尹晨旺，魯 琳*，史宇靜，張 振，高藝源

(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)深圳臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 深圳 518116；2.深圳市龍崗中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東 深圳 518116)

急性心肌炎是年輕人心源性猝死的主要原因，亦是導(dǎo)致擴(kuò)張型心肌病的重要基礎(chǔ)病因[1]。即使左心室射血分?jǐn)?shù)維持正常，急性心肌炎患者也會(huì)存在與左心房功能直接相關(guān)的左心室舒張功能障礙[2]，故分析左心房功能有助于提高心肌炎的診斷準(zhǔn)確性。心臟MR特征追蹤(cardiac MR feature tracking， CMR-FT)技術(shù)現(xiàn)已廣泛用于臨床[3]， 可提供心肌炎風(fēng)險(xiǎn)分層的新指標(biāo)[4-5]。本研究采用CMR-FT定量評(píng)估急性心肌炎患者左心房功能改變，觀察左心房應(yīng)變參數(shù)診斷急性心肌炎的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年2月—2020年12月28例于深圳市龍崗中心醫(yī)院臨床確診的急性心肌炎患者(病例組)，男24例，女4例，年齡13～68歲，平均(36.9±16.1)歲；均參照2013年歐洲心臟病學(xué)會(huì)診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷心肌炎，排除先天性心臟病、非缺血性心肌病、心臟瓣膜疾病、冠心病及高血壓性心臟病患者。以同期26名健康志愿者為對(duì)照組，男22名，女4名，年齡19～65歲，平均(36.9±11.6)歲，均無(wú)心血管相關(guān)疾病史。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2020ECPJ025)，檢查前受檢者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 采用Philips Ingenia 1.5T MR儀或Siemens Prisma 3.0 T MR儀配備表面相控陣心臟線(xiàn)圈和心電門(mén)控裝置，行心臟掃描；掃描前進(jìn)行屏氣運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。分別采用回顧性心電門(mén)控及平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(balanced steady state free precession, b-SSFP)序列采集兩腔心長(zhǎng)軸、四腔心長(zhǎng)軸及左心室短軸電影圖像，TR 2.8 ms，TE 1.39 ms，F(xiàn)A 60°，F(xiàn)OV 350 mm×350 mm，矩陣176×147，層厚8 mm，層數(shù)8～10層。

1.3 圖像分析 由2名具有5年心臟MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師分析左心室功能參數(shù)，意見(jiàn)不一致時(shí)經(jīng)協(xié)商決定。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入CVI42軟件(Circle Cardiovascular imaging， Canada)，應(yīng)用軟件自動(dòng)追蹤技術(shù)于所有層面左心室短軸電影圖像上勾畫(huà)左心室心內(nèi)外膜(包含乳頭肌及腱索)，并手動(dòng)校正，獲得經(jīng)體表面積(body surface area, BSA)修正的左心室舒張末期容積指數(shù)(left ventricular end-diastolic volume index, LVEDVI)、左心室收縮末期容積指數(shù)(left ventricular end-systolic volume index, LVESVI)、每搏輸出量指數(shù)(stroke volume index, SVI)、左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index, LVMI)、心臟指數(shù)(cardiac index, CI)及左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)。以2名醫(yī)師測(cè)量的均值作為最后結(jié)果。

