【DOI]10.16806/j. cnki. issn.1004-3934.2025.07.002

Cardiac Magnetic Resonance in Pediatric Hypertrophic Cardiomyopathy

REN Ying，CHEN Yisheng，ZHOU Ziqi，SONG Yu，XU Huayan （DepartmentofRadiology，WestChinaSecondUniversityHospital，ichuan University，KeyLaboratoryofOtetricamp; Gynecologic and Pediatric Diseases and Birth Defects of Ministry of Education，Chengdu 61O041，Sichuan，China）

【Abstract】Hypertrophiccardomyopathy（HM）isoneoftheostprevalentcardiomyopatiesafectingchildrenandadolescntsn aleadingcauseofsuddencardiacdeath inyoungatletes.Cardiacmagneticresoance（C）isaon-ivasiveimagig techiquecoparable topathologyichnompreesivelyaatetructuefuctionloodfowndissearacteristisofteeartn importantroleinthediagnosisandclinicalinterventionevaluationofHCM.Thisartilereviewsthecommonlyusedimagingexaination methodsfrpediatricHCMandtheaplicationprogressofCMRintedagnosisandfollow-upofHCM，imingtoprovidetherefor early diagnosis，quantitative evaluation，and risk stratification ofcardiac injury in children with HCM.

【Keywords】 Hypertrophic cardiomyopathy;Cardiac magnetic resonance;Children

肥厚型心肌病（hypertrophiccardiomyopathy，HCM是以左心室或室間隔不對(duì)稱性肥厚為特征的原發(fā)性心肌病，是兒童和青少年最常見的心肌疾病之一，其年發(fā)病率為 （0.24～0.47）/10 萬，是年輕運(yùn)動(dòng)員猝死的主要誘因[1]。該病預(yù)后呈現(xiàn)特征性雙峰死亡率分布：嬰兒期（尤其未滿1歲確診者）和青少年期各出現(xiàn)死亡高峰。存活超過1年的患兒年死亡率可降至0.5%～1.0% ，與年長患兒及成人相當(dāng)[2]。兒童HCM臨床表現(xiàn)具有高度異質(zhì)性，從無癥狀到心力衰竭乃至心源性猝死（suddencardiac death，SCD）均可發(fā)生[3-4]心臟磁共振（cardiacmagneticresonance，CMR）憑借無創(chuàng)性、高軟組織分辨率及多參數(shù)成像優(yōu)勢(shì)，可精準(zhǔn)檢測(cè)心肌肥厚、纖維化等病理改變。最新指南[5推薦患兒每3～5年接受CMR增強(qiáng)掃描監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展?，F(xiàn)系統(tǒng)綜述CMR多參數(shù)成像技術(shù)在兒童HCM中的應(yīng)用進(jìn)展，為優(yōu)化早期診斷、動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)分層及精準(zhǔn)預(yù)后評(píng)估提供循證依據(jù)。

1兒童HCM的病理生理機(jī)制

兒童HCM的病理生理機(jī)制以遺傳缺陷為主，近80% 兒童期發(fā)病的HCM有明確遺傳診斷， 50%～60% 在青春期后顯現(xiàn)肌節(jié)蛋白缺陷[6]。HCM核心病理生理表現(xiàn)為左心室流出道梗阻［峰值壓差 ?30mmHg （ 1mmHg=0.1333kPa） 1，其機(jī)制涉及非對(duì)稱性室間隔肥厚和二尖瓣結(jié)構(gòu)異常引發(fā)的機(jī)械性梗阻、二尖瓣反流、舒張功能障礙、心室肥大、心肌纖維化和心室?guī)缀沃貥?gòu)導(dǎo)致的被動(dòng)充盈受限[5]

2兒童HCM的影像診斷手段

影像評(píng)估以超聲心動(dòng)圖為首選，可顯示室壁肥厚、二尖瓣前葉收縮期前移等特征，結(jié)合多普勒技術(shù)可量化左心室流出道梗阻及二尖瓣反流5，但其聲窗限制及低軟組織分辨率可能導(dǎo)致疾病嚴(yán)重程度被低估。放射性核素顯像多用于評(píng)估心肌缺血及交感神經(jīng)異常，但輻射暴露限制其臨床應(yīng)用。CMR克服了超聲心動(dòng)圖和核素顯像的缺點(diǎn)，成為兒童HCM診斷最具價(jià)值的影像手段。

3CMR診斷兒童HCM的研究進(jìn)展

如表1所示，CMR多模態(tài)序列可提供HCM形態(tài)學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)、功能學(xué)及心肌纖維化特征，在兒童HCM的診斷和預(yù)后評(píng)估中具有重要作用。

