李曉丹 劉東婷 羅 南 劉家祎 李 宇 溫兆贏

心房顫動是最常見的心律失常，其治療仍然是一個挑戰(zhàn)。心房顫動患者的主要病理生理特點(diǎn)包括：心室率(律)紊亂、心功能受損和心房附壁血栓形成[1]。心房顫動基質(zhì)是心房顫動發(fā)生的病理生理基礎(chǔ)，心房纖維化是重要的心房顫動基質(zhì)，是心房顫動預(yù)后評估的獨(dú)立預(yù)測因素。心房纖維化和心房顫動互為因果，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致病情惡化。心臟磁共振延遲強(qiáng)化成像(late gadolinium enhancement，LGE)是目前公認(rèn)的無創(chuàng)性評估心肌纖維化的影像學(xué)手段[2]。心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance，CMR)憑借其良好的時間、空間分辨率，可以在體顯示心肌組織特性，目前已經(jīng)廣泛用于臨床缺血和非缺血性心肌病的診斷及隨訪的常規(guī)檢查手段[3,5-7]。 但是，CMR對于心房纖維化的檢查仍有很多挑戰(zhàn)性，目前尚不能廣泛應(yīng)用于臨床。心房壁很薄，心房顫動患者的心律不齊，大大增加了CMR對于心房纖維化顯示的難度。本文對心房顫動患者CMR心房纖維化評估的進(jìn)展做一綜述，以期對臨床中心房顫動患者的術(shù)前評估、術(shù)后隨訪及預(yù)后評估有所幫助。

1.CMR心肌纖維化成像技術(shù)

(1)心臟磁共振延遲強(qiáng)化成像 CMR-LGE所采用的通常是細(xì)胞外對比劑含釓的螯合物。釓螯合物對比劑具有典型的“延遲強(qiáng)化”效應(yīng)，正常的心肌表現(xiàn)為黑色，而纖維化或瘢痕區(qū)域呈現(xiàn)明亮的白色。LGE 技術(shù)的基礎(chǔ)依然是 MRI 中的 T1 成像技術(shù)。當(dāng)釓對比劑經(jīng)過膠原沉積增多且血管結(jié)構(gòu)減少的病灶時，對比劑滲透速率降低，對比劑的排除相對于正常心肌組織延遲。在檢查時流入效應(yīng)(wash-in)在對比劑注射后幾秒內(nèi)就可觀察到，而流出效應(yīng)(wash-out)則需要幾分鐘后觀察，這個時間在纖維瘢痕處會更長。 另一方面，心肌纖維化病灶處水含量高于正常心肌區(qū)域，因此，其釓對比劑相應(yīng)增多。高細(xì)胞外容積使得纖維化區(qū)域的 T1 加權(quán)成像流入及流出速率更低，造成纖維化或瘢痕在 MRI 影像上表現(xiàn)為亮斑樣區(qū)域[4]。

LGE-CMR的技術(shù)取決于反轉(zhuǎn)時間的正確選擇，可重復(fù)的左心房壁邊界的識別，以及空信號正常心肌的正確識別[8]。LGE技術(shù)依賴于正常心肌的“零”作為參考組織，纖維化與正常心肌之間信號強(qiáng)度差異，使得纖維化被識別。在缺乏“正?！眳⒖夹募〉膹浡孕募±w維化患者中，因?yàn)槿狈@種信號強(qiáng)度的對比差異，LGE的應(yīng)用受到限制。因此，LGE的主要缺點(diǎn)是無法評估彌漫性心肌纖維化。

(2)T1 mapping成像 目前仍以MOLLI序列最常用。根據(jù)是否使用對比劑可分為無對比劑(Native T1)與注射對比劑后T1 mapping。Native T1反映的是心肌細(xì)胞和細(xì)胞外間質(zhì)的混合信號。細(xì)胞水腫(如急性心肌梗死、心肌炎)和細(xì)胞外間質(zhì)容積增大(各種纖維化及淀粉樣沉積)是Native T1升高的主要原因。與 LGE 相反，T1 mapping成像是一項(xiàng)基于精確 T1 值的 MRI 技術(shù)。T1 mapping成像原理就是以 T1 弛豫時間做信號加權(quán)，而不同組織或細(xì)胞成分 T1 可能不同，MRI 采集到的信號本身是與 T1 的指數(shù)衰減相關(guān)，從而獲得較準(zhǔn)確的組織成分信息。

