心脏磁共振应变分析在临床前期心尖肥厚型心肌病中的应用

王辉，晏子旭，姜红，范占明，贺毅，董建增

1.首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科，北京 100029；2.首都医科大学附属北京安贞医院心内科，北京 100029； *通讯作者董建增 jz_dong@126.com

心尖肥厚型心肌病是肥厚型心肌病的一个亚型，其心肌肥厚主要累及心尖部位。本病最早由Sakamoto等[1]及Yamaguchi等[2]分别于1976年及1979年提出。心尖肥厚型心肌病在中国人群中占肥厚型心肌病的45%[3]。典型的心尖肥厚型心肌病在心电图上表现为对称倒置的宽大T波，而心尖部心肌则需满足一般肥厚型心肌病的标准，即心尖部心肌厚度>15 mm[4-5]；然而，临床中经常出现T波倒置，心尖部心肌厚度大于基底部心肌，而尚未达到15 mm[6-8]。有研究表明，这部分患者可能是心尖肥厚型心肌病的前期表现或者其中的一个亚型[9-10]。本研究假设对心电图显示宽大倒置T波而心尖部心肌尚未达到15 mm的临床前期心尖肥厚型心肌病患者，其心尖部心肌应变已经发生了变化，比较此类患者与正常对照者之间MRI心肌应变的差异，从而为临床前期心尖肥厚型心肌病提供新的诊断依据及诊断方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2015年9月—2018年7月北京安贞医院收治的临床前期肥厚型心肌病患者29例，纳入标准：①心电图表现为难以解释的宽大倒置T波（主要是V1～V3导联）；②临床怀疑心尖肥厚型心肌病但心脏超声显示舒张末期心肌厚度<15 mm；③心脏MRI表现为心尖部心肌厚度大于基底部心肌。排除标准：①有证据（冠状动脉CT血管成像或冠状动脉造影）表明是冠心病患者；②高血压；③心脏术后；④心电图显示宽大倒置T波同时合并传导阻滞；⑤心脏瓣膜病。收集同期正常者25例作为对照组，所有正常人心电图、超声心动图及心脏 MRI均表现正常。

心尖肥厚型心肌病组中，男23例，女6例；平均年龄（48.21±14.25）岁。对照组中，男12例，女13例；平均年龄（43.40±9.69）岁。两组受检者年龄比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

1.2 心脏MRI扫描方案 所有扫描均在西门子3.0T MR扫描仪（Magnetom Verio）进行，采用32通道表面相控阵心脏线圈和心电门控技术。患者取仰卧位，依次采集横断面黑血序列、多层面电影序列（左心室四腔心、两腔心、左心室短轴及双口位），左心室短轴电影序列覆盖了从二尖瓣环到心尖的整个心室，以每层8 mm或10 mm的厚度，无间距结合心电及呼吸屏气采集，每个心脏周期有25个期像；扫描参数：TR 3.5 ms，TE 1.51 ms，视野340 mm×340 mm～420 mm×420 mm；首过法采集心肌灌注及延迟增强序列。

1.3 图像后处理 所有图像分析均在加拿大 Circle Cardiovascular图像软件（CVI42 5.9.0版）上进行。采用心脏短轴、心脏四腔心及左心室长轴两腔心电影序列进行周向、纵向、径向应变的半自动化分析。心内膜和心外膜边界由CVI42自动绘制，并由有5年以上心脏 MRI诊断经验的放射科医师对左、右心室的分界点进行标记后，由软件自动计算左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左心室室壁厚度、左心室整体及各节段室壁应变。在左心室长轴两腔心电影序列或四腔心电影序列计算并获得左心室整体心内膜下心肌应变与心外膜下心肌应变。采用心脏短轴电影序列，结合左心室长轴两腔心电影序列或心脏四腔心电影序列计算并获得心脏基底部、中间段及心尖段的心肌最大应变。

1.4 统计学方法 采用SPSS 24.0软件，正态分布的计量资料以表示，两组间比较采用独立样本t检验，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

临床前期心尖肥厚型心肌病组的 LVEF与对照组比较，差异无统计学意义（P>0.05），而左心室心尖部厚度高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；左心室心肌应变方面，临床前期心尖肥厚型心肌病组的心尖部最大周向应变低于对照组，差异有统计学意义（P=0.027），而心内膜下整体长轴最大纵向应变与心外膜下整体长轴最大纵向应变的差值高于对照组，差异有统计学意义（P<0.01），见图1及表1。

