心脏磁共振T2- mapping 定量技术在急性心肌炎诊断中的应用价值

熊俊峰 朱希松 江朝根 徐亮 何小龙 王春艳 王远成

急性心肌炎是一种心肌损伤性疾病，临床表现不一，轻者可无明显症状，重者可能暴发充血性心力衰竭、心源性休克，甚至引发猝死[1]。在引起年轻患者心源性猝死的病因中，急性心肌炎所占比例高达42%，早期诊断心肌炎并判断损伤程度对制定治疗方案和改善预后非常重要[2]。心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）是用于诊断心脏和大血管病变的无创成像技术，扫描视野大、分辨率高、功能丰富，适用于各年龄阶段，其中延迟强化技术可检测心肌活性，评估不良事件风险[3-4]。CMR 心肌定量评估技术现已逐渐用于临床研究。 研究显示，T2-mapping 定量技术可通过测量心肌梗死患者心肌T2值评估心肌损伤程度[5]。本研究旨在探讨CMR T2-mapping 定量技术在急性心肌炎诊断中的应用价值,现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2015年4月至2020年9月在衢州市人民医院就诊的急性心肌炎患者74 例作为观察组，其中男41 例，女33 例，年龄22～47（34.39±6.27）岁；体重指数18～29（23.10±2.83）kg/m2。根据扫描图像有无延迟增强（late gadolinium enhancement，LGE） 分为LGE 亚组32 例和无LGE 亚组42例。纳入标准：（1）符合急性心肌炎诊断标准[6]，即表现为胸闷、胸痛、发热、乏力等临床症状，且至少符合下列一项条件：心肌损伤标志物心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）、心肌肌钙蛋白T（cardiac troponin T，cTnT）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase MB，CK-MB）升高；心电图异常；心脏超声提示心肌收缩功能减弱。（2）年龄≥18 岁。（3）入院当日完成CMR 常规检查、T2-mapping 序列成像和LGE 扫描，且图像清晰，可用于临床分析。（4）MRI 检查前未服用治疗心肌炎、心内膜炎等可能影响检查结果的相关药物。排除标准：（1）合并高血压、冠心病、心脏瓣膜疾病、感染性心内膜炎等其他心脏疾病；（2）因心律不齐、呼吸配合不佳导致图像质量差的患者。选择同期50 例健康体检者作为健康对照组，其中男27 例，女23 例，年龄20～46（32.94±7.37）岁；体重指数18～27（22.21±2.43）kg/m2。两组对象性别、年龄、体重指数比较，差异均无统计学意义（均P ＞0.05）。本研究经医院医学伦理委员会审查通过（批准文号：KT2021-007），两组对象均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 CMR 检查 应用德国西门子3.0T（Magnetom Skyra）MRI 扫描仪，搭配18 通道相控阵体表线圈，扫描中联合应用呼吸门控和心电门控技术，对比剂选用钆喷酸葡胺注射液（北京北陆药业股份有限公司，国药准字：H10960045，规格：20 mL）。检查前进行屏气训练以减少呼吸运动伪影，采集常规定位像、延迟增强序列、短轴T2-mapping 序列。T2-mapping序列成像：常规心脏形态学扫描后，通过标准两腔、四腔定位为短轴位，对比剂增强前，复制扫描左室短轴位诸层，扫描参数：采集窗口562 ms，层厚6.0 mm，层间距1.6 mm，视野360 mm×288 mm，回波时间1.12 ms，重复时间239.69 ms，触发延迟322 ms，翻转角12°，体素1.9 mm×1.9 mm×8.0 mm。对比剂延迟扫描：以1.5 mL/s 流率注射对比剂0.2 mL/kg，延迟8 min 采集两腔心、四腔心、短轴层面，扫描参数：矩阵192×256，视野289 mm×365 mm，回波时间3.22 ms，重复时间604 ms，反转时间280 ms，翻转角25°，层厚8 mm。

1.2.2 图像分析及左心室功能参数的获取 扫描后图像自动传输至后处理工作站，利用短轴位3D 模块对左心室短轴位电影序列图像进行舒张末期、收缩末期心内膜分割，获取左心室功能参数：左心室舒张末期容积（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左心室舒张末期容积指数（left ventricular end diastolic volume index，LVEDVi）、左心室收缩末期容积（left ventricular end systolic volume，LVESV）、左心室收缩末期容积指数（left ventricular end systolic volume index，LVESVi）、每搏量（stroke volume，SV）、每搏量指数（stroke volume index，SVi）。应用T2-mapping 定量技术测量T2值：半自动勾画不同层面心肌内外膜感兴趣区，勾画不准确时手动矫正（避免勾选心外膜脂肪组织和心腔血池），软件自动计算对应层面T2值（左心室各层心肌的平均值）。由2 名经验丰富的影像科医师负责图像分析，以双方测量的均值作为最终结果。

1.2.3 血清学检测 采集患者入院后4 h 内的静脉血，离心取上清液，使用日本日立LABOSPECT 008 AS 全自动生化分析仪检测cTnI、cTnT、CK-MB 水平。

