張莉 馬運婷 趙新湘

心肌疾病的發(fā)病率逐年增加，且發(fā)病越來越趨于年輕化，各種心肌疾病的預(yù)后與主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular event,MACE）的發(fā)生密切相關(guān)，MACE主要包括心肌梗死、室性心律失常、心力衰竭等。機械離散是衡量整個心動周期心肌收縮區(qū)域異質(zhì)性的指標[1-2]，可更細微地反映心肌結(jié)構(gòu)和電生理的改變，從而更早期評價心功能、心肌形變和電傳導(dǎo)等，有助于對缺血、非缺血性心肌病引起的心律失常等MACE的風(fēng)險分層和治療策略的選擇[3]。

1 機械離散的概念和評價方法

1.1 概念 機械離散為應(yīng)變衍生參數(shù)。其最早的應(yīng)用是基于斑點追蹤衍生的超聲心動圖。心肌收縮的異質(zhì)性是由心肌電傳導(dǎo)特性的區(qū)域差異引起的，可能與心肌的機械特性和電離散有關(guān)，這種心肌電離散是由傳導(dǎo)緩慢的區(qū)域所引起，導(dǎo)致心肌的電傳導(dǎo)不穩(wěn)定，故而稱之為機械離散[4-6]。機械離散在超聲心動圖上被定義為從心電圖的Q/R波起始到左室各節(jié)段的負應(yīng)變峰值時間的標準偏差[3]。在心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）中，機械離散被定義為左室16個節(jié)段心肌應(yīng)變達到峰值時間的標準差[2]。機械離散值越小，心肌電傳導(dǎo)達到心肌興奮時間越短，心肌功能越好；機械離散值越大，心肌電傳導(dǎo)時間越長，心肌功能越差。目前尚無確定的正常值或異常值，但針對確切疾病的研究表明,其有最佳截斷值,如早期一項關(guān)于左室機械離散的研究[1]顯示，左室機械離散值>70 ms且放置植入型心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器（implantable cardioverter-defibrillator，ICD）的病人比左室機械離散值<70 ms且植入ICD的病人心律失常發(fā)生率更高。一項對缺血性心肌病的研究[7]發(fā)現(xiàn)，左室機械離散值>53.5 ms的病人心肌瘢痕發(fā)生率更高，心功能也越差。

1.2 評價方法 目前機械離散多采用超聲斑點追蹤技術(shù)評價，但其空間分辨力較低，其影像質(zhì)量易受操作者干擾，且后處理軟件之間測量差異較大，準確性有待提高。CMR可提供高空間分辨力和高信噪比影像，可多方位多序列成像，且具有將心肌組織學(xué)的宏觀表現(xiàn)和病理細胞分子學(xué)的微觀表現(xiàn)相結(jié)合的優(yōu)勢。Yang等[8]研究顯示，相對于超聲心動圖，CMR更有助于心肌疾病的分類，并可對臨床初診的心肌病進行重新分類，從而可改變治療策略。CMR一站式檢查不僅可對心臟的形態(tài)、功能、血流灌注進行評價，還可對心肌形變進行高度可重復(fù)的追蹤。理論上，CMR測量的心肌機械離散更準確。CMR應(yīng)變包括組織標記、CMR組織特征追蹤（cardiac magnetic resonance-feature tracking,CMRFT）、梯度回波心肌標記、諧波成像等多種技術(shù)。其中CMR-FT相對便捷，應(yīng)用較多，目前被認為是評價心肌形變程度及功能狀態(tài)的首選方法，可以準確評價心肌運動障礙，早期發(fā)現(xiàn)心肌疾病的應(yīng)變異常[9-10]?；贑MR-FT測量左室機械離散是將CMR獲得的心臟電影影像通過心血管后處理軟件CVI42 V5.13.7（加拿大圓心血管影像有限公司）處理獲得左心室16個節(jié)段應(yīng)變峰值時間，再計算出16個節(jié)段峰值時間的標準偏差百分比，即機械離散值，這與Muser等[2]研究的獲取方法相一致。相對于其他左室應(yīng)變指標，如整體縱向應(yīng)變、整體周向應(yīng)變、應(yīng)變率等，左室機械離散不僅能評價心肌的形態(tài)、功能和應(yīng)變，還能評價心肌電傳導(dǎo)的差異性。

