磁共振影像學(xué)在擴(kuò)張型心肌病中的應(yīng)用研究進(jìn)展*

吳 鵬 綜述，任 平，張海波，陳元國(guó)，趙 鑫 審校

(雅安市人民醫(yī)院心內(nèi)科，四川 雅安 625000)

心肌病是一種主要影響心肌的疾病，具有不同的臨床表現(xiàn)和自然病史[1-2]，其總發(fā)生率達(dá)3%[3]。近年來，遺傳學(xué)的進(jìn)步使人們對(duì)心肌病進(jìn)行了重新分類[4]。一個(gè)特定基因突變可能與幾個(gè)不同的心肌病有關(guān)[5]。通過影像學(xué)檢查可以更容易識(shí)別以下心肌病的形態(tài)學(xué)分類：與心室增厚相關(guān)的最常見的肥厚性心肌病(HCM)，與心室容積增加有關(guān)的擴(kuò)張型心肌病(DCM)，以及與特定特征相關(guān)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類心肌病[5-6]。心肌病的診斷是基于醫(yī)學(xué)檢查和準(zhǔn)確的家族史[7-8]。心肌病的潛在并發(fā)癥包括心力衰竭、血栓形成、心臟瓣膜問題和心源性猝死(SCD)[9-10]，其中DCM是心肌病中最常見的一類。本文對(duì)DCM特點(diǎn)及診治和預(yù)后判斷方面的進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 DCM概述

1.1流行病學(xué)特點(diǎn) DCM是一種原因未明的原發(fā)性心肌疾病，其特征為左或右心室或雙側(cè)心室擴(kuò)大，并伴有心室收縮功能減退，伴或不伴充血性心力衰竭[11]。1975—1984年，在美國(guó)明尼蘇達(dá)州奧爾姆斯特德縣進(jìn)行了對(duì)DCM流行率估計(jì)的一項(xiàng)研究[12]。該研究以超聲心動(dòng)圖、血管造影術(shù)或尸檢對(duì)DCM病例進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示，DCM發(fā)生率為0.365‰，且在歐美人群中為1/2 700，其中男女比例為3∶4。DCM的發(fā)生率可能因地理和種族差異及所用方法而有所不同[13-15]。來自英國(guó)(0.083‰)[16]、意大利(0.070‰)[17]和日本(0.140‰)[14]的研究都報(bào)告了類似的DCM發(fā)生率。然而，DCM發(fā)生率可能被低估，因?yàn)檫@些早期的研究依賴于較舊的且較不敏感的成像方式[18]。最近，HERSHBERGER等[19]使用了一種不同的方法來估計(jì)DCM發(fā)生率，基于已知的DCM與HCM的比例約為2∶1，同時(shí)使用心力衰竭發(fā)生率和左心室功能障礙作為替代DCM發(fā)生率的估計(jì)方法。通過這種方法，估計(jì)的DCM發(fā)生率更高。對(duì)家族性DCM發(fā)生的估計(jì)也各不相同。對(duì)23項(xiàng)研究的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，DCM發(fā)生率估計(jì)為23%，范圍為2%～65%，提示診斷標(biāo)準(zhǔn)存在顯著異質(zhì)性，且由于更系統(tǒng)的臨床篩查，其發(fā)生率隨時(shí)間逐漸增加[20]。2020年，我國(guó)分層整群抽樣調(diào)查9個(gè)地區(qū)健康人群(8 080例)時(shí)發(fā)現(xiàn)，DCM發(fā)生率為0.19‰[21]。1990年，歐洲報(bào)道的DCM 5年病死率為15%～50%。2014年的一項(xiàng)報(bào)道顯示，767例DCM患者隨訪52個(gè)月的病死率為42.24%[22]。

1.2診斷方法 經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖在心肌病的診斷和隨訪中仍占有重要地位[23]。但是，超聲心動(dòng)圖作為一種描述心肌組織的方法是有限的。相反，心臟磁共振成像(CMR)不僅是測(cè)量體積和心臟質(zhì)量的“金標(biāo)準(zhǔn)”，而且是唯一一種可以描述組織特征的方法[24-25]。晚期釓增強(qiáng)(LGE)的經(jīng)典序列證明了心肌纖維化區(qū)域的存在。最新的序列，如T1和T2 mapping，可用于測(cè)量心肌T1、T2值和細(xì)胞外容積(ECV)[26-27]。影像學(xué)技術(shù)在確定DCM的病理基礎(chǔ)方面起著基礎(chǔ)性作用。超聲心動(dòng)圖是最常用的一線檢查技術(shù)，是診斷和評(píng)價(jià)DCM的一種簡(jiǎn)便工具，其可以估計(jì)左心室容積和左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)，并排除相關(guān)的心臟異常，如先天性和瓣膜性心臟病。此外，超聲心動(dòng)圖是一種重要的預(yù)后分層工具，可以識(shí)別心臟重構(gòu)的許多方面，如功能性二尖瓣反流[28]。

