心脏磁共振成像技术在非缺血性心肌病诊断中的价值

于 榛，田 立（综述），刘 刚（审校）

（河北医科大学第一医院心内科，河北 石家庄 050031）

·综 述·

心脏磁共振成像技术在非缺血性心肌病诊断中的价值

于 榛，田 立（综述），刘 刚*（审校）

（河北医科大学第一医院心内科，河北 石家庄 050031）

心脏成像技术；磁共振成像；心肌病；综述文献

心脏磁共振成像技术（cardiovascular magnetic resonance，CMR）作为一种高效、无创、无辐射损伤的检查手段，具有良好的软组织对比度和较高的分辨率，正逐渐应用于临床。目前，关于CMR检查对非缺血性心肌病的临床价值研究较少，现对钆对比剂延 迟 强 化 磁 共 振 成 像 （late gadolinium enhancement-magnetic resonance imaging，LGEMRI）技术的原理及机制、一站式CMR检查方法的进展和诊断意义，以及CMR对非缺血性心肌病的诊断标准和价值进行系统分析与综述。

1 LGE-MRI原理及其机制

LGE-MRI原理是静脉注射对比剂钆－二乙烯三 胺 五 乙 钆 双 葡 甲 胺 （gadoliniumdiethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-DTPA）后，通过非选择反转恢复预脉冲抑制心肌正常信号，达到最优反转时间之后，以分段 K空间梯度场采集T1的加权回波信号，获得相应图像。由于此对比剂能够将组织的T1弛豫时间缩短，因此，局部组织中对比剂浓度越高，相应 T1加权回波信号越短，在T1WI的信号强度便越强。此项技术能够全面评价心脏的形态结构、心肌灌注、心功能状况及心肌的活性［1］。正常心肌细胞的排列规律紧密，使得细胞外对比剂Gd-DTPA不能通过正常细胞膜，在正常心肌中分布较少。当存在心肌损伤时，心肌细胞膜破裂、通透性增加，Gd-DTPA可通过受损的细胞膜进入细胞内部，同时心肌细胞间质可出现水肿，使得细胞外间隙增大，引起局部 Gd-DTPA浓度升高［1］。在心肌慢性损伤时，瘢痕组织逐渐替代正常心肌，胶原纤维较正常心肌细胞的组织间隙明显增大，引起Gd-DTPA在瘢痕区密度增高。研究［2］表明，在组织病理学中，LGE程度与心肌坏死及心肌纤维化范围一致。

2 LGE-MRI检测心肌损伤的范围

目前，LGE-MRI对于某些慢性心脏疾病如缺血性心脏病、扩张型心肌病、肥厚型心肌病及病毒性心肌炎等引发的心肌损伤都有一定的预测价值，但究竟多大范围的心肌损伤才会在LGE-MRI中表现出来并可用于指导临床诊断，一直缺少特异性研究。Nassenstein等［3］应用 18只小型猪作为实验材料，向其冠状动脉左前降支远端注射30万个微球，人为造成冠状动脉微栓塞，从而制造出多灶心肌损伤模型，研究并评价多大范围的心肌损伤在CMR检查中具有可见性，进而评估在活体状态下LGE-MRI检测对损伤心肌延迟局灶强化效果的范围。结果表明，只有＞5%的局灶性心肌损伤才能被LGE-MRI检测到，并表现出延迟局灶性强化效果。

3 关于CMR方法的研究

CMR是通过记录在体内高浓度的氢原子的原子核运动，获得一系列相应信号，通过计算机综合处理，进而获得检查部位的影像学图像。当患者进入扫描仪视野，氢原子核在磁场力作用下被推动前进（这种推动力可被额外的小的磁场力干扰），通过脉冲控制方式形成脉冲序列，获取体内质子的空间分布，从而得到扫描器官的大致结构图像。CMR的独特点在于成像脉冲的多形态性和可变性，可以确定心脏结构、心脏组织特点或是进行心功能的测定［4］。

