心臟磁共振T1 mapping評(píng)價(jià)缺血性心肌病心肌纖維化與LVEF及NT-proBNP的關(guān)系

李 亮 羅 藝 沈 磊 丁 超 汪家財(cái) 衛(wèi) 軍 呂 鵬 鄧克學(xué)

缺血性心肌?。╥schemic cardiomyopathy，ICM）是一種由供血不足引起的心肌彌漫性纖維化增生，其典型臨床表現(xiàn)為心力衰竭等［1］。心臟磁共振縱向馳豫時(shí)間定量（T1 mapping）是一種新型磁共振成像技術(shù)，可通過(guò)定量測(cè)量細(xì)胞外容積（extracellular volume，ECV）評(píng)估心肌纖維化等多種心肌疾?。?］。N 端腦鈉肽前體（N-terminal brain natriuretic peptide precursor，NT-proBNP）是一種較為穩(wěn)定的多肽，主要由心肌細(xì)胞分泌。已有研究［3］表明，NT-proBNP可用于判斷心力衰竭病情，并可預(yù)測(cè)心肌梗死預(yù)后。但目前關(guān)于ICM 心肌纖維化與心功能、NT-proBNP的關(guān)系研究尚少?；诖耍狙芯繉?duì)ICM 患者進(jìn)行心臟磁共振掃描，并測(cè)定T1 mapping 及ECV，分析ICM 患者心肌纖維化水平與T1 mapping及ECV、NTproBNP的關(guān)系?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

方 法

1. 臨床資料

回 顧性分析2018 年10 月1 日至2020 年9 月30 日間在我院接受治療的29例ICM 患者（ICM 組）資料，行冠狀動(dòng)脈（冠脈）造影或CTA證實(shí)1支或多支冠脈血管病變，其中男性17 例，女性12 例；平均年齡（61.8±7.2）歲；NYHA 分級(jí)Ⅱ級(jí)11 例，Ⅲ級(jí)13 例，Ⅳ級(jí)5例。選取同期在我院進(jìn)行體檢的30名健康志愿者為對(duì)照組，其中男性18 人，女性12 人；平均年齡（61.4±7.6）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡50～82 歲；②ICM組既往存在心肌梗死病史，且伴有心力衰竭；③超聲心動(dòng)圖顯示左室舒張末內(nèi)徑＞55 mm，左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＜50%。④冠脈造影或CTA 顯示1 支或多支血管病變，并已簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在嚴(yán)重心率失常；②肝腎功能障礙；③原發(fā)性、先天性心臟病；④存在貧血、甲狀腺功能亢進(jìn)。

2. 檢查方法

（1）采用3.0 T MR 成像儀（Ingenia，Philips，荷蘭）進(jìn)行心臟磁共振成像（CMR）數(shù)據(jù)采集，16 通道表面相控陣心臟線圈。掃描方案：心臟電影成像，掃描左心室短軸及二、三、四腔心層面。參數(shù)：TR 3.1 ms，矩陣300×300，TE 1.6 ms，層厚8 mm，時(shí)間分辨率40 ms。（2）運(yùn)動(dòng)自動(dòng)矯正反轉(zhuǎn)恢復(fù)真實(shí)穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)（MOLLI TrueFISP）T1 mapping 成像。注射對(duì)比劑前，掃描左心室短軸3 層面。參數(shù)：TR 2.1 ms，矩陣152×150，TE 0.94 ms，層厚10 mm。采集加速因子2，1 個(gè)心動(dòng)周期采集1 幅T1 mapping 圖像。（3）延遲增強(qiáng)掃描，采用二維相位敏感反轉(zhuǎn)成像，肘正中靜脈注射Gd-DTPA，劑量0.2 mmol/kg，流速2.0 ml/s，延遲10～15 min 采集左心室長(zhǎng)短軸及二、三、四腔心層面圖像。參數(shù)：TR 6.1 ms，矩陣220×160，TE 3.0 ms，層 厚8 mm。（4） 對(duì) 比 增 強(qiáng)T1 mapping 成像，注入對(duì)比劑后15～20 min，再次采集短軸層面的T1 mapping 圖像，掃描序列、參數(shù)同（3）［4］。（5）NT-proBNP 檢測(cè)：采集所有受試者清晨空腹靜脈血3 ml，送檢驗(yàn)科檢測(cè)。

