張莉莎 郜發(fā)寶

擴張性心肌?。╠ilated cardiomyopathy，DCM）是指除外由冠狀動脈疾病及異常負荷引起的左心室或雙心室收縮或舒張功能障礙的心肌病，其病因復雜多樣，包括遺傳、酒精、毒性、環(huán)境、炎癥等，約占心肌病的90%，是心力衰竭的主要原因之一，也是心臟移植最常見的適應證[1]。心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）能夠多參數(shù)、多模態(tài)及多平面成像，無輻射且具有較高的軟組織分辨力，可作為心臟疾病的重要輔助檢查手段。隨著技術的不斷進步，越來越多的CMR 新技術相繼出現(xiàn)，如T1mapping、T2mapping 等，可提供更多、更全面的心肌組織相關信息，有利于心肌病的診斷及管理。本文就CMR 的不同技術對DCM 的應用價值進行綜述。

1 心臟平掃及電影技術

左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）是心力衰竭進展的重要預測因素，且左心室容積和質量與發(fā)病率和死亡率獨立相關[2]。因此，準確量化這些參數(shù)對于充分評估病情、監(jiān)測疾病進展及治療效果至關重要。目前，臨床上常用于診斷DCM 的影像學方法包括CMR 及超聲心動圖。超聲心動圖是一種有效、無輻射、無創(chuàng)的成像技術，但受操作者熟練度及聲學窗口的影響較大，且影像分辨力低，可重復性差[3]；而CMR 可作為無創(chuàng)測量心室容積和射血分數(shù)的“金標準”，其常用技術包括黑血和亮血技術。黑血技術通過抑制血流信號，使血管和心腔內血液呈黑色低信號，與心肌信號及周圍組織形成對比，從而有助于顯示心腔及大血管；而亮血技術是基于血流流入相關增強效應，使采集界面內的血流呈高信號，而周圍靜止的組織呈低信號，進而顯示出心臟的結構、形態(tài)及信號。單次采集成像能夠直觀反映心臟的結構和形態(tài)?？焖俣啻尾杉唤缑嬗跋裥纬尚呐K電影，可以同時顯示形態(tài)參數(shù)及功能參數(shù)（如心肌質量、容積、室壁厚度、心排血量、心臟射血分數(shù)及心指數(shù)等），也可半定量分析瓣膜反流程度。此外，心臟電影還可以通過評估心臟功能來區(qū)分DCM 病人和運動員，但在兩者之間存在數(shù)據重疊，故對其鑒別仍具有挑戰(zhàn)性[4]。

綜上，CMR 能夠反映DCM 病人心臟的結構、形態(tài)及功能，有助于DCM 病人的治療監(jiān)測及疾病鑒別等。但CMR 掃描時間長，不適用于幽閉恐懼癥病人，對心律失常病人的評估準確性低，以及與部分設備不兼容（如植入某些心臟起搏器或除顫器等），故其應用受限。

2 延遲釓增強成像

DCM 的主要病理改變?yōu)樾募〖毎膹V泛壞死及纖維化，心肌纖維化是引起主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular event，MACE)的病理基礎。延遲釓增強（late gadolinium enhancement，LGE）成像是評估心肌纖維化的“金標準”，對于預測DCM預后具有重要作用。Halliday 等[5]對874 例DCM 病人進行中位年限4.9 年的隨訪，期間有150 例病人死亡，其中77 例病人的心肌存在延遲強化；84 例病人死于心源性猝死，其中55 例病人心肌存在延遲強化。該研究表明室間隔僅少量延遲強化時也與全因死亡率和心源性猝死顯著相關，而心源性猝死與室間隔和游離壁同時存在延遲強化顯著相關，而且利用延遲強化的存在和位置模型對預后的預測優(yōu)于范圍和模式模型。Behera 等[6]采用LGE 行前瞻性隨訪研究發(fā)現(xiàn)心肌延遲強化范圍＞14%可預測DCM病人的MACE，且與LVEF 和強化的位置、模式或分布無關。由此可見，心肌發(fā)生延遲強化的位置、模式以及程度與DCM 病人的預后均相關，且當延遲強化程度超過一定界值時，可單獨預測DCM 病人的預后。