LGE 對于彌漫性纖維化無法識別，T1 mapping成像可以識別彌漫性纖維化，彌補(bǔ)了LGE的不足。 T1 mapping成像一般分成增強(qiáng)前 T1 相及增強(qiáng)后 T1 相，對于心肌纖維化病灶來說，其增強(qiáng)前 T1 信號升高，而增強(qiáng)后 T1 相信號降低。Roy等的研究顯示，心房顫動患者的T1弛豫時間明顯低于健康志愿者。且心房顫動患者消融術(shù)后T1時間相比于之前沒有消融的心房顫動患者較低，表明消融后纖維化程度的增加。相對于可以定性局灶性纖維化的LGE-CMR技術(shù)，T1-mapping可以檢測和量化彌漫性間質(zhì)性心肌纖維化的程度[8]。雖然該研究顯示左心房心肌的CMR-T1 mapping是可行的，但是該研究測量的是房間隔，并不是嚴(yán)格意義上的左心房壁。此外，心房顫動患者心律不齊，大大增加了獲得清晰CMR圖像的難度，左心房壁菲薄，降低了ROI測量的準(zhǔn)確性。因此，左心房的T1 mapping成像挑戰(zhàn)性很大。

(3)細(xì)胞外間容積分?jǐn)?shù) 細(xì)胞外間質(zhì)容積分?jǐn)?shù)(extracellular volune fraction,ECV)是指細(xì)胞外間質(zhì)容積占整個心肌容積的百分比。它是基于T1 mapping技術(shù)運(yùn)用特定公式獲得的一種新指標(biāo)。計(jì)算公式為：心肌ECV=(1-HCT) (心肌ΔR1/血液ΔR1)；ΔR1=1/T1pre-1/T1post。T1pre及T1post分別指對比劑注射前后的T1值，HCT為當(dāng)對比劑在血液和心肌細(xì)胞外間隙中濃度達(dá)到平衡時的血細(xì)胞比容[9]。不同于Native T1，ECV只反映心肌間質(zhì)病變。因此，任何引起細(xì)胞外間隙擴(kuò)大的病變(如瘢痕、彌散性纖維化、淀粉樣變性及心肌水腫等)都可導(dǎo)致ECV值增大，其中膠原纖維比例增加是ECV值增大的主要原因。研究提示在排除其他間質(zhì)病變(如淀粉樣變)后，ECV可作為心肌纖維化最敏感的生物標(biāo)志物，與組織病理學(xué)結(jié)果高度一致[10]。正常人的ECV約為21%～27%，與心肌間質(zhì)狀態(tài)改變有關(guān)，局限性纖維化、彌漫性纖維化、淀粉樣變性的沉積及心肌水腫均可引起細(xì)胞外間隙的擴(kuò)大即ECV的增加。所以ECV值可以間接的反映心房纖維化的程度。ECV的主要優(yōu)點(diǎn)為減少了干擾因素。因?yàn)镋CV測得的是心肌和血池增強(qiáng)前后的比值，消除身體脂肪百分比、腎功能、血細(xì)胞比容等影響，增加了不同磁場、不同機(jī)器和不同掃描時相等測得的ECV的可比性。ECV較平掃及增強(qiáng)后T1mapping更加穩(wěn)定。其主要不足為正常心肌與患病心肌的ECV有較多的重疊，在診斷心肌病變特別是早期心肌病變時準(zhǔn)確性及特異性較低。但是，ECV是肺靜脈隔離術(shù)后患者心房顫動復(fù)發(fā)的最強(qiáng)預(yù)測因子[11]。

2.心房顫動患者心房纖維化的CMR評估

(1)CMR在評價心房顫動患者左心房結(jié)構(gòu)重構(gòu)中的價值 心房纖維化是致心律失常心房組織結(jié)構(gòu)重構(gòu)的標(biāo)志[12]。心房顫動患者通常有左心房纖維化，且心房顫動患者心肌纖維化程度的增加與卒中風(fēng)險以及導(dǎo)管消融術(shù)后心房顫動復(fù)發(fā)密切相關(guān)。在狗的模型中，心房纖維化區(qū)域的傳導(dǎo)速度減慢，從而增加傳導(dǎo)的異質(zhì)性，這種異質(zhì)性提供了單向傳導(dǎo)阻滯和折返的基礎(chǔ)[13]，對于心房顫動的起搏和延續(xù)是必不可少的。心房顫動患者左心房通常彌漫性纖維化，伴隨左心房內(nèi)膜電壓降低[14]。研究表明：(1)LGE-CMR為評價心房顫動患者左心房組織重構(gòu)的無創(chuàng)方法，可監(jiān)測心房顫動病情的進(jìn)展；(2)消融術(shù)前LGE-CMRI結(jié)果可預(yù)測消融術(shù)后心房顫動復(fù)發(fā)率[15]。此外，CMR還可以對左心房的結(jié)構(gòu)、功能、肺靜脈的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估。左心房重構(gòu)的患者，左心房體積增大，功能降低[16-18]。

