心臟磁共振IVIM成像定量評估肥厚型心肌病患者左心室壁肥厚程度的價值及臨床意義*

郭小會 冷 琦

北京市大興區(qū)人民醫(yī)院放射科(北京 102600)

參考文獻(xiàn)

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)為一種左心室壁肥厚的遺傳病，臨床特征表現(xiàn)為心肌細(xì)胞間質(zhì)纖維化、肥大、排列紊亂等[1]。報道顯示[2-3]，HCM患者心臟外膜無異常表現(xiàn)，但由于心肌血管壁增厚、冠狀動脈循環(huán)受損等影響致使心肌缺血，從而導(dǎo)致HCM病情進(jìn)展，是HCM患者病死的重要危險因素之一。HCM心肌微血管功能障礙與左心室肥厚程度密切相關(guān)，為臨床評估心血管事件發(fā)生的主要指標(biāo)，因此，盡早對HCM患者左心室壁肥厚程度進(jìn)行評估至關(guān)重要[4]。目前臨床評估心肌病方案主要包括心臟磁共振(CMR)、冠狀動脈微循環(huán)阻力指數(shù)等，其中CMR具有無創(chuàng)、無輻射、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，可通過后處理軟件測定多參數(shù)定量指標(biāo)，而多擴(kuò)散敏感因子(b)體素不相干運(yùn)動(IVIM)技術(shù)可定量呈現(xiàn)微循環(huán)變化信號，直觀反映組織灌注病理學(xué)信息[5-6]。但臨床關(guān)于其應(yīng)用于評估HCM患者相關(guān)研究較少，基于此，本研究試分析CMR-IVIM對HCM患者左心室壁肥厚程度的評估價值及臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料經(jīng)我院倫理委員會審核批準(zhǔn)，選取我院2021年9月至2022年