基于T1 mapping技術(shù)對(duì)心外膜脂肪組織與肥厚性心肌病左室重構(gòu)關(guān)系的研究

陳艷菲，周瑩雪，劉鵬飛

肥厚性心肌病(hyper t r ophic car diomyopat hy，HCM)心肌纖維化程度與患者猝死或心力衰竭的發(fā)生密切相關(guān)[1]，早期發(fā)現(xiàn)纖維化危險(xiǎn)因素對(duì)患者具有重要臨床意義。心外膜脂肪組織(epicardial adipose tissue，EAT)作為直接接觸心肌的內(nèi)臟脂肪組織，與心臟微循環(huán)有著共同的血液供應(yīng)，可分泌各類脂肪因子調(diào)節(jié)心肌及冠狀血管[2]。研究發(fā)現(xiàn)，HCM心率失常患者EAT量常較高[3]。一項(xiàng)針對(duì)HCM心臟間質(zhì)纖維化的研究顯示，纖維化程度與血液循環(huán)中的抵抗素濃度正相關(guān)[4]，其中抵抗素屬于脂肪細(xì)胞特異性分泌的脂肪因子之一。這些發(fā)現(xiàn)提示，EAT可能在HCM左室重構(gòu)中扮演重要角色。因此，本試驗(yàn)使用MR T1 mapping技術(shù)衍生出的ECV值衡量心肌纖維化，評(píng)估EAT及相關(guān)臨床因素對(duì)HCM左室纖維化進(jìn)程的影響，以望為患者預(yù)后生存提供更多信息。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性分析2018年10月至2020年10月于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院行心臟MR檢查的52例HCM患者，其中男性36名，女性16名。納入標(biāo)準(zhǔn)符合歐洲心臟病學(xué)會(huì)肥厚性心肌病診斷指南[5]，左室舒張末期最大室壁和(或)間隔壁厚度≥15 mm，有HCM家族史者心肌厚度≥13 mm；排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)以高血壓、心臟瓣膜病、冠心病、劇烈運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練等為主要病因所致的繼發(fā)性心肌肥厚者。(2)腎功能欠佳或存在MR檢查禁忌證者；(3)圖像存在各類偽影，影響診斷、質(zhì)量欠佳者。所有入組患者均已簽署知情同意書。

1.2 掃描方法及技術(shù)參數(shù)

使用Siemens Amir a 1.5 T MR掃描儀，16通道表面相控陣心臟線圈進(jìn)行MR檢查，檢查前充分訓(xùn)練患者配合呼吸動(dòng)作，每位受檢者掃描序列及各項(xiàng)參數(shù)均保持一致。掃描序列及方法：(1)心臟電影序列：采集左室短軸(基底段至心尖段)、長軸、四腔心信號(hào)；(2)T1 mapping序列：采集左室中間段短軸層面信號(hào)；(3)延遲增強(qiáng)掃描序列：使用高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈以2 mL/s的速率注入釓對(duì)比劑(Magnevist，Bayer，德國)，注射劑量為0.2 mmol/kg，10～15 min后，采集左室短軸、長軸和四腔心層面信號(hào)；(4)增強(qiáng)后T1 mapping序列：距對(duì)比劑注射15～20 min延遲掃描完成后，行T1 mapping序列掃描，掃描層面及各項(xiàng)掃描參數(shù)均與上述增強(qiáng)前T1 mapping序列保持一致，各參數(shù)詳見表1。

表1 磁共振各掃描序列及參數(shù)Tab.1 MRIscanning sequence and parameters

1.3 圖像分析和診斷方法

由兩名有經(jīng)驗(yàn)的放射科主任醫(yī)師對(duì)傳入工作站(Siemens Ar gus)的圖像獨(dú)立進(jìn)行處理，將二者測量結(jié)果取均值并進(jìn)行記錄。

1.3.1 心外膜脂肪面積測量

EAT定義為心包與心外膜之間的脂肪組織[6]。采用EAT面積常見測量方法[3]，經(jīng)后處理軟件工具在每位患者心臟舒張末期四腔、長軸、中間段短軸電影圖像上勾畫心包與心外膜輪廓，經(jīng)軟件自動(dòng)分析得到所畫輪廓面積，如圖1所示，患者最終EAT面積分別取上述3個(gè)層面對(duì)應(yīng)勾畫輪廓的面積之和。

圖1 A～F分別為心臟舒張末期四腔、左室長軸、短軸電影圖以及相應(yīng)層面EAT輪廓勾畫圖 圖2 A、B分別為對(duì)比增強(qiáng)前、后心肌感興趣區(qū)及血池T1值的測量方法Fig.1 A—F are the four-chamber,left ventricular long-axis and short-axis cine diagrams and corresponding image EAT contour diagrams at the end of diastole,respectively.Fig.2 A,B were the measurement method of T1 valueof myocardial ROIand blood pool before and after contrast enhancement.

