徐森，孫玉，侯潔，李曉崗，尤紅蕊，張蓉蓉，齊妙，張立波，楊本強

作者單位：中國人民解放軍北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院放射科，沈陽 110016

心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging，CMR)具備多參數(shù)、多平面和多序列的成像優(yōu)勢，能同時滿足對心臟解剖結(jié)構(gòu)、應(yīng)變功能、心肌血流灌注及組織學成分的評估需求，在心肌病病因診斷、病情危險程度分層和預后預測方面發(fā)揮重要作用，已成為目前心肌病最理想的無創(chuàng)性影像檢查方法[1]。

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)是一種原發(fā)于心肌組織的常染色體顯性遺傳性心臟病，部分病例可出現(xiàn)心源性猝死、心力衰竭以及惡性心律失常等嚴重不良心血管事件，因此HCM的早期診斷、及時有效干預和預后評估具有重要臨床意義。目前CMR主要是應(yīng)用在HCM心肌纖維化的定性檢測與定量評估方面的相關(guān)臨床研究，而且大多數(shù)研究已證實心肌纖維化是疾病發(fā)展進程中獨立于心肌肥厚的一類特征性病理改變，與病情嚴重程度分級和預后預測等密切相關(guān)[2-4]。乳頭肌(papillary muscle，PM)是心室肌結(jié)構(gòu)的延伸部分，在維持心室結(jié)構(gòu)和功能完整性方面起到一定作用[5]，而且起源于乳頭肌結(jié)構(gòu)的室性心律失常事件也逐漸受到關(guān)注[6]。國內(nèi)關(guān)于HCM乳頭肌形態(tài)學特征評估以及其臨床價值的研究報道較少。本研究采用CMR評價HCM患者左心室乳頭肌形態(tài)學改變，并初步探討其形態(tài)學異常的臨床意義。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

回顧性研究2015年1月至2019年10月在我院接受CMR平掃和增強檢查的48例HCM患者資料，男31例，女17例，年齡11～67(44±16)歲。納入標準為臨床明確診斷HCM，診斷依據(jù)是歐洲心臟病學會制定的診療指南[7]。排除標準為CMR圖像質(zhì)量差，運動偽影較大，干擾圖像分析及參數(shù)評估者。入組HCM患者根據(jù)左心室流出道梗阻情況分為流出道梗阻型組(10例)和非流出道梗阻型組(38例)，其中左心室流出道梗阻的定義是經(jīng)超聲多普勒成像所測流出道峰值壓差≥30 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)[8]。此外，本研究還納入同時期接受CMR檢查并在各序列圖像中均無陽性表現(xiàn)者30名作為正常對照組，男15例，女15例，年齡20～58(40±12)歲。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準[批準號：倫審Y(2021)063號]，所有受試者均在CMR檢查前簽署知情同意。

1.2 CMR成像

采用Discovery 750 3.0 T MRI成像掃描儀(美國通用電氣公司)。主要檢查序列與掃描參數(shù)如下：(1)定位：3-PL Loc FIESTA：TR 3.1 ms，TE 1.4 ms，翻轉(zhuǎn)角45°，層厚8.0 mm，層間距2 mm，F(xiàn)OV 35 cm×35 cm，矩陣224×224，行兩腔心、四腔心、短軸位定位掃描；(2)T2WI抑脂黑血序列：Double IR FSE T2 Fat sat：TR 1600.0 ms，TE=69.2 ms，F(xiàn)OV 35 cm×35 cm，矩陣224×224；(3)心臟電影成像序列(cine-MRI)：4ch BH FIESTA CINE、short BH FIESTA CINE、L-Long BH FIESTA CINE，掃描參數(shù)為TR 3.5 ms，TE 1.6 ms，翻轉(zhuǎn)角45°，層厚8 mm，層間距2 mm，F(xiàn)OV 35 cm×35 cm，矩陣224×224。(4)心肌首過灌注：FGRE Time Course：TR 2.5 ms，TE 1.2 ms，翻轉(zhuǎn)角20°，層厚8 mm，層間距2 mm，矩陣128×128。經(jīng)肘靜脈以5 mL/s注射速率注入對比劑釓雙胺12 mL和生理鹽水20 mL；(5)延遲掃描：2D PSMDE：TR 6.7 ms，TE 3.1 ms，TI 400 ms，翻轉(zhuǎn)角15°，層厚5 mm，層間距1 mm，矩陣256×192，在心肌首過灌注掃描結(jié)束后立即以2 mL/s的注射速率注入對比劑釓雙胺8 mL和生理鹽水20 mL，在靜注對比劑后20 min掃描。

