武志剛 孫佳莉 王巍

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院磁共振室，黑龍江 哈爾濱 150001)

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)是最常見的遺傳性心臟病，成人患病率為1∶500[1]，以心肌非對稱性肥厚為主要臨床特征，同時伴心肌纖維化、左心室質(zhì)量增加和左室舒張期充盈受限等病理改變，左室舒張功能障礙存在于大多數(shù)HCM患者中，也是部分HCM患者就診的首要原因。此外，研究發(fā)現(xiàn)HCM患者左室舒張功能障礙與惡性心律失常及心源性猝死的發(fā)生具有很高的相關(guān)性[2-3]，因此早期診斷是否存在左室舒張功能障礙具有重要意義。當(dāng)前，通過心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging，CMR)對左室舒張功能的研究較少，對于舒張功能障礙尚無明確的指南性診斷意見，故本研究應(yīng)用CMR對HCM患者左室參數(shù)與左室舒張功能的相關(guān)性進(jìn)行研究分析。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性選取2017—2020年在哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院就診并接受CMR檢查，確診為非梗阻性肥厚型心肌病的患者共80例。HCM的診斷依據(jù)為2014年歐洲心臟病學(xué)會HCM診斷及治療指南：無明顯誘因?qū)е碌淖笫冶诨蚴议g隔增厚，舒張末期左室各壁(含室間隔)最大厚度≥15 mm，或心肌最大厚度≥13 mm并伴有HCM家族史，包括其他臨床檢查資料(既往超聲心動圖、心電圖及家族史等)。通過超聲心動圖檢查篩選出Ⅰ級舒張功能障礙(E/A≤0.8，根據(jù)2009年歐洲超聲心動圖評估左室舒張功能的建議[4])的HCM患者65例，其中男性34例，女性31例，平均年齡(53±15)歲，肥厚心肌主要非對稱分布于室間隔，同時選取同期于本院檢查的45例健康志愿者作為對照，其中男性23例，女性22例，平均年齡(48±18)歲。所有患者均為竇性心率，左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)>50%。研究方案由本院研究倫理委員會批準(zhǔn)，所有入組人員均簽署知情同意書。

1.2 CMR檢查

使用3.0 T磁共振掃描儀(Philips Achieva)，32通道心臟線圈，使用胸前導(dǎo)聯(lián)心電門控及呼吸門控。采用對磁場不均勻敏感性較低的梯度回波亮血電影序列，分別掃描左室長軸、左室心臟水平長軸及短軸層面，短軸電影序列從基底段至心尖段連續(xù)掃描，層數(shù)為6～10層，掃描參數(shù)：重復(fù)時間(TR)：43 ms；回波時間(TE)：1 ms；視野(FOV)：320 mm×320 mm；層厚：8 mm。首過灌注：經(jīng)肘靜脈高壓注射器彈丸式注射5 mL/s釓噴酸葡萄胺(Magmevisit，Bayer，德國)0.1 mmol/kg；首過掃描后，以2 mL/s流速追加0.1 mmol/kg釓噴酸葡萄胺；延遲掃描為二次注入造影劑后10～15 min后進(jìn)行，采用look-locker序列確定翻轉(zhuǎn)時間，而后使用相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(phase sensitive inversion recovery，PSIR)掃描，掃描參數(shù)：TR：最短；TE：3 ms；FOV：320 mm×320 mm；層厚：8 mm。各獲得左室長軸和心臟水平長軸層面一幅，短軸層面6～10幅(從左室基底段至心尖)心肌延遲強(qiáng)化(late gadolinium enhancement，LGE)圖像。