表1多模態(tài)CMR在兒童HCM中的應(yīng)用策略

注：LGE，心肌延遲強(qiáng)化。

3.1心臟電影技術(shù)

心臟電影可獲取多層面多時(shí)相動(dòng)態(tài)圖像，不僅能精準(zhǔn)評(píng)估心臟結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及心功能參數(shù)，如容量、心肌質(zhì)量、射血分?jǐn)?shù)等，還能清晰顯示二尖瓣葉長度與乳頭肌異常[8]。電影序列可準(zhǔn)確識(shí)別HCM表型特征：收縮期增厚率下降、舒張順應(yīng)性降低、左心室流出道高速血流和二尖瓣反流，以及心肌肥厚等[5]，對(duì)特殊部位肥厚（如心尖部、左心室前壁和后室間隔、右心室游離壁交界處等）、心肌隱窩及動(dòng)脈瘤的檢出優(yōu)勢(shì)顯著，有利于HCM的診斷和臨床分型。在兒童中，多采用短軸位電影測(cè)量心肌厚度，計(jì)算其Z分?jǐn)?shù) ?2.5 進(jìn)行HCM診斷（有家族史或基因陽性者 ?2 ），但成人多直接在短軸位電影測(cè)量心肌厚度作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。Norrish等9認(rèn)為兒童期HCM在心臟電影上測(cè)量的最大左心室壁厚度與5年SCD之間存在倒U形關(guān)系（Z分?jǐn)?shù) +23 時(shí)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到峰值），亦有研究[\"0]發(fā)現(xiàn)存在青春期重塑現(xiàn)象（兒童期壁厚漸薄、青春期新進(jìn)展），提示評(píng)估兒童HCM風(fēng)險(xiǎn)時(shí)需避免二元化判斷。

3.2 心肌應(yīng)變

心肌應(yīng)變主要包括周向應(yīng)變、徑向應(yīng)變、縱向應(yīng)變和心肌扭轉(zhuǎn)[]等參數(shù)。CMR心肌應(yīng)變通過追蹤心肌組織運(yùn)動(dòng)，可定量分析心肌力學(xué)變化并早期識(shí)別心肌功能障礙[12]。該技術(shù)與斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖及CMR-tagging具有良好一致性，廣泛應(yīng)用于左/右心室及雙心房形變?cè)u(píng)估。左心室應(yīng)變降低與主要不良心血管事件風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，縱向應(yīng)變可作為低中危HCM患者主要不良心血管事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[13]，增加傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)價(jià)值。兒童HCM的縱向應(yīng)變異常早于周向應(yīng)變和徑向應(yīng)變，且整體周向應(yīng)變與心肌細(xì)胞損傷相關(guān)[14-I5]，且整體縱向應(yīng)變 ?-12.8% 可作為預(yù)測(cè)兒童心肌纖維化的閾值[16]。Song等[17]發(fā)現(xiàn)不論心肌延遲強(qiáng)化（lategadoliniumenhancement，LGE）陽性與否，有組織學(xué)心肌纖維化的HCM患者心肌應(yīng)變顯著受損，且室間隔縱向應(yīng)變?cè)诙嘧兞糠治鲋信c心肌纖維化獨(dú)立相關(guān)（ β=0. 19 ）。此外，LGE百分比聯(lián)合周向應(yīng)變模型可預(yù)測(cè)室性心律失常[18]。雖然心肌應(yīng)變能發(fā)現(xiàn)早期心肌損傷，但兒童群體目前仍缺乏特異性診斷標(biāo)準(zhǔn)及臨界值，這一年齡相關(guān)的數(shù)據(jù)空白亟待解決以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診療。

3.3 心肌灌注成像

心肌缺血是HCM最重要的病理生理學(xué)特征之一，而冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙（coronarymicrovasculardysfunction，CMD）是引起心肌缺血的主要原因[19]。CMR心肌灌注成像是評(píng)估CMD的關(guān)鍵手段，靜息或負(fù)荷狀態(tài)下CMR首過灌注成像可檢測(cè)心內(nèi)膜或心外膜下缺血，并獲得一系列半定量及定量灌注參數(shù)，如心肌信號(hào)強(qiáng)度最大上升斜率、心肌血流量及心肌灌注儲(chǔ)備等[20]。前期研究[21]發(fā)現(xiàn) 30%HCM 存在與肥厚及纖維化位置一致的灌注缺損，與非持續(xù)性室性心動(dòng)過速相關(guān)；負(fù)荷時(shí)CMD加重，且其嚴(yán)重程度與室壁厚度、心肌纖維化程度呈正相關(guān)；CMD也可能早于纖維化發(fā)生。微循環(huán)異常可導(dǎo)致反復(fù)心肌缺血，最終形成心肌纖維化，與患者不良預(yù)后存在關(guān)聯(lián)。相較成人而言，兒童HCM患者的心肌灌注異常檢出率更高。兒童HCM隊(duì)列研究[22]發(fā)現(xiàn) 84% 患者有可誘導(dǎo)的灌注缺損，且與心肌纖維化的存在有關(guān)，在應(yīng)激狀態(tài)下更為明顯。不過，兒童與成人患者的解剖結(jié)構(gòu)和生理狀態(tài)差異可能影響灌注成像的解釋，未來需更多研究來確定灌注成像在兒童中的最佳應(yīng)用和解釋標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 延遲強(qiáng)化技術(shù)

