心血管MR诊断心肌炎研究进展：基于2018《非缺血性心肌炎症诊断CMR标准修改》专家推荐意见

周 笛，庄白燕，赵世华，陆敏杰

(国家心血管病中心 北京协和医学院 中国医学科学院 阜外医院磁共振影像科，北京 100037)

作为软组织对比度最佳的无创影像学方法，心血管MR(cardiovascular MR, CMR)在诊断心肌炎及预后评估中具有独特作用[1]，已成为临床诊断心肌炎与鉴别诊断的重要手段。目前CMR基于2009年发表的《心肌炎心血管磁共振检查的共识》，即路易斯湖标准为基本共识[2]诊断心肌炎。T1 mapping、T2 mapping技术以其绝对定量、对运动不敏感的优点，有效克服了基于T1WI、T2WI的传统定性技术的局限性，进一步提高了CMR在心肌炎诊断与鉴别诊断中的价值。鉴于此，2018年JACC发表了基于MR新技术(主要是T1 mapping、T2 mapping)的专家推荐意见，即2018《非缺血性心肌炎症诊断CMR标准修改》专家推荐意见，对路易斯湖标准进行了重新修订[3]。本文基于此次修订对CMR在心肌炎中的研究进展进行综述。

1 心肌炎患者的临床表现

心肌炎临床表现包括从心悸或非特异性胸痛引起的轻微不适到包括心绞痛、心电图ST段抬高，以及心肌细胞坏死标志物升高(肌钙蛋白、肌酸激酶)等多种与急性心肌梗死相似的非特异临床特征，也可表现为急性充血性心力衰竭，伴或不伴心源性休克或进行性慢性心力衰竭。对于临床疑诊心肌炎患者，建议进行包括CMR、心电图、心肌细胞坏死标志物、超声心动图等检查，而CMR是重要诊断依据之一。

2 2009年路易斯湖标准的CMR诊断标准及其局限性

2009年路易斯湖标准基于传统的定性(T1WI、T2WI)或半定量技术(对比剂增强)对心肌炎各期发生的心肌组织变化进行评估。①心肌水肿：增加的组织水含量(水肿)导致心肌T1、尤其是T2延长，水肿T2WI表现为局部或整体高信号；但通常受信噪比低、对心律失常和运动较敏感、图像质量较差的局限，且累及骨骼肌的全身性炎症性疾病可能导致假阴性。②心肌充血及毛细血管渗漏：主要经由非对比增强T1WI和早期对比剂增强(early gadolinium enhancement, EGE)T1WI进行评估，难以保证图像质量的一致性，且需要相对正常心肌/肌肉作为参考，临床实际操作性不高。③心肌坏死和纤维化：对比剂延迟增强(late gadolinium enhancement, LGE)具有相对特异性改变，尤其以左心室侧壁近中段心外膜下强化更具特征性，但在炎症早期或改变轻微时不敏感，且无法鉴别急慢性炎症，尤其存在心肌水肿时；且LGE缺乏特异性，各种引起细胞外容积增大(如肌细胞坏死、纤维化或水肿)的心肌疾患均可出现LGE[8]。④心肌功能异常：是诊断心肌炎症的重要支持标准，但敏感度及特异度均较低。⑤心包异常：如高分辨率快速自旋回波T1WI示心包层增厚、T2WI示心包高信号、心包延迟强化[9]，则考虑合并活动性心包炎，也是诊断心肌炎的重要依据。

3 CMR新技术在评估心肌炎中的价值

近年来，以T1 mapping和T2 mapping为代表的CMR新技术发展迅速。T1 mapping和T2 mapping可直接获得目标心肌的T1和T2值[6，10]，在像素水平计算T1和T2值并生成伪彩图，获得整体或任意区域心肌的T1和T2值。此外，利用对比增强前后的T1 mapping图，结合红细胞比值，可计算细胞外间质容积(extracellular matrix volume fraction， ECV)[11]。心肌发生炎症时，T1、T2和ECV值均升高；T1 mapping和T2 mapping不依赖于相对信号强度的变化而直接获得目标组织的T1和T2值，可避免半定量组织表征技术(T1WI、T2WI)的局限性。

T1 mapping及ECV成像：无论急性期还是慢性期，T1 mapping对检测心肌内游离水含量增加高度敏感，因此可与基于T2WI的技术联合，提高诊断心肌活动性炎症和水肿的特异度[12]；同时T1 mapping对细胞内和细胞外游离水含量的变化敏感，阴性预测值高(92%)[13]，尤其适用于排除心肌炎症。与LGE相比，ECV成像不需正常心肌作为参考，可更早、更准确地评估心肌变化，可作为LGE的重要补充[11，14]，且可用于检测弥漫性心肌纤维化病灶[15]。不同于T1 mapping结果与MR场强相关，ECV独立于MR场强，实用性更强。

T2 mapping成像：动物与临床研究[10，16]均证实T2 mapping可敏感地识别急性心肌水肿，与传统T2WI相比具有更高的准确率；T2 mapping还具有更高信噪比、更短扫描时间，呼吸运动伪影少和可直接量化的优点，可降低观察者内和观察者间的变异。

4 2018《非缺血性心肌炎症诊断CMR标准修改》的专家推荐意见

4.1 更新路易斯湖标准的意义 2009年路易斯湖标准是基于定性(T1WI、T2WI)或半定量技术(对比剂增强)技术，早期心肌炎或心肌广泛受累时，由于缺乏正常心肌作为参考，易导致误漏诊。另外，T1WI及T2WI是基于自旋回波序列采集，扫描时间长，对运动伪影敏感，患者病情相对较重且无法屏气配合时，可因运动伪影而无法获得具有诊断价值的图像。鉴于近年来基于快速梯度回波，绝对定量的T1 mapping、T2 mapping在心肌炎的应用越来越广泛，2018年专家组基于T1 mapping、T2 mapping在心肌炎中的应用，推出了《非缺血性心肌炎症诊断CMR标准修改》的专家推荐意见。