4 CMR对非缺血性心肌病的临床诊断意义

4.1 非缺血性心肌病的分类和诊断困难：非缺血性心肌病是一类非心脏冠状动脉病变引起的心肌疾病，相对于缺血性心肌病而言，具有发病隐秘、预后差、病因缺少特异性等特点，主要由遗传、心肌代谢及心肌结构改变引起。2006年美国心脏协会将非缺血性心肌病分为原发性和继发性 2种，其中原发性心肌病包括扩张型心肌病、肥厚型心肌病、限制性心肌病及致心律失常型右心室心肌病，继发性心肌病包括酒精性心肌病、药物性心肌病、代谢性心肌病、围产期心肌病、免疫性心肌病。2007年中华医学会心血管分会将扩张型心肌病、肥厚型心肌病、限制性心肌病、致心律失常型右心室心肌病及未定型心肌病归为原发性心肌病，又将原来的继发性心肌病归在扩张型心肌病下［5］。目前，非缺血性心肌病诊断的“金标准”心肌活检由于其有创性难以广泛应用于临床中，在一定程度上限制了对非缺血性心脏病的研究。MRI技术具有安全、简单、高效等特点，美国心脏协会指出，CMR是许多心肌疾病的首选诊断检查，至少等效于其他相关检查。对心肌病患者，可先行一站式CMR扫描进行筛查以便确诊，为进一步诊治提供更明确支持。

4.2 CMR对病毒性心肌炎诊断价值的系统评价：病毒性心肌炎是由嗜心肌病毒感染引发的心肌非特异性间质性炎症。病毒通过循环系统侵犯心肌细胞，引起心肌间质局灶性炎细胞浸润，心肌变性、坏死、溶解等一系列病变。从而可引发严重的急、慢性心力衰竭，顽固性心律失常等一系列并发症。病毒性心肌炎的检查结果缺乏特异性，确诊较困难。可能错过较好的治疗时机，从而影响患者预后。心内膜心肌活检曾一度被认为是诊断心肌炎的“金标准”，但由于其有创性且缺乏特异性而难以得到普及。CMR作为一种无创性检查手段，可以较好地显示出心肌损伤的部位以及心肌水肿的程度，对心肌炎的诊断具有重要意义［6］。

丁彬彬等［7］采用Meta分析方法通过计算机检索PubMed、EMbase和 Cochrane等图书馆关于CMR诊断病毒性心肌炎的临床研究文献，筛选出疑似或已确诊为急慢性病毒性心肌炎或心肌炎的患者，以心内膜下心肌活检为“金标准”，评价CMR对病毒性心肌炎的临床诊断价值。结果表明，CMR对病毒性心肌炎诊断的敏感性较高，特异性处于中等水平。因此，根据CMR作为非侵入性检查对心肌炎的诊断的敏感性，可将CMR作为一种筛查手段应用于临床中。

4.3 CMR对肥厚型心肌病诊断价值的系统评价：肥厚型心肌病是一类较常见的遗传性心肌病，由于编码心肌小节蛋白的基因变异引起心肌排列顺序及结构紊乱。主要以左心室和（或）右心室肥厚为特征，常表现为不对称性肥厚并累及室间隔，左心室血液充盈受损、舒张顺应性下降等［8－9］。根据左心室流出道梗阻程度可分为梗阻性肥厚型心肌病和非梗阻性肥厚型心肌病，患病率约为1／500，是导致青年猝死的首要原因，也是引起不同年龄段心力衰竭与脑卒中的主要病因之一。CMR有助于早发现、早诊断、早治疗肥厚型心肌病患者，对其生活质量甚至生命健康起到举足轻重的作用。

4.3.1 肥厚型心肌病的CMR表现：目前肥厚型心肌病的CMR诊断标准为左心室心肌增厚不均匀，常达15mm或以上，并主要累及左心室前壁中部、基底部及前室间隔，肥厚心肌与左心室后壁厚度之比≥1.5。病变常伴有左心室流出道狭窄、左心室心腔缩小、左心室迟缓功能降低及二尖瓣关闭不全等表现。晚期可发展为左心室扩大，从而引起收缩功能下降、射血分数降低［3］。

当前研究认为，对于局限于心室（前）侧壁、心尖部、室间隔和累及右心室等特殊类型的肥厚型心肌病，使用CMR能够更准确定位与分段，对室壁厚度的测量优于二维超声心动图［10］。

4.3.2 CMR对心尖肥厚型心肌病的诊断应用价值：对于绝大多数患者而言，肥厚型心肌病的预期寿命不会明显缩短，但一部分患者会出现一系列并发症，包括猝死、进展性心力衰竭或者卒中［11］。目前，有不同种类序列用于获得增强MRI技术的研究，包括3-D分段反转恢复技术、相位敏感反转恢复序列及平衡对比CMR技术。但是，没有有效的数据表明应用这些技术可以比较出心脏增强磁共振的范围［12－13］。

