心臟MR T1 mapping技術(shù)對肥厚型心肌病心肌纖維化的診斷價(jià)值

姚崗,盧嘉翰,張強(qiáng)

(1.甘肅省武威市涼州醫(yī)院影像科,甘肅 武威 733000;2.聯(lián)勤保障部隊(duì)940醫(yī)院放射診斷科,甘肅 蘭州 730050)

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是以心室非對稱性肥厚為特征的顯性遺傳病,在我國的患病率為180/10萬[1-3]。心肌纖維化是HCM常見病理變化,預(yù)防/逆轉(zhuǎn)心肌纖維化對臨床治療及預(yù)后具有重要意義[4-5]。心臟磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)檢查在心肌病診斷、確定局部心肌纖維化及心肌脂肪變等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢,但CMR延遲增強(qiáng)(late gadolinium enhancement,LGE)需較長時(shí)間,且需再次注射對比劑,給臨床診療帶來一定的困難[6]。CMR縱向弛豫時(shí)間定量(T1 mapping)技術(shù)結(jié)合細(xì)胞外對比劑經(jīng)校正后可得到心肌細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(myocaedial extracellular volume fraction,ECV),ECV可量化分析心肌信號,評估心肌水腫與彌漫性纖維化程度[7]。目前,國外研究[8]證實(shí)心臟MR T1 mapping技術(shù)和經(jīng)校正后得到的ECV對評估心肌水腫及纖維化具有重要臨床應(yīng)用價(jià)值。國內(nèi)雖有初始T1 mapping值在肥厚型心肌病中的報(bào)道,但關(guān)于增強(qiáng)后T1 mapping及其校正后ECV值的報(bào)道較少。基于此,本研究擬采用心臟MR T1 mapping技術(shù)定量分析初始T1時(shí)間、增強(qiáng)后T1時(shí)間及其對應(yīng)的ECV對HCM的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年3月至2022年7月武威市涼州醫(yī)院及聯(lián)勤保障部隊(duì)940醫(yī)院收治的接受CMR T1 mapping技術(shù)檢查的84例患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合HCM的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9];(2)超聲或MR測得左心室壁厚度≥15 mm或有家族史者≥13 mm,不伴有左心室擴(kuò)張;(3)年齡≥18歲。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)左心室壓力增高或合并心血管或系統(tǒng)性疾病引起的類似左心室肥厚的相關(guān)性疾病,如高血壓、淀粉樣變形等;(2)既往有室間隔切除或消融術(shù)者;(3)心尖部肥厚的HCM;(4)妊娠、哺乳期女性。選取同期50名健康志愿者為對照組,納入標(biāo)準(zhǔn):(1)既往無心血管病史如高血壓、糖尿病等疾病;(2)無心臟手術(shù)史;(3)心電圖正常,無胸悶、心悸等心臟病癥狀;(4)CMR正常,心肌LGE正常。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)存在CMR禁忌癥;(2)存在影響CMR圖像采集本的癥狀,如發(fā)熱、眩暈等。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批,所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 CMR 采用西門子MR儀(1.5T Aera或3.0T Skyra)進(jìn)行檢查,數(shù)據(jù)采集使用18通道矩陣線圈及心電門控。掃描序列包含常規(guī)長軸、四腔心、短軸等層面的電影圖像。掃描參數(shù)為:重復(fù)時(shí)間(TR)/回波時(shí)間(TE)3.3/1.43 ms;層厚6 mm;視野(FOV)360×270 mm2;矩陣186×256像素;翻轉(zhuǎn)角度(FA)55～70 °。掃描左心室四腔長軸及短軸(心尖、中段、基底)獲得初始T1 mapping及對比劑后T1 mapping。初始T1 mapping參數(shù)為:TR/TE 3.8/1.3 ms;層厚8 mm;FOV360×270 mm2;矩陣144×256像素;翻轉(zhuǎn)角度(FA)20～30 °;掃描11個心動周期。對比劑為馬來根維顯,經(jīng)肘靜脈注入,劑量為0.2 mmol/kg,2 mL/s注入,13～15 min后,行對比劑后T1 mapping評估心肌局部纖維化程度,掃描參數(shù)為:TR/TE700～1 000/1.55 ms;層厚8 mm;FOV360×300 mm2;矩陣140×256像素。CMR操作前抽取患者靜脈血行血細(xì)胞比容(HCT)檢測。

1.2.2 CMR圖像分析 所有患者CMR檢查結(jié)果均導(dǎo)入專門工作站,采用加拿大CMR專業(yè)分析軟件Cvi42進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。獲得患者心功能參數(shù)、平掃T1值及ECV。其中,心功能參數(shù)包括:左心室舒張末期容積(LVEDV)、左心室收縮末期容積(LVESV)、每搏輸出量(SV)、左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、心肌質(zhì)量、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)(LVEDVI)、每搏輸出量指數(shù)(SVI)、心肌質(zhì)量指數(shù)(MMI)及心臟指數(shù)(CI)。測量最大心肌厚度。依據(jù)美國心臟協(xié)會心肌17段分法[10],在避開血池和心內(nèi)外膜的前提下將心肌感興趣區(qū)勾畫出來,然后測量兩組1～16段初始TI值及對比劑后TI值。ECV值依據(jù)患者T1值和HCT值計(jì)算所得。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