1.3 圖像分析

將所有左室短軸電影及延遲掃描序列導(dǎo)入PSIR工作站，經(jīng)兩名不知情的資深心臟影像醫(yī)師分別進(jìn)行后處理，意見不一致時協(xié)調(diào)解決。在工作站半自動描繪左室短軸電影序列圖像心外膜及心內(nèi)膜邊界后(不包括乳頭肌)，通過計算同一心動周期每個短軸層面容積，并整合為左室心動周期的容積變化曲線，從而生成左室容積-時間變化曲線(volume-time curve，VTC)(如圖1)，計算左室早期峰值充盈率(early peak filling rate，ePFR)和LVEF，射血率及充盈率均是根據(jù)軟件通過左室容積變化生成VTC后，根據(jù)曲線斜率，在快速充盈期斜率最大的點(diǎn)為ePFR的點(diǎn)。短軸延遲掃描圖像半自動描繪左室心內(nèi)膜及心外膜邊界后，對強(qiáng)化區(qū)域人工矯正。按照美國心臟協(xié)會(AHA)心臟分段法，將左室分為基底段、中段、心尖段以及心尖部，再對左室各段進(jìn)行AHA 17節(jié)段劃分(因心尖部短軸層面成像效果差，不納入本實(shí)驗進(jìn)行分析)，如圖2。在正常心肌位置選取感興趣區(qū)，工作站自動生成LGE的分布位置及左室心肌延遲強(qiáng)化百分?jǐn)?shù)(LGE%)(如圖3)，左室LGE定義為高于正常心肌平均信號強(qiáng)度5個標(biāo)準(zhǔn)差的部位。對獲得的2 878個心肌節(jié)段進(jìn)行分析，將每個節(jié)段強(qiáng)化面積進(jìn)行自動整合并計算左室基底段、中段和心尖段平均LGE%以及左室整體LGE%，用來表示LGE的程度及分布，即左室心肌纖維化程度及分布。

注：●表示峰值射血率；●表示ePFR；●表示最小充盈率；●表示晚期峰值充盈率。

注：各數(shù)值分別代表左室對應(yīng)心肌。

圖3 左室心肌纖維化分布

1.4 統(tǒng)計方法

2 結(jié)果

2.1 患者基本資料及CMR結(jié)果

表1記錄了HCM患者及對照組基本情況。

表1 臨床基本資料

表2記錄了部分CMR左室功能參數(shù)以及左室心肌纖維化整體和分段LGE%。所有HCM患者均無HCM家族史。65例HCM患者共獲得2 754個心肌節(jié)段的圖像，其中有54例(83%)及1 487個心肌節(jié)段(54%)出現(xiàn)延遲強(qiáng)化。

表2 CMR相關(guān)參數(shù)

2.2 左室LGE%與左室舒張功能相關(guān)性的分析

HCM組與對照組間ePFR具有明顯差異性(P<0.001)。對左室整體LGE%及各節(jié)段LGE%與ePFR進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析，LGE%與ePFR呈中等負(fù)相關(guān)(r=-0.594，P=0.027)，基底段-延遲強(qiáng)化百分?jǐn)?shù)(B-LGE%)與ePFR呈中度負(fù)相關(guān)(r=-0.492，P=0.003)，中段-延遲強(qiáng)化百分?jǐn)?shù)(M-LGE%)和心尖段-延遲強(qiáng)化百分?jǐn)?shù)(A-LGE%)與ePFR無明顯相關(guān)性(r=-0.347，P=0.800；r=-0.459，P=0.210)。圖4～6分別表示B-LGE%、M-LGE%和A-LGE%與ePFR間的關(guān)系。

圖4 ePFR與B-LGE%的散點(diǎn)圖分析

圖5 ePFR與M-LGE%的散點(diǎn)圖分析

圖6 ePFR與A-LGE%的散點(diǎn)圖分析

3 討論

HCM患者心力衰竭發(fā)病率約為50%[5]，心肌增厚的同時伴隨左室收縮功能的減弱[6]，而肥厚心肌對左室舒張功能的影響往往較收縮功能的發(fā)生更早，為HCM患者最常見的病理生理改變，還會造成左房重構(gòu)甚至心房顫動等其他病理改變。所以，對HCM患者左室舒張功能障礙的早期檢出或預(yù)測，對于臨床治療及預(yù)后的指導(dǎo)具有重要意義。Avegliano等[7]認(rèn)為左室心肌纖維化是導(dǎo)致HCM患者左室舒張功能障礙的發(fā)病機(jī)制。分布廣泛、不均及纖維化程度高等心肌纖維化的特征[8-10]，被作為CMR在HCM診斷中的重要依據(jù)之一。因CMR不存在形態(tài)學(xué)假設(shè)，相較于超聲心動圖，對于左室舒張及收縮功能的測定更加精確，目前CMR已被作為對心功能測定的“金標(biāo)準(zhǔn)”應(yīng)用于臨床[11]。并且因其可進(jìn)行多角度和多方位成像，對于左室側(cè)壁及心尖部肥厚的檢出較超聲心動圖更敏感[12]，在HCM診斷中具有更高的診斷率[13]。