韦云青等［14］对参与研究的 547例肥厚型心肌病患者超声心动图和心电图检查结果进行对比，其中对16例患者行核素心肌显像检查，34例患者行冠状动脉以及左心室造影检查，另取26例正常人作为对照组对比分析。结果显示，心尖肥厚型心肌病占同期肥厚性心肌病的 21.2%（116／547），其中有65例为典型心尖肥厚型心肌病，51例为早期心尖肥厚型心肌病；心尖部室壁厚度在典型心尖肥厚型心肌病组和早期心尖肥厚型心肌病组分别为（18.6± 2.7）mm与（13.6±1.0）mm；心尖部室壁厚度／基底段后壁厚度的比值分别为2.2±0.5与1.6±0.3，均显著高于正常组［正常组心尖部室壁厚度（9.5± 1.7）mm，心尖部室壁厚度／基底段后壁厚度的比值1.1±0.1］，胸前超声心动图典型心尖肥厚型心肌病组漏诊率为76.9%（50／65），早期心尖肥厚型心肌病组的漏诊率达90.2%（46／51）。表明CMR对心尖肥厚型心肌病的诊断意义更大，且对早期轻型患者的诊断优于超声心动图，对于降低肥厚型心肌病患者的病死率、早诊断、早干预具有重要指导意义。

4.4 CMR探索围产期心肌病的特征性影像表现：围产期心肌病是妊娠最后1个月至产后5个月内发生的收缩性心力衰竭，是导致心力衰竭的一种罕见病因，严重威胁着孕产妇的身体健康，甚至能威胁到母婴生命。据观察，只有半数患者的心功能能够恢复到正常。

Mouquet等［15］通过研究 1999—2006年连续 7年中涉及心力衰竭或预后评估的 1 037例患者，分别通过心脏超声及CMR对左心室解剖及收缩功能进行综合评价，利用LGE-MRI检测心肌纤维化程度，以预测围产期心肌病患者心脏功能恢复的可能性。结果显示，围产期心肌病患者CMR没有表现出一定特异性，且心肌纤维化在心力衰竭诊断中发挥的作用有限。但由于此项研究的样本量较小，结论的可靠性有待进一步证实。

4.5 CMR在成年扩张型心肌病的诊断价值：扩张型心肌病是由遗传因素和非遗传因素造成的一类复合型心肌病。主要以左心室、右心室或双心室扩大伴有收缩功能障碍为特征。本病常导致左心室收缩功能降低、进行性心力衰竭、室性或室上性心律失常、传导系统异常、血栓栓塞和猝死，具有较高的病死率，是心力衰竭的主要原因之一。

研究［16－17］表明，目前通过电影 MRI可以看到扩张型心肌病患者左心室容量和左心房内径明显扩大，各室壁运动弥漫性减弱，而射血分数、短轴缩短率及室壁增厚率明显变小。心脏电影MRI还可以对室壁增厚率进行定性和定量分析。

目前，CMR诊断扩张型心肌病的依据如下。①左心室或双心室扩大的表现（左心室舒张末容积＞140mL，右心室舒张末容积＞150mL），当左心室增大，室间隔呈弧形凸向右心室。②心室壁形态改变，在部分患者早期，受累心腔的室壁可轻度增厚，晚期室壁变薄或薄厚不均，左心室肌小梁增粗。③心功能的改变，心脏电影MRI能够显示出节段性或者全心室的运动功能异常，左心室或双心室收缩功能下降，收缩期室壁增厚率明显减低，射血分数大多＜50%。④心肌信号显示的改变，在T1WI、T2WI表现出较均匀等信号。出现黑血序列、亮血序列表明存在附壁血栓，在T2WI多表现为高信号，也可通过增强扫描显示。部分患者的心肌主要表现为斑块状、位于心肌中层，与冠状动脉供血范围不一致的延迟强化表现，而缺血性心肌病的LGE-MRI的主要表现为位于心内膜下区域或透壁性损伤，多沿冠状动脉的供血范围分布［3］。

急慢性心肌感染、有毒物质的直接损伤或免疫应答反应是扩张型心肌病的常见病因。Voigt等［18］将心内膜下心肌活检作为“金标准”，通过对23例慢性扩张型心肌病患者行心内膜下心肌活检并通过LGE-MRI检查与之对比，将具备心肌水肿、心脏相对扩大、钆延迟增强3项诊断标准中的2项以上定为诊断心肌炎的标准。结果显示，全部心肌水肿可作为CMR评估扩张型心肌病心肌炎表现的重要标准。且较上述其他诊断标准更具有明确诊断意义。