本研究的所有CMR圖像均上傳至CVI 42(Circle Cardiovascular Imaging，Canada)軟件進行分析。由1名從事心血管病MRI影像診斷工作4年的主治醫(yī)師(醫(yī)師1)獨立完成CMR圖像分析與診斷，記錄左心室乳頭肌數(shù)目。利用軟件勾勒左心室心內(nèi)膜、心外膜及乳頭肌結(jié)構(gòu)輪廓用于定量評估左心室(left ventricle，LV)的射血分數(shù)(ejection fraction，EF)、舒張末期容積指數(shù)(end-diastolic volume index，EDVi)、收縮末期容積指數(shù)(end-systolic volume index，ESVi)、左心室壁質(zhì)量指數(shù)(left ventricle mass index，LVMi)和乳頭肌質(zhì)量指數(shù)(papillary muscle mass index，PMMi)(圖1)。4周后，在HCM組和正常對照組分別隨機抽取10例樣本用于CMR測量左心室PM質(zhì)量參數(shù)值的可重復性評估研究[醫(yī)師1、醫(yī)師2(后者為從事心血管病MRI影像診斷工作3年的主治醫(yī)師)]。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 26.0統(tǒng)計學軟件進行分析。符合正態(tài)分布的計量資料用±s表示。兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性檢驗方法。采用連續(xù)變量一致性檢驗分析CMR同一醫(yī)師間、不同醫(yī)師間測量PM質(zhì)量參數(shù)結(jié)果的可重復性差異，用同類相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficients，ICC)表示，并采用Bland-Altman分析計算一致性界限。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

本研究HCM患者左心室乳頭肌數(shù)量為(2.4±0.6)，正常對照組為(2.1±0.3)，兩組間差異有統(tǒng)計學意義(t=2.423，P=0.018)。其中，在HCM組患者中，左心室3個乳頭肌6例(圖2A)，4個乳頭肌3例(圖2B)，2個乳頭肌39例；在正常對照組中，左心室2個乳頭肌26例，3個乳頭肌4例。1例HCM患者出現(xiàn)左心室乳頭肌釓對比劑延遲強化陽性(圖2C)。在左心室容積功能參數(shù)評估方面，HCM組和正常對照組間各項參數(shù)值差異均無統(tǒng)計學意義[EDVi：(73.4±10.6)mL/m2與(76.8±5.9)mL/m2，t=-1.782，P=0.079；ESVi：(30.5±9.1)mL/m2與(30.1±5.6)mL/m2，t=0.281，P=0.779；EF：58.5%±10.2%與60.9%±6.2%，t=-1.363，P=0.225]。與正常對照組相比，HCM組LVMi和PMMi均增大，差異有統(tǒng) 計 學 意 義[LVMi：(118.6±21.5)g/m2與(58.4±6.9)g/m2，t=17.966，P＜0.001；PMMi：(5.8±1.2)g/m2與(2.8±0.5)g/m2，t=15.101，P＜0.001](表1)。

表1 CMR測量HCM患者與正常對照組左心室各項功能參數(shù)比較(±s)Tab.1 Comparison of LV functional parameters on CMR between HCM patients and normal controls(±s)

表1 CMR測量HCM患者與正常對照組左心室各項功能參數(shù)比較(±s)Tab.1 Comparison of LV functional parameters on CMR between HCM patients and normal controls(±s)

注：HCM：肥厚型心肌??；LV：左心室；LVEDVi：左心室舒張末期容積指數(shù)；LVESVi：左心室收縮末期容積指數(shù)；LVEF：左心室射血分數(shù)；LV mass：左心室質(zhì)量；LVMi：左心室壁質(zhì)量指數(shù)；PM number：乳頭肌數(shù)量；PM mass：乳頭肌質(zhì)量；PMMi：乳頭肌質(zhì)量指數(shù)；CMR：心臟磁共振成像。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

參數(shù)HCM組(48例)對照組(30名)P值LVEDVi(mL/m2)LVESVi(mL/m2)LVEF(%)LV mass(g)LVMi(g/m2)PM number PM mass(g)PMMi(g/m2)73.4±10.6 30.5±9.1 58.5±10.2 216.6±38.8 118.6±21.5 2.4±0.6 10.5±2.2 5.8±1.2 76.8±5.9 30.1±5.6 60.9±6.2 106.4±12.7 58.4±6.9 2.1±0.3 5.1±1.1 2.8±0.5 0.079 0.779 0.225＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

