常見輔助檢查在心肌炎診斷及預(yù)后評估中的研究進展

胡瑭，鄧國蘭

( 重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科，重慶 400016)

0 引言

心肌炎是由組織學(xué)、免疫學(xué)和免疫組織化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)診斷的心肌炎性疾病[1]。由于心肌炎患者常伴有許多非特異性癥狀，臨床表現(xiàn)形式多樣，易誤診、漏診，故對其正確診斷仍具有挑戰(zhàn)性[2]。而且隨著急性冠脈綜合征發(fā)病年齡逐漸呈現(xiàn)年輕化，一些常規(guī)輔助檢查的表現(xiàn)也與心肌炎十分相似，導(dǎo)致臨床上容易混淆并且難以鑒別[3]。因此診斷心肌炎仍存在困難[4]。

病毒性感染是導(dǎo)致心肌炎最常見的原因，其他病因包括細(xì)菌和寄生蟲感染、毒素、藥物反應(yīng)、自身免疫性疾病、結(jié)締組織疾病、肉芽腫性疾病、巨細(xì)胞心肌炎和結(jié)節(jié)病等[5-6]，其發(fā)病率呈上升趨勢[7]。心肌炎占兒童和青少年猝死原因的12%[8]。2015年，全球成人急性心肌炎的發(fā)病率約為156萬例[9]，但是臨床上心肌炎易被漏診、誤診，故其真實發(fā)病率可能被低估。

臨床上診斷心肌炎的方法主要包括患者臨床癥狀、體征、實驗室檢查、病原學(xué)檢查、心電圖及超聲心動圖檢查等。近年來，隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷進展，CMR由于其獨特的直接反應(yīng)心肌壞死、纖維化和水腫的能力，現(xiàn)在被認(rèn)為是無創(chuàng)評估疑似心肌炎患者的首要工具[10]，正越來越多地用于診斷和評價臨床上疑似心肌炎的患者[11]。

下面主要對心電圖、超聲心動圖及CMR在心肌炎診斷和預(yù)后評估方面的應(yīng)用價值進行綜述。

1 心電圖

心電圖檢查是記錄心肌電活動的技術(shù)，因具有檢查方便、經(jīng)濟、實惠等優(yōu)勢而普遍應(yīng)用于臨床，心肌炎的心電圖表現(xiàn)沒有特異性，敏感性也不高[12-13]，有研究[14]表明心電圖對心肌炎的敏感性僅為47%。雖然心電圖檢查對心肌炎的敏感性及特異性均不高，但是作為一種篩查手段在臨床上廣泛應(yīng)用。心肌炎的典型心電圖變化是非特異性ST-T改變或異常Q波[15]，也可以發(fā)生傳導(dǎo)阻滯以及室性和室上性心律失常等。

最近，國內(nèi)外學(xué)者研究了心電圖參數(shù)在心肌炎患者中的預(yù)后價值。Ukena[13]等發(fā)現(xiàn)QRS時間的增加是疑似心肌炎患者心臟死亡或心臟移植的獨立預(yù)測因素，而QTc延長、QRS電軸的異常及心室異位搏動也與臨床不良結(jié)果有關(guān)，但并不是獨立的預(yù)測因素。Chen[16]等在193例心肌炎患者的研究中發(fā)現(xiàn)，QRS-T夾角是心肌炎合并心力衰竭和死亡的預(yù)測因子。譚振宇[17]等的研究表明，QRS-T夾角是重癥病毒性心肌炎患者發(fā)生嚴(yán)重室性心律失常的預(yù)測因素，具有較高的敏感性及特異性(92.68%、74.36%)。QRS-T夾角增大可以反映心室去極化和復(fù)極化之間的不匹配，這可能是心肌炎患者發(fā)生室性心律失常和心臟不良事件的潛在原因[18]。所以，心電圖可以對患者進行危險分層，有研究[19]也指出，心電圖是對疑似心肌炎患者進行危險分層的一種容易獲得的工具。但是需要注意的是，上述提到的與心肌炎有關(guān)的心電圖異常也與其他心血管疾病的不良結(jié)果有關(guān)，并不是心肌炎的特異性表現(xiàn)[20]。

