基于磁共振心肌特征追踪成像评估扩张型心肌病左心室心肌应变力的研究

2022-08-02余竹萍江时忠汪子平吴秀芬

心电与循环 2022年4期

余竹萍江时忠汪子平吴秀芬

心肌病是一组异质性心肌疾病，其发病原因与多种因素有关，一旦发生多数不可逆转，可出现心脏收缩或舒张功能的改变，严重者可出现进展性心力衰竭和心血管性死亡[1]。扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy，DCM）是最常见的原发性心肌病类型之一，约占心肌病的70%~80%，以左心室或双心室扩张伴收缩功能损伤为主要病理学特征，患者多表现为气短、水肿等充血性心力衰竭症状[2]。DCM 是引发心力衰竭的第三大原因，患者预后较差，确诊后5 年总体生存率仅为5%[3]，因此，早发现、早治疗十分重要。左心室心肌收缩力是判断左心室功能的重要指标，目前临床多采用左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）来评估左心室功能[4]。随着影像技术的不断发展，心脏磁共振成像逐渐应用于心血管疾病领域[5]。本研究利用磁共振心肌特征追踪成像（magnetic resonance myocardial feature tracing，MR-FT）技术定量评估DCM 左心室心肌应变力，并探讨左心室心功能参数与心肌应变力参数的相关性，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象选取衢州市中医医院2019 年6 月至2020 年10 月收治的65 例DCM 患者为DCM 组，所有患者符合《中国DCM 诊断和治疗指南》相关诊断标准[6]，即磁共振成像显示心室扩大，心肌收缩功能减弱（LVEF＜50%）；排除患有高血压心肌病、瓣膜病、冠心病、先天性心脏病等严重心血管疾病者。选取同期在同院体检的50 名健康志愿者为对照组，所有体检人员心电图、超声心动图、心脏磁共振成像检查均无异常，既往无心血管疾病史。两组对象性别、年龄、体重指数等一般资料比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）；而心率比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。本研究经衢州市中医医院医学伦理委员会审查通过（批准文号：2018400），所有入组对象签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 MR-FT 检查使用美国GE 公司OptimalMR 360 型1.5T 磁共振成像仪，配有18 通道表面相控阵线圈。检查前训练患者吸气和屏气，检查时正确连接无线心电门控，确保在平静状态下进行心脏形态检查，不受呼吸运动和心跳的影响。以真实稳态自由进动成像序列进行检查，以快速小角度激发成像序列获取心脏横轴面、冠状面及矢状面图像，然后定位扫描矢状面图像，获取心脏假短轴位图像（图像覆盖心尖至主动脉根部）。在假短轴位图像上定位心尖、二尖瓣中心、左心房中心、右心室角、主动脉根部位置，获得左心室长轴（二、三、四腔心）以及短轴位电影成像。采集参数：视野340 mm×250 mm，矩阵256×205，重复时间45.64 ms，回波时间1.43 ms，翻转角80°，层厚8 mm。

表1 两组对象一般资料比较

1.2.2 参数获取将获取图像传输至后处理工作站，由2 名经验丰富的影像科医师应用CVI 42.0 软件分析图像。选择左心室短轴层面心腔面积最小和最大的图像作为心室收缩末期、舒张末期的图像。手动勾选所有层面左心室心内膜和心外膜轮廓，测定左心室心功能参数，即LVEF、收缩末期容积、舒张末期容积、每搏出量、排出量、左心指数；通过自动追踪每一个心动周期左心室心肌轮廓，测定左心室心肌应变力参数，即全局径向峰值应变（global peak radial strain，GPRS）、全局纵向峰值应变（global peak long strain，GPLS）、全局周向峰值应变（global peak circumferential strain，GPCS）。

1.3 统计学处理采用SPSS 20.0 统计软件。正态分布的计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t 检验；非正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用秩和检验，计数资料组间比较采用χ2检验。DCM 患者心功能参数与心肌应变力参数的相关性分析采用Pearson 相关。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组对象心功能参数比较 DCM 组患者收缩末期容积、舒张末期容积均明显高于对照组，LVEF、每搏出量、排出量、左心指数均明显低于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

