暴发性心肌炎CMR表现

李浩杰 朱慧 夏黎明

急性心肌炎是由感染或非感染病因引起心肌局部或弥漫性急性炎性病变［1］，以病毒感染最常见。暴发性心肌炎（fulminant myocarditis，FM）是急性心肌炎最为严重和特殊类型之一，起病急，病情进展迅速， 患者很快出现血流动力学异常及严重心律失常，并伴有多器官功能衰竭，病死率高，而早期诊疗可显著提高生存率［2-4］。心内膜活检作为诊断心肌炎金标准，因存在取样误差、并发症多，在临床上应用较少。心脏磁共振（cardiac magnetic resonance imaging，CMRI）作为一种安全、非侵入性检查手段不仅可以评估心脏形态、功能情况，而且还可进行准确的心肌组织学特征成像， 可重复性高，对急性心肌炎诊断及预后评估有重要价值［5-8］。

关于 FM 的 CMRI 表现， 文献报道较少［9,10］，以个案分析为主，缺少系统性分析，因此本研究探讨FM 在CMRI 影像学表现。

资料与方法

1.一般资料

回顾性分析本院从 2017年6月～2019年4月在心内科临床拟诊断暴发性心肌炎并接受CMR检查患者的临床及影像学资料。

入选标准：（1）新发提示急性心肌炎临床症状，包括乏力、气促、胸痛，胸闷，发热等；（2）短期内迅速发生急性心力衰竭症状；（3）有严重的血液动力学障碍， 需要高剂量的血管加压剂维持；（4）需要机械循环支持， 包括主动脉球囊反搏或体外膜肺等；（5）选择性冠脉造影排除冠状动脉疾病。

排除标准：（1）具有明确磁共振检查禁忌证或不能配合患者；（2）严重心律失常患者；（3）幽闭恐惧症或对磁共振对比剂过敏患者。

健康对照组： 纳入CMRI 上并无明显结构性心脏疾病，心电图及心肌损伤标志物正常。

临床资料统计包括临床症状、体征，心电图，心肌损伤标志物，心脏彩超及治疗方案等。

2.检查方法

所有受试者均在 3.0 T MR（Magnetom Skyra，Siemens Healthcare，Erlangen，Germany）进行检查，采用18 通道体部线圈，心电门控触发扫描。

CMRI 序列：（1）心脏电影：在长轴（四腔心，两腔心及三腔心）及短轴位采用真实稳态自由进动快速序列，呼吸末屏气进行扫描。主要参数：层厚8 mm，层间距 2 mm，翻转角 55°，视野 360 mm×360 mm，TR 37.68 ms，TE 1.39 ms。（2）水肿序列：采用三反转黑血T2WI 将在短轴及四腔心长轴上进行采集，主要参数如下，TR 2 倍 RR 间期；TE 90 ms；翻转角 160°，层厚 8 mm。（3）延迟增强：按 0.2 mmol/kg推注Gd-DTPA（莫迪思，上海博莱科信谊药业有限公司）7～10 min 后采用 2D 相位敏感反转恢复（phasesensitive inversion recovery，PSIR） 序列进行LGE 扫描，包括左心室短轴及四腔心、两腔心。参数如下： 视野 360 mm×360 mm， 层厚 6 mm，TE 1.43 ms，翻转角 55°，TI 220～350 ms。

3.图像分析

采用美国心脏协会（American Heart Association,AHA）17 分段法将左室壁心肌分16 个节段（除去心尖部）［11］。两位具有丰富心血管MR 经验医师独立分析所有CMR 图像， 当存在不一致意见时，共同协商解决。

左心室功能分析：采用 Siemens Argus 软件分析得出左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF），左心室收缩末容积指数（left ventricular end systolic volume，LVESV），左心室心肌质量指数（left ventricular mass index，LVMi）等心脏功能参数。

评估心肌水肿：采用水肿比（edema ratio，ER），心肌ER=心肌信号强度/骨骼肌（以背阔肌或胸肌为标准）信号强度，ER 大于等于2.0 为心肌水肿阳性［12］，并统计心肌水肿范围（累及节段数）。

心肌坏死评估：延迟强化（late gadolinium enhancement，LGE）图像导入加拿大 Cvi42 专用后处理软件进行分析，统计LGE 分布方式（中层、外层、透壁性）、累及心肌形式（线形、片状、弥漫性）、位置（前壁、室间隔、侧壁、下壁）、节段数，坏死心肌质量及占整个左室心肌百分比。

