劉新峰 韓燕 蒲偉 劉昌杰 王榮品 田野 翟茂雄
貴州省人民醫(yī)院1放射科,3心內(nèi)科(貴陽550002);2貴陽市第六醫(yī)院超聲科(貴陽550002)
肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)屬于常染色體顯性遺傳性疾?。?],發(fā)病率約為2‰,常因呼吸困難、心律異常、舒張功能受限等而就醫(yī),病情嚴(yán)重時可引起心力衰竭、青少年猝死等,其病理改變包括肥大的心肌細(xì)胞排列紊亂,膠原沉積并心肌纖維化等[2-4],而疾病的纖維化程度與預(yù)后密切相關(guān),T1 mapping作為一種無創(chuàng)定量心肌組織特征的技術(shù),可以通過測量心肌初始T1值,來反映病變心肌組織的纖維化程度[5-6]。以往T1 mapping在HCM研究主要集中在病例組與正常組、肥厚節(jié)段、非肥厚節(jié)段心肌初始T1值的比較[7],而本研究在此基礎(chǔ)上根據(jù)延遲強(qiáng)化對LGE陰性組、LGE陽性組、正常組心肌初始T1值、射血分?jǐn)?shù)及實驗室檢查等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行對比分析,同時對其存在的聯(lián)系進(jìn)行探討。
1.1 研究對象收集2017年1月至2019年12月在我院就診的肥厚型心肌病患者28例(男/女各14例)為病例組,年齡18~78歲,招募性別年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義的志愿者16例(男/女各8例)為對照組,病例組納入標(biāo)準(zhǔn)[8]:(1)除外已知原因的左心室壁肥厚;(2)超聲或MR測量左心室室壁厚度15 mm,若有家族史時左心室室壁厚度13 mm。對照組無MR檢查的禁忌證,經(jīng)問詢及MR、超聲檢查無心臟異常。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)。
1.2 研究方法磁共振檢查:采用西門子MR(1.5 T Aera),掃描前對患者講解注意事項并訓(xùn)練其憋氣吸氣過程,掃描采用心電門控加18通道心臟線圈。先掃描心臟常規(guī)冠狀、矢狀位等,再對標(biāo)準(zhǔn)兩腔、四腔心、左室短軸位層面掃描,短軸位掃描約6~8層,利用校正Look-Locker MOLLI(Modified Look-Locker inversion recovery,MOLLI)序列復(fù)制短軸位層面位置行T1 mapping序列掃描,參數(shù):TR 324.96 ms,TI 209 ms,層厚8 mm,TE 1.12 ms,偏轉(zhuǎn)角35°,F(xiàn)OV 360 mm×306 mm。掃描完成后經(jīng)肘靜脈以流速1~1.5 mL/s注射對比劑,劑量為0.2 mmol/kg,注射對比劑后10 min后復(fù)制短軸位及四腔、兩腔層面位置行(late gadolinium enhanced,LGE)掃描。
實驗室檢查:受試者清晨在門診抽取空腹靜脈血,采用電化學(xué)發(fā)光免疫分析法測量氨基末端B型腦利鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)的大小。
圖像分析與測量:圖像處理是在西門子Argus軟件下完成,由兩名具有3年以上心臟磁共振工作經(jīng)驗醫(yī)生獨(dú)立判斷心肌LGE情況及測量心肌肥厚程度(標(biāo)準(zhǔn)四腔心層面舒張末期心肌最大短徑、最大長徑(短徑>15 mm的長度)、心肌的初始T1值(圖1)。心肌LGE結(jié)果判定不一致時交由第3位負(fù)責(zé)心臟診斷主任醫(yī)師診斷,根據(jù)肉眼觀察LGE有無延遲強(qiáng)化將病例組分為LGE陰性組、LGE陽性組。采用興趣區(qū)法測量左室心肌初始T1值,逐層勾畫短軸心肌內(nèi)外膜測量心肌T1值,取其均值為初始T1值,對于LGE陽性組,測量短軸心中層面肥厚區(qū)域及非肥厚區(qū)T2值,肥厚區(qū)域選擇肥厚的中心位置,非肥厚區(qū)域選擇心肌厚度最薄的區(qū)域中心,取約0.1 cm2興趣區(qū)測量,所有結(jié)果取兩位醫(yī)師平均值為最終值。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法統(tǒng)計學(xué)計算在SPSS 19.0軟件下完成,計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用獨(dú)立樣本t檢驗比較病例組、正常組、病例組肥厚區(qū)域及非肥厚區(qū)的心肌初始T1值,采用單因素方差分析比較LGE陰性、LGE陽性及正常組心肌的T1值及射血分?jǐn)?shù)、NT-proBNP、心肌肥厚程度的差異,兩兩比較視方差齊性,方差齊時,采用LSD法,方差不齊時,用Games-Howell法。構(gòu)建ROC曲線,分析ROC曲線鑒別LGE陰性與正常組、LGE陽性與正常組曲線下面積(area under the curve,AUC),并計算左室心肌初始T1值在鑒別LGE陰性與正常組、LGE陽性與正常組的診斷效能。