根據2016 年ESC 急慢性心力衰竭診斷和治療指南[7]的建議，LVEF≤35%的DCM 病人應植入埋藏式心臟復律除顫器（implantable cardioverter defibrillator，ICD）用于預防心源性猝死的發(fā)生，但有研究[8]表明只有20%～25%的病人在植入ICD 5 年內接受了適當?shù)碾姄糁委煛？梢奓VEF 不是評估ICD 植入的最佳指標。Halliday 等[9]對沒有植入ICD且LVEF＞40%的DCM 病人進行前瞻性隨訪研究，結果顯示室間隔存在延遲強化的DCM 病人的心源性猝死率高，表明即使這類DCM 病人的LVEF＞40%，也可能需要植入ICD 以預防心源性猝死的發(fā)生。因此，LGE 有助于篩選可能從植入ICD 中獲益的DCM 病人。Barison 等[10]通過分析想要植入ICD的非缺血性DCM（non-ischemic DCM，NIDCM）病人的CMR 影像發(fā)現(xiàn)，心肌延遲強化的存在及其范圍可預測ICD 植入后的電擊治療和心臟死亡率，其最佳臨界值為延遲強化的心肌質量＞左心室質量的13%，敏感度為55%，特異度為86%，此時的風險是延遲強化的心肌質量＜左心室質量13%的7 倍。由此可見，LGE 為ICD 的植入條件提供了額外信息，且可以預測預后。因此，對于LVEF≤35%且無或者存在極少心肌延遲強化的DCM 病人，建議推遲植入ICD；而LVEF＞35%且較大程度上存在心肌延遲強化的病人要適當考慮ICD 的植入，以預防心源性猝死的發(fā)生。此外，LGE 也可以預測左心室反向重塑（left ventricular reverse remodeling，LVRR）。LVRR定義為左心室容積減少并伴有收縮功能的改善，與更好的預后相關[11]。Ikeda 等[12]回顧性研究了接受最佳藥物治療的DCM 病人的CMR 影像，發(fā)現(xiàn)心肌延遲強化程度的增加與左心室收縮功能障礙的進展有關。同時，隨著延遲強化程度的增加，LVRR 發(fā)生的時間越晚，頻率越低，甚至不發(fā)生。因此，對于延遲強化程度較低的病人，更容易早期觀察到LVRR，有助于對病情的及時把握并提示預后良好。還有一些研究[13-15]表明LGE 成像有助于鑒別DCM 與心臟結節(jié)病、致心律失常性右室心肌病及缺血性心肌病。

綜上，LGE 成像不僅有助于DCM 的鑒別、隨訪、監(jiān)測，還可以評估預后以及完善ICD 植入條件等。但是，該技術僅描述閾值以上部分的心肌纖維化，無法評估整體的心肌纖維化。目前尚沒有標準的LGE 閾值區(qū)分心肌是否纖維化，而且量化受限，因此需要更大樣本量及多中心的研究確定閾值，以利于臨床更好地應用。

3 T1 mapping

心肌心內膜活檢（endomyocardial biopsy，EMB）是檢測彌漫性心肌纖維化的“金標準”，但目前很少使用[16]。T1mapping 是一種可以評估彌漫性纖維化的無創(chuàng)性方法。通過T1mapping 可獲得圖像上每個像素的T1值，包括增強前T1（native T1）值及增強后T1（enhance T1）值，基于這兩個值可以計算出細胞外容積（extracellular volume，ECV），即ECV=（1-Hct）（心肌enhance T1-心肌native T1)/（血液enhance T1-血液native T1），其中Hct 表示心肌細胞以及細胞外間隙血液平衡時的血細胞比容。與LGE 不同，T1mapping 和ECV 不依賴于影像對比度的局部差異，該方法簡單、高效，可定量評估，而且無需使用釓對比劑，為DCM 合并腎功能不全病人提供了更多選擇。崔等[17]研究發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，DCM 病人組的native T1值明顯升高，而enhance T1值及ECV顯著降低，受試者操作特征（ROC）曲線分析顯示，native T1的最佳臨界值為1 220.22 ms，敏感度為77.8%，特異度為88.9%，曲線下面積為0.84，表明T1mapping 及ECV 可以提高DCM 的診斷效能。Nakamori 等[18]對DCM 病人的CMR 影像及心內膜活檢結果研究發(fā)現(xiàn)，native T1和ECV 與活檢證實的膠原體積分數(shù)顯著相關（r=0.77 和r=0.66），且native T1和ECV 在觀察者間和觀察者內均具有較好的可重復性，表明native T1和ECV 可以無創(chuàng)性評估DCM病人的心肌彌漫性纖維化，無需使用釓對比劑且可重復性好。另有研究[19]表明，native T1max和ECVmax與出現(xiàn)延遲強化病人的心臟相關死亡和心臟移植相關，而native T1mean和ECVmean與不出現(xiàn)延遲強化病人的心臟相關死亡和心臟移植顯著相關。Nakamori等[20]研究也發(fā)現(xiàn)native T1是MACE 的重要預測因素，且為DCM 病人的ICD 植入提供附加風險分層信息。此外，T1mapping 及ECV 可以預測DCM 的好轉，如Inui 等[21]隨訪了33 例NIDCM 病人，在隨訪期內有22 例NIDCM 病人的LVEF 得到改善（△LVEF ＞10%），并發(fā)現(xiàn)ECV 與LVEF 的改善呈明顯的負相關，而native T1及enhance T1與之無相關性。Azuma 等[22]對患有心房顫動的NIDCM 病人進行研究表明，ECV 可以預測其導管消融后的LVEF 改善。由此可見，T1mapping 及ECV 能夠預測DCM 病人的不良預后，并為評估ICD 植入的必要性提供重要信息，且ECV 可以預測LVEF 的改善。還有研究[23]表明T1mapping 可能具有區(qū)分早期NIDCM 病人和中年鍛煉者的能力，但T1值在這兩組之間存在一定程度的重疊，尚需進行更大量樣本的研究以確定閾值。