4.统计学分析

采用SPSS 22 进行统计学分析， 计量资料采用平均值±标准差表示，计数资料用（%）表示。计数资料采用卡方检验分析， 定量参数值进行Kolmogorov-Smirnov 方差齐性检验，采用独立样本t 检验（方差齐时）或 Mann-Whitney U 检验（方差不齐时） 进行比较分析。P＜0.05 认为差异具有统计学意义。

结 果

1.一般临床资料

所有受试者均完成CMRI， 包括29 例临床诊断 FM（男 14 例，女 15 例，年龄 15～72 岁，平均37±16 岁），及 19 位健康志愿者（男 7 例，女 12例，年龄 22～53 岁，平均 31±10 岁）纳入研究（表1）， 其中暴发性心肌炎患者均在病情稳定时急性期行CMRI， 从出现症状到检查平均时间约10 d。26 例患者行主动脉球囊反搏，8 例接受体外膜肺治疗。

疾病组与对照组在年龄、 性别等无明显统计学差异（表1），而实验室检查包括C 反应蛋白、白细胞计数及hs-TNT 及NT-ProBNP 都明显升高（表1），说明暴发性心肌炎患者存在炎症反应，心肌损伤程度及负荷较重。

2.CMRI结果

左心室功能分析： 暴发性心肌炎患者LVEF（47.8±11.4 比 62.1±4.8，P＜0.001）较对照组减低，而 LVESV（65.7±28.7 比 65.7±28.7，P=0.005）明显升高（表2），具有明显统计学差异。此外，暴发性心肌炎组室间隔厚度增加（图1a，1b），约 10.6±1.7 mm，明显高于对照组（7.8±1.4 mm）。

心肌水肿评估：96%患者出现心肌水肿，受累心肌 T2WI 上信号增高（图2a，3a）。与对照组相比，疾病组心肌水肿率明显较高，平均 2.6±0.7，具有统计学差异。疾病组心肌水肿节段占总节段83.2%，患者平均累及水肿节段约13。

表1 FM 与正常对照组临床特征

表2 FM 与正常对照组CMR 特征

心肌LGE 评估：FM 患者心肌 LGE 平均质量16.5 g，占总心肌质量 32.1%，而对照组左室心肌未见明显强化。疾病组共237 节段出现心肌强化，占总节段数49%， 其中室间隔、 下壁累及较多，93%患者出现室间隔 LGE（图2b）。患者 LGE 主要以中外层线性强化为主，38%患者LGE 弥漫性分布（图3b）。

心包、 胸腔积液：85%患者CMR 上出现心包积液，34%患者出现双侧胸腔积液。

讨 论

本研究中，FM 患者常见临床症状包括胸痛、胸闷、乏力等，后病程迅速进展，出现心功能衰竭或恶性心律失常，心肌损伤标志物明显升高，说明此类患者心肌损伤较重，心肌收缩明显减低。

CMRI 技术快速发展，在心肌炎性病变应用越来越广， 对于急性心肌炎诊断及预后评估具有重要价值。CMRI 可以在细胞组织学水平评估心肌炎病理学改变，包括水肿，心肌充血、毛细血管渗漏及心肌坏死及纤维化。2009年路易斯湖标准（Lake Louise Criteria）推荐“T2WI 评估心肌水肿、早期增强（early gadolinium enhancement，EGE）评估心肌充血，LGE 评估心肌坏死及纤维化，三项只要符合两项”即可诊断心肌炎，且文献证明与使用单一CMRI 技术相比，该标准提高了CMRI 诊断准确性［12,13］。文献报道，在传统的路易斯湖诊断标准中去除EGE，并无减低心肌炎诊断准确性，且EGE对心肌炎诊断特异性低， 且图像质量易受呼吸运动及心律不齐影响， 所以本研究未进行早期增强扫描。