1.3 圖像分析

（1）采用Medis Suite 3.1軟件對(duì)采集CMR數(shù)據(jù)進(jìn)行心功能分析，測(cè)定心功能各項(xiàng)參數(shù)：左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左室收縮末期容積（LVESV）、左室舒張末期容積（LVEDV）和左室心肌質(zhì)量（LVMM）等。（2）延遲強(qiáng)化分析，確定延遲強(qiáng)化病灶后手動(dòng)描繪ROI區(qū)域，應(yīng)用軟件描繪該區(qū)域增強(qiáng)前后的心肌平均T1值、T1Native和T1Post；通過(guò)同種方式計(jì)算出該層面增強(qiáng)前后的血池平均T1值、T1Native和T1Post；并根據(jù)公式計(jì)算ECV值。

4. 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22.0 處理數(shù)據(jù)，行K-S 檢驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布；計(jì)量資料用± s表示，行獨(dú)立t檢驗(yàn)；多組間比較行F 檢驗(yàn)；采用Pearson 相關(guān)性分析考察ECV 與LVEF 及NT-proBNP 的關(guān)系，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1. ICM組與對(duì)照組心功能指標(biāo)比較

LVESV、LVEDV、LVMM 等心功能指標(biāo)均高于對(duì)照組，而LVEF 則低于對(duì)照組（P＜0.05）。詳見表1。

表1 ICM組與對(duì)照組心功能指標(biāo)比較結(jié)果± s

表1 ICM組與對(duì)照組心功能指標(biāo)比較結(jié)果± s

ICM：缺血性心肌??；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；LVESV：左室收縮末期容積；LVEDV：左室舒張末期容積；LVMM：左室心肌質(zhì)量。

組別ICM組對(duì)照組t值P值例數(shù)29 30 LVEF/%43.18±12.32 58.31±16.25 5.106＜0.001 LVESV/ml 84.52±28.17 48.24±16.08 7.729＜0.001 LVEDV/ml 128.24±43.0 82.43±27.47 6.193＜0.001 LVMM/g 84.82±17.27 52.31±10.09 11.231＜0.001

2. ICM 組與對(duì)照組NT?proBNP、心肌纖維化指標(biāo)比較

NT-proBNP、ECV、T1Native均高于對(duì)照組，T1Post則短于對(duì)照組（P＜0.05）。詳見表2。

3. 典型病例

患者男性，71 歲，診斷為ICM?；颊咭蚧顒?dòng)后胸悶、胸痛、心悸不適多年，逐漸加重而來(lái)院就診，病程4 年余。超聲心動(dòng)圖顯示LVEF＜50%；NTproBNP 為768.22 pg/ml；冠脈造影示左前降支、左旋支及右冠脈3 支血管狹窄，且左側(cè)前降支及左旋支狹窄＞75%。后行冠脈旁路移植術(shù)。其心臟磁共振檢查結(jié)果詳見圖1。

表2 ICM組與對(duì)照組NT?proBNP、心肌纖維化指標(biāo)比較結(jié)果± s

表2 ICM組與對(duì)照組NT?proBNP、心肌纖維化指標(biāo)比較結(jié)果± s

ICM：缺血性心肌??；NT-proBNP：N端腦鈉肽前體；ECV：細(xì)胞外容積。

組別ICM組對(duì)照組t值P值例數(shù)29 30 NT-proBNP/（ng·L－1）3 764.08±1 248.02 276.58±92.17 19.309＜0.001 ECV/%39.14±8.32 24.46±6.15 7.792＜0.001 T1Native/ms 1 195.47±87.1 1 082.34±67.6 11.439＜0.001 T1Post/ms 513.14±42.35 604.49±28.57 12.348＜0.001

圖1 典型病例T1 mapping 圖像A.初始T1 mapping 圖像，T1Native=1 505.1 ms。B.增強(qiáng)后T1 mapping圖像，T1Post=484.2 ms。C.ECV=50.2；血池ROI區(qū)T1Native=1 859.0 ms，T1Post=451.9 ms，ECV=60.0。

4. ICM各亞組間心功能指標(biāo)比較

ICM 患者中隨著心功能嚴(yán)重程度加深，LVESV、LVEDV、LVMM 均呈紐約心臟病協(xié)會(huì)（NYHA）Ⅱ級(jí)＜NYHA Ⅲ級(jí)＜NYHA Ⅳ級(jí) 的 趨 勢(shì)（P＜0.05）；LVEF 水平則呈NYHA Ⅱ級(jí)＞NYHA Ⅲ級(jí)＞NYHA Ⅳ級(jí)的趨勢(shì)（P＜0.05）。詳見表3。