2.2 两组对象心肌应变力参数比较 DCM 组患者GPRS 明显低于对照组，GPCS、GPLS 均明显高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表3。

2.3 DCM 患者心肌应变力参数与心功能参数的相关性 DCM 患者GPRS 与LVEF、每搏出量、排出量、左心指数均呈正相关（均P＜0.05），与收缩末期容积、舒张末期容积均呈负相关（均P＜0.05）；GPCS、GPLS 与LVEF、每搏出量、排出量、左心指数均呈负相关（均P＜0.05），与收缩末期容积、舒张末期容积均呈正相关（均P＜0.05），见表4 和图1（插页）。

3 讨论

心脏磁共振成像是一种诊断心脏和大血管疾病的无创技术，由于其扫描视野大，可获得多方位、多角度的斜断面图像，能准确定义心内膜边界，对心脏结构及功能进行全面评估，但是需要通过视觉观察来评估室壁运动情况，而不同评估者的观察结果可能存在差异[7]。既往临床上多使用磁共振标记成像技术评估心肌应变，但是需要扫描专用序列和使用特定分析软件，且手动分析所需时间较长，因此限制了其在临床中的应用[8]。MR-FT 是近年来发展的一种新型技术，不需额外扫描序列和标注目标，可以直接应用真实稳态自由进动成像序列对心肌整体做功、局部运动和功能进行无创性定量评估，测量GPRS、GPLS 和GPCS 等参数[9-10]。MR-FT 还克服了既往心肌标注技术、激发回波技术等方式序列扫描时间长、空间分辨率低、径向应变数据缺失等缺陷，具有半自动、快速、可重复的特点，可以更精准地反映左心室功能和运动情况[11]。目前，MR-FT 已广泛用于心血管疾病的诊断、治疗和预后评价[12-13]。

心肌应变力是指心肌收缩后长度与初始长度的比值，能准确反映心室收缩期肌纤维长度变化情况，常用于评估心血管疾病患者的心肌机械运动和变形情况。左心室包括纵向肌束、周向肌束，其中纵向肌束位于心内外膜周围，在心尖和基底部形成螺旋结构，而心尖与基底部存在周向肌束环绕于心室轴位，肌纤维可产生纵向、周向、径向3 个方向的应变力来反映心肌变形情况[14]。本研究结果显示，DCM 组患者GPRS 明显低于对照组，GPCS、GPLS 均明显高于对照组，差异均有统计学意义；提示DCM 患者左心室整体功能存在损伤，与Kono 等[2]研究结果一致。笔者分析原因，主要是由于DCM 患者左心室呈球形扩大，肌束角度趋于水平，从而导致心肌应变力降低。同时，左心室压力增加、心肌变薄导致的肌纤维变化能力减弱，也是引起心肌应变力降低的原因之一[15]。相比于GPLS、GPCS，DCM 患者GPLS 变化更大，提示DCM 患者左心室径向运动的损伤较周向及纵向运动严重，这是因为纵向和周向应变力发生于肌纤维方向的肌小结的主动收缩，而径向增厚肌在纤维重排下产生，是纵向运动和周向运动两者共同作用下的结果，因而GPLS 变化更大。本研究结果显示，LVEF 为（17.48±3.05）%，GPCS 为（-8.77±1.84）%，与Del-Canto 等[16]报道的数据（LVEF 26.4%，GPCS -12.7%）存在差异，可能与本研究DCM 患者病情更严重有关，同时也提示DCM 患者心肌功能障碍程度可能与心肌应变力有关。本研究进一步作相关性分析，结果发现DCM 患者GPRS、GPCS、GPLS 与心功能参数呈一定的相关性，提示基于MR-FT 评估DCM 左心室心肌应变力，可在一定程度反映心功能损伤程度。