2 超聲心動圖

超聲心動圖經(jīng)濟、簡便，可快速對全心結(jié)構(gòu)及功能做初步判斷，超聲心動圖有助于排除瓣膜病、原發(fā)性心肌病等非炎癥性心臟病[21]，可以評估心房和心室大小、室壁厚度、心室收縮和舒張功能以及心包積液。心肌炎在超聲心動圖上的表現(xiàn)也沒有特異性，可以發(fā)生階段性室壁運動異常、心室功能障礙等。左室收縮功能障礙比較常見，而右室功能障礙相對少見。有研究[22]表明，右室功能障礙是心肌炎患者死亡或需要心臟移植的最有力的預(yù)測因素。Felker[23]等研究了暴發(fā)性和急性心肌炎患者在超聲心電圖的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)兩者的超聲心動圖表現(xiàn)存在差異，前者心室無擴張、室壁增厚，而后者心室擴張明顯、室壁厚度正常，并且在六個月后的隨訪中暴發(fā)性心肌炎患者的心室功能有顯著改善，表明超聲心動圖不僅有助于心肌炎分類，而且在預(yù)后方面有一定的價值。

超聲心動圖由于空間分辨率較低且觀察者間存在較大的差異，可能會影響觀察結(jié)果的可信度[24]。部分輕癥心肌炎患者超聲心動圖可表現(xiàn)正常，而且超聲心動圖不能直接反應(yīng)心肌灌注情況，也不能反映心肌炎損傷的部位及受損程度[25]。

3 心臟磁共振

CMR因其具有較高的空間分辨率及良好的可重復(fù)性，是心臟功能參數(shù)測量的“金標(biāo)準(zhǔn)”[26]，以其一站式檢查心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能、心肌灌注和心肌組織活性的優(yōu)點，在心血管疾病診斷中發(fā)揮日益重要的作用。近年來，隨著T1 mapping、T2 mapping等新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，定量分析心肌病變及量化診斷指標(biāo)逐漸成為可能[27]，CMR在早期診斷心肌炎、指導(dǎo)治療及評估預(yù)后等方面有重要的臨床價值。

3.1 心肌炎CMR診斷標(biāo)準(zhǔn)

2009年根據(jù)專家共識[28]制定了心肌炎磁共振診斷標(biāo)準(zhǔn)即路易斯湖診斷標(biāo)準(zhǔn)(Lake Louise Criterion, LLC)，成像序列主要側(cè)重于傳統(tǒng)的成像CMR技術(shù)，T2WI序列，早期釓劑強化(early gadolinium enhancement,EGE)和LGE序列中至少2個序列呈陽性表現(xiàn)即可診斷心肌炎，分別對應(yīng)于水腫、充血和壞死/纖維化?，F(xiàn)有研究數(shù)據(jù)[29]顯示，使用這些標(biāo)準(zhǔn)的診斷準(zhǔn)確率為78%，陽性預(yù)測值為91%。此外，左室功能障礙和心包積液被認(rèn)為輔助診斷心肌炎的一個重要間接征象[30]。

2018年新的路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)中對于陽性征象做了修改，增加了新的mapping參數(shù)技術(shù)[31]，即建議使用至少一個水腫敏感技術(shù)(T2WI或T2 mapping)和至少一個基于T1的序列(T1 mapping、細(xì)胞外容積（extracellular volume fraction,ECV）或LGE)，該方法可以提高診斷心肌炎的特異性。

3.1.1 T2WI序列

水腫是所有軟組織感染的標(biāo)志，心肌炎急性期心肌細(xì)胞水腫，T2WI信號明顯增高[32]。心肌炎心肌水腫主要分布在心外膜下且呈非冠狀動脈分布[33]。在磁共振圖像上，心肌信號/骨骼肌信號≥2提示心肌炎癥[28]。然而當(dāng)心肌出現(xiàn)彌漫性炎癥或者在炎癥局限在心肌很小部分的情況下，T2WI的應(yīng)用價值不大。有研究數(shù)據(jù)[34]顯示T2WI對急性心肌炎的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為63%、76%和68%。一些研究表明，T2WI高信號是心肌炎癥反應(yīng)的一個短暫特征，病程不同，發(fā)生率也不同[35-36]。有研究[37]表明，T2WI信號異常與主要心臟不良事件有一定的相關(guān)性，但并不像LGE那樣具有很強的預(yù)測能力。