觀察組有高血壓史比例、血脂異常史比例高于對照組(P<0.05)。兩組性別、年齡、BMI等其他一般資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 兩組CMR參數(shù)比較

觀察組LVESV低于對照組(P<0.05);SV、LVEF、心肌質(zhì)量、LVSVI、MMI、最大心肌厚度、初始T1時(shí)間及ECV均高于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組CMR參數(shù)比較

2.3 HCM組各節(jié)段情況

HCM組84例患者中,LGE陽性者48例,LGE陰性者36例。HCM組共有1 344個節(jié)段,其中,LGE陽性者768個節(jié)段,LGE陰性者576個節(jié)段;肥厚節(jié)段396個,非肥厚節(jié)段948個。將1 344個節(jié)段分為LGE陽性并肥厚組A組(284個)、LGE陽性非肥厚組B組(484個)、LGE陰性并肥厚組C組(112個)、LGE陰性非肥厚組D組(464個)。對照組50例患者共800個節(jié)段。

2.4 各節(jié)段T1與ECV比較

HCM組中,A、B、C組初始T1值及ECV均高于對照組(P<0.05),A組ECV高于B組(P<0.05),C組ECV高于D組(P<0.05)。見表3。

表3 各節(jié)段T1與ECV比較

2.5 Logistic回歸分析

將兩組CMR檢測中具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)進(jìn)一步做Logistic回歸分析,結(jié)果顯示:LVEF、初始T1時(shí)間、ECV、LGE是HCM心肌纖維化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。見表4。

表4 HCM心肌纖維化的多因素Logistic回歸分析

2.6 不同CMR參數(shù)對HCM的診斷價(jià)值

ECV的診斷效能最大,其曲線下面積(AUC)為0.897(95%CI為0.833～0.943),敏感度為83.33%,特異度為86.04%;初始T1時(shí)間的AUC為0.873(95%CI為0.805～0.924),其敏感度和特異度分別為78.63%、92.02%。見表5及圖1。

3 討論

CMR在心肌病診斷和鑒別診斷中具有舉足輕重的地位,其能無創(chuàng)無輻射提供心臟組織特征[11]。但LGE對彌漫性心肌病變組織常難以準(zhǔn)確判斷[12]。T1 mapping技術(shù)可定量評估心肌病彌漫性病變過程,尤其是T1 mapping與HCT計(jì)算所得的ECV是評估心肌纖維良好生物標(biāo)志物[13]。

研究[14]顯示,HCM與多種心臟不良事件(心律失常、心力衰竭、房顫等)有關(guān),其導(dǎo)致的心肌纖維化是患者預(yù)后評估的重要依據(jù)。本研究結(jié)果顯示,相較于對照組,觀察組左心室初始T1值及ECV更高。HCM患者T1時(shí)間之所以延長,與纖維化心肌細(xì)胞膜通透性增加,引起心肌細(xì)胞水腫有關(guān)。同時(shí),心肌病變時(shí),大量被激活的成纖維細(xì)胞會分泌膠原蛋白,表現(xiàn)為心肌細(xì)胞纖維化。因此,心肌纖維化程度可通過初始T1時(shí)間來評價(jià)。

本研究將1 344個節(jié)段分為LGE陽性并肥厚組A組(284個)、LGE陽性非肥厚組B組(484個)、LGE陰性并肥厚組C組(112個)、LGE陰性非肥厚組D組(464個)。結(jié)果顯示,A、B、C組初始T1值及ECV均高于對照組,A組ECV高于B組。C組ECV高于D組。由此表明,LGE陽性患者均出現(xiàn)不同程度心肌纖維化,與心肌肥厚與否無關(guān);而LGE陰性患者僅心肌肥厚患者出現(xiàn)心肌纖維化,而LGE陰性非肥厚患者及正常心肌則無初始T1值及ECV增高的情況。這可能與LGE陰性非肥厚患者尚處于疾病早期,無明顯彌漫性心肌纖維化有關(guān),與既往研究[15]一致。但LGE陽性組與LGE陰性組纖維化程度不一致。熊浩等[16]研究中,LGE陽性組與LGE陰性組在擴(kuò)張性心肌病的纖維化研究中無差異。因此,相較于LGE,T1 mapping及ECV評估心肌纖維化時(shí)期更早,具有較好診斷價(jià)值。

ROC曲線顯示,初始T1時(shí)間及ECV的AUC大于LGE,且ECV的AUC更大,表明這兩個參數(shù)可較好診斷HCM,且ECV診斷價(jià)值更高。初始T1時(shí)間與心肌細(xì)胞含水量及間質(zhì)成分有關(guān),且受設(shè)備場強(qiáng)、掃描技術(shù)等因素的影響,變異性較大。而ECV是基于初始T1時(shí)間及HCT值計(jì)算所得出,是相對較穩(wěn)定和客觀的生理學(xué)指標(biāo)。

綜上,T1 mapping及ECV可更早期評估HCM心肌纖維化,尤其是ECV的診斷效能更高。初始T1時(shí)間及ECV升高,表明心肌纖維化,且肥厚節(jié)段較非肥厚節(jié)段更高。