心肌纖維化是心律失常、SCD等的病理基礎(chǔ)。

CMRLGE技術(shù)現(xiàn)在是非侵人性評(píng)估的首選，被推薦用于HCM患者的綜合管理[4]。HCM患者的心肌纖維化表現(xiàn)為彌漫性間質(zhì)纖維化和局灶性替代纖維化，其中LGE能有效檢測(cè)后者。研究顯示，LGE表現(xiàn)可能受多種因素影響，包括微血管缺血和微觀替代纖維化，以及心肌結(jié)締組織沉積增加。LGE存在是SCD及全因死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[23]。兒童LGE 通常呈斑片狀，位于室間隔或肥厚節(jié)段的心肌中層，反映其纖維化模式的特殊性。兒童HCM的LGE陽性率為 51% （ 95% CI 40%～62% ），且LGE陽性組的左心室質(zhì)量指數(shù)顯著高于陰性組，LGE的出現(xiàn)使不良心臟事件風(fēng)險(xiǎn)增加3.49倍（ $9 5 ＼% ＼ C I ＼ 1 . 1 0 ＼sim 1 1 . 0 9 ） ^ [ 2 ＼$ ]。一項(xiàng)包含700 例HCM患者（年齡 ?21 歲）的研究[25]表明，當(dāng)LGE 范圍≥10% 心肌總量時(shí)SCD風(fēng)險(xiǎn)顯著升高，LGE參數(shù)優(yōu)化了現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。與傳統(tǒng)預(yù)測(cè)效能的有限風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物（如運(yùn)動(dòng)血壓異常、非持續(xù)性室性心動(dòng)過速）相比，在大多數(shù)死于HCM的兒童和青少年中LGE展現(xiàn)出獨(dú)特的危險(xiǎn)分層價(jià)值[26]。對(duì)于危險(xiǎn)分層不明確的患兒，CMR顯示 LGEgt;15% （定義為瘢痕占心肌總質(zhì)量的 15% ）者猝死風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，這一閾值對(duì)中低危組的植入型心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器的植入決策具有重要參考價(jià)值[27-28]。LGE在HCM兒童中呈現(xiàn)進(jìn)行性發(fā)展特征，即使是在相對(duì)較短的2.5年內(nèi)[3]，其與新型風(fēng)險(xiǎn)模型的整合可提供個(gè)體化5年SCD風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)，有助于臨床醫(yī)生決定是否植入除顫器[29-30]。盡管現(xiàn)有證據(jù)支持其預(yù)后價(jià)值，仍需大規(guī)模前瞻性研究明確LGE在兒童期HCM的進(jìn)展情況及其在兒科植入型心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器決策中的具體應(yīng)用[3.31]

3.5T1 mapping 技術(shù)

CMRT1mapping技術(shù)通過直接測(cè)量心肌T1信號(hào)，在兒童HCM早期識(shí)別中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。nativeT1mapping無需對(duì)比劑即可檢測(cè)心肌間質(zhì)膠原沉積，規(guī)避了釓劑神經(jīng)元沉積風(fēng)險(xiǎn)，特別適合兒童群體重復(fù)監(jiān)測(cè)[33]。有研究[32-33]顯示，兒童HCMnative T1值[ （1020.4±41.2）r ns]顯著高于健康兒童[（ 965.6± 30.2）ms] ，且與室壁厚度相關(guān)，可作為無創(chuàng)評(píng)估疾病嚴(yán)重程度的標(biāo)志物。Hinojar等[34]的多中心研究表明，T1mapping能區(qū)分HCM和高血壓心臟病，鑒別運(yùn)動(dòng)員心臟重構(gòu)與HCM臨界病例。兒童HCM即使未出現(xiàn)LGE和左心室流出道梗阻，其T1值和細(xì)胞外體積分?jǐn)?shù)也均呈現(xiàn)不同程度的增高，且與猝死風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。目前該技術(shù)已被推薦作為兒童HCM縱向隨訪和治療效果評(píng)估的重要工具，尤其需加強(qiáng)其在兒童心臟危險(xiǎn)分層中的應(yīng)用研究[33]。

