心臟磁共振成像在妊娠合并心臟疾病中的應(yīng)用研究進展

張 澤, 高 波, 沈桂權(quán)

(1.貴州醫(yī)科大學(xué) 醫(yī)學(xué)影像學(xué)院, 貴州 貴陽, 550001; 2.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 影像科, 貴州 貴陽, 550004)

1 妊娠期心臟疾病

在美國，心臟疾病是孕婦和產(chǎn)后女性死亡的主要原因之一[1]。最新研究數(shù)據(jù)[2]表明，美國懷孕相關(guān)死亡中心臟疾病致死者占26.5%，其中最常見的死亡原因包括心肌病及肺動脈高壓。研究[3]發(fā)現(xiàn)，妊娠期心臟疾病的發(fā)病率和死亡率與人種和收入密切相關(guān)，非白種人和低收入婦女心臟疾病的發(fā)病率和死亡率較高。研究[4]顯示，發(fā)達國家因心血管原因造成的孕產(chǎn)婦死亡比率已從3%增高到15%, 并且預(yù)計還會進一步增高，究其原因可能是輔助生殖技術(shù)擴大了生育年齡的限制, 35歲以上女性懷孕人數(shù)穩(wěn)步增長，導(dǎo)致孕產(chǎn)婦發(fā)病率、死亡率和產(chǎn)科不良結(jié)局增多; 另外，年輕女性肥胖率及吸煙率升高，也容易加重心血管負荷。目前，對先天性心臟病婦女的外科手術(shù)以及藥物療法在不斷改進，這使得更多患有這類疾病的婦女達到生育年齡后會選擇懷孕。這些婦女大部分還存在相當(dāng)大的殘留問題，懷孕時血流動力學(xué)的變化可能會引發(fā)心血管并發(fā)癥。

妊娠期心臟病主要分為3類: 功能異常性心臟病、結(jié)構(gòu)異常性心臟病以及妊娠期特有心臟病。功能異常性心臟病主要包括各種無心血管結(jié)構(gòu)異常的心律失常; 結(jié)構(gòu)異常性心臟病是指結(jié)構(gòu)存在異常的心臟病，臨床上包括瓣膜性心臟病、先天性心臟病以及病毒性心肌炎等; 妊娠期特有心臟病則主要包括妊娠期高血壓疾病性心臟病和圍產(chǎn)期心肌病。按照《2018年歐洲心臟病學(xué)會妊娠期心血管疾病管理指南》[5], 妊娠期心臟疾病可分為先天性心臟病、肺動脈高壓、心力衰竭、心肌病、冠心病、瓣膜病、心律失常、高血壓病等。

妊娠期是一個特殊時期，妊娠期間的血流動力學(xué)和結(jié)構(gòu)變化可被預(yù)測。NII M等[6]通過心臟磁共振(CMR)評估了正常妊娠時的左心室重塑，結(jié)果顯示左心室(LV)質(zhì)量增加，但是通過特征跟蹤和native T1-mapping顯示孕婦與非孕婦之間的左心室整體縱向應(yīng)變無顯著差異。分娩后1個月，妊娠相關(guān)的左心室肥厚消失，這意味著重塑可歸因于心肌細胞量和/或血管內(nèi)腔的增加，而不是心肌水腫或纖維化。重塑可能是適應(yīng)增加的心臟負荷而發(fā)生的改變，正常妊娠的舒張功能略有下降并不表示心肌功能惡化。隨著妊娠期LV結(jié)構(gòu)的改變，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的激活和激素水平的改變導(dǎo)致血漿容量增加、心輸出量增加和全身血管阻力下降。分娩時明顯的體液變化導(dǎo)致圍產(chǎn)期血壓不穩(wěn)定，通常在分娩前升高，而后在1周內(nèi)下降[3]。正是這種特殊的生理改變，易誘發(fā)心血管疾病。心臟病患者對妊娠期間血流動力學(xué)改變可能難以耐受，因此非常有必要使用心血管影像學(xué)對女性心血管情況進行可靠評估以指導(dǎo)治療，以獲得最佳的孕產(chǎn)婦和胎兒結(jié)局。