與左心室流出道非梗阻型組比較，合并流出道梗阻型HCM患者的LVMi和PMMi均增大，差異有統(tǒng)計學意義[LVMi：(131.9±15.3)g/m2與(115.7±21.8)g/m2，t=2.319，P=0.025；PMMi：(6.8±1.4)g/m2與(5.5±0.9)g/m2，t=3.546，P=0.001](表2)。本研究HCM組左心室流出道峰值壓差值為(25.2±7.1)mmHg，其中，非梗阻型HCM亞組的左心室流出道峰值壓差值為(22.0±2.8)mmHg，梗阻型HCM亞組的左心室流出道峰值壓差為(38.0±1.6)mmHg。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示：HCM左心室PMMi與左心室流出道峰值壓差值具有一定相關(guān)性(r=0.405，P=0.01)，而與左心室容積功能參數(shù)間不具有相關(guān)性。

表2 左心室流出道梗阻型與非梗阻型HCM左心室及乳頭肌質(zhì)量參數(shù)比較(±s)Tab.2 Comparison of LV and PM mass parameters between obstructive and non-obstructive HCM patients(±s)

表2 左心室流出道梗阻型與非梗阻型HCM左心室及乳頭肌質(zhì)量參數(shù)比較(±s)Tab.2 Comparison of LV and PM mass parameters between obstructive and non-obstructive HCM patients(±s)

注：HCM：肥厚型心肌病；LV mass：左心室質(zhì)量；LVMi：左心室壁質(zhì)量指數(shù)；PM mass：乳頭肌質(zhì)量；PMMi：乳頭肌質(zhì)量指數(shù)。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

組別梗阻型HCM(10例)非梗阻型HCM(38例)LV mass(g)241.5±28.1 211.1±38.9 LVMi(g/m2)131.9±15.3 115.7±21.8 PM mass(g)12.5±2.6 10.0±1.7 PMMi(g/m2)6.8±1.4 5.5±0.9 P值0.021 0.0250.001 0.001

在可重復性差異研究方面，CMR測量左心室PM質(zhì)量參數(shù)的同一醫(yī)師間、不同醫(yī)師間結(jié)果的同類相關(guān)系數(shù)均很高(ICC=0.961，0.913)，Bland-Altman分析圖顯示絕大多數(shù)點在95%一致性界限范圍之內(nèi)(圖3)。

圖3 Bland-Altman分析顯示同一醫(yī)師前后兩次(A)、不同醫(yī)師間(B)測量左心室乳頭肌質(zhì)量的一致性很好，絕大多數(shù)點位于95%置信區(qū)間界限之內(nèi)Fig.3 Bland-Altman analysis of intra-observer(A)and inter-observer(B)agreement in terms of the measurements of left ventricular papillary muscle mass.

3 討論

本研究通過CMR定量評估HCM患者左心室乳頭肌形態(tài)學變化，研究結(jié)果顯示HCM在左心室壁心肌異常增厚的病理基礎(chǔ)上還合并乳頭肌數(shù)量及質(zhì)量改變，而且PM質(zhì)量參數(shù)與左心室流出道跨瓣膜壓力差值間存在相關(guān)性。其次，CMR測量PMMi結(jié)果一致性很好，是評估乳頭肌形態(tài)變化的有效影像手段。本研究提示HCM可能是同時累及左心室壁心肌和乳頭肌的一類多基因遺傳性疾病，故乳頭肌形態(tài)結(jié)構(gòu)評估在HCM患者病變診斷、病情危險程度分級以及預后預測中具有潛在臨床價值。

3.1 HCM定義與分型

HCM典型的特征改變是心肌異常肥厚，其常用的臨床診斷標準為舒張末期左心室壁厚度≥15 mm和(或)肥厚心室壁與正常心室壁厚度比值≥1.5。根據(jù)心室壁肥厚結(jié)構(gòu)位置不同，HCM分為室間隔肥厚型、心尖部肥厚型和乳頭肌肥厚型心肌病[7]。其中，室間隔肥厚型HCM主要累及大部分室間隔和左心室前壁，以基底段尤其顯著，?？梢蚱渥笮氖伊鞒龅廓M窄和梗阻；心尖部肥厚型HCM典型表現(xiàn)為心尖部均勻?qū)ΨQ性心肌增厚，類似“黑桃尖”的表現(xiàn)[9]；乳頭肌型肥厚型HCM發(fā)病率較低，但有文獻認為單純?nèi)轭^肌肥厚與不明原因的猝死具有相關(guān)性[10-11]。