3.6 四維血流技術(shù)

四維血流技術(shù)通過三維血流編碼實(shí)現(xiàn)心臟大血管復(fù)雜血流的可視化與定量化分析，可同步獲取血流速度、壓力梯度等關(guān)鍵參數(shù)。其在HCM評(píng)估中的優(yōu)勢(shì)在于：評(píng)估二尖瓣反流較傳統(tǒng)MRI觀察者間/內(nèi)一致性更優(yōu)[35]，其湍流動(dòng)能檢測(cè)可識(shí)別梗阻性HCM的血流異常[36]，聯(lián)合T1mapping 證實(shí)左心室流出道壓差與心肌纖維化程度呈線性關(guān)聯(lián)，提示血流異常與心室重塑的相互作用[37]，突顯其在血流動(dòng)力學(xué)與組織關(guān)聯(lián)研究中的整合價(jià)值。由于四維血流技術(shù)掃描時(shí)間長、呼吸配合度要求高，年幼的兒童可能需要麻醉，但關(guān)于兒童HCM的研究甚少。

3.7 結(jié)合人工智能的CMR應(yīng)用

人工智能結(jié)合CMR為心臟疾病診斷提供了新路徑。當(dāng)前研究多聚焦成人群體，而針對(duì)兒童的人工智能研究甚少。在成人研究中，2DU-Net深度學(xué)習(xí)模型通過三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多中心CMR瘢痕量化[38-39]；基于電影序列影像組學(xué)特征構(gòu)建可有效篩選LGE陰性患者，Zhao團(tuán)隊(duì)模型較傳統(tǒng)HCMRisk-SCD模型的 AUC 提升了 22.7%^[40-41] 。在疾病鑒別領(lǐng)域，深度學(xué)習(xí)算法基于MRI短軸視圖電影圖像實(shí)現(xiàn)了HCM與法布里病的精準(zhǔn)鑒別[42；基于T2加權(quán)圖像紋理分析的技術(shù)可有效地區(qū)分心臟淀粉樣變性與HCM^[43] 。成人人工智能應(yīng)用為兒童研究提供了方法借鑒，兒童CMR結(jié)合人工智能存在兒童數(shù)據(jù)復(fù)雜性、標(biāo)準(zhǔn)化欠缺及數(shù)據(jù)庫規(guī)模小等瓶頸，未來可通過遷移學(xué)習(xí)（如成人模型微調(diào)）、心臟尺寸體表標(biāo)準(zhǔn)化、空間變換網(wǎng)絡(luò)對(duì)齊等方法優(yōu)化模型性能。需重點(diǎn)建設(shè)兒童心臟影像數(shù)據(jù)體系，包括制定標(biāo)準(zhǔn)化采集規(guī)范、擴(kuò)大數(shù)據(jù)庫規(guī)模、開發(fā)兒童專用算法框架，以促進(jìn)人工智能在兒科HCM診斷中的臨床應(yīng)用。

4展望

CMR多模態(tài)成像為HCM的全病程管理提供了重要評(píng)估依據(jù)。CMR不僅能精準(zhǔn)識(shí)別心肌運(yùn)動(dòng)異常、結(jié)構(gòu)畸變及心肌肥厚分布特征，還可實(shí)現(xiàn)亞臨床收縮功能障礙的早期診斷，揭示微循環(huán)障礙與心肌缺血的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，在主要不良心血管事件預(yù)測(cè)和心肌纖維化評(píng)估方面展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其獨(dú)立預(yù)測(cè)價(jià)值在兒童患者群體中尤為顯著。但目前兒童HCM研究領(lǐng)域還需進(jìn)一步深化。首先，成人和兒童HCM磁共振特征對(duì)比研究較少，如果能在功能和組織特征方面進(jìn)行系統(tǒng)性對(duì)比研究，可能為兒童的個(gè)體化治療提供依據(jù)。其次，目前四維血流技術(shù)在兒童HCM中的應(yīng)用尚未形成系統(tǒng)性研究體系，其在左心室流出道壓力梯度定量及湍流動(dòng)能分析等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)尚未在兒童群體中得到驗(yàn)證。人工智能技術(shù)的融合創(chuàng)新顯著提升了影像解析效能，未來應(yīng)重點(diǎn)推進(jìn)多中心標(biāo)準(zhǔn)化研究，同時(shí)優(yōu)化人工智能模型的臨床適用性，提升臨床診斷效率。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

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