1.3主要病因 DCM可能并不代表一個(gè)單一的疾病實(shí)體，而是環(huán)境和遺傳易感性之間相互作用的終末期表現(xiàn)，這一概念正在被接受[29]。編碼細(xì)胞骨架、肌節(jié)、線粒體、橋粒、核膜和RNA結(jié)合蛋白的40多個(gè)不同基因的突變與DCM的發(fā)病有關(guān)。LMNA基因(編碼層粘連蛋白A/C)的突變可導(dǎo)致高達(dá)10%的DCM，其特征是傳導(dǎo)系統(tǒng)疾病(房室傳導(dǎo)阻滯)，并增加危及生命的室性心律失常的風(fēng)險(xiǎn)[30]。DCM的次要病因包括傳染源(特別是經(jīng)常引起心肌炎的病毒)、毒素(包括長(zhǎng)期過量飲酒、化療藥物、可卡因)、自身免疫性和系統(tǒng)性疾病(包括結(jié)節(jié)病、含鐵血黃素沉著癥、血管炎、結(jié)締組織疾病)、神經(jīng)肌肉疾病(如杜氏/貝克肌營(yíng)養(yǎng)不良)、代謝、內(nèi)分泌(即庫(kù)欣病)和營(yíng)養(yǎng)失調(diào)(肉堿、硒缺乏)，以及是否存在持續(xù)性快速心律失常和妊娠(圍產(chǎn)期心肌病)[7]。

1.4病因篩查及預(yù)后 由于DCM是指一系列表現(xiàn)為心室擴(kuò)大伴收縮功能障礙的遺傳性和獲得性疾病，這樣不但可以給予特異性治療以改善預(yù)后，而且還能確定是否需要對(duì)家庭成員進(jìn)行篩查。DCM是心力衰竭最常見的病因，也是心臟移植的主要適應(yīng)證。此外，DCM與室性心律失常和(或)SCD的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。藥物和外科治療的進(jìn)展顯著改善了DCM患者的預(yù)后，無心臟移植的DCM患者10年生存率高達(dá)85%[28]。左心室逆重構(gòu)(LVRR)是DCM患者預(yù)后的主要決定因素之一，是治療的關(guān)鍵目標(biāo)。DCM患者的心臟結(jié)構(gòu)改變包括左心室擴(kuò)張和壁變薄、左束支傳導(dǎo)阻滯、功能性二尖瓣反流、心肌纖維化、其他心腔重構(gòu)和右心室功能障礙。這些參數(shù)的詳細(xì)特征在DCM患者的預(yù)后分層和臨床管理方面具有重要作用[29]。

2 DCM相關(guān)技術(shù)與研究

2.1相關(guān)技術(shù) DCM的特征是左心室擴(kuò)張、薄壁、小梁化、收縮力受損和LVEF降低。目前，LVEF被認(rèn)為是評(píng)判DCM預(yù)后最重要的指標(biāo)之一，相關(guān)指南建議對(duì)LVEF<35%的癥狀性心力衰竭患者行植入型心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(ICD)。但是DCM患者出現(xiàn)LVEF降低需要很長(zhǎng)時(shí)間，如果能有更好的檢查方法，在患者還沒有出現(xiàn)LVEF降低時(shí)，就能早期診斷和治療，是不是能更好地改善患者預(yù)后呢？有研究發(fā)現(xiàn)，DCM患者即使早期心臟功能看起來正常，但LGE也可能存在，表明疾病仍在繼續(xù)。有一種新的觀點(diǎn)認(rèn)為，這代表了疾病的早期階段，早期治療可從中受益。雖然人們普遍認(rèn)為，心律失常風(fēng)險(xiǎn)與左心室功能障礙程度有關(guān)，但對(duì)于幾種遺傳性心肌病亞型，心律失?？赡苁亲钤绲谋憩F(xiàn)[31-34]。因此，單純使用LVEF來評(píng)價(jià)DCM患者預(yù)后有一定的不足。

近年來，CMR已成為DCM患者診斷、風(fēng)險(xiǎn)分層和管理的基本工具。CMR不僅代表了準(zhǔn)確和可重復(fù)評(píng)估心室容積和功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”，而且是唯一提供無創(chuàng)組織特征的技術(shù)。利用成像技術(shù)，如LGE和定性/定量參數(shù)，包括T1、T2和T2*mapping，以及組織特征在DCM繼發(fā)性病因的鑒別診斷和LVRR概率的評(píng)估中是有用的，在指導(dǎo)個(gè)體化治療策略方面具有潛在作用[35-36]。準(zhǔn)確和可重復(fù)的心臟評(píng)估通常包括心室大小定量、心肌壁厚度、心室功能和質(zhì)量測(cè)量。此外，在評(píng)價(jià)二尖瓣功能性反流方面，速度編碼的CMR是一種有用的替代超聲心動(dòng)圖的方法，組織特征CMR序列的使用是其病理學(xué)的基礎(chǔ)。