4.2 新标准的重大修订 2018年路易斯湖标准对各种CMR技术及其组合诊断心肌炎的效能进行对比，发现以对心肌水肿敏感的T2WI或T2 mapping技术与至少一种基于T1的组织表征技术相结合，可显著提高诊断准确率。由于EGE难以保证图像质量的一致性，专家建议不将其作为常规使用技术进行推荐。研究[7]发现，将EGE从原路易斯湖标准中删除后，未显著降低心肌炎的诊断准确率。另外，由于LGE只能非特异性地检测由疾病进展引起的细胞外体积增大，且对炎症早期或轻微改变不敏感，新的标准不建议单独使用LGE确诊心肌炎症。相较于LGE，T1 mapping和ECV无论在理论上及可操作性上均具有明显优势[17-18]。同时，根据目前可获得的临床证据和专家组建议，对于具有显著临床预测概率者[4]，如基于T2(T2WI或T2 mapping)的心肌水肿和T1(LGE、T1 mapping及ECV)的心肌损伤两个标准为阳性，则可诊断为急性心肌炎。

与2009年路易斯湖标准相比，2018年心肌炎CMR诊断标准从原来的3条标准(T2WI、EGE及LGE)2条阳性，修改为上述的2条标准2条阳性；增加了T1 mapping和T2 mapping两个新的CMR定量技术，且因T1 mapping检测急性和慢性心肌内游离水含量增加均非常敏感，故建议将其作为EGE的替代标准。虽然基于T2和T1的技术均为阳性时将增加诊断急性心肌炎的特异度，但当T2和T1中的一种表现为阳性时，可在一定程度上支持急性心肌炎的诊断。

5 鉴别诊断

对于临床不同病因心肌炎(病毒、自身免疫性、巨细胞)及需与心肌炎相鉴别的疾病(如结节病、内分泌性疾病)，新的修订标准分别做了相关补充说明。①类似心肌梗死的急性心肌炎：临床表现为严重心肌炎伴ST段抬高和肌钙蛋白水平升高，主要见于年轻的急性病毒性心肌炎患者，特别是男性；LGE成像可见明显广泛水肿和斑片状信号增高，通常位于下侧壁心外膜下，可在一定程度上替代有创的冠状动脉造影检查。②新发心力衰竭：心力衰竭由心脏收缩功能障碍引起，也可能因心室压力增加导致心脏功能受损，但往往无心肌水肿，LGE通常出现在心肌壁内，而非心肌炎常见于心外膜下。③心律失常：心肌炎和心肌瘢痕可导致各种形式的心律失常，包括房室传导阻滞、室上性或室性早搏并发症，甚至致命的心律失常，如心室颤动。因此，新的标准建议对于原因不明的心律失常患者，检查项目应包括心肌组织特征成像，即T1WI、T2WI、T1 mapping、T2 mapping及LGE。

此外，CMR还可用于诊断不同病因的急性心肌炎。病毒性心肌炎：CMR不能区分急性病毒感染和继发性免疫反应，但可用于鉴别慢性病毒性心肌炎。急性巨细胞心肌炎：目前鲜见关于巨细胞心肌炎CMR表现的系统研究，但CMR可见心肌组织异常，包括心肌各层(有时位于非典型的心内膜下[19-21])存在大面积的高信号[22]。嗜酸性粒细胞性心肌炎：LGE可见弥漫性心内膜下区域高信号，以心尖部为著，严重者形成心尖闭塞。儿童心肌炎：CMR可提供诊断和预后信息，是否存在LGE与不良预后(ICD植入、移植或死亡)风险增加相关。自身免疫性心肌炎：T1 mapping和ECV与该病活动性及异常的心肌收缩和舒张应变相关[23]。心脏结节病：研究[24]证实LGE可用于鉴别结节病累及心脏。系统性红斑狼疮：包括mapping技术在内的CMR组织特征成像可检测出部分系统性自身免疫疾病导致的亚临床心肌炎。嗜铬细胞瘤和儿茶酚胺相关心肌炎：嗜铬细胞瘤与儿茶酚胺相关的心肌病变有关，可使用多参数CMR(包括T1 mapping)进行评估。甲状腺功能亢进：研究[25]发现甲状腺功能亢进患者甲状腺功能正常后1～3个月，其中30%(15/50)患者CMR表现与心肌炎一致；由于甲状腺功能亢进患者存在循环抗微粒体和抗甲状腺球蛋白抗体，目前认为上述心肌炎表现与其自身免疫机制有关。其他：包括查加斯病和人类免疫缺陷病毒感染等患者，CMR检查均发现存在心肌炎症[26-27]。

6 小结

更新的路易斯湖标准修订意见建议，对于临床疑似心肌炎患者，只要CMR符合至少1项基于T2的标准和至少1项基于T1(包括mapping)的标准，即可诊断为活动性心肌炎；如仅基于T2(包括mapping)或基于T1(包括mapping)其中1项异常，在一些临床情况下仍不能排除心肌炎。总之，新路易斯湖标准修订意见结合T1 mapping、T2 mapping定量技术，进一步提高了CMR在心肌炎的诊断与鉴别诊断中的价值，将为临床诊治心肌炎提供重要的循证医学证据。