
Wang等[18]應用CMR評估兒童暴發(fā)性心肌炎發(fā)現(xiàn),患者水腫增厚的室間隔在隨訪3個月后恢復正常。Felker等[5]的研究亦顯示,暴發(fā)性心肌炎患者急性期室間隔心肌厚度增加,而6個月后恢復正常。本研究結果與上述文獻結論一致。本研究中,急性期心肌炎LVMI和室間隔厚度均明顯高于愈合期,而兩者在愈合期與對照組間均無明顯統(tǒng)計學差異。LVMI增高可能與患者左室代償性增厚及假性炎性心肌肥大相關,此點被認為是急性心肌炎的一個可逆性征象[19]。急性期心肌炎性水腫導致室間隔增厚,隨著水腫的消退,心肌厚度恢復正常。
T2WI上心肌信號增高被認為是炎性反應標志。本研究結果顯示,與急性期相比,愈合期心肌ER明顯減低;愈合期心肌ER稍高于對照組,但兩者間無明顯統(tǒng)計學差異,這與Von等[20]的研究結果類似。Zagrosek等[21]發(fā)現(xiàn)心肌ER可以監(jiān)測急性心肌炎患者心肌水腫情況。隨著心肌炎水腫消退,心肌ER明顯降低,這與病毒性心肌炎病理生理學過程相符,心肌炎性損傷及心功能恢復主要發(fā)生在疾病急性與亞急性期[2]。
急性期LGE主要代表心肌壞死,慢性期代表心肌纖維化形成。既往研究表明,大多數(shù)愈合期心肌炎患者LGE持續(xù)存在[20,22]。本研究發(fā)現(xiàn),隨著心肌損傷的恢復,LGE質(zhì)量明顯減少,但并未完全消失。LGE可較敏感地識別心肌的不可逆損傷,但無法評估心肌的炎性活動度。值得注意是,雖然本組病例隨訪中未出現(xiàn)患者死亡,但LGE存在與患者長期不良預后相關[10]。本研究結果顯示,LGE質(zhì)量和ER鑒別急性期與愈合期心肌炎的診斷效能較高,說明此參數(shù)能有效鑒別急性期與愈合期心肌炎。
心肌應變能早期識別心肌整體及局部運動情況,在急性心肌炎診斷及預后評估中應用越來越廣泛。Andre等[13]研究表明,急性心肌炎患者的GCS、GLS及GRS明顯減低,而對于射血分數(shù)保留的患者,GLS和GRS也明顯減低。Luetkens等[23]也發(fā)現(xiàn),與對照組相比,急性心肌炎患者的GLS、GCS及GRS明顯減低。本組急性期暴發(fā)性心肌炎患者的心肌損傷范圍較廣、程度重、易累及全層心肌,導致GCS、GRS及GLS減低明顯;隨著心肌水腫消散、心功能恢復,患者臨床癥狀得以改善,但愈合期心肌應變值仍明顯低于對照組。因此,應變分析可為心肌炎患者恢復過程提供更多的,關于心功能損害的有用信息。
本研究的局限性:①暴發(fā)性心肌炎病例數(shù)較少,需要多中心納入更多患者進一步研究證實;②隨訪時間窗較短,無法進行患者預后評估;③本組病例經(jīng)臨床及CMR診斷,缺乏心內(nèi)膜活檢,無法進行心肌組織病理學驗證。
CMR可以準確識別及監(jiān)測暴發(fā)性心肌炎患者的心肌損傷情況,LGE質(zhì)量和ER鑒別急性期與愈合期心肌炎的診斷效能較高。