4.6 LGE-MRI对新诊断非缺血性心肌病的预测价值：新诊断非缺血性心肌病患者的临床表现各异，按病情轻重可表现为无任何症状、胸痛、严重心源性休克等，增加了早期临床诊断的难度。且预后程度差异较大，患者可痊愈，也可能发展为慢性心力衰竭，甚至需要长期器械干预性治疗。目前，对非缺血性心肌病的具体干预措施主要包括心脏再同步治疗、辅助装置植入治疗及心脏移植。

LGE-MRI技术对于新发的非缺血性心肌病预后价值的研究尚不成熟。M ü ller等［19］通过筛选、随访满足非缺血性心肌病诊断条件的患者，具体条件为新出现的心力衰竭症状（＜4周）、伴新发的心脏结构损伤改变、左心室功能全部或部分损害、左心室扩大、心肌酶增高、心包积液、心电图异常表现（非持续性或持续性室性心动过速）等条件中的一项或几项。用LGE-MRI对新诊断的非缺血性心肌病的预测价值进行研究。结果表明在筛选出的患者中，LGE阳性患者较阴性患者预后差，且LGE阳性患者存在较低的左心室射血分数，较高的左心室舒张末期内径，血清脑钠肽水平明显增高。表明LGE可作为体外非侵入性研究心肌渗透物、纤维化及坏死的一种方法，对心肌病的诊断及预后有一定价值。尤其对于新诊断的非缺血性心肌病患者，及早明确诊断对于疾病的提前干预、早期治疗及改善预后都有重要意义［20］。

5 一站式CMR检查方法的进展及临床意义

目前，CMR技术由于其安全、精准等特点正逐渐取代心脏超声心动图检查，成为心肌病诊断的首选方法。一站式CMR扫描可全面评估心脏结构与功能状况，对心脏疾病的诊断具有重要意义。一站式CMR检查表现为一系列检查方法，主要包括梯度回波序列、自旋回波序列、反转恢复快速自旋回波序列平扫、梯度回波序列电影扫描、梯度回波序列首过灌注和延迟增强扫描以及冠状动脉扫描等一系列检查［3］。能够对心脏解剖结构、心功能情况、心肌病理特点以及冠状动脉状态进行综合评估，并结合多种影像学结果，达到共同治疗目的。

对于异常心肌而言，一站式CMR扫描的价值更大。尤其对于左心室游离壁及心尖部的显示效果明显优于心脏彩超，对节段性心脏运动异常的分析更加精准，还能够宏观显示病变心肌的病理结构等特点，对心肌病病因进行系统分析，从而达到明确诊断的目的。当患者出现心源性异常时，可行一站式CMR检查，全面评价心脏情况，进而对心脏疾病更全面诊治，从而降低患者猝死率，提高患者的长期生存率。

综上所述，LGE-CMR技术能够明确诊断心源性猝死、心肌病和充血性心力衰竭的病因，且能评估心肌瘢痕情况、预测心肌功能恢复，对患者的预后及长期生存率起到重要作用。对于心脏疾病，尤其对于病因不明的心力衰竭患者行LGE-CMR检查对于患者的早期诊断及治疗意义较大。

6 结 语

一直以来，非缺血性心肌病诊断的“金标准”为心内膜下心肌活检，但由于其有创性不能被多数患者接受，不能广泛应用于临床中。CMR在无损伤的情况下可以简便安全地对病变心肌进行结构与功能的评估，进一步明确诊断。随着LGE-MRI技术的进一步发展，CMR越来越多的应用于临床中，对心脏疾病，尤其是非缺血性心肌病的诊断起到重要作用。

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（本文编辑：许卓文）

R540.41

A

1007-3205（2014）10-1227-05

2013－11－05；

2013－12－10

河北省医学适用技术跟踪项目（GL2012021）；河北省医学科学研究重点课题（20130576）；河北省科学技术研究与发展计划项目（13277720D）

于榛（1988－），女，河北衡水人，河北医科大学第一医院医学硕士研究生，从事心血管内科疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail：cardio2004＠163.com

10.3969／j.issn.1007-3205.2014.10.044