3.2 PM形態(tài)學參數(shù)評估

目前，HCM左心室壁心肌增厚、心肌應(yīng)變以及心肌組織學評估研究已有大量文獻報道[12-15]，且其研究結(jié)果為HCM病情評估、臨床診療決策和患者管理等提供了重要的循證醫(yī)學證據(jù)，但是HCM左心室乳頭肌形態(tài)學改變的相關(guān)研究報道較少。本研究結(jié)果顯示，與正常對照組相比，HCM患者左心室乳頭肌數(shù)量增多、質(zhì)量增大，這與以往文獻報道結(jié)果基本保持一致[16]。此外，本研究結(jié)果顯示HCM合并左心室流出道梗阻型患者的左心室乳頭肌質(zhì)量值增大更顯著。這在一定程度上說明HCM患者左心室乳頭肌形態(tài)異常發(fā)生率較高，而且乳頭肌肥厚一方面是由于基因突變的原發(fā)性因素，另一方面是左心室流出道梗阻伴心室腔內(nèi)壓力超負荷而繼發(fā)性肥大[16-17]。由此看來，HCM患者合并左心室流出道梗阻時可促進心室壁心肌和乳頭肌肥厚病變的進一步發(fā)展演變。

左心室壁心肌纖維化在HCM人群中發(fā)生率很高，其主要組織病理學改變主要包括間質(zhì)性、血管周、替代性以及叢狀纖維化等，而且心肌纖維化的嚴重程度與預后密切相關(guān)[18-20]。左心室乳頭肌主要包括前外側(cè)群和后正中群兩組，其中前者為雙動脈供血，后者為單一動脈供血。有研究顯示乳頭肌梗死可見于14%的心肌梗死病例，乳頭肌梗死可導致二尖瓣反流和室性心律失常，與患者預后不良(如心肌梗死面積、左心室功能不全程度、主要不良心血管事件等)具有相關(guān)性[21]。在心肌梗死病例中，乳頭肌內(nèi)出現(xiàn)釓對比劑延遲強化陽性可作為預測未來心律失常事件發(fā)生的一個征象[22]。由此看來，左心室乳頭肌心肌組織學成分的檢測與評估在疾病危險程度分級和預后預測中具有重要臨床價值。本研究HCM患者中檢出乳頭肌釓對比劑延遲強化陽性，且其質(zhì)量參數(shù)更大，與文獻報道大致相同[15]。這可能與HCM心肌纖維化自身組織病理學特點相關(guān)，即HCM心肌延遲強化區(qū)域內(nèi)對比劑與水的容積分布均擴大，而陳舊性心肌梗死的延遲強化部分系瘢痕組織，其對比劑分布容積擴大，而水的分布容積減少[17]。

3.3 可重復性評估

本研究還開展了CMR定量評估左心室乳頭肌質(zhì)量的可重復性研究，結(jié)果顯示同一醫(yī)師間、不同醫(yī)師間乳頭肌質(zhì)量參數(shù)一致性很好，可重復性好。這一方面與CMR多序列、多參數(shù)、多平面成像和高軟組織對比度等自身成像優(yōu)勢有關(guān)，能全面清晰顯示乳頭肌形態(tài)學結(jié)構(gòu)，另一方面在于本研究采用的圖像后處理軟件性能優(yōu)良，操作便捷，自動化程度較高，能很大程度上降低不同操作者間個體差異。

3.4 局限性

本研究存在一定局限性。研究是一項單中心、回顧性研究，研究結(jié)果不可避免存在偏倚。因入組HCM患者左心室壁心肌延遲強化區(qū)域分布特點，不利于實施心肌纖維化定量化評估，本研究未開展HCM心肌纖維化定量參數(shù)與乳頭肌質(zhì)量的相關(guān)性分析。鑒于入組樣本量有限，本研究暫未探討乳頭肌形態(tài)結(jié)構(gòu)改變在HCM患者預后預測中價值，將在后續(xù)研究中擴大樣本量并做進一步探討。

綜上所述，HCM在左心室壁心肌異常肥厚、心肌纖維化等病理改變的基礎(chǔ)上，可合并乳頭肌形態(tài)學結(jié)構(gòu)和組織學改變。CMR憑借自身成像優(yōu)勢可成為評價乳頭肌形態(tài)學變化的一種可靠影像手段。未來需要開展大樣本量及縱向隨訪隊列研究以明確HCM患者左心室乳頭肌形態(tài)學改變和組織學改變在HCM臨床診療和患者管理方面中的潛在臨床應(yīng)用價值。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。