3.1.2 EGE序列

早期釓增強被認(rèn)為是急性炎癥時組織充血表現(xiàn)，其機制是炎癥局部毛細(xì)血管擴張、血流量增加和血管通透性增加，使早期清除時對比劑滯留增加所致。EGE在2009年的LLC中被定義為：以骨骼肌為參考標(biāo)準(zhǔn)，增強前后心肌信號強度比值≥4.0或當(dāng)骨骼肌發(fā)生炎癥時，心肌絕對增強值超過45%時提示心肌充血[28]。雖然早期釓增強包括在2009年LLC診斷標(biāo)準(zhǔn)中，但有研究表明取消EGE這個指標(biāo)似乎沒有改變心肌炎的診斷準(zhǔn)確性[38]。因此，2018年LLC中沒有將EGE作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.3 LGE序列

釓劑延遲強化被認(rèn)為是非侵入性評估心肌纖維化的金標(biāo)準(zhǔn)[39]。釓是一種惰性細(xì)胞外對比劑，在心肌細(xì)胞膜完整時只能通過血管進入心肌細(xì)胞間隙，且快速廓清。延遲強化機制主要包括：①心肌炎時由于心肌細(xì)胞完整性遭到破壞，對比劑可順利進入細(xì)胞內(nèi)部并逐漸聚集，形成延遲強化。②病程后期，心肌纖維化和心肌細(xì)胞壞死共同導(dǎo)致細(xì)胞外間隙的增寬，可以容納更多的對比劑，亦可表現(xiàn)出延遲強化特點。心肌炎患者的LGE常位于心外膜下和肌壁間，其分布與冠狀動脈走行關(guān)系不大，而且隨著疾病的治療可以逐漸減輕甚至消失[40]。在心臟MRI技術(shù)中，LGE在評估預(yù)后方面具有重要價值。Grün[41]等在220多例經(jīng)活檢證實的病毒性心肌炎患者的研究中證實了LGE是全因死亡率和心臟死亡率的最佳獨立預(yù)測因子，并提出LGE可能對心肌炎患者的無創(chuàng)風(fēng)險分層有用。而且在他們的研究者中，未發(fā)生心源性猝死的患者均沒有出現(xiàn)LGE，即使左室功能嚴(yán)重受損( LVEF<35% )。Schumm[42]等在一項針對400多名疑似心肌炎患者的研究中表明，在LGE上顯示有心肌瘢痕的患者心室更大且LVEF更差。最近的研究表明，LGE的位置也具有預(yù)后價值，LGE位于心肌中層或者累及前室間隔是心肌炎患者發(fā)生心臟不良事件的最大預(yù)測因素[43]。LGE陽性一般以同層面正常心肌信號強度作為參照來判斷心肌有無延遲強化，與T2WI相似，當(dāng)心肌出現(xiàn)彌漫性纖維化時，由于缺乏正常心肌信號作為對比，其診斷價值受限。

3.1.4 定量mapping技術(shù)

T1和T2弛豫時間是組織的MR特性，與其內(nèi)在組織特征、周圍的生物環(huán)境和外在因素，包括用于生成它們的硬件及軟件相關(guān)[44]。因為T1 mapping和T2 mapping對檢測組織中液體含量的增加非常敏感，所以它們都是檢測心肌炎癥的理想方法[45]。T1值作為心肌的固有特性，可定量反映心肌組織水含量、間質(zhì)彌漫纖維化和膠原含量[46-47]。急性心肌炎T1弛豫時間延長的原因主要包括：①炎癥充血水腫導(dǎo)致心肌細(xì)胞含水量的增加；②細(xì)胞內(nèi)外鈉和鉀分布的變化可能影響質(zhì)子的運動自由，導(dǎo)致缺血組織T1值的延長[48]。Ferreira[49]等比較了50例疑似心肌炎患者T1 mapping與T2WI的診斷準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)T1 mapping更加敏感，而且在心肌炎中與黑血T2WI、亮血T2WI和LGE序列診斷準(zhǔn)確率相仿(91%與67%、64%、83%)。劉鋼[50]等研究了T1 mapping序列對心肌炎的診斷價值，表明T1 mapping序列比黑血T2WI和LGE序列診斷心肌炎的敏感性和準(zhǔn)確性高(91.5%與50.3%、73.1%；90.4%與64.2%、83.0%)，而且在定量分析彌漫性及局灶性病變方面更有優(yōu)勢。Mapping技術(shù)能夠檢測輕微及彌漫性心肌纖維化，是對LGE成像不足的補充[10]。