5. ICM各亞組間NT?proBNP等指標(biāo)比較

ICM 患者中隨著心功能嚴(yán)重程度加深，NTproBNP、ECV、T1Native均呈NYHAⅡ級(jí)＜NYHAⅢ級(jí)＜NYHAⅣ級(jí)的趨勢(shì)（P＜0.05）；T1Post則呈NYHAⅡ級(jí)＞NYHA Ⅲ級(jí)＞NYHA Ⅳ級(jí) 的 趨 勢(shì)（P＜0.05）。 詳 見表4。

表3 ICM各亞組間心功能指標(biāo)比較± s

表3 ICM各亞組間心功能指標(biāo)比較± s

組別NYHAⅡ級(jí)NYHAⅢ級(jí)NYHAⅣ級(jí)t值P值例數(shù)11 13 5 LVEF/%44.78±12.43 38.62±11.54 32.07±9.85 3.752 0.031 LVESV/ml 72.53±15.06 84.72±18.43 91.37±24.54 3.681 0.033 LVEDV/ml 107.24±29.7 129.17±32.8 138.48±40.4 3.355 0.044 LVMM/g 76.03±13.37 84.75±15.13 91.48±18.86 3.394＜0.043

NYHA：紐約心臟病協(xié)會(huì)；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；LVESV：左室收縮末期容積；LVEDV：左室舒張末期容積；LVMM：左室心肌質(zhì)量。

表4 ICM各亞組間NT?proBNP與心肌纖維化指標(biāo)比較± s

表4 ICM各亞組間NT?proBNP與心肌纖維化指標(biāo)比較± s

NYHA：紐約心臟病協(xié)會(huì)；NT-proBNP：N端腦鈉肽前體；ECV：細(xì)胞外容積。

組別NYHAⅡ級(jí)NYHAⅢ級(jí)NYHAⅣ級(jí)F值P值例數(shù)11 13 5 NT-proBNP/（ng·L－1）2664.23±678.45 3752.17±793.84 6431.56±1436.1 51.809＜0.001 ECV/%30.45±5.87 35.21±6.39 43.68±7.84 12.483＜0.001 T1Native/ms 1028.46±65.3 1147.57±72.2 1253.19±89.5 30.339＜0.001 T1Post/ms 543.38±43.4 512.61±32.5 471.85±28.1 11.723＜0.001

6. Pearson相關(guān)性分析結(jié)果

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，ICM 患者的ECV、T1Native均與LVEF 呈負(fù)相關(guān)（r=-0.431，-0.479；P＜0.001），而T1Post則?與LVEF 呈正相關(guān)（r=0.512，P＜0.001）；ICM 患者的ECV、T1Native均與NT-proBNP 水平呈正相關(guān)（r=0.891，0.938；P＜0.001），而T1Post則與NT-proBNP 呈 負(fù) 相 關(guān)（r=-0.644，P＜0.001）。見表5。

表5 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果

討 論

ICM是一種以心臟擴(kuò)大、心力衰竭等為主要表現(xiàn)的心血管疾病，嚴(yán)重者可致患者死亡。心肌纖維化是心肌梗死的病理基礎(chǔ)，心肌細(xì)胞壞死后可加快心肌纖維化速度，并進(jìn)一步損害心功能［5］。因此，掌握心肌纖維化水平對(duì)于臨床準(zhǔn)確評(píng)估心肌損傷具有重要意義。隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，T1 mapping技術(shù)也隨之產(chǎn)生，該技術(shù)可通過(guò)記錄不同時(shí)段的心肌組織弛豫時(shí)間改變，定量測(cè)量心肌的每個(gè)體素T1 值，通過(guò)軟件計(jì)算出心肌T1 值，已被證實(shí)對(duì)急性心肌梗死有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值，但平掃及增強(qiáng)掃描后所采集的數(shù)據(jù)均可受到心率等多種因素的影響［6-7］。以往將心肌釓延遲增強(qiáng)成像（LGE）-CMR 作為不可逆心肌的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但T1 mapping 技術(shù)與之相比，則更加快捷，可敏感地檢測(cè)出心肌纖維化的進(jìn)展，該技術(shù)可直接通過(guò)所測(cè)定的ECV 來(lái)反映心肌損傷程度，而ECV 還可以校正多種因素對(duì)T1 值的影響，國(guó)內(nèi)研究［8-9］也曾指出，ECV 與心肌損傷程度存在密切相關(guān)。本研究結(jié)果也顯示，ICM 組ECV、T1Native均高于對(duì)照組，T1Post則短于對(duì)照組；而在ICM 患者中ECV、T1Native值則隨著心功能分級(jí)升高而增加。提示ECV 與T1Native值與心功能受損嚴(yán)重程度有關(guān)。原因可能與缺血性心肌血管通透性更高、心肌水分留滯有關(guān)，導(dǎo)致ECV 與T1Native值增加；而隨著心功能分級(jí)升高，水腫加重，測(cè)得的ECV與T1Native值也更大。