綜上，T1mapping 及ECV 可以無創(chuàng)、定量地評估DCM 病人的彌漫性心肌纖維化，且對DCM 的隨訪、監(jiān)測、預測預后及鑒別診斷等有一定的應用價值。但由于T1mapping 及T2mapping 取決于場強和序列，因此由不同場強的MRI 或者不同序列產生的T1或T2值不可比較；而ECV 不受此影響，可用于相互之間的比較。

4 T2 mapping

T2mapping 是以T2WI 為基礎，以不同顏色及亮度顯示每個像素的T2值，從而準確、直觀地反映T2值的高低。它在保留T2WI 優(yōu)勢的同時，還能提高對組織水腫的診斷準確度。而心肌水腫和炎癥正是DCM 進展的重要因素[24]?；熕幬锼碌男呐K毒性作為DCM 的一個病因近年備受關注。Galán-Arriola等[25]使用阿霉素對豬的心臟毒性進行研究，結果發(fā)現(xiàn)在用藥第6 周T2值顯著延長，第9 周LVEF 開始下降，而T1mapping 及ECV 異常出現(xiàn)較晚，表明T2mapping 不僅能夠提示心臟功能的改變，而且較LVEF 具有更高的敏感性。Spieker 等[26]研究發(fā)現(xiàn)，與無炎癥的DCM 病人相比，經EMB 證實存在炎癥的DCM 病人的T2值顯著升高；受試者操作特征（ROC）曲線分析顯示，總T2＞65.3 ms 是區(qū)分DCM病人是否存在心肌炎癥的最佳閾值，診斷敏感度為79%，特異度為58%，曲線下面積（AUC）為0.72，表明T2有助于篩選出可能從心內膜活檢中受益的病人，以指導臨床治療。但該實驗只在室間隔的右心室側進行研究，故存在一定局限性；而且由于偽影干擾，對數(shù)據存在潛在的選擇偏差，同時T2值在有無心肌炎癥的DCM 病人組存在重疊。因此，需要進行雙心室的心內膜活檢，提高心肌炎性診斷的準確度，同時增加樣本量及隨機性，確保研究的準確性及可信度。Nishii 等[27]對DCM 病人的T2mapping 研究發(fā)現(xiàn)，DCM 病人的T2值顯著高于健康對照組，并且T2值隨著疾病嚴重程度的加重而升高。而Spieker 等[26]研究表明輕度和重度DCM 病人的T2值沒有差異。通過比較這2 項研究，發(fā)現(xiàn)其原因可能是由于2 項研究的樣本量均較少，納入的人群存在差異，且關于輕重度DCM 的分組標準不一致。故需要多中心、大樣本的研究證實T2mapping 與DCM 病情進展之間的關系，即心肌炎癥作為DCM 進展的重要因素是否隨著DCM 病情的進展而加重。綜上，T2mapping 可以診斷和定量評估DCM 病人彌漫性心肌水腫，且具有較高敏感性，能夠早期監(jiān)測化療藥物的心臟毒性。此外，Ito 等[27]以間位碘代芐胍（metaiodobenzylguanidine，MIBG）顯像為對照，探究T2mapping 在DCM 病人心功能不全嚴重程度及功能恢復情況，研究顯示DCM 病人的心肌T2值[（64.5±6.6）ms]大于正常人群，DCM 病人的T2值與MIBG 指數(shù)顯著相關，表明T2mapping 有助于評估DCM 病人的心功能和功能恢復。