本研究通過對65例HCM患者的CMR檢查資料進(jìn)行分析，記錄LVEF，半自動生成VTC，記錄左室ePFR，通過LGE對HCM患者左室心肌纖維化進(jìn)行定量分析，并對心肌纖維化進(jìn)行分段計算，研究左室舒張功能與左室整體LGE%及節(jié)段LGE%的關(guān)系。LGE和心肌活檢對于心肌纖維化的檢出擁有很好的一致性，目前LGE已作為無創(chuàng)性檢查的“金標(biāo)準(zhǔn)”以及首選影像學(xué)檢查手段[7，14]。與心肌活檢比對，全寬半峰法和以+5SD/6SD為閾值定量心肌纖維化相對更為標(biāo)準(zhǔn)[15]。然而，使用全寬半峰法需患者LGE圖像中存在明顯高信號強(qiáng)度的延遲強(qiáng)化區(qū)，使得該方法存在一定局限性，故本實(shí)驗使用+5SD作為閾值計算并生成HCM患者左室整體及分段LGE%情況。

正常左室舒張期分為等容舒張期、快速充盈期、平臺期和緩慢充盈期4個階段。HCM患者左室舒張能力減弱，快速充盈期左室負(fù)壓降低，對左房的血液“抽吸”能力減弱，使快速充盈期充盈率降低，而對緩慢充盈期影響較小。左室舒張過程中左室充盈主要依靠快速充盈期完成[16]，ePFR代表快速充盈期峰值充盈率。本實(shí)驗最終入組的HCM患者均為經(jīng)超聲心動圖診斷為舒張功能障礙Ⅰ級的患者，Mendoza等[17]通過對115例患者的研究發(fā)現(xiàn)，在各級舒張功能障礙中，E/A、E/e’與ePFR、左室充盈80%時的舒張期占比具有良好的匹配特異性，在Ⅰ級舒張功能障礙患者中，ePFR較正常人降低。另外，Bonow等[18]和Kawaji等[19]的研究也證實(shí)ePFR降低在評估左室舒張功能中的作用。因很多HCM患者在病程早期便表現(xiàn)出左室舒張功能障礙，對HCM患者的心力衰竭癥狀及不良預(yù)后有重要作用。本實(shí)驗致力于早期發(fā)現(xiàn)HCM患者的舒張功能障礙，故選?、窦壥鎻埞δ苷系K患者作為研究對象，并著重將ePFR作為舒張功能的體現(xiàn)。

有研究認(rèn)為LGE為左室舒張功能障礙的獨(dú)立預(yù)測因子[20]，且在本實(shí)驗中，LGE與ePFR呈中等程度負(fù)相關(guān)，與先前研究一致。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，B-LGE與ePFR呈中到高度負(fù)相關(guān)，此前無實(shí)驗對這一方向進(jìn)行研究。Nakamura等[21]的研究證明，基底段心肌纖維化更容易導(dǎo)致梗阻性肥厚型心肌病，且是HCM患者左室流出道梗阻的獨(dú)立預(yù)測因子?；锥涡募±w維化可導(dǎo)致左室舒張末期容積增加，從而增加左室舒張壓，繼而影響左室舒張功能，這一結(jié)果與本實(shí)驗結(jié)果具有一致性，而左室中段及心尖段心肌纖維化與ePFR無明顯相關(guān)性。

本實(shí)驗為首次通過CMR分析左室心肌纖維化分布與舒張功能關(guān)系的研究。LGE%與左室舒張功能呈負(fù)相關(guān)，相比M-LGE%與A-LGE%，B-LGE%與ePFR呈明顯負(fù)相關(guān)，這一結(jié)果表明基底段心肌纖維化對左室舒張功能的影響更為重要，也提示在HCM患者中，若存在基底段心肌纖維化，則更須注重舒張功能障礙的發(fā)生，對后續(xù)預(yù)防及治療有重要意義。

局限性：(1)本HCM組中存在心肌纖維化的HCM患者均為局灶性纖維化，缺乏對彌漫性心肌纖維化HCM患者的研究，因此本實(shí)驗結(jié)論對存在彌漫性心肌纖維化的HCM患者適用性不強(qiáng)；(2)樣本數(shù)較少，可能缺乏較強(qiáng)的代表性，后續(xù)將繼續(xù)增加入組數(shù)，進(jìn)行實(shí)驗的進(jìn)一步完善；(3)本實(shí)驗未應(yīng)用T1 Mapping成像技術(shù)，在不久的將來，Mapping技術(shù)將成為CMR的常規(guī)掃描序列，期望后續(xù)研究可將Mapping技術(shù)加入到實(shí)驗設(shè)計中；(4)CMR檢查相對復(fù)雜，且測定左室功能參數(shù)的步驟較為耗時，因而在臨床還未廣泛應(yīng)用。

利益沖突 無。