磁共振影像学在扩张型心肌病中的应用研究进展*

2022-11-27综述张海波陈元国审校

现代医药卫生 2022年9期

吴鹏综述，任平，张海波，陈元国，赵鑫审校

(雅安市人民医院心内科，四川雅安 625000)

心肌病是一种主要影响心肌的疾病，具有不同的临床表现和自然病史[1-2]，其总发生率达3%[3]。近年来，遗传学的进步使人们对心肌病进行了重新分类[4]。一个特定基因突变可能与几个不同的心肌病有关[5]。通过影像学检查可以更容易识别以下心肌病的形态学分类：与心室增厚相关的最常见的肥厚性心肌病(HCM)，与心室容积增加有关的扩张型心肌病(DCM)，以及与特定特征相关的心肌病，如致心律失常性右心室心肌病、限制性心肌病和未分类心肌病[5-6]。心肌病的诊断是基于医学检查和准确的家族史[7-8]。心肌病的潜在并发症包括心力衰竭、血栓形成、心脏瓣膜问题和心源性猝死(SCD)[9-10]，其中DCM是心肌病中最常见的一类。本文对DCM特点及诊治和预后判断方面的进展进行了综述。

1 DCM概述

1.1流行病学特点 DCM是一种原因未明的原发性心肌疾病，其特征为左或右心室或双侧心室扩大，并伴有心室收缩功能减退，伴或不伴充血性心力衰竭[11]。1975—1984年，在美国明尼苏达州奥尔姆斯特德县进行了对DCM流行率估计的一项研究[12]。该研究以超声心动图、血管造影术或尸检对DCM病例进行评估，结果显示，DCM发生率为0.365‰，且在欧美人群中为1/2 700，其中男女比例为3∶4。DCM的发生率可能因地理和种族差异及所用方法而有所不同[13-15]。来自英国(0.083‰)[16]、意大利(0.070‰)[17]和日本(0.140‰)[14]的研究都报告了类似的DCM发生率。然而，DCM发生率可能被低估，因为这些早期的研究依赖于较旧的且较不敏感的成像方式[18]。最近，HERSHBERGER等[19]使用了一种不同的方法来估计DCM发生率，基于已知的DCM与HCM的比例约为2∶1，同时使用心力衰竭发生率和左心室功能障碍作为替代DCM发生率的估计方法。通过这种方法，估计的DCM发生率更高。对家族性DCM发生的估计也各不相同。对23项研究的荟萃分析发现，DCM发生率估计为23%，范围为2%～65%，提示诊断标准存在显著异质性，且由于更系统的临床筛查，其发生率随时间逐渐增加[20]。2020年，我国分层整群抽样调查9个地区健康人群(8 080例)时发现，DCM发生率为0.19‰[21]。1990年，欧洲报道的DCM 5年病死率为15%～50%。2014年的一项报道显示，767例DCM患者随访52个月的病死率为42.24%[22]。

1.2诊断方法经胸超声心动图在心肌病的诊断和随访中仍占有重要地位[23]。但是，超声心动图作为一种描述心肌组织的方法是有限的。相反，心脏磁共振成像(CMR)不仅是测量体积和心脏质量的“金标准”，而且是唯一一种可以描述组织特征的方法[24-25]。晚期钆增强(LGE)的经典序列证明了心肌纤维化区域的存在。最新的序列，如T1和T2 mapping，可用于测量心肌T1、T2值和细胞外容积(ECV)[26-27]。影像学技术在确定DCM的病理基础方面起着基础性作用。超声心动图是最常用的一线检查技术，是诊断和评价DCM的一种简便工具，其可以估计左心室容积和左心室射血分数(LVEF)，并排除相关的心脏异常，如先天性和瓣膜性心脏病。此外，超声心动图是一种重要的预后分层工具，可以识别心脏重构的许多方面，如功能性二尖瓣反流[28]。

1.3主要病因 DCM可能并不代表一个单一的疾病实体，而是环境和遗传易感性之间相互作用的终末期表现，这一概念正在被接受[29]。编码细胞骨架、肌节、线粒体、桥粒、核膜和RNA结合蛋白的40多个不同基因的突变与DCM的发病有关。LMNA基因(编码层粘连蛋白A/C)的突变可导致高达10%的DCM，其特征是传导系统疾病(房室传导阻滞)，并增加危及生命的室性心律失常的风险[30]。DCM的次要病因包括传染源(特别是经常引起心肌炎的病毒)、毒素(包括长期过量饮酒、化疗药物、可卡因)、自身免疫性和系统性疾病(包括结节病、含铁血黄素沉着症、血管炎、结缔组织疾病)、神经肌肉疾病(如杜氏/贝克肌营养不良)、代谢、内分泌(即库欣病)和营养失调(肉碱、硒缺乏)，以及是否存在持续性快速心律失常和妊娠(围产期心肌病)[7]。

1.4病因筛查及预后由于DCM是指一系列表现为心室扩大伴收缩功能障碍的遗传性和获得性疾病，这样不但可以给予特异性治疗以改善预后，而且还能确定是否需要对家庭成员进行筛查。DCM是心力衰竭最常见的病因，也是心脏移植的主要适应证。此外，DCM与室性心律失常和(或)SCD的风险增加有关。药物和外科治疗的进展显著改善了DCM患者的预后，无心脏移植的DCM患者10年生存率高达85%[28]。左心室逆重构(LVRR)是DCM患者预后的主要决定因素之一，是治疗的关键目标。DCM患者的心脏结构改变包括左心室扩张和壁变薄、左束支传导阻滞、功能性二尖瓣反流、心肌纤维化、其他心腔重构和右心室功能障碍。这些参数的详细特征在DCM患者的预后分层和临床管理方面具有重要作用[29]。