2.1 兩組間左室心肌T1 值比較病例組左室心肌初始T1值大于正常組(P <0.001);病例組肥厚區(qū)域T1值大于非肥厚區(qū)域[(1 302.18±47.77)ms vs.(1 161.98±60.98)ms,P <0.001]。見表1。
2.2 三組間的資料比較28例患者中,15例患者無延遲強(qiáng)化為LGE陰性組,13例有延遲強(qiáng)化為LGE陽性組,占46.4%,延遲強(qiáng)化區(qū)主要分布在前間壁、前壁、下壁、下側(cè)壁等,正常組無延遲強(qiáng)化。LGE陰性組、LGE陽性組及正常組,三組間T1值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.001,表1),LGE陰性組與LGE陽性組間初始T1值差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但均大于正常組初始T1值,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。LGE陰性、LGE陽性組間的射血分?jǐn)?shù)、NT-proBNP差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但LGE陰性與陽性組的心肌的肥厚程度差異有統(tǒng)計學(xué)意義,LGE陰性組最大短徑略低于LGE陽性組,但最大長徑大于LGE陽性組(表2)。
表1 正常組、LGE 陰性與LGE 陽性組心肌初始T1 值比較Tab.1 Comparison of initial T1 values of left ventricular Myocardium in normal group,LGE negative and LGE positive group±s
表1 正常組、LGE 陰性與LGE 陽性組心肌初始T1 值比較Tab.1 Comparison of initial T1 values of left ventricular Myocardium in normal group,LGE negative and LGE positive group±s
注:a,病例組與正常組間統(tǒng)計學(xué)比較;b,LGE 陽性組與正常組間統(tǒng)計學(xué)比較;c,LGE 陰性組與正常組間統(tǒng)計學(xué)比較;d,LGE 陰性組與LGE 陽性組間統(tǒng)計學(xué)比較
組別 例數(shù)T1 均值t 值P 值正常組161 041.44±81.307.50<0.001a病例組LGE 陰性組LGE 陽性組28 15 13 1 246.45±90.30 1 226.80±86.64 1 269.12±92.48 7.05 6.15-1.25<0.001b<0.001c 0.22d
表2 正常組、LGE 陰性與LGE 陽性組間的基本資料對比Tab.2 Comparison of relevant data among in normal group,LGE negative and LGE positive group ±s
表2 正常組、LGE 陰性與LGE 陽性組間的基本資料對比Tab.2 Comparison of relevant data among in normal group,LGE negative and LGE positive group ±s
注:正常組心肌的短徑均<15 mm,所以不存在心肌厚的長徑。LGE 陰性組與LGE 陽性組間射血分?jǐn)?shù)、NT-proBNP、心肌最大短徑、長徑作比較
基本資料射血分?jǐn)?shù)(%)NT-proBNP(ng/L)心肌的最大短徑(mm)心肌的最大長徑(mm)正常組59.95±3.05 61.04±6.58 12.89±0.99 LGE 陰性組66.07±3.89 701.76±304.67 24.17±3.62 53.65±4.20 LGE 陽性組68.53±3.20 745.69±390.98 27.95±3.39 48.13±6.41 P 值0.082 0.741 0.009 0.011
2.3 左室心肌初始T1 值診斷效能左室心肌初始T1值鑒別LGE陰性組與正常組的AUC為0.946(圖1),其敏感度為86.7%,診斷準(zhǔn)確率為90.3%,鑒別LGE陽性組與正常組的AUC為0.966,其敏感性及準(zhǔn)確率分別為84.6%、93.1%(表3)。
表3 左室心肌初始T1 值診斷效能表Tab.3 Diagnostic efficacy table of initial T1 value of left ventricular myocardium
圖1 肥厚型心肌病患者Fig.1 The patients with hypertrophic cardiomyopathy