(2)心房顫動患者射頻消融術(shù)前評估 心房顫動患者是否適宜進(jìn)行射頻消融術(shù)？術(shù)后是否會復(fù)發(fā)？這些都是心房顫動患者選擇是否進(jìn)行射頻消融術(shù)前需要考慮的問題。左心房纖維化的程度與射頻消融術(shù)的效果是否有密切關(guān)系？Akoum等[19]通過CMR-LGE三維重建的圖像繪制出左心房三維影像，使延遲強(qiáng)化的纖維化組織實(shí)現(xiàn)更好的可視化和空間定位。研究顯示，延遲增強(qiáng)CMR顯示的左心房纖維化部位與CARTO三維電標(biāo)測的心房低電壓區(qū)一致[20]。依據(jù)左心房纖維化量與左心房壁體積百分比將心房纖維化程度分為4個期：UtahI期<10%；utahII期(10%～20%)；utahIII期(20%～30%)；utahIV期>30%[21]。在臨床上，采用這種分期方法有利于對患者心肌組織進(jìn)行半定量評估，分期越高，心房纖維化的程度越重。猶他大學(xué)Nasir Marrouche等[22]進(jìn)行的260例心房顫動患者延遲強(qiáng)化MRI檢查顯示，在1年內(nèi)，88%的一期纖維化患者未發(fā)生心房顫動，II期、III期和IV期纖維化患者比例分別為69%、55%和45%。在第475天，一期到IV期纖維化患者心房顫動未復(fù)發(fā)的比例分別為86%、64%、51%和35%。心房纖維化是心房顫動復(fù)發(fā)的重要指標(biāo)，纖維化程度每增加1%，心房顫動復(fù)發(fā)風(fēng)險增加6%。在猶他II期和III期，隨著患者心房纖維化體積增大，患者心律失常復(fù)發(fā)的風(fēng)險改善程度降低。在LGE-CMR上纖維化分布的部位與心房顫動術(shù)后復(fù)發(fā)相關(guān)，左心房后壁、房間隔的纖維化預(yù)示著射頻消融術(shù)的成功率會高。

(3)心房顫動患者射頻消融術(shù)后隨訪 LGE-CMR能夠評估消融術(shù)后消融瘢痕的部位和范圍[23]。射頻消融術(shù)后即刻進(jìn)行LGE-CMR成像，左心房黑色無強(qiáng)化區(qū)預(yù)示著3個月后會形成瘢痕，心房顫動復(fù)發(fā)幾率小[24]。術(shù)后瘢痕形成范圍小、不完整的患者容易復(fù)發(fā)心房顫動。射頻消融術(shù)后肺靜脈口周圍瘢痕形成是否完整，影響著心房顫動的復(fù)發(fā)率，如果LGE-CMR顯示肺靜脈口周圍瘢痕形成不完整，對于心房顫動復(fù)發(fā)患者則指明了下次射頻消融的消融點(diǎn)[25]。 此外，心房顫動消融術(shù)前纖維化與術(shù)后未被消融的殘留纖維化的總量越大，心房顫動復(fù)發(fā)幾率越大[26]。 CMR可以直觀地顯示術(shù)后瘢痕組織的位置、分布，有助于評估消融術(shù)是否成功，以及早期發(fā)現(xiàn)消融術(shù)相關(guān)的并發(fā)癥。

3.總結(jié)與展望 綜上所述，CMR通過心房纖維化定量評估，可以在射頻消融術(shù)前對患者進(jìn)行評估，對于左心房纖維化嚴(yán)重的患者，消融效果并不好，不宜進(jìn)行射頻消融術(shù)。對于射頻消融術(shù)后的患者，CMR可以直觀地顯示術(shù)后瘢痕組織的位置、分布，有助于評估消融術(shù)是否成功，以及早期發(fā)現(xiàn)消融術(shù)相關(guān)的并發(fā)癥，同時指導(dǎo)再次消融方案的制定。CMR的應(yīng)用，有助于心房顫動患者個性化治療方案的制定，提高消融術(shù)的安全性和效果。心血管影像發(fā)展日新月異[27-29]，由于心房壁的特殊結(jié)構(gòu)以及心房顫動患者心律不齊造成左心房纖維化CMR評估的瓶頸，隨著CMR技術(shù)的進(jìn)步，LGE-CMR評估左心房纖維化會廣泛應(yīng)用于臨床，T1-mapping及ECV做為定量評估心房纖維化的手段也會日臻完善，造福于患者。