心臟磁共振T2- mapping 定量技術在急性心肌炎診斷中的應用價值

熊俊峰 朱希松 江朝根 徐亮 何小龍 王春艷 王遠成

急性心肌炎是一種心肌損傷性疾病，臨床表現不一，輕者可無明顯癥狀，重者可能暴發充血性心力衰竭、心源性休克，甚至引發猝死[1]。在引起年輕患者心源性猝死的病因中，急性心肌炎所占比例高達42%，早期診斷心肌炎并判斷損傷程度對制定治療方案和改善預后非常重要[2]。心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）是用于診斷心臟和大血管病變的無創成像技術，掃描視野大、分辨率高、功能豐富，適用于各年齡階段，其中延遲強化技術可檢測心肌活性，評估不良事件風險[3-4]。CMR 心肌定量評估技術現已逐漸用于臨床研究。 研究顯示，T2-mapping 定量技術可通過測量心肌梗死患者心肌T2值評估心肌損傷程度[5]。本研究旨在探討CMR T2-mapping 定量技術在急性心肌炎診斷中的應用價值,現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2015年4月至2020年9月在衢州市人民醫院就診的急性心肌炎患者74 例作為觀察組，其中男41 例，女33 例，年齡22～47（34.39±6.27）歲；體重指數18～29（23.10±2.83）kg/m2。根據掃描圖像有無延遲增強（late gadolinium enhancement，LGE） 分為LGE 亞組32 例和無LGE 亞組42例。納入標準：（1）符合急性心肌炎診斷標準[6]，即表現為胸悶、胸痛、發熱、乏力等臨床癥狀，且至少符合下列一項條件：心肌損傷標志物心肌肌鈣蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）、心肌肌鈣蛋白T（cardiac troponin T，cTnT）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase MB，CK-MB）升高；心電圖異常；心臟超聲提示心肌收縮功能減弱。（2）年齡≥18 歲。（3）入院當日完成CMR 常規檢查、T2-mapping 序列成像和LGE 掃描，且圖像清晰，可用于臨床分析。（4）MRI 檢查前未服用治療心肌炎、心內膜炎等可能影響檢查結果的相關藥物。排除標準：（1）合并高血壓、冠心病、心臟瓣膜疾病、感染性心內膜炎等其他心臟疾病；（2）因心律不齊、呼吸配合不佳導致圖像質量差的患者。選擇同期50 例健康體檢者作為健康對照組，其中男27 例，女23 例，年齡20～46（32.94±7.37）歲；體重指數18～27（22.21±2.43）kg/m2。兩組對象性別、年齡、體重指數比較，差異均無統計學意義（均P ＞0.05）。本研究經醫院醫學倫理委員會審查通過（批準文號：KT2021-007），兩組對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 CMR 檢查 應用德國西門子3.0T（Magnetom Skyra）MRI 掃描儀，搭配18 通道相控陣體表線圈，掃描中聯合應用呼吸門控和心電門控技術，對比劑選用釓噴酸葡胺注射液（北京北陸藥業股份有限公司，國藥準字：H10960045，規格：20 mL）。檢查前進行屏氣訓練以減少呼吸運動偽影，采集常規定位像、延遲增強序列、短軸T2-mapping 序列。T2-mapping序列成像：常規心臟形態學掃描后，通過標準兩腔、四腔定位為短軸位，對比劑增強前，復制掃描左室短軸位諸層，掃描參數：采集窗口562 ms，層厚6.0 mm，層間距1.6 mm，視野360 mm×288 mm，回波時間1.12 ms，重復時間239.69 ms，觸發延遲322 ms，翻轉角12°，體素1.9 mm×1.9 mm×8.0 mm。對比劑延遲掃描：以1.5 mL/s 流率注射對比劑0.2 mL/kg，延遲8 min 采集兩腔心、四腔心、短軸層面，掃描參數：矩陣192×256，視野289 mm×365 mm，回波時間3.22 ms，重復時間604 ms，反轉時間280 ms，翻轉角25°，層厚8 mm。

1.2.2 圖像分析及左心室功能參數的獲取 掃描后圖像自動傳輸至后處理工作站，利用短軸位3D 模塊對左心室短軸位電影序列圖像進行舒張末期、收縮末期心內膜分割，獲取左心室功能參數：左心室舒張末期容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左心室舒張末期容積指數（left ventricular end diastolic volume index，LVEDVi）、左心室收縮末期容積（left ventricular end systolic volume，LVESV）、左心室收縮末期容積指數（left ventricular end systolic volume index，LVESVi）、每搏量（stroke volume，SV）、每搏量指數（stroke volume index，SVi）。應用T2-mapping 定量技術測量T2值：半自動勾畫不同層面心肌內外膜感興趣區，勾畫不準確時手動矯正（避免勾選心外膜脂肪組織和心腔血池），軟件自動計算對應層面T2值（左心室各層心肌的平均值）。由2 名經驗豐富的影像科醫師負責圖像分析，以雙方測量的均值作為最終結果。

1.2.3 血清學檢測 采集患者入院后4 h 內的靜脈血，離心取上清液，使用日本日立LABOSPECT 008 AS 全自動生化分析儀檢測cTnI、cTnT、CK-MB 水平。