1.3.2 心肌感興趣區(qū)ECV值的獲取

HCM屬于心肌彌漫性受累疾病，專家共識(shí)建議，感興趣區(qū)應(yīng)在心臟中間或基底段短軸層面室間隔壁上進(jìn)行繪制，以避免肝、肺等易感偽影的產(chǎn)生[7]。此外，感興趣區(qū)應(yīng)盡量避免臨近血池、心外膜脂肪組織，以降低部分容積效應(yīng)對(duì)結(jié)果的干擾[8]，因此，本試驗(yàn)通過工作站測量工具選用左室中間段短軸層面測量對(duì)比增強(qiáng)前、后心肌感興趣及血池的T1值(T1myopre、T1myopost；T1bloodpre、T1bloodpost)，如圖2所示，并通過如下公式進(jìn)一步計(jì)算上述感興趣區(qū)ECV值。

1.3.3 HCM分型

根據(jù)超聲心動(dòng)圖測量結(jié)果將患者分為梗阻型(包括隱匿梗阻型)與非梗阻型：左室流出道與主動(dòng)脈峰值壓力差是否≥30 mmHg(1 mmHg=0.1 33 kPa)[9]，以此來進(jìn)一步比較梗阻與非梗阻型心肌肥厚EAT量的差異。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

2 結(jié)果

本研究入組患者EAT面積為(35.1 ±11.7 )cm2，ECV值為(37.4 ±9.9 )%，年齡為(50.5 ±12.6 )歲，其中36名男性，16名女性。

2.1 比較EAT及相關(guān)臨床因素對(duì)心肌ECV的影響

高量EAT患者心肌ECV值[(41.3 ±9.3 )%]高于低量EAT[(33.5 ±9.0 )%](P=0.0 03)。男性患者ECV值[(39.2 ±10.4 )%]高于女性[(33.3 ±7.3 )%](P=0.0 47)，且經(jīng)共線性診斷，性別與EAT不存在共線性(容差均≥0.1 ，分別為1.0 00、1.0 00；VIF均≤5，分別為1.0 00、1.0 00)。年齡、高血壓[有(7)：(33.4 ±7.5 )%，無(45)：(38.0 ±10.1 )%]、糖 尿 病[有(4)：(33.8 ±9.7 )%，無(48)：(37.7 ±9.9 )%]、家族史[有(6)：(37.3 ±14.0 )%，無(46)：(37.4 ±9.4 )%]與ECV值無明顯相關(guān)(P＞0.0 5)。

2.2 高、低量EAT患者發(fā)生梗阻性心肌肥厚的比較

高量EAT組發(fā)生梗阻性肥厚者多于低量EAT組(P=0.0 12)，具體參數(shù)見表2。

表2 高、低量EAT組梗阻性心肌肥厚的比較(n/%)Tab.2 Comparison of obstructive myocardial hypertrophy between high and low EATgroups(n/%)

3 討論

3.1 臨床特點(diǎn)及技術(shù)方法

HCM心率失常等不良事件的發(fā)生與患者心肌纖維化程度顯著相關(guān)[10]，先前眾多基礎(chǔ)學(xué)研究顯示，EAT在心肌纖維化進(jìn)程中扮演重要角色，其分泌的瘦素、內(nèi)脂素、抵抗素對(duì)心肌纖維化具有促進(jìn)作用，脂聯(lián)素對(duì)心肌纖維化具有抵抗作用[11]，是心率失常發(fā)生的潛在危險(xiǎn)因子。目前EAT對(duì)HCM心肌的具體病理改變尚無明確研究，故本試驗(yàn)利用心臟磁共振T1 mapping技術(shù)無創(chuàng)定量評(píng)估EAT與HCM心肌間質(zhì)纖維化的關(guān)系，期待為HCM患者預(yù)后改善提供更多重要信息。