綜上，T2mapping 可用于量化DCM 病人的彌漫性心肌水腫、炎癥及監(jiān)測心功能。但由于該技術受不同場強和MR 序列的影響，T2值不能用于相互之間的比較，同時該值在DCM 病人和正常人之間存在重疊。

5 CMR 特征追蹤及心肌標記技術

LVEF 是評估心功能的重要參數(shù)，心功能受損時LVEF 常降低；但由于心肌的代償作用，早期可表現(xiàn)為正常。而CMR 心肌標記（CMR tagging，CMR-Tagging）及CMR 特征追蹤（CMR feature tracking，CMR-FT）技術通過縱向應變、徑向應變、周向應變及應變率等參數(shù)能夠更敏感、更早期地提示心功能的改變。CMR-Tagging 是通過心動周期早期在掃描層面內施加標記線，追蹤整個心動周期內標記線的位置進而量化心肌應變的方法，是評估心肌應變的“金標準”[29]。Kono 等[30]研究顯示，與健康對照組相比，DCM病人組的LVEF 顯著升高，而左心室峰值周向應變顯著降低，且與LVEF 之間具有顯著相關性。因此，采用CMR-Tagging 技術可以提示DCM 病人的早期心肌受損，同時可以監(jiān)測疾病進展。但它需要特定的掃描序列及更長的掃描時間。另外，因時間分辨力低，其標記可能晚于心肌收縮的開始，導致應變被低估，因而使心內、外膜和薄壁心?。ㄈ缬倚氖冶冢┑膽冊u估準確性降低。隨著MRI 技術的發(fā)展，CMR-FT 技術由于簡單、高效及無需額外序列等優(yōu)勢越來越受到重視，成為評估心肌應變的新方法。CMR-FT 技術是基于穩(wěn)態(tài)自由進動序列，通過追蹤心內、外膜邊緣的位置信息，得到該位置的相對位移，從而定量描述心肌舒縮能力的一項后處理技術，與CMR-Tagging 具有較好的一致性[29]。Urmeneta Ulloa 等[31]回顧性分析98 例NIDCM 病人的整體縱向應變（global longitudinal strain，GLS）、整體徑向應變（global radial strain，GRS）和整體周向應變（global circumferential strain，GCS），結果表明GCS 與LVEF獨立相關，也是終點事件（心力衰竭、ICD 的植入以及死亡等）的獨立預測因子，且與GLS 評估左心室具有較好的可重復性。另有研究[32]發(fā)現(xiàn)CMR-FT 也可以敏感地檢測DCM 病人的左心室局部心肌應變。可見CMR-FT 不僅可以用于評估DCM 病人的心功能、監(jiān)測疾病進展，還能夠早期識別DCM 病人的心肌受損節(jié)段，從而指導臨床治療。Liu 等[33]對患有C 期或D 期心力衰竭且無心房顫動的NIDCM 病人進行前瞻性隊列研究，結果顯示右心室的GLS 與MACE 顯著相關，且當GLS＞-8.5%時，病人發(fā)生MACE 的風險最大。因此可以利用CMR-FT 技術通過評估右心室的應力變化來監(jiān)測DCM 病人的心功能及預測預后。也有研究[34]提出分形分析與CMRFT 的結合有助于區(qū)分左心室致密化不全和DCM。但目前CMR-FT 關于應變的閾值標準及最優(yōu)應變方向尚未統(tǒng)一，需要更多的研究及臨床指南、共識等推廣其應用。

6 心肌灌注成像

DCM 雖被認為是一種非缺血性心肌病，但被證實與微血管功能障礙有關[35]。心肌灌注成像（myocardial perfusion imaging，MPI）可以顯示對比劑在心肌及血管的分布，能夠反映心肌活性及血管通暢度。當心肌活性下降時，由于心肌水腫或纖維化，對比劑的流出受限，相應階段心肌表現(xiàn)為高信號，因此MPI能夠反映DCM 病人的心肌纖維化。Gulati 等[35]通過對2 組受試者進行靜息和負荷MPI 以及LGE 成像發(fā)現(xiàn)，DCM 病人組靜息態(tài)時心肌灌注較對照組升高，而負荷態(tài)時心肌灌注顯著降低，且負荷態(tài)時心肌灌注與LVEF 獨立相關；該研究還發(fā)現(xiàn)存在纖維化的心肌在靜息態(tài)及負荷態(tài)時心肌灌注顯著降低。由此可見MPI 可以評估DCM 病人的心肌受損嚴重程度并反映心肌纖維化，從而監(jiān)測DCM 病人的疾病進展及預測預后。