2 DCM相关技术与研究

2.1相关技术 DCM的特征是左心室扩张、薄壁、小梁化、收缩力受损和LVEF降低。目前，LVEF被认为是评判DCM预后最重要的指标之一，相关指南建议对LVEF<35%的症状性心力衰竭患者行植入型心律转复除颤器(ICD)。但是DCM患者出现LVEF降低需要很长时间，如果能有更好的检查方法，在患者还没有出现LVEF降低时，就能早期诊断和治疗，是不是能更好地改善患者预后呢？有研究发现，DCM患者即使早期心脏功能看起来正常，但LGE也可能存在，表明疾病仍在继续。有一种新的观点认为，这代表了疾病的早期阶段，早期治疗可从中受益。虽然人们普遍认为，心律失常风险与左心室功能障碍程度有关，但对于几种遗传性心肌病亚型，心律失常可能是最早的表现[31-34]。因此，单纯使用LVEF来评价DCM患者预后有一定的不足。

近年来，CMR已成为DCM患者诊断、风险分层和管理的基本工具。CMR不仅代表了准确和可重复评估心室容积和功能的“金标准”，而且是唯一提供无创组织特征的技术。利用成像技术，如LGE和定性/定量参数，包括T1、T2和T2*mapping，以及组织特征在DCM继发性病因的鉴别诊断和LVRR概率的评估中是有用的，在指导个体化治疗策略方面具有潜在作用[35-36]。准确和可重复的心脏评估通常包括心室大小定量、心肌壁厚度、心室功能和质量测量。此外，在评价二尖瓣功能性反流方面，速度编码的CMR是一种有用的替代超声心动图的方法，组织特征CMR序列的使用是其病理学的基础。

2.2相关研究有研究显示，与对照组比较，DCM患者心肌T1和ECV值明显增加，且ECV和原发性T1是独立于LVEF和LGE的预后预测因子[37]。此外，在出现LGE之前，增加的固有T1值似乎是不良结果的早期影像学标志[7]。T2弛豫时间的增加是由于心肌组织含水量的增加。许多研究表明，DCM患者心肌含水量会增加。T2 mapping提高了心肌水肿的检出率，具有更高的重复性和临床适用性[38]。LGE的模式可区分缺血性和非缺血性DCM，具有良好的特异性。心肌梗死的特点是在特定的冠状动脉供血区域出现内膜下或跨壁LGE。另一方面，约30%的DCM患者具有非冠状动脉分布的线性中段型LGE，主要位于室间隔内[37，39-40]。此外，心肌纤维化是心脏重构的一个重要参数，具有预后和治疗意义。中壁纤维化是LVEF以外DCM患者病死率和发生率的独立预测因子。心肌纤维化是DCM的病理生理学组成部分，CMR可检测到两种纤维化形式：LGE对应于不可逆替代纤维化；T1 mapping改变对应于间质纤维化。替代性心肌纤维化与收缩功能损害有关，是室性心律失常的潜在基础。ASSOMULL等[41]最早证明DCM中壁纤维化与全因死亡率之间存在显著相关性。即使在校正了年龄、美国纽约心脏病学会心功能分级和LVEF等潜在混杂因素后，这一结果也在进一步的研究中得到证实。在一个对472例DCM患者的中壁LGE预后价值的前瞻性研究中，与无LGE患者相比，LGE的存在和严重程度与死亡概率的增加有关，且LGE患者发生心律失常事件的风险会增加[42]。在一项对发生CMR的核纤层蛋白A/C突变携带者的研究中，典型的88%的LMNA基因突变携带者出现了左心室中隔中层心肌纤维化，与传导异常的存在显著相关。因此，CMR是一个准确的工具，可在左心室重构前早期识别高风险的SCD或严重心力衰竭[43]。LGE的存在可能用于指导ICD植入。对于无LGE的DCM患者，推迟ICD植入可能是合理的，因为即使LVEF<35%，但患者发生LVRR的概率较高，而发生SCD的风险较低。因此，需要进一步的研究来证实CMR在DCM风险分层中的作用，并评估CMR引导的ICD植入是否能够提高DCM患者生存率。然而，CMR参数，如LGE、T1和T2 mapping，作为多参数方法的一部分，有望改善DCM患者临床结局和管理[36,44-45]。在DCM患者中，LGE的存在似乎是主要的不良心血管事件的一个强有力的预测因子，而LGE缺失则表明左心室反向重构[2]。目前研究发现，几十个基因的罕见变异与DCM有关，其中最常见的突变是TTN截断变异(TTNtv)，在15%～20%的DCM病例中可以发现TTNtv[19]。有研究发现，在普通人群中，通过MRI得出的左心室收缩末期容积指数的多基因评分与DCM事件密切相关，即使在TTNtv的携带者中，该评分会影响人的心脏大小和功能[46]。一项DCM超微结构特征的长期预后价值研究发现，左心室壁中层存在线性LGE，提示广泛的纤维化可能是DCM患者心力衰竭复发的预测因子[47]。基于LGE位置的测量能更好地预测DCM患者预后。心室间隔LGE患者的死亡风险最高，而心室游离壁LGE患者与无LGE患者相似。因此，基于心室间隔LGE存在的模型能更好地预测全因死亡率，而心室间隔LGE也与SCD事件的增加相关，心室间隔和游离壁同时出现LGE的患者风险更大[48-50]。