然而，臨床工作中發(fā)現(xiàn)妊娠合并心臟疾病的確診具有一定的難度。妊娠期心臟疾病的診療特殊性在于需要確保母體及胎兒安全，但電子計算機X射線斷層掃描以及非創(chuàng)傷性血管成像技術(shù)等檢查手段因存在輻射的問題，不能常規(guī)用于妊娠心臟疾病的診斷。心臟超聲是臨床廣泛應(yīng)用的心臟檢查，可檢測心臟的各個房室內(nèi)徑、瓣膜情況以及心臟功能情況，但只能作為初篩，其提供的數(shù)據(jù)有限。CMR逐漸引起臨床醫(yī)生的重視，其優(yōu)勢非常顯著。

2 CMR在妊娠合并心臟疾病中的應(yīng)用適應(yīng)證及局限性

CMR在非妊娠人群中的應(yīng)用已經(jīng)很成熟，在孕婦中的應(yīng)用也越來越多。目前CMR在孕婦中通常不作為一線心臟成像檢查手段，而是作為超聲心動圖的輔助手段，但其可以更準確地評估心房及心室大小、心臟功能、組織特征、心臟分流以及整個主動脈的信息，這些精準的信息通常是經(jīng)胸心臟超聲心動圖無法達到的[4]。

CMR優(yōu)于超聲心動圖和CT, 這使其成為妊娠期無創(chuàng)心臟成像的推薦選擇。首先, CMR具有很高的可重復(fù)性和準確性，可用于確定心臟容量和心室功能; 其次, CMR增強了血液和心肌之間的區(qū)別，使其成為評估心室功能的“金標準”; 再次, CMR允許對在超聲心動圖上無法很好地顯示的結(jié)構(gòu)進行截面成像; 最后, CMR不產(chǎn)生電離輻射。

懷孕期間進行CMR的適應(yīng)證包括對患有已知或疑似心血管疾病的孕婦進行成像。文獻報道了使用CMR來描述懷孕期間懷疑的特定心血管疾病，包括主動脈縮窄[7]、主動脈夾層[8]、圍產(chǎn)期心肌炎[9-10]和母親先天性心臟病[11], 以及評估和診斷心臟內(nèi)腫塊、急性心肌梗死和心臟血性囊腫[12]。CMR是心血管成像的重要工具，在診斷和管理患有心血管疾病的孕婦方面，可能會提供超越標準超聲心動圖的其他信息。

CMR的主要局限性有: 可用性有限，與超聲心動圖相比，時間分辨率較差，瓣膜或小型活動結(jié)構(gòu)的可視性差，以及較長的圖像采集時間，有可能阻止急癥患者的成像。由于擔(dān)心設(shè)備發(fā)熱和故障, CMR禁止用于假體或存在金屬碎片的患者，以及具有某些起搏器和可植入心臟除顫器的患者。

3 CMR在妊娠合并心臟疾病患者中的應(yīng)用進展

3.1 CMR在妊娠合并先天性心臟病/肺動脈高壓患者中的應(yīng)用

先天性心臟病患者的妊娠風(fēng)險取決于心臟房室缺損的大小及部位、心室的大小、美國紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心臟功能分級以及是否存在肺動脈高壓等[13]。大多數(shù)具有先天性心臟病的適齡女性的疾病診斷是明確的，尤其是對于許多患有復(fù)雜先天性心臟病的婦女來說，懷孕對母親和胎兒都有中至高風(fēng)險，因此孕前風(fēng)險的全面評估尤為重要。超聲心動圖是常規(guī)的診斷手段，但對于復(fù)雜病變，超聲的評估往往達不到臨床的需求[14]。

JIMENEZ-JUAN L等[15]使用增強的三維磁共振血管造影(CE 3D-MRA)評估主動脈形態(tài)與患主動脈縮窄(CoA)女性的妊娠結(jié)局的關(guān)系，結(jié)果顯示，較小口徑的主動脈與患有CoA的孕婦最終發(fā)生高血壓事件的風(fēng)險增加有關(guān)。CMR可以幫助備孕的CoA婦女進行風(fēng)險分層。TZIFA A等[16]研究表明，妊娠合并肺動脈高壓時，孕婦死亡率可能高達30%, 需要使用心臟導(dǎo)管檢查評估血流動力學(xué)和肺血管阻力(PVR), 以進行風(fēng)險分層; 右心導(dǎo)管操作過程中需要應(yīng)用對比劑和輻射，可能對未成熟的胎兒產(chǎn)生不利影響，在這種情況下，應(yīng)用磁共振成像(MRI)引導(dǎo)的導(dǎo)管插入術(shù)可作為更好的選擇。VELASCO FORTE M N等[17]對34例先天性心臟病患者進行了實時磁共振(MR)引導(dǎo)下的心臟導(dǎo)管插入術(shù)，研究顯示，部分飽和脈沖(pSAT)序列對心血管解剖結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)及血液)和導(dǎo)管球囊均具有高度對比度以及高度可視性。MRI引導(dǎo)下心臟導(dǎo)管插入術(shù)可避免輻射并提供更好的軟組織可視化效果。