2 CMR-FT機械離散在心肌疾病中的應(yīng)用研究進展

2.1 缺血性心肌病 缺血性心肌病是由于冠狀動脈粥樣硬化所致心肌供血不足引起的心肌梗死和纖維化，其臨床特點為繼發(fā)心力衰竭、惡性心律失常或心源性猝死（sudden cardiac death，SCD）。心肌缺血和梗死可能引起心肌非同步性收縮，導(dǎo)致心肌收縮及舒張功能異常[11]，同時還會引起心肌電特性的改變，導(dǎo)致心肌電傳導(dǎo)出現(xiàn)異常。左室機械離散不僅與左室收縮和舒張功能障礙有關(guān)[12]，還與心肌細胞病理生理改變有關(guān)，比如心肌梗死后可發(fā)生心肌細胞的缺血、壞死、纖維化、電傳導(dǎo)異常等導(dǎo)致的心肌電生理活動異常[13-15]。因此，機械離散不僅可以反映心肌功能應(yīng)變，還能反映心肌電傳導(dǎo)異常，在心肌疾病的臨床應(yīng)用中是一個潛在的新參數(shù)指標。

2.1.1 心肌梗死 心肌梗死后心肌組織的異質(zhì)性增加，包括壞死的心肌、梗死后纖維化及代償性肥大的心肌，導(dǎo)致心肌收縮和電傳導(dǎo)異質(zhì)性增加，因此心肌梗死后機械離散值會明顯增加。Muser等[2]研究首次運用CMR-FT獲得的機械離散評估ST段抬高型心肌梗死（ST-segment elevated myocardial infarction,STEMI）的患病率、預(yù)后及機械離散與STEMI的相關(guān)性，結(jié)果表明機械離散是評價STEMI心肌損傷程度的指標，可提供顯著、獨立的長期預(yù)后信息。也有研究[12]表明左室機械離散是STEMI的有效預(yù)測因子。Haugaa等[5]研究顯示聯(lián)合機械離散和整體縱向應(yīng)變可以改善心肌梗死后接受ICD病人的預(yù)后，特別是對于左室射血分數(shù)（left ventricular ejection farction，LVEF）超過35%且未滿足ICD的病人。機械離散可成為預(yù)測心肌梗死及改善心肌梗死后ICD病人預(yù)后的新參數(shù)指標。機械離散能早期預(yù)測心肌缺血，且還能預(yù)測心肌梗死導(dǎo)致的MACE[16]?；贑MR-FT獲得的機械離散在臨床上可以指導(dǎo)醫(yī)生選擇合適的治療策略，在STEMI病人中血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑或血管緊張素受體阻滯劑使用量的減少以及整體縱向應(yīng)變的減小與左室機械離散的延長顯著相關(guān)[17]。因此左室機械離散有助于心肌梗死的風(fēng)險分層，可將左室機械離散作為心肌梗死風(fēng)險評估的參考指標，從多維度多參數(shù)對疾病進行評價及相關(guān)治療。

2.1.2 心律失常性疾病 室性心律失常（ventricular arrhythmias，VA）是心肌梗死病人的MACE之一，并與其他MACE（心力衰竭、SCD）密切相關(guān)。機械離散可反映電傳導(dǎo)的差異，因此可用于VA的風(fēng)險評估。有研究[18]表明，在中年人群中，冠心病和高血壓病人機械離散值增加與惡性心律失常和SCD的風(fēng)險升高相關(guān)。VA在很大程度上起源于心肌瘢痕內(nèi)部和周圍的電活動不均勻區(qū)，機械離散正好可以檢測到此區(qū)[19]。在缺血性心肌病病人中，機械離散的嚴重程度與隨訪期間發(fā)生的VA相關(guān)，而且機械離散是目前預(yù)測心肌病較好的指標，對心肌梗死的預(yù)測價值明顯優(yōu)于射血分數(shù)和整體縱向應(yīng)變[1,3]。嚴重左室功能不全的LVEF（LVEF<35%）是預(yù)測心臟病病人VA的有效指標，但LVEF對心肌病的預(yù)測也存在一定的局限性，包括對心率、平移運動、幾何假設(shè)和重現(xiàn)性的影響[20]。因此，機械離散可能是預(yù)測心律失常性疾病和心肌疾病的較好參數(shù)。此外，在SCD的病人中，LVEF>35%的病人并不少見[21]。心肌纖維化的存在是導(dǎo)致心律失常的因素，心肌纖維化帶來的組織異質(zhì)性導(dǎo)致心肌電傳導(dǎo)和收縮的不規(guī)律，機械離散可早期反映這種微觀心肌電傳導(dǎo)和收縮的差異性[22-23]。而且與超聲心動圖和CMR-FT衍生的其他參數(shù)相比，左室機械離散的增大對全因死亡率和ICD治療的終點事件具有明顯的預(yù)測價值[7]。因此機械離散不僅可以早期預(yù)測VA，還可指導(dǎo)臨床醫(yī)生對病人進行早期干預(yù)，減少MACE的發(fā)生，提高病人的遠期生存率及改善預(yù)后。