1.3 統計學處理 采用SPSS 21.0 統計軟件，計數資料組間比較采用χ2檢驗；計量資料以表示，組間比較采用兩獨立樣本t 檢驗；采用Pearson 相關分析T2值與心肌損傷標志物的相關性。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組對象左心室功能及T2值比較 見表1。

由表1 可見，觀察組LVEDV、LVEDVi、LVESV、LVESVi、SV、SVi、T2值均高于健康對照組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。

表1 兩組對象左心室功能及T2 值比較

2.2 LGE 亞組、無LGE 亞組、健康對照組T2值比較LGE 亞組、無LGE 亞組、健康對照組患者T2值分別為（76.04±9.47）、（71.46±5.96）、（65.29±8.74）ms，LGE 亞組和無LGE 亞組T2值均高于健康對照組，LGE 亞組T2值高于無LGE 亞組，差異均有統計學意義（t=6.394、4.677、2.522，均P＜0.05）。

2.3 觀察組患者T2值與cTnI、cTnT、CK-MB 的相關性 觀察組患者入院時cTnI、cTnT、CK-MB 水平分別為（6.72±0.84）ng/L、（2.63±0.62）ng/L、（36.90±4.73）U/L。觀察組患者T2值與cTnI、cTnT、CK-MB的相關性見圖1。

由圖1 可見，觀察組患者T2值與cTnI、cTnT、CK-MB 水平呈正相關（r=0.513、0.522、0.558，P＜0.05）。

圖1 觀察組患者T2 值與肌鈣蛋白I（cTnI）、肌鈣蛋白T（cTnT）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）的相關性散點圖（A：T2 值與cTnI；B：T2 值與cTnT；C：T2 值與CK-MB）

3 討論

急性心肌炎是指心肌局部或彌漫性的炎性病變，心內膜心肌活檢術是該病的權威診斷技術，但是由于心內膜活檢屬于有創檢查，并發癥發生風險高、檢測成本高，限制了臨床應用，目前多以實驗室檢查和流行病史作為診斷依據[7]。隨著影像技術的發展，T2-mapping 定量技術憑借快速、高效、準確的特點進入臨床視野。T2-mapping 定量技術成像原理是通過多回波快速自旋回波序列，在單個重復時間內采集不同回波時間的成像數據，具有掃描時間短、可重復性高的特點[8]。目前，此項技術已經廣泛用于定量評價關節軟骨損傷和退變、腰椎退變的評價分析[9-10]。在心臟疾病領域，T2-mapping 定量技術可用于急性缺血性心肌損傷評估、急性心肌梗死的診斷和再灌注出血監測，此類患者主要表現為心肌T2值升高，水腫嚴重者可出現T2-mapping 偽彩圖色階差異等表現[11]。

國外學者將T2-mapping 定量技術用于心肌炎和應激性心肌病患者的心臟評估，相比于電影成像，此項技術能夠檢測出更廣泛的受累心肌，并且認為其能夠替代平穩式穩態自由進動序列用于心肌炎心臟評估[12]。Park 等[13]認為，T2-mapping 定量技術不僅能夠定量評估心肌水腫程度，同時還能減弱因呼吸偽影、心肌與血池分界欠清晰等導致的圖像模糊，能夠更加清晰的顯示心肌形態和信號變化。本研究測量急性心肌炎患者心肌T2值，對其組織學特性進行分析，結果顯示，急性心肌炎患者心肌T2值明顯高于健康人群，這與Spieker 等[14]研究結果趨勢一致。人體組織T2值反映的是自由水分子之間能量交換的能力，其數值主要與水分含量、蛋白多糖、膠原含量和排列方式有關。當出現心肌炎性損傷時，心肌細胞內外離子重新分布，鈉離子加速內流，心肌組織水分含量增加，從而T2值升高。持續性心肌炎性損傷會導致心肌細胞溶解壞死，心肌間質作出反應性修復，出現心肌纖維化，此時毛細血管密度降低，對比劑釓劑代謝速度減慢，纖維化區域顯示延遲增強。由于纖維化區域的通透性增加，其含水量高于非強化區，因而LGE 亞組患者T2值高于無LGE 亞組。

Radunski 等[15]認為，T2值能夠動態監測心肌損傷變化，可用于評估危險程度分級。cTnI、cTnT、CK-MB 是診斷急性心肌炎的常用心肌標志物，在判定心肌損傷程度方面同樣有重要價值。本研究觀察了T2值與心肌損傷標志物的關系，急性心肌炎患者T2值與cTnI、cTnT、CK-MB 水平呈正相關，說明心肌T2值在評估心肌損傷程度方面有潛在應用價值。相較于劉鋼等[16]測量的心肌組織T2值，本研究測量的T2值略高，這可能與患者年齡不同、病情程度不同以及掃描儀器參數不同有關。盡管本研究取得了初步成果，由于本研究樣本量有限，相關研究較少，確切應用價值仍待進一步研究。

綜上所述，CMR T2-mapping 定量技術測量心肌組織T2值可用于急性心肌炎的診斷和損傷程度評估，且無需對比劑，推薦用于腎功能不全、對比劑過敏的疑似急性心肌炎患者。