采用Qstrain軟件(Medis Suite3.2, Netherlands)分析左心房容積及應(yīng)變參數(shù)，于左心室舒張末期及收縮末期兩腔心和四腔心長(zhǎng)軸電影圖像上避開(kāi)左心耳和肺靜脈勾畫(huà)左心房輪廓(圖1A～1D)，軟件自動(dòng)生成左心房容積、應(yīng)變及應(yīng)變率曲線(xiàn)(圖1E～1G)，重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。采用雙平面法計(jì)算經(jīng)BSA修正的左心房最大容積指數(shù)(left atrium maximum volume index, LAVImax)、左心房收縮前容積指數(shù)(left atrium pre-systolic volume index, LAVIpre-ac)及左心房最小容積指數(shù)(left atrium minimum volume index, LAVImin)，計(jì)算左心房總排空分?jǐn)?shù)(total emptying fraction, EFtotal)、被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)(passive emptying fraction, EFpassive)及主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)(active emptying fraction, EFactive)，公式：EFtotal=(LAVmax-LAVmin)/LAVmax×100%；EFpassive=(LAVmax-LAVpre-ac)/LAVmax×100%；EFactive=(LAVpre-ac-LAVmin)/LAVmax×100%。取兩腔心及四腔心長(zhǎng)軸圖像所獲應(yīng)變參數(shù)的平均值作為左心房應(yīng)變參數(shù)，包括代表左心房?jī)?chǔ)存功能的總應(yīng)變(total strain, εs)及正向應(yīng)變率峰值(peak positive strain rate, SRs)、代表左心房管道功能的被動(dòng)應(yīng)變(passive strain, εe)及早期負(fù)向應(yīng)變率峰值(peak early negative strain rate, SRe)和代表左心房泵血功能的主動(dòng)應(yīng)變(active strain, εa)及晚期負(fù)向應(yīng)變率峰值(peak late negative strain rate, SRa)。取2名醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的均值進(jìn)行分析。

圖1 基于CMR-FT評(píng)估左心房容積及應(yīng)變示意圖 A、B.分別為兩腔心、四腔心層面左心室舒張末期左心房特征追蹤示意圖； C、D.分別為兩腔心、四腔心層面左心室收縮末期左心房特征追蹤示意圖； E.左心房容積曲線(xiàn)； F.左心房應(yīng)變曲線(xiàn)； G.左心房應(yīng)變率曲線(xiàn)

于2組中隨機(jī)各選取10名受試者，由上述醫(yī)師之一于2周后再次分析左心房容積及應(yīng)變參數(shù)，用于評(píng)價(jià)觀察者內(nèi)測(cè)量一致性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示計(jì)量資料，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。對(duì)計(jì)數(shù)資料行χ2檢驗(yàn)。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線(xiàn)分析，計(jì)算相應(yīng)曲線(xiàn)下面積(area under the curve, AUC)，評(píng)價(jià)組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的左心房容積和應(yīng)變參數(shù)診斷急性心肌炎的效能。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficients, ICC)評(píng)價(jià)2名醫(yī)師間及同名醫(yī)師先后測(cè)量結(jié)果的一致性，ICC>0.5為一致性較差，0.5≤ICC<0.8為一致性中等，ICC≥0.8為一致性較好。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 組間一般臨床資料比較 2組間一般資料差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 病例組與對(duì)照組一般資料比較

2.2 組間左心功能參數(shù)比較 病例組LVESVI大于對(duì)照組(P=0.046)，其余參數(shù)差異組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見(jiàn)表2。

表2 病例組與對(duì)照組左心功能參數(shù)比較

2.3 組間左心房容積及應(yīng)變參數(shù)比較 觀察者內(nèi)及觀察者間測(cè)量左心房容積及應(yīng)變參數(shù)結(jié)果的一致性均較好(ICC分別為0.92～0.99和0.86～0.96，P均<0.001)。病例組EFtotal、EFpassive、εs、εe、SRe均顯著小于對(duì)照組(P均<0.05)，組間左心房容積指數(shù)、EFactive、εa、SRs、SRa差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見(jiàn)表3。

表3 病例組與對(duì)照組左心房容積和應(yīng)變參數(shù)比較

2.4 ROC曲線(xiàn)分析各參數(shù)診斷急性心肌炎的價(jià)值 ROC曲線(xiàn)顯示，EFtotal、EFpassive、εs、εe及SRe的AUC分別為0.70、0.69、0.77、0.81及0.75。以22.35%為εe的臨界值，其診斷敏感度75.00%，特異度73.00%，見(jiàn)表4及圖2。

表4 各參數(shù)診斷急性心肌炎的ROC曲線(xiàn)分析結(jié)果

圖2 左心房各參數(shù)診斷急性心肌炎的ROC曲線(xiàn)