图1 心内膜下及心外膜下心肌纵向应变曲线，可见临床前期心尖肥厚型心肌病患者（A）心内膜下整体长轴最大纵向应变（红色）与心外膜下整体长轴最大纵向应变（绿色）之间的距离明显高于对照组（B）

表1 临床前期心尖肥厚组与对照组MRI分析结果比较（±s）

表1 临床前期心尖肥厚组与对照组MRI分析结果比较（±s）

LVEF（%） 68.75±6.78 63.64±6.40 -2.84 0.060心尖部最大周向应变 -20.34±8.81 -24.68±3.97 -2.39 0.027心外膜下最大纵向应变 14.30±3.84 15.68±2.61 -1.55 0.130

3 讨论

本研究分析了一组伴有心电图宽大倒置 T波的临床前期心尖肥厚型心肌病，而超声心动图诊断心肌尚未达到肥厚型心肌病标准的患者 MRI心肌应变特征。通过与对照组比较发现，该组患者的心尖部最大周向应变低于对照组，且心内膜下最大长轴应变与心外膜下最大长轴应变差值高于对照组。

与正常人群相比，心尖肥厚型心肌病会增加致死率[11-12]。Eriksson等[13]研究显示，33%的心尖肥厚型心肌病患者合并严重的心血管并发症；因此，早期诊断心尖肥厚型心肌病显得尤为重要。心电图宽大倒置T波是心尖肥厚型心肌病的特征性心电图表现，尽管其敏感度较高，但其特异度并不十分令人满意[14]。根据美国心脏协会及欧洲心脏协会指南推荐，心尖肥厚型心肌病应该在心脏舒张期心尖部心肌厚度>15 mm时做出诊断[15-16]。然而诸多研究发现，15 mm的标准可能太过严苛，且有不同研究证实即使在心尖部心肌厚度尚未达到 15 mm时，也可对心尖肥厚型心肌病做出诊断[9-11,17-19]。然而，这些研究均为基于心尖部的心肌厚度或形态学研究。

心脏MRI具有较高的时间分辨率及空间分辨率，其诊断心尖肥厚型心肌病较心脏超声具有明显的优势[20]，且能在早期做出正确诊断[9,17]。同时，基于MRI心脏电影序列的心脏应变分析能准确判断心肌局部及整体的运动功能，并能很好地定量评价左心室功能[21-23]。

Reddy等[24]尝试用心脏超声的应变分析心尖肥厚型心肌病，并证实应变这一心肌功能分析在心尖肥厚型心肌病中的潜在应用价值。但该研究结果显示，心尖肥厚型心肌病患者的心尖部存在长轴方向的矛盾应变；María等[25]的研究同样证实，心尖肥厚型心肌病患者心尖部不同心肌层的长轴应变存在差异。上述研究结果与本研究中心内膜下最大长轴应变与心外膜下最大长轴应变的差值高于对照组一致。

心脏主动收缩的实质是心脏周向应变与心脏纵向应变合的结果，而心脏径向应变的变化仅是由于心脏纤维的重新排列所致[21]。本研究结果表明，在心尖肥厚型心肌病的临床前期，LVEF仍然保持在相对较高的水平，但心尖部心肌的最大周向应变已经开始下降，即心尖部心肌的周向主动脉收缩能力较对照组有所下降。

心内膜下心肌与心外膜下心肌主要是纵向排列，因而主要与心脏的长轴运动相关，而中层心肌主要是周向排布，故心肌的周向应变主要与心肌中层相关[26-27]。心尖肥厚型心肌病主要累及心肌中、外层[28]，而心外膜下心肌细胞的重新排列是最后发生的[29]，故其心尖部的最大周向应变在早期阶段即可下降。本研究推测，在心尖肥厚型心肌病的早期阶段，心肌中层收缩力的下降，会代偿性地引起心内膜下心肌发生重新排列以维持LVEF，而此时心外膜下心肌尚未发生重新排列，且心内膜下及心外膜下心肌均未受损。因此，尽管心内膜下及心外膜下心肌的最大纵向应变较对照组无显著差异，但其差值已经发生了变化，正是这种增大了心内膜下与心外膜下心肌的最大纵向应变维系了心脏 LVEF保持在正常水平，甚至超过正常水平。

总之，伴有宽大倒置T波，且心尖部心肌厚度大于基底部心肌而尚未达到 15 mm的患者，尽管其LVEF仍然保持在相对较高的水平，但心尖部心肌的最大周向应变开始下降，预示着心尖部心肌的周向收缩能力下降。心脏 MRI心肌应变分析可为此类患者提供新的诊断依据及诊断方法。