1.3 统计学处理 采用SPSS 21.0 统计软件，计数资料组间比较采用χ2检验；计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t 检验；采用Pearson 相关分析T2值与心肌损伤标志物的相关性。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组对象左心室功能及T2值比较 见表1。

由表1 可见，观察组LVEDV、LVEDVi、LVESV、LVESVi、SV、SVi、T2值均高于健康对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表1 两组对象左心室功能及T2 值比较

2.2 LGE 亚组、无LGE 亚组、健康对照组T2值比较LGE 亚组、无LGE 亚组、健康对照组患者T2值分别为（76.04±9.47）、（71.46±5.96）、（65.29±8.74）ms，LGE 亚组和无LGE 亚组T2值均高于健康对照组，LGE 亚组T2值高于无LGE 亚组，差异均有统计学意义（t=6.394、4.677、2.522，均P＜0.05）。

2.3 观察组患者T2值与cTnI、cTnT、CK-MB 的相关性 观察组患者入院时cTnI、cTnT、CK-MB 水平分别为（6.72±0.84）ng/L、（2.63±0.62）ng/L、（36.90±4.73）U/L。观察组患者T2值与cTnI、cTnT、CK-MB的相关性见图1。

由图1 可见，观察组患者T2值与cTnI、cTnT、CK-MB 水平呈正相关（r=0.513、0.522、0.558，P＜0.05）。

图1 观察组患者T2 值与肌钙蛋白I（cTnI）、肌钙蛋白T（cTnT）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）的相关性散点图（A：T2 值与cTnI；B：T2 值与cTnT；C：T2 值与CK-MB）

3 讨论

急性心肌炎是指心肌局部或弥漫性的炎性病变，心内膜心肌活检术是该病的权威诊断技术，但是由于心内膜活检属于有创检查，并发症发生风险高、检测成本高，限制了临床应用，目前多以实验室检查和流行病史作为诊断依据[7]。随着影像技术的发展，T2-mapping 定量技术凭借快速、高效、准确的特点进入临床视野。T2-mapping 定量技术成像原理是通过多回波快速自旋回波序列，在单个重复时间内采集不同回波时间的成像数据，具有扫描时间短、可重复性高的特点[8]。目前，此项技术已经广泛用于定量评价关节软骨损伤和退变、腰椎退变的评价分析[9-10]。在心脏疾病领域，T2-mapping 定量技术可用于急性缺血性心肌损伤评估、急性心肌梗死的诊断和再灌注出血监测，此类患者主要表现为心肌T2值升高，水肿严重者可出现T2-mapping 伪彩图色阶差异等表现[11]。

国外学者将T2-mapping 定量技术用于心肌炎和应激性心肌病患者的心脏评估，相比于电影成像，此项技术能够检测出更广泛的受累心肌，并且认为其能够替代平稳式稳态自由进动序列用于心肌炎心脏评估[12]。Park 等[13]认为，T2-mapping 定量技术不仅能够定量评估心肌水肿程度，同时还能减弱因呼吸伪影、心肌与血池分界欠清晰等导致的图像模糊，能够更加清晰的显示心肌形态和信号变化。本研究测量急性心肌炎患者心肌T2值，对其组织学特性进行分析，结果显示，急性心肌炎患者心肌T2值明显高于健康人群，这与Spieker 等[14]研究结果趋势一致。人体组织T2值反映的是自由水分子之间能量交换的能力，其数值主要与水分含量、蛋白多糖、胶原含量和排列方式有关。当出现心肌炎性损伤时，心肌细胞内外离子重新分布，钠离子加速内流，心肌组织水分含量增加，从而T2值升高。持续性心肌炎性损伤会导致心肌细胞溶解坏死，心肌间质作出反应性修复，出现心肌纤维化，此时毛细血管密度降低，对比剂钆剂代谢速度减慢，纤维化区域显示延迟增强。由于纤维化区域的通透性增加，其含水量高于非强化区，因而LGE 亚组患者T2值高于无LGE 亚组。

Radunski 等[15]认为，T2值能够动态监测心肌损伤变化，可用于评估危险程度分级。cTnI、cTnT、CK-MB 是诊断急性心肌炎的常用心肌标志物，在判定心肌损伤程度方面同样有重要价值。本研究观察了T2值与心肌损伤标志物的关系，急性心肌炎患者T2值与cTnI、cTnT、CK-MB 水平呈正相关，说明心肌T2值在评估心肌损伤程度方面有潜在应用价值。相较于刘钢等[16]测量的心肌组织T2值，本研究测量的T2值略高，这可能与患者年龄不同、病情程度不同以及扫描仪器参数不同有关。尽管本研究取得了初步成果，由于本研究样本量有限，相关研究较少，确切应用价值仍待进一步研究。

综上所述，CMR T2-mapping 定量技术测量心肌组织T2值可用于急性心肌炎的诊断和损伤程度评估，且无需对比剂，推荐用于肾功能不全、对比剂过敏的疑似急性心肌炎患者。