3 討論

左心房功能對(duì)于診斷心血管疾病及評(píng)估預(yù)后具有重要作用[6]。基于超聲心動(dòng)圖斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的既往研究[7]結(jié)果表明，左心房容積及應(yīng)變參數(shù)可用于評(píng)估左心房功能,且左心房應(yīng)變參數(shù)比傳統(tǒng)心房功能參數(shù)更敏感。近年來(lái)，CMR發(fā)展迅速，CMR-FT可應(yīng)用常規(guī)CMR電影序列分析左心房應(yīng)變及應(yīng)變率等，以定量評(píng)估左心房功能[8]。HUBER等[9]發(fā)現(xiàn)，左心房應(yīng)變參數(shù)與心肌纖維脂肪重塑程度密切相關(guān)，有助于指導(dǎo)臨床決策。CHIRINOS等[10]的研究結(jié)果表明，左心房?jī)?chǔ)存及管道應(yīng)變參數(shù)可用于獨(dú)立預(yù)測(cè)心力衰竭住院及死亡事件風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用CMR-FT技術(shù)研究心血管疾病左心房力學(xué)有助于進(jìn)一步了解疾病生理病理機(jī)制，提高診斷及評(píng)估預(yù)后的準(zhǔn)確性[10]。

本研究結(jié)果顯示，急性心肌炎患者EFtotal、EFpassive、εs、εe及SRe均低于正常人，表明其左心房?jī)?chǔ)存和管道功能受損，與既往研究[11-12]結(jié)果相符合。早期心力衰竭時(shí)，心房?jī)?chǔ)存功能降低是一種補(bǔ)償機(jī)制；而管道功能降低受左心室舒張功能影響，可能是左心室舒張功能障礙的早期標(biāo)志[6,13-14]。KHOO等[15]發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，LVEF正常的心肌炎患者E/e'顯著升高，提示存在左心室舒張功能受損。本研究急性心肌炎患者LVEF正常而左心室容積增大，表明LVEF反映心功能早期受損的敏感性不高；而病例組被動(dòng)應(yīng)變及應(yīng)變率均顯著低于對(duì)照組，提示LVEF正常的心肌炎患者已存在左心室舒張功能障礙，表明左心房應(yīng)變參數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)心肌炎患者早期心功能損傷有一定價(jià)值。

臨床診斷心肌炎時(shí)，采用CMR可無(wú)創(chuàng)評(píng)估心臟功能及心肌組織病理改變。傳統(tǒng)路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)基于定性或半定量技術(shù)評(píng)估心肌炎所致心肌組織變化，具有一定局限性[16]。近年來(lái)，T1 mapping、T2 mapping技術(shù)發(fā)展迅速，為定量評(píng)估心肌炎病理學(xué)改變提供了有效手段；結(jié)合傳統(tǒng)路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)能進(jìn)一步提高診斷心肌炎的準(zhǔn)確性[1]。而CMR-FT作為一項(xiàng)簡(jiǎn)單且重復(fù)性高的定量技術(shù)，無(wú)須加掃特定序列就可提供心肌炎早期診斷的新指標(biāo)[5]。既往研究[11-12]報(bào)道，左心房SRe為診斷急性心肌炎的最佳參數(shù)，其敏感度和特異度分別為83%和80%；對(duì)于左心室功能保留的心肌炎患者，左心房SRe參數(shù)結(jié)合延遲強(qiáng)化參數(shù)、左心室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變?cè)\斷效能更佳[11]。本研究ROC曲線(xiàn)顯示，左心房應(yīng)變參數(shù)(εs、εe和SRe)與左心房容積功能參數(shù)(EFtotal和EFpassive)的診斷效能均較佳，推測(cè)可能與本研究樣本量較小、性別構(gòu)成比差異較大或所用后處理軟件不同有關(guān)。

綜上所述，急性心肌炎患者即使左心室收縮功能正常，左心房亦已存在儲(chǔ)存和管道功能受損；CMR-FT技術(shù)定量評(píng)估左心房應(yīng)變功能有助于早期診斷急性心肌炎。本研究存在的局限性：①樣本量??；②采用心室應(yīng)變分析模塊評(píng)估左心房應(yīng)變參數(shù)，其準(zhǔn)確性需進(jìn)一步驗(yàn)證；③未對(duì)左心室舒張功能進(jìn)行分析；④以不同MR儀采集圖像，但研究[17]結(jié)果顯示 CMR-FT分析以1.5T和3.0T MR儀掃描獲得的2組數(shù)據(jù)結(jié)果的一致性良好。