MRI评估扩张型心肌病患者左心室收缩和心肌纤维化的价值分析

1.郑州大学附属南阳医院南阳市中心医院心血管内科(河南 南阳 473000)

2.南阳医学高等专科学校第一附属医院科室消化1病区(河南 南阳 473000)

刘江波1 仇瑞莉2

扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy，DCM)是由遗传、感染或免疫功能异常等因素引起的混合型心肌病，患者以两侧心室扩大和收缩功能减退为主要特征，随病情进展还可发生进行性心力衰竭、血栓栓塞或猝死等并发症，威胁患者生命安全，文献报道DCM患者基本病理改变为心肌细胞肥大变性和间质纤维化，且心肌纤维化程度与病情严重程度紧密相关，因此准确评估心室收缩功能和心肌纤维情况对临床治疗和改善预后均具有重要意义[1-2]。随着磁共振技术发展和设备改进，心脏磁共振(cardiac magnetic resonance，CMR)在评价心脏结构和功能中逐渐获得广泛应用且准确性较超声心动图更具优势，同时采用磁共振纵向弛豫时间定量(T1mapping)成像技术还可通过测量心肌组织T1值，对心肌纤维化程度进行准确评估[3-4]。本文主要研究MRI评估DCM患者左室收缩功能和心肌纤维化的价值，为进一步推广其临床应用提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年10月至2018年10月我院DCM患者53例为研究组，其中男性36例、女性17例，年龄26～74岁，平均(47.19±10.36)岁，心功能NYHA分级为Ⅰ级8例、Ⅱ级23例、Ⅲ级17例和Ⅳ级5例，纳入标准：①符合中华医学会心血管病学分会《心肌病诊断与治疗建议》中DCM相关诊断标准[5]；②年龄≥18岁；③均完成MRI检查且图像质量符合要求；④患者及家属知晓本研究并签署同意书。排除标准：①伴肿瘤、严重感染或糖尿病等基础疾病；②伴冠心病、肺心病或瓣膜病变等其它心脏疾病。另选取我院同期健康体检者50例为对照组，男性34例、女性16例，年龄20～76岁，平均(47.82±10.54)岁，两组性别及年龄差异无统计学意义(P＞0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1 设备和仪器：Siemens Skyra 3.0T MRI扫描仪；18通道阵列线圈；MRI兼容PERU心电门控板；马根维显对比剂；Medrad SS3.0 MR高压注射器。

1.2.2 扫描和数据处理：受检者者保持平静，采用快速小角度激发成像(FLASH)序列扫描心脏整体形态并获取轴位、冠状位及矢状位心脏图像，然后于矢状位采用西门子DOT定位方法将坐标置于左房中心、主动脉根、右心室角、二尖瓣中心及心尖位置，嘱受检者屏气并快速扫描获取标准左心室长轴二、三及四腔心定位图，另于心尖与二尖瓣中点连线垂直位置获取左心短轴定位图像；CMR检查采用真实稳态自由进动(TrueFisp)序列对左室长轴和短轴进行逐层扫描，参数设置为TR120ms、TE1.7ms、翻转角80°、FOV286mm×350mm、矩阵256×224、层厚8mm、层间距2mm、激励次数0.5；T1mapping扫描采用改良look-locker反转恢复(M O L L I)序列分别于左心室基底部、中部和心尖部3个层面进行采集，参数设置为TR2.8ms、TE1.2ms、层厚8mm、FOV350mm×350mm、翻转角35°、矩阵144×256；经肘静脉推注对比剂马根维显0.2mmol/kg，速率2.0ml/s并采用生理盐水20ml冲洗，延迟10min后采用相位敏感反转恢复(PSIR)序列沿左室长轴和短轴层面逐层采集，参数设置为TR643ms、TE1.6ms、TI300ms、FOV260mm×350mm、矩阵130×256、翻转角20°、层厚8mm；延迟15min后进行T1mapping增强扫描，所用序列和参数同前；将扫描数据导入MMWP VD11图像工作站，由两名经验丰富的影像科医师采用Argus软件进行后期处理和分析，测量左室舒张末期室壁厚度(TDD)、左室收缩末期室壁厚度(TSD)、室间隔基底段厚度(IVS)及左室心肌质量(LVMM)等结构参数以及左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、左室每搏输出量(LVSV)及左室射血分数(LVEF)等功能参数，每项指标均测量3次后取平均值，同时对心肌T1mapping图像进行处理，手动勾画左室心内、外膜，计算左室基底部、中部和心尖部T1值并取平均值。

1.3 统计学方法 数据分析采用SPSS19.0软件，计数资料以率(%)表示，组间对比进行χ2检验，计量资料采用(±s)表示，两组间比较进行独立样本t检验，采用Pearson系数进行相关性分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组左室结构参数比较研究组TDD和TSD低于对照组，LVMM高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.2 两组左室功能参数比较研究组LVEDV及LVESV高于对照组，LVSV及LVEF低于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表1 两组左室结构参数比较