目前,T1 mapping在心肌梗死、心肌炎,肥厚心肌病等的研究已經(jīng)有一段時間[7,9-11],并取得了一些進(jìn)展,但對于HCM患者及正常組的實驗室指標(biāo)、心肌肥厚程度等與其心肌T1值間有無聯(lián)系研究較少,NT-proBNP作為心肌損傷重要的實驗室檢查指標(biāo),其與心肌纖維化程度關(guān)系密切。因此,本研究首先通過比較病例組與正常組左室心肌初始T1值來定量心肌的纖維化程度;再進(jìn)一步對比LGE陰性、LGE陽性組及正常組射血分?jǐn)?shù)、NT-proBNP、心肌肥厚程度等來分析與心肌初始T1值有無聯(lián)系,同時對心肌初始T1值的診斷效能做簡單分析。
3.1 T1 mapping 技術(shù)定量分析HCM 纖維化本研究結(jié)果表明,病例組心肌初始T1值大于正常組,病例組肥厚區(qū)域心肌初始T1值大于非肥厚區(qū)域T1值,這與以往在HCM纖維化定量方面的研究結(jié)果基本一致,CUI等[12]采用T1 mapping定量HCM及擴(kuò)張型心肌病時指出,DCM和擴(kuò)心病患者心肌初始T1值均高于健康志愿者,而且心肌初始T1值對HCM組和DCM組的鑒別具有一定的診斷意義。PAREKH等[13]研究也表明患有HCM患者的心肌初始T1值大于正常組,而且肥厚節(jié)段心肌T1值大于非肥厚節(jié)段T1值。肥厚型心肌病心肌初始T1值之所以延長,是由于當(dāng)HCM發(fā)生心肌纖維化病變時,心肌細(xì)胞膜的通透性改變,引起細(xì)胞水腫,再加上分泌的膠原蛋白,均可引起T1值增加,心肌纖維化程度越重,心肌初始T1值越高。
HCM心肌受損時,成纖維母細(xì)胞變?yōu)榧せ顟B(tài)成纖維細(xì)胞,大量繁殖纖維細(xì)胞并遷移、分泌膠原蛋白等表現(xiàn)為彌漫性纖維化[14],隨著病變發(fā)展,病變嚴(yán)重區(qū)心肌老化壞死形成瘢痕(局灶性纖維化)。LGE基于對比劑在局灶病變區(qū)滯留表現(xiàn)為高信號,但對彌漫性纖維化不能明確顯示。XU等[15]定量分析LGE陰性HCM患者的纖維化研究提示LGE陰性的HCM雖無瘢痕心?。ň衷钚岳w維化),但HCM患者存在彌漫性心肌纖維化。本研究分組后的LGE陰性組心室心肌初始T1值大于正常組,也說明HCM患者存在彌漫性纖維化,但LGE陰性組與LGE陰性組間心肌初始T1值無差異。目前,關(guān)于LGE陰性組、LGE陽性組纖維化程度學(xué)者研究結(jié)果并不一致,孫英杰等[16]在擴(kuò)張型心肌病纖維化研究,LGE陽性組與陰性組間T1值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。初始T1值診斷心肌纖維化的AUC達(dá)0.95,但劉鋼等[17]在心肌炎纖維化研究中,LGE陰性組小于LGE陽性組初始T1值。筆者通過比較射血分?jǐn)?shù)、心肌的纖維化程度及NT-proBNP發(fā)現(xiàn),LGE陽性組舒張末期最大短徑大于陰性組,但最大長徑小于陰性組,說明LGE陽性組心肌局部纖維化程度大于陰性組,但纖維化的范圍小于陰性組,從而使其LGE陰性組整體纖維化程度與LGE陽性組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。朱黎等[18]采用延遲強(qiáng)化評價HCM的纖維化程度表明,HCM患者的纖維化程度程度評分與NTproBNP含量呈正相關(guān)。而本研究兩組間的射血分?jǐn)?shù)、NT-proBNP無明顯差異,再次印證了兩組間整體纖維化程度無明顯差異。
3.2 T1 mapping在HCM中的診斷效能T1 mapping作為新的定量技術(shù),在定量心肌纖維化方面敏感性要優(yōu)于T2WI、LGE。有研究[19]發(fā)現(xiàn)心肌T1值鑒別急性心肌炎組與對照組敏感性及準(zhǔn)確性可達(dá)90%左右。在HCM鑒別診斷方面,心肌T1值鑒別肥厚節(jié)段與正常節(jié)段敏感性可達(dá)92%[20],本研究中發(fā)現(xiàn)心肌初始T1值鑒別LGE陰性與正常組、LGE陽性與正常組準(zhǔn)確性均在90%以上,敏感性也在85%左右,具有較高診斷效能,此外,在肥厚心肌病與淀粉樣變性、安德森法布里病鑒別方面[21-22],也具有一定診斷價值,與淀粉樣變性鑒別其敏感性、特異性在80%左右,與安德森法布里病鑒別能力更高,其鑒別安德森法布里病與HCM的敏感性為97%,準(zhǔn)確性為95%。
本研究存在一定不足,由于樣本量偏少,統(tǒng)計學(xué)比較可能存在偏倚,LGE陽性區(qū)域即瘢痕心肌的面積、體積所占左室心肌的比例受西門子軟件功能的限制未能測量,實驗也未對HCM病程中心肌初始T1值動態(tài)變化進(jìn)行跟蹤測量。下一步將增加樣本量,同時在患者知情同意前提下,將患者心肌初始T1值檢查增加到4次,分別為入院前、治療中,出院前1~2 d及出院后1個月隨訪,進(jìn)而對患者纖維化程度變化過程進(jìn)行監(jiān)測分析。同時積極爭取購買新的心血管軟件,對瘢痕心肌的面積、體積所占左室心肌的比例等參數(shù)進(jìn)行完善。
總之,T1 mapping技術(shù)可以通過測量心肌初始T1值反映HCM心肌的纖維化程度,同時心肌初始T1大小與心肌肥厚程度密切相關(guān)。新的研究表明T2 mapping也可以用來反映HCM的心肌纖維化程度[23-24],將在以后的研究中聯(lián)合T2 mapping對HCM心肌的纖維化程度進(jìn)行多模態(tài)研究。