與傳統(tǒng)的二維電影相位對比磁共振成像(2D PC-MRI)相比，帶有時間分辨率的三維相位對比磁共振成像(4D flow MRI)可以通過測量3個方向的流速編碼和單向的流動補償編碼來進行4點掃描，這使得4D flow MRI可以將血流模式進行流量量化和可視化，還可以提供具有潛在臨床應(yīng)用價值的各種流體動力學(xué)生物標志物，如壁剪應(yīng)力(WSS)、湍流動能(TKE)、渦量、壓力梯度和脈搏波速度(PWV), 從而更好地顯示和量化心臟及血管內(nèi)血液的復(fù)雜狀態(tài)[18]。研究[19]表明，在法洛四聯(lián)癥(TOF)患者中，心室TKE的增加而不伴有血流增加，表明具有更大的能量損失以及心室-血管血液交換效率低下，這可能與TOF中異常渦旋形成有關(guān)。研究[20-21]表明，右心室舒張期TKE增加與右心室血流量增加相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)可能表明機械力轉(zhuǎn)導(dǎo)在右室重構(gòu)中的作用，也可能提供心室功能障礙的早期標志物，以指導(dǎo)肺動脈瓣置換的時機。

3.2 CMR在妊娠合并心臟瓣膜病患者中的應(yīng)用

育齡婦女中，先天性心臟瓣膜病最為常見，其原因可能包括風(fēng)濕性、獲得性和天然退行性等。許多年輕女性已經(jīng)接受了孕前瓣膜修復(fù)或置換。無論發(fā)病機制和既往治療如何，有心臟瓣膜病史的女性都應(yīng)該接受心產(chǎn)科團隊的孕前評估，討論安全性和潛在風(fēng)險，包括機械人工瓣膜、中度至重度反流、左側(cè)狹窄瓣膜病變以及伴有心室功能不全或肺動脈高壓的患者。超聲心動圖仍然是用于瓣膜疾病患者評估和隨訪的最成熟的影像學(xué)方法。然而，在過去的幾年中，CMR逐漸成為一種重要的、互補的、非侵入性的成像方式，尤其是在有先天性心臟病(已修復(fù))病史的患者中, CMR可以評估瓣膜形態(tài)、功能障礙的機制以及狹窄/反流對心室功能和重塑的后果。

BLANKEN C P S等[22]報道CMR是一種用于評估心臟瓣膜病的診斷方法，可以使用4D flow CMR獲得血流的可視化圖像，在評價反流嚴重程度上精確性較高，同時可分析心肌組織的情況。4D flow MRI可觀察心臟瓣膜的血流以及瓣膜反流等狀況，更加準確地掌握患者血流動力學(xué)參數(shù)。使用4D flow MRI可視化血流模式已經(jīng)證明二葉式主動脈瓣(BAV)升主動脈中的偏心收縮期螺旋流取決于尖瓣融合類型。偏心和螺旋流型可以通過流動位移和螺旋度量化而更客觀地評估，具有良好的再現(xiàn)性。這些4D flow MRI衍生的血流動力學(xué)指標與主動脈顯示出良好的相關(guān)性。研究[18]顯示BAV患者中升主動脈WSS呈不對稱升高。