表2 两组左室功能参数比较

表3 心肌T1值与左室结构和功能参数相关性分析

图1-3 男性DCM患者，52岁。图1为四腔心切面舒张末期图像；图2 为四腔心切面收缩末期图像；图3 为短轴层面延迟强化图像，可见左室心肌多发斑点状强化。图4-5 女性DCM患者，49岁。图4 为增强前T1 mapping图像；图5 为增强后T1 mapping图像。

2.3 两组心肌T1值比较 研究组心肌T1值为(1297.62±61.35)ms，较对照组(1204.37±52.46)ms明显升高，差异有统计学意义(t=8.268，P＜0.05)。

2.4 心肌T1值与左室结构和功能参数相关性分析 Pearson系数分析结果显示，心肌T1值与TDD、TSD、LVSV及LVEF呈负相关性(P＜0.05)，与LVEDV和LVESV呈正相关性(P＜0.05)。见表3。见图1-5。

3 讨 论

DCM是心肌病常见类型，好发于30～40岁中年男性，发病率约4‰，早期症状较轻且缺少特异性，病情进展缓慢但不可逆转，是导致心力衰竭和心脏移植的重要原因，并可于疾病任何阶段发生死亡，5年死亡率高达50%[6-7]。目前临床常用于心脏结构和功能评估的影像学检查方法包括CT、B超和MRI等，其中MRI具有多参数、多序列特点，一次扫描即可获得心脏结构和功能多项详细参数，且空间分辨率及可重复性均明显优于超声心动图，同时安全性又优于心脏多层螺旋CT，为现阶段心功能测量“金标准”，对DCM诊断、病情评估和预后均具有重要价值[8]。

目前，CMR测量心脏形态和功能主要采用主要采用屏气电影法完成，可一次性获得整个心动周期多幅图像并逐层计算心脏体积，再以此为基础累计获得心室容积，不依赖于几何假设，而是通过勾画心内膜和外膜真实反映心脏形态和容积，评估心室收缩功能并为临床诊断和病情判断提供参考依据，Andreini等[9]及Okada等[10]均通过测量肌小梁厚度、心肌致密化厚度及室间隔基底段厚度等参数来评估DCM患者左心室结构形态和功能状态，结果显示可有效预判心功能水平，为早期发现和治疗提供参考信息。本研究通过测量TDD、TSD、IVS及LVMM等结构参数以及LVEDV、LVESV、LVSV及LVEF等功能参数对DCM患者左室形态和功能进行全面评估，结果显示与健康对照组相比，DCM患者TDD和TSD减小，LVMM增加，同时LVEDV及LVESV升高且LVSV及LVEF降低，表明DCM患者室壁变薄且质量心室容积增加，这与其心肌细胞普遍肥大变性并伴间质纤维化的病理改变一致，造成左室泵血功能减退和后负荷增加，导致心力衰竭发生并持续进展，与Choi等[11]报道具有一致性。

心肌纤维化指心肌组织中胶原纤维含量增加和成分改变，同时伴随心肌组织排列紊乱，广泛存在于各种心脏疾病并可根据病理和病因不同分为反应性、浸润性和替代性三类，其诊断金标准为心肌内膜活检，但存在创伤和误差较大且无法反映病变累及范围等不足[12]。T1mapping是心肌组织纤维化无创性定量分析方法，通过组织特征性纵向弛豫时间来反映心脏组织病理生理状态，大量研究结果表明，T1mapping检测心肌弥漫性纤维化程度与心内膜活检结果具有密切联系，对评价心肌炎症、水肿及纤维化等病变具有重要价值，同时还可纵向动态观察和评估疾病进展[13-14]。目前T1mapping常用序列包括LL、MOLLI及SHMOLLI等反转恢复序列，本研究采用MOLLI序列在心脏舒张末期反转脉冲之后分别采集11个单次数据并融合分析，可进一步提升检测结果准确性和可重复性，结果显示DCM患者心肌T1值较对照组显著升高，提示DCM患者普遍存在心肌弥漫性纤维化。Yoon等[15]报道显示DCM患者心肌T1值与左室结构和功能密切相关，本研究采用Pearson系数分析分析心肌T1值与左室结构和功能参数相关性显示，心肌T1值与TDD、TSD、LVSV及LVEF呈负相关性，与LVEDV和LVESV呈正相关性，表明心肌纤维化对左室重构和射血功能均存在明显影响，导致心力衰竭、心律失常和猝死发生风险增加，因此准确评估心肌纤维化程度对判断DCM病情严重程度和患者预后均具有重要意义。

综上所述，CMR技术可准确测量DCM患者心脏结构和功能参数，直接判断患者心功能状态，T1mapping可有效反映心肌弥漫性纤维化程度，对DCM临床诊断、病情评估和预后判断均具有重要价值。