图1 女，55 岁， 诊断暴发性心肌炎。a)四腔心电影上心脏收缩功能减低， 室间隔增厚，同时合并心包及双侧胸腔积液；b)短轴电影上基底段室间隔增厚（12 mm） 图2 男，19岁，暴发性心肌炎。a)短轴T2WI 左室心肌信号增高，心肌水肿率为3.7；b)短轴LGE 上室间隔、左室前壁及下壁呈条片强化，以中外层心肌为主，局部透壁强化，室间隔受累及 图3 男，17 岁， 暴发性心肌炎。a)短轴 T2WI 左室心肌弥漫性信号增高，心肌水肿率为 2.1；b)短轴LGE 上左室中外层心肌弥漫性条片强化

心脏形态及功能异常：FM 患者行CMR 检查时，虽临床症状已改善，但在心脏电影观察到，受累心肌节段室壁运动异常， 左室整体收缩功能较正常对照组减低。此外FM 患者出现室间隔厚度增加，文献中也有相似报道，Felker 等［14］发现 11例FM 患者发病时室间隔心肌厚度增加，6 个月后心肌厚度恢复正常， 而常规急性心肌炎患者心肌厚度未见增加。急性期FM 患者心肌厚度增加归因于心肌炎性水肿， 而这一影像学特征有助于鉴别急性非FM。此外，FM 组LVESV 高于对照组，这与前人研究相似，Di Bella 等［15］发现以心衰为表现急性心肌炎患者左室功能减低及心肌重塑较重，患者具有较高的LVESV，而LVEF 减低。本组中，患者LVMI 稍高于对照组， 推测可能与代偿性左室增厚与假性炎性心肌肥大相关［15］，许多研究者认为是急性心肌炎可逆性征象［16］。

心肌水肿：T2WI 上可定性评估局灶性心肌水肿， 当心肌弥漫受累时，ER 大于等于2.0 提示水肿［12］。本组中，96%暴发性心肌炎患者心肌水肿率高于 2.0， 平均2.6±0.7， 且心肌水肿受累节段较多。本研究发现，FM 患者心肌水肿节段明显高于LGE 节段数， 说明 T2WI 较 LGE 较准确反应心肌损伤范围。

心肌坏死：LGE 具有较高的信噪比可显示心肌坏死及纤维化，LGE 诊断急性心肌炎特异度较高，但敏感性和准确性较差。急性心肌炎心肌强化分布部位多样，多数局限于左室下壁、下侧壁中外层心肌。本组中，FM 患者心肌LGE 多以中外层线性强化为主，累及心肌节段较多，多分布于室间隔壁间。此外，38%患者LGE 呈弥漫性分布，说明心肌坏死广泛。值得注意是，93%FM 患者出现室间隔LGE，这与常规急性心肌炎多累计左室下、侧壁为主不同。文献报道［17］，室间隔受累可能与不同病毒感染相关，例如，HPV 病毒不仅感染T 细胞，还容易累及心脏神经及心脏传导系统， 导致心肌收缩力减低及恶性心律失常出现。FM 患者LGE 上心肌强化范围及部位说明，较非FM，心肌坏死范围较广、程度更重，这与此类患者临床症状更重相符合。此外，Natale 等［18］发现心肌炎患者 LGE 分布方式与临床症状及预后密切相关， 如以心力衰竭或心律失常为临床表现LGE 多分布于室间隔壁间，此类患者预后较差，而以急性冠脉综合征临床表现患者LGE 多分布与左心室侧壁心外膜下，此类患者预后较好。Gräni 等［19］研究指出，LGE 与主要心血管不良事件显著相关， 而室间隔及中层LGE 与心血管不良事件关联性最强。

心包积液：本研究中85% FM 患者在CMR 上出现心包积液， 虽然心包积液并非诊断急性心肌炎特异性征象，但可作为活动性心肌炎证据。心包积液是诊断心肌炎的有价值征象， 不包括在路易斯湖标准中。Lurz 等［20］发现与 LLC 相比，增加心包积液作为新的标准（心包积液，水肿，充血和细胞损伤，符合三种可诊断心肌炎）并没有明显改善诊断符合率。

本研究局限性：（1）尽管纳入患者临床及CMR诊断暴发性心肌炎，但缺乏心肌炎诊断金标准“心内膜活检”，无法进行心肌组织病理学验证。（2）本研究病例数较少，无法根据LGE 强化方式分组进行比较分析。

FM 临床少见，在CMR 上有一定特征表现：心脏收缩功能减低，受累心肌水肿增厚，心肌水肿及坏死范围较广、程度较重，多数累及室间隔，常合并心包积液。