同T1值類似，心肌T2值也可以作為鑒別正常和病變心肌組織的參數(shù)，可用來評價急性心肌炎患者的心肌水腫程度。有研究[51]也發(fā)現(xiàn)與T2WI相比，T2 mapping檢測心肌水腫更為敏感，并可以提高心肌炎的診斷準(zhǔn)確性。牟俊[52]等的研究發(fā)現(xiàn)，急性心肌炎患者T2值升高，T2 mapping可以評價心肌水腫的范圍和損傷程度。T2 mapping在鑒別診斷中也有重要價值，劉新峰[53]等的研究表明，T2 mapping技術(shù)可以通過定量分析T2值來鑒別急性心肌炎和急性心肌梗死，其敏感性、特異性及準(zhǔn)確度分別為 92.9%、96.4%、94.6%。Spieker[54]等的研究發(fā)現(xiàn)T2值可以預(yù)測疑似心肌炎患者的主要不良心臟事件和再住院率，從而有利于急性心肌炎危險分級，并且可作為監(jiān)測心肌炎患者心肌損傷的新方法。劉鋼[55]等研究了CMR不同參數(shù)對急性心肌炎的診斷效能，表明T1 mapping聯(lián)合T2 mapping診斷急性心肌炎的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為90.5%、100%、95.5%，均高于路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)。此外，T1 mapping或T2 mapping與LGE聯(lián)合應(yīng)用時能進一步提高診斷效能。Bohnen[56]等在40多例急性心肌炎的隨訪中發(fā)現(xiàn)，初始心肌T1值和T2值會隨著心肌炎的愈合而趨于正常，因此可以鑒別心肌炎的急性期和愈合期。

綜上，Mapping技術(shù)可以定量分析心肌炎患者心肌組織特征，在心肌炎定量診斷、疾病分期及預(yù)后評估方面中具有較大的應(yīng)用價值，具有很好的發(fā)展前景，需要進行更多的研究來全面驗證參數(shù)技術(shù)。

3.1.5 CMR評價心功能

CMR電影成像技術(shù)對于評價心房、心室的形態(tài)及功能具有重要意義，常用于的序列是平衡穩(wěn)態(tài)自由進動序列(balance steady-state free precession,bSSFP)。與超聲心動圖相似，心肌炎在這些序列上的表現(xiàn)也是非特異性的，包括收縮/舒張功能障礙、室壁運動異常和心室擴大等。此外，這個序列還可以識別心包積液。與超聲心動圖相比，CMR高質(zhì)量的圖像能提供心室多方向、多參數(shù)的形態(tài)學(xué)和功能學(xué)信息[57]，比如收縮末期容積(end-systolic volume,ESV)、舒張末期容積(enddiastolic volume,EDV)、射血分?jǐn)?shù) (ejection fraction,EF)、心肌質(zhì)量(myocardial mass,MM)和心室心肌質(zhì)量指數(shù)(ventricular mass index,VMI)等。有研究[33]表明，EF的降低與心臟不良事件有很強的關(guān)聯(lián)。

綜上所述，心肌炎由于其臨床表現(xiàn)的非特異性及病因的多樣性，容易存在誤診、漏診。本文主要介紹了心肌炎在心電圖、超聲心動圖及CMR中的表現(xiàn)，以及這三種技術(shù)在心肌炎中診斷、鑒別診斷及評估預(yù)后方面的價值。心電圖是最常用且最重要的檢查方法，可以發(fā)現(xiàn)心肌電活動的異常，但缺乏一的特異性，常常作為一種篩查方法。超聲心動圖能快速初步判斷心功能，但不能反映心肌炎損傷部位及程度，而且對預(yù)后判斷的指導(dǎo)意義不足。CMR圖像可以提供豐富的數(shù)據(jù)信息，不僅能夠一站式檢查心臟的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能，而且能使用延遲增強技術(shù)、新興的定量技術(shù)檢測及定量評價心肌水腫及心肌纖維化，通過全面、準(zhǔn)確的分析可輔助心肌炎診斷、鑒別診斷、指導(dǎo)治療及評估預(yù)后。因此，在臨床工作中應(yīng)聯(lián)合多種檢查技術(shù)，早期對心肌炎做出準(zhǔn)確的診斷和評估，及時給予正確治療及制定遠(yuǎn)期治療方案，有利于改善患者的預(yù)后。