新近研究顯示多模態(tài)MRI可檢測患者心臟微循環(huán)情況，心臟擴散張量成像(cDTI)序列的最新發(fā)展使其能夠用于非侵入式顯示心臟纖維結(jié)構(gòu)的變化。GOTSCHY A等[23]通過測量平均擴散率(MD)、分數(shù)各向異性(FA)以及螺旋角(HA)等參數(shù)，觀察主動脈瓣置換術(shù)(AVR)之前和之后主動脈瓣狹窄(AS)患者的心肌受累情況，研究顯示AS的患者MD明顯增加, FA減少, AVR后參數(shù)值趨于正常化，而AVR后心肌纖維化的常規(guī)標志物(native T1-mapping和細胞外體積)無顯著變化。因此, cDTI可以通過可視化不良重塑的早期階段為AS中的心肌受累表型提供新的指標，并具有改善危險分層的潛在價值。研究[24]表明cDTI目前也可用于評估心臟淀粉樣變性的心肌功能情況。因此, MRI可以從多角度評價心臟瓣膜病，尤其在復(fù)雜性瓣膜病中準確性高，具有很高的臨床應(yīng)用價值。

3.3 CMR在妊娠合并冠心病患者中的應(yīng)用

多數(shù)妊娠期冠心病的病因并非熟知的動脈粥樣硬化，而是妊娠相關(guān)的自發(fā)性冠狀動脈夾層以及血栓形成，甚至發(fā)生于冠狀動脈造影血管正常者。然而，在2020年最新研究中，對于孕產(chǎn)婦冠心病的病因尚存在爭議。ISMAIL S等[25]觀察了117例患缺血性心臟病(IHD)的孕產(chǎn)婦，其中5例孕婦發(fā)生心力衰竭(4.8%)。在104例曾患有IHD的女性中，有11例女性(10.5%)在懷孕期間患有急性冠狀動脈綜合征，其中最常見的亞型為ST段抬高型心肌梗死，最常見的病因為動脈粥樣硬化。在13例妊娠期發(fā)生IHD女性中，以非ST段抬高型心肌梗死最為常見。懷孕期間吸煙與急性冠狀動脈綜合征有關(guān)，患有IHD的女性對妊娠的耐受性相對較好，但是缺血事件的發(fā)生率很高，因此應(yīng)將這些女性視為中至高風(fēng)險。持續(xù)吸煙與懷孕期間的急性冠狀動脈綜合征有關(guān)。CAMPBELL K H等[26]仍強調(diào)妊娠相關(guān)的自發(fā)性冠狀動脈夾層以及血栓形成在妊娠期冠心病病因中所占的主導(dǎo)地位。

一項最新研究[27]發(fā)現(xiàn)，不同程度的急性或復(fù)發(fā)性自發(fā)冠狀動脈夾層(SCAD)患者的CMR均顯示急性梗死，其他變化包括微血管阻塞(MVO)和心肌水腫。CMR可用于確認SCAD梗死的診斷，對于ACS病因不明的患者應(yīng)考慮使用CMR與其他原因(例如心肌炎和Takotsubo綜合征)進行區(qū)分。KAWEL-BOEHM N等[28]通過MRI對心血管(CV)事件進行量化的左心室(LV)質(zhì)量升高的長期風(fēng)險預(yù)測，結(jié)果顯示左心室肥厚是冠心病事件的獨立預(yù)測因子(HR=2.7, 95%CI=1.9～3.8,P< 0.001)、MI(HR=2.8, 95%CI=1.8～4.0,P<0.001)、CHD死亡(HR=4.3, 95%CI=2.5～7.3,P<0.001)、其他心血管疾病死亡(HR=7.5, 95%CI=4.2～13.5,P<0.001)和HF(HR=5.4, 95%CI=3.8～7.5,P<0.001), 說明MRI對心血管(CV)事件具有風(fēng)險預(yù)測的作用。

3.4 CMR在圍產(chǎn)期心肌病的應(yīng)用

在過去的10年中，CMR已經(jīng)成為心腔定量和血流評估的金標準技術(shù)，但CMR的關(guān)鍵優(yōu)勢在于可以通過心肌組織表征提供有關(guān)組織成分的信息，具有高空間分辨率、優(yōu)異的準確性和可重復(fù)性。因此, CMR也是擴張型心肌病(DCM)檢查中不可或缺的診斷工具。磁能對發(fā)育中的胎兒無害，因此CMR在懷孕期間是安全的，但釓造影劑對胎兒的影響尚不明確，因此在妊娠期應(yīng)謹慎給藥，特別是妊娠早期[29-30]。然而，基于釓的造影劑在母乳喂養(yǎng)期間被認為是安全的[31]。CMR顯示晚期釓強化(LGE)可以識別心肌瘢痕形成[32]。