2.2 非缺血性心肌病 非缺血性心肌病是指在無顯著冠狀動脈疾病的情況下，伴有心室功能不全的心肌疾病[24]。非缺血性心肌病表現(xiàn)為左心室功能障礙，可伴有心室擴張或心肌肥厚。由于心肌進行性損傷，導(dǎo)致心室功能障礙、心律失常、心力衰竭等，機械離散可反映心室功能，預(yù)測心律失常，并與心力衰竭的預(yù)后有關(guān)。Kosiuk等[25]研究首次將機械離散應(yīng)用于非缺血性心肌病病人，結(jié)果顯示，20例非缺血性心肌病病人中，有11例出現(xiàn)了室性心動過速或室性顫動；與沒有心律失常的病人相比，有室性心動過速或室性顫動病人的機械離散值更高，表明機械離散值的升高與長期隨訪非缺血性心肌病期間發(fā)生的VA顯著相關(guān)；研究還顯示機械離散也可作為臨床決策的參考指標，在非缺血性心肌病病人中，新診斷的心力衰竭后植入ICD的最佳時機及最佳LVEF臨界值仍未明確，而機械離散可為此類病人提供額外的信息以指導(dǎo)ICD植入的臨床決策。沒有血清學(xué)和CMR檢查，非缺血性心肌病可能被誤診為缺血性心肌病或特發(fā)性心肌病，這些疾病的治療方法不同，從而導(dǎo)致無效治療。因此，機械離散對預(yù)測非缺血性心肌病發(fā)生心律失常性疾病和選擇臨床治療決策具有重要價值。

左室機械離散在非缺血性心肌病的應(yīng)用研究中，與肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy,HCM）相關(guān)的研究相對較多。有研究[26]對31例由MYBPC3-Q1061X突變引起的HCM病人進行研究，結(jié)果顯示11例發(fā)生了非持續(xù)性心動過速，而且發(fā)生非持續(xù)性心動過速的HCM病人的機械離散值[（93±41）ms]較無非持續(xù)性心動過速HCM病人的機械離散值[（50±18）ms]顯著增高，表明左室機械離散可較好地區(qū)分有無非持續(xù)性心動過速的HCM病人，機械離散可能是評價VA易感性的獨立指標。HCM病人的預(yù)后差異很大，HCM也是年輕病人SCD最常見的原因之一，心室的不均勻收縮與SCD有關(guān)，亦可引起心肌變形，進而引起機械離散的變化[27]。因此，機械離散可反映SCD的心肌變化，從而對HCM有潛在的預(yù)測價值，也可能是預(yù)防非缺血性心肌病病人SCD的一個潛在參考指標。HCM的另一并發(fā)癥是進行性心力衰竭，機械離散與心力衰竭的預(yù)后相關(guān)[28]。HCM的典型病理特征包括心肌細胞紊亂、小血管病變和心肌纖維化，從而會引起肥厚心室節(jié)段發(fā)生應(yīng)力變化，機械離散可反映心肌變形和纖維化程度[6]。聯(lián)合左、右室的機械離散可改善HCM中心律失常的風(fēng)險分層[29]，機械離散值增高與HCM病人并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險密切相關(guān)，這可為臨床診療提供重要的信息，從而減少HCM病人的并發(fā)癥，改善HCM心律失常的風(fēng)險分層。

3 CMR-FT機械離散的應(yīng)用局限性及前景

目前基于CMR-FT的機械離散在心肌疾病中的應(yīng)用尚處于起步階段，仍存在一些局限性，如后處理軟件的不同、尚無前瞻性大樣本多中心的研究、機械離散的應(yīng)用機制尚未完全明確等。但理論上機械離散反映的是心肌各區(qū)域收縮的異質(zhì)性，并與電傳導(dǎo)的差異相關(guān)，因此可更早期反映心肌收縮功能和心肌電生理的異常，從而更好地評價心肌功能的改變，有助于對MACE的風(fēng)險分層。此外，機械離散通過后處理獲得，并不需要增加額外的掃描序列，結(jié)合CMR組織特征成像，可為心肌疾病治療策略的選擇提供額外有價值的信息，具有良好的應(yīng)用前景。綜上，基于CMR-FT的機械離散從微觀的角度評價心肌機械收縮和心電活動的異質(zhì)性，有助于對心肌疾病的心功能評價、MACE風(fēng)險分層的預(yù)測及治療策略的選擇等，對指導(dǎo)臨床治療具有積極的意義。