7 擴散張量CMR

擴散張量CMR（diffusion tensor-CMR，DT-CMR）是基于心肌內水分子的各向異性，顯示心肌纖維走向及空間結構的無創(chuàng)性檢查方法。它是目前唯一的能夠在活體內觀察心肌纖維束的成像方法。Nielles-Vallespin 等[36]利用DT-CMR 對心肌微結構進行研究，結果表明DCM 病人心肌會出現(xiàn)收縮期構象改變和片狀結構（心肌細胞聚集形成的二級結構，4～10 個心肌細胞的厚度）流動性降低，從而加強了對收縮功能障礙的理解。Khalique 等[37]對36 例受試者（包括12 例DCM 病人、12 例DCM 康復者及12 例健康對照者）進行研究發(fā)現(xiàn)，即使DCM 康復者的左心室大小及LVEF 恢復到正常范圍內，但其收縮期E2（主要小片結構的方向）的絕對角度和片狀結構流動性仍低于正常對照組，且高于DCM 病人組。因此，DT-CMR 能夠描述與DCM 進展相關的結構重塑，評估DCM 病人的恢復及預測復發(fā)風險，且敏感度較高，但該研究關于受試者的診斷存在異質性（如超聲心動圖及CMR 所測得的射血分數(shù)值不一致）。Abdullah 等[38]對DCM 伴心力衰竭病人和正常人的左心室進行DT-CMR 研究，結果表明DCM 病人組的各向異性分數(shù)較對照組降低了22%，而平均、E2 和E3（與E2 垂直的方向）擴散率分別增加了12%、14%和24%，且上述4 項參數(shù)與膠原蛋白含量之間的Pearson 相關系數(shù)分別為-0.51、0.59、0.56 和0.62。因此，DT-CMR 不僅可以評估心力衰竭病人的心肌微結構改變，還可以作為心肌彌漫性纖維化的無創(chuàng)性評估指標。盡管DT-CMR 容易出現(xiàn)運動偽影、掃描時間長并且只能表示單一的纖維走行方向，無法描述心肌纖維交叉、分叉等復雜纖維結構，導致其臨床應用受限，但因其可在不使用對比劑的情況下提供心肌完整性、纖維組織結構及心肌重塑等信息，對DCM 病人的診斷、監(jiān)測、治療及預后預測等發(fā)揮著重要作用。

8 左心室熵

左心室熵（left ventricular entropy，LVE）是在MRI 的基礎上，運用混沌原理顯示整體心肌像素強度分布的一種方法。心肌像素分布越復雜，其熵值越高，異質性越大。Muthalaly 等[39]對130 例接受ICD植入的DCM 病人進行中位年限3.8 年的隨訪，在隨訪期內有18 例病人發(fā)生心律失常事件，17 例病人經歷終末期心力衰竭事件，7 例病人發(fā)生全因死亡。該研究發(fā)現(xiàn)，運用LVE、臨床表現(xiàn)和LGE 共同預測預后時，LVE 顯著改善了預測能力（凈重新分類指數(shù)為0.345），且LVE 在觀察者間及觀察者內具有極好的一致性，表明LVE 可以作為評價室性心律失常風險分層的新標志物。但該研究的納入標準比較嚴格，僅包含植入ICD 的DCM 病人，沒有包含全部類型的DCM 病人，故對于全部類型的DCM 病人的預測能力有待進一步研究。另有研究[40]表明基于PET檢查的LVE 是心源性死亡的獨立預后因素。綜上，熵作為一個整體性評估參數(shù)，對DCM 的風險分層及預后有一定的價值，但需要更多的相關研究確定其適用DCM 的范圍及相關預測價值。

9 小結

隨著MR 硬件與軟件的快速發(fā)展，CMR 在心臟疾病的診斷和管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。CMR 通過不同成像方法在心臟結構、功能及組織特性等方面為臨床提供有關DCM 的診斷及鑒別診斷、DCM 病人的病情監(jiān)測與評估，以及結局不良或好轉的預測等信息，從而有利于DCM 病人的臨床管理。但各項成像方法亦存在其臨床應用的限制及不足，有望通過增加樣本量、優(yōu)化成像序列以及確定參數(shù)界值來促進其臨床應用。此外，不同成像方法亦可聯(lián)合應用，如LGE 結合GLS 可用于DCM 病人的風險分層和預測評估[41]，從而使DCM 病人更多獲益及改善預后。