LVEF、LVESV、LVEDV 是常用的心功能指標(biāo)，本研究結(jié)果顯示，隨著NYHA 等級(jí)升高，LVESV、LVEDV、LVMM 也逐漸升高，LVEF 則明顯降低。國(guó)內(nèi)有研究［9］也表明，心功能Ⅲ級(jí)及以上組LVESV、LVEDV 較心功能Ⅱ級(jí)及以下組有明顯增高，而LVEF 則降低。原因可能與心肌纖維化引起心肌僵硬，并影響了舒張功能及收縮功能有關(guān)；而LVMM 是反映心肌質(zhì)量的指標(biāo)，隨著心功能受損嚴(yán)重，心臟擴(kuò)大，LVMM也隨之升高。

腦鈉肽（BNP）在高血壓和心肌病的彌漫性纖維化常呈異常表達(dá)，與T1 mapping 檢測(cè)到的纖維化指標(biāo)具有一致性。NT-proBNP 是由心室肌細(xì)胞合成的心源性神經(jīng)激素，是BNP 激素原分裂后的非活性N-末端片段，與BNP 具有相同的生物來(lái)源，但NTproBNP 半衰期更長(zhǎng)，體外穩(wěn)定性較BNP 更強(qiáng)，左室功能障礙時(shí)血漿NT-proBNP 濃度明顯高于BNP，已被證實(shí)具有預(yù)測(cè)心肌梗死經(jīng)皮冠脈介入術(shù)（PCI）術(shù)后不良、心力衰竭終點(diǎn)事件的價(jià)值［10］。本研究結(jié)果表明，ICM 組NT-proBNP 水平明顯高于對(duì)照組，且在ICM 中隨著心功能分級(jí)的升高而逐漸增加。國(guó)外對(duì)心力衰竭者的研究［10］也曾報(bào)道稱，Ⅲ級(jí)及以上心臟功能組血清NT-proBNP 和基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）水平較Ⅱ級(jí)心功能組明顯增高。另有研究［11-12］指出，NT-proBNP 與彌漫性心肌炎、心肌纖維化有關(guān)。提示ICM 患者心肌纖維化越嚴(yán)重，NTproBNP則越高，LVEF則越低。其原因可能為：心肌纖維化可導(dǎo)致心臟彈性減弱，降低LVEF 水平，并使NT-proBNP 反饋性升高，且NT-proBNP 可通過(guò)拮抗腎素-血管緊張素-醛固酮（RAS）系統(tǒng)，來(lái)抑制心肌纖維的合成；反之，若心肌纖維化水平升高，則其水平也升高。這提示NT-proBNP 可作為評(píng)價(jià)心肌受損的有效指標(biāo)。

本研究結(jié)果表明，ECV、T1Native均與LVEF 呈負(fù)相關(guān)，而T1Post則與LVEF 呈正相關(guān)；ICM 患者的ECV、T1Native均與NT-proBNP 水平呈正相關(guān)，而T1Post則與NT-proBNP 呈負(fù)相關(guān)。國(guó)外亦報(bào)道［13］，梗死心肌區(qū)ECV高于未受損心肌，且隨著LVEF的降低而增加，同時(shí)ECV 與NT-proBNP 有顯著正相關(guān)性。有研究［14］顯示，缺血性心肌病中ECV 的增高與心血管不良事件發(fā)生密切相關(guān)，另有研究［15］報(bào)道，ECV 與LVMM、左室容量及左心房容積之間呈正相關(guān)。

綜上所述，T1 mapping 可通過(guò)ECV 評(píng)估心肌纖維化水平，且ECV、T1Native均與LVEF 呈負(fù)相關(guān)，與NT-proBNP水平呈正相關(guān)；而T1Post則與LVEF呈正相關(guān)，與NT-proBNP 呈負(fù)相關(guān)。但本研究尚存不足，如研究樣本量較?。籆MR 參數(shù)也可能有不同的變化；未分析T1 mapping 在其他類型心肌病患者的應(yīng)用價(jià)值，等等，需行進(jìn)一步的大樣本檢驗(yàn)。