2.2相關(guān)研究 有研究顯示，與對(duì)照組比較，DCM患者心肌T1和ECV值明顯增加，且ECV和原發(fā)性T1是獨(dú)立于LVEF和LGE的預(yù)后預(yù)測(cè)因子[37]。此外，在出現(xiàn)LGE之前，增加的固有T1值似乎是不良結(jié)果的早期影像學(xué)標(biāo)志[7]。T2弛豫時(shí)間的增加是由于心肌組織含水量的增加。許多研究表明，DCM患者心肌含水量會(huì)增加。T2 mapping提高了心肌水腫的檢出率，具有更高的重復(fù)性和臨床適用性[38]。LGE的模式可區(qū)分缺血性和非缺血性DCM，具有良好的特異性。心肌梗死的特點(diǎn)是在特定的冠狀動(dòng)脈供血區(qū)域出現(xiàn)內(nèi)膜下或跨壁LGE。另一方面，約30%的DCM患者具有非冠狀動(dòng)脈分布的線性中段型LGE，主要位于室間隔內(nèi)[37，39-40]。此外，心肌纖維化是心臟重構(gòu)的一個(gè)重要參數(shù)，具有預(yù)后和治療意義。中壁纖維化是LVEF以外DCM患者病死率和發(fā)生率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。心肌纖維化是DCM的病理生理學(xué)組成部分，CMR可檢測(cè)到兩種纖維化形式：LGE對(duì)應(yīng)于不可逆替代纖維化；T1 mapping改變對(duì)應(yīng)于間質(zhì)纖維化。替代性心肌纖維化與收縮功能損害有關(guān)，是室性心律失常的潛在基礎(chǔ)。ASSOMULL等[41]最早證明DCM中壁纖維化與全因死亡率之間存在顯著相關(guān)性。即使在校正了年齡、美國(guó)紐約心臟病學(xué)會(huì)心功能分級(jí)和LVEF等潛在混雜因素后，這一結(jié)果也在進(jìn)一步的研究中得到證實(shí)。在一個(gè)對(duì)472例DCM患者的中壁LGE預(yù)后價(jià)值的前瞻性研究中，與無LGE患者相比，LGE的存在和嚴(yán)重程度與死亡概率的增加有關(guān)，且LGE患者發(fā)生心律失常事件的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加[42]。在一項(xiàng)對(duì)發(fā)生CMR的核纖層蛋白A/C突變攜帶者的研究中，典型的88%的LMNA基因突變攜帶者出現(xiàn)了左心室中隔中層心肌纖維化，與傳導(dǎo)異常的存在顯著相關(guān)。因此，CMR是一個(gè)準(zhǔn)確的工具，可在左心室重構(gòu)前早期識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)的SCD或嚴(yán)重心力衰竭[43]。LGE的存在可能用于指導(dǎo)ICD植入。對(duì)于無LGE的DCM患者，推遲ICD植入可能是合理的，因?yàn)榧词筁VEF<35%，但患者發(fā)生LVRR的概率較高，而發(fā)生SCD的風(fēng)險(xiǎn)較低。因此，需要進(jìn)一步的研究來證實(shí)CMR在DCM風(fēng)險(xiǎn)分層中的作用，并評(píng)估CMR引導(dǎo)的ICD植入是否能夠提高DCM患者生存率。然而，CMR參數(shù)，如LGE、T1和T2 mapping，作為多參數(shù)方法的一部分，有望改善DCM患者臨床結(jié)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個(gè)強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)因子，而LGE缺失則表明左心室反向重構(gòu)[2]。目前研究發(fā)現(xiàn)，幾十個(gè)基因的罕見變異與DCM有關(guān)，其中最常見的突變是TTN截?cái)嘧儺?TTNtv)，在15%～20%的DCM病例中可以發(fā)現(xiàn)TTNtv[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，在普通人群中，通過MRI得出的左心室收縮末期容積指數(shù)的多基因評(píng)分與DCM事件密切相關(guān)，即使在TTNtv的攜帶者中，該評(píng)分會(huì)影響人的心臟大小和功能[46]。一項(xiàng)DCM超微結(jié)構(gòu)特征的長(zhǎng)期預(yù)后價(jià)值研究發(fā)現(xiàn)，左心室壁中層存在線性LGE，提示廣泛的纖維化可能是DCM患者心力衰竭復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)因子[47]?；贚GE位置的測(cè)量能更好地預(yù)測(cè)DCM患者預(yù)后。心室間隔LGE患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)最高，而心室游離壁LGE患者與無LGE患者相似。因此，基于心室間隔LGE存在的模型能更好地預(yù)測(cè)全因死亡率，而心室間隔LGE也與SCD事件的增加相關(guān)，心室間隔和游離壁同時(shí)出現(xiàn)LGE的患者風(fēng)險(xiǎn)更大[48-50]。

3 小 結(jié)

CMR不但可以進(jìn)行形態(tài)學(xué)評(píng)估，有助于DCM的診斷，而且可準(zhǔn)確測(cè)量超聲心動(dòng)圖的數(shù)據(jù)。CMR有描述組織特征的能力，可對(duì)心肌存在的水腫或纖維化及其分布進(jìn)行評(píng)估，為DCM診斷提供線索。同時(shí)，CMR的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)DCM的風(fēng)險(xiǎn)分層也非常重要。CMR在心肌病中的應(yīng)用有至關(guān)重要的作用。