磁共振對(duì)心臟病變具有較大的成像優(yōu)勢，不僅兼顧超聲心動(dòng)圖與心肌核素顯現(xiàn)的功效，還具有更高的圖像分辨率，是心肌病變無創(chuàng)性診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”[12]。而且心臟磁共振可通過mapping技術(shù)定量分析不同疾病的變化特點(diǎn)，其中經(jīng)T1 mapping技術(shù)衍生出的ECV圖像對(duì)早期或彌漫性心肌纖維化具有較好的評(píng)價(jià)效果，與病理學(xué)結(jié)果高度一致[13]，具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.2 左室重構(gòu)相關(guān)影響因素

本研究對(duì)EAT與HCM左室重構(gòu)的關(guān)系展開評(píng)估，結(jié)果顯示，高量EAT患者心肌ECV值高于低量EAT患者，高量EAT對(duì)HCM間質(zhì)纖維化具有促進(jìn)作用。這與先前的研究結(jié)果相吻合，Cor r adi等[14]發(fā)現(xiàn)EAT量與心肌重量顯著相關(guān)，且Muhib等[3]評(píng)估HCM患者心肌病理學(xué)結(jié)果顯示，EAT量對(duì)心肌細(xì)胞直徑無明顯影響，提示EAT引起HCM心肌病理改變的主要部位在細(xì)胞間質(zhì)，心肌重量的增加可能與間質(zhì)結(jié)締組織異常增多有關(guān)。

HCM以室間隔非對(duì)稱性肥厚為主要表現(xiàn)，在一定程度上可能與室間隔獨(dú)特的解剖學(xué)位置及心臟電生理特性相關(guān)。HCM的主要病理改變?yōu)樾募〖?xì)胞肥大、間質(zhì)彌漫性纖維化[15]，患者心臟舒張功能下降，心腔壓力增高，室間隔受到左、右心室的雙重壓力增大[16]；同時(shí)室間隔(尤其是基底段)是心肌最晚發(fā)生激動(dòng)的部位，在左室順應(yīng)性減低的情況下，受到提前激動(dòng)部位的心肌牽拉力增大[17]，因此HCM室間隔更易肥厚。本研究結(jié)果中EAT作為加速HCM左室纖維化進(jìn)程的危險(xiǎn)因素，會(huì)導(dǎo)致患者心肌順應(yīng)性進(jìn)一步降低，基底段間隔壁所受壓力及牽拉力更為顯著，所以梗阻性心肌肥厚的發(fā)生比率更高。

本研究結(jié)果顯示男性患者ECV值高于女性，這在一定程度上與Lu等[18]發(fā)現(xiàn)HCM男性患者左室質(zhì)量高于女性的結(jié)論基本吻合。而且，盡管HCM屬于常染色體顯性遺傳病，但HCM男性的發(fā)病率常多于女性[19]，這可能也是本研究ECV產(chǎn)生性別差異的原因之一，目前此種現(xiàn)象尚無法解釋，可能與遺傳及激素修飾的性別偏倚有關(guān)[5]。此外，多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)HCM患者的臨床表現(xiàn)、預(yù)后同樣具有性別差異，女性患者癥狀更重，進(jìn)展為舒張性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)更高[18，20-21]，這對(duì)今后患者治療及管理具有重要的臨床價(jià)值。

3.3 本研究的局限性

(1)本研究未對(duì)HCM患者EAT性質(zhì)及心肌脂肪浸潤情況進(jìn)行定量分析，可以進(jìn)一步采用磁共振Dixon或其他脂肪定量方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)估[22-23]。(2)本研究樣本量較小，需大樣本量數(shù)據(jù)對(duì)多種心肌纖維化的相關(guān)影響因素進(jìn)行綜合評(píng)估。(3)本研究不具備T1 mapping打藥前、后圖像自動(dòng)匹配、校正技術(shù)。

綜上所述，高量EAT發(fā)生梗阻性心肌肥厚者增多，是HCM患者間質(zhì)纖維化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。早期干預(yù)EAT量是改善HCM預(yù)后，減少惡性心率失常、猝死等不良事件發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。