根據(jù)國際指南[33-34], 圍產(chǎn)期心肌病(PPCM)的定義是有癥狀的左心室(LV)收縮功能障礙，左心室射出分率通常為45%, 伴或不伴左心室擴大，發(fā)生于懷孕的最后1個月或分娩后5個月內(nèi)，或者既往無心臟病的女性流產(chǎn)后。盡管沒有特定的PPCM瘢痕模式, CMR可能有助于排除其他疾病，如心肌炎或Takotsubo綜合征，可能與PPCM有大量的表型重疊[35]。通過CMR對右心室(RV)的形態(tài)功能評估更加準確，并且可能在PPCM中具有預(yù)后價值。因此，懷疑RV受累時應(yīng)考慮CMR。然而，令人遺憾的是, CMR在臨床實踐中仍未充分用于PPCM的診斷和危險分層。

2008年報道了PPCM的首例CMR評估[36]，研究結(jié)果顯示在心內(nèi)膜心肌活檢中存在LV收縮功能障礙伴非缺血性LGE和交界性心肌炎。在癥狀發(fā)作后2、10個月進行CMR檢查，隨訪時LGE明顯減少。另一項研究[37]發(fā)現(xiàn), LGE的存在是隨訪時LV收縮功能持續(xù)降低的獨立預(yù)測因子。CMR也可用于檢測心內(nèi)血栓形成。LV血栓形成是PPCM的嚴重并發(fā)癥。研究[38]報道LV血栓形成的患病率變化很大，在10%～30%。由于長時間不動，產(chǎn)后高凝狀態(tài)和LV功能降低, PPCM與其他心肌病相比具有更高的全身血栓栓塞風(fēng)險[39]。CMR能比經(jīng)胸超聲心動圖更準確地識別左室血栓[40], 使得臨床可以早期治療和及時隨訪。丹麥的一項研究[41]比較PPCM、先兆子癇和無并發(fā)癥妊娠的長期CMR結(jié)果，顯示LGE患病率相當(dāng)?shù)? PPCM延遲功能恢復(fù)率明顯較高，提出了在一級預(yù)防中植入ICD的最佳時機問題。此外，與先兆子癇相比, PPCM中存在持續(xù)的舒張功能障礙。

目前的證據(jù)表明，通過CMR對PPCM進行表型分型的效用是多方面的，應(yīng)當(dāng)建立正確的診斷，改善風(fēng)險分層，檢測血栓并發(fā)癥，并計劃適當(dāng)?shù)碾S訪。此外，通過CMR進行組織表征可能有助于闡明PPCM復(fù)雜和多因素發(fā)病機制[9]。

3.5 CMR在妊娠合并心律失?；颊咧械膽?yīng)用

在妊娠過程中，最為常見的3種心律失常是早搏、心房顫動和陣發(fā)性室上性心動過速，特別是在年齡較大或合并先天性心臟病的女性中發(fā)病率更高[42]。由于妊娠期間存在的高血液動力學(xué)改變，緩慢型心律失常非常罕見。利用CMR可以定量評估無結(jié)構(gòu)性心臟病室性心律失?；颊叩男呐K功能以及定位局部受損心肌節(jié)段，其對于心功能不全的評估靈敏性高，有助于早期診斷心律失常引起的心力衰竭[43]。

最新研究結(jié)果[44]顯示，陣發(fā)性心房顫動患者的4D flow MRI左心室渦旋大小和速度分布與年齡和CHA2DS2-VASc風(fēng)險評分有關(guān)，說明MRI有望預(yù)測陣發(fā)性房顫患者的血栓風(fēng)險。另外，使用基于梯度系統(tǒng)傳遞函數(shù)的預(yù)強調(diào)螺旋采集技術(shù)，可以解決MRI受到心律不齊、呼吸等影響的問題，從而將整個功能性心臟檢查的時間縮短至1 min內(nèi)[45]。

4 展 望

由于獨特的孕產(chǎn)期生理特征，心臟疾病的診斷過程中要考慮胎兒的安全，因此妊娠期心臟疾病的診斷面臨挑戰(zhàn)。CMR以其準確、無創(chuàng)、無輻射等優(yōu)勢，在先天性心臟病、冠狀動脈疾病、心臟瓣膜病、心肌病等疾病中發(fā)揮越來越重要的作用。因此, CMR將有望成為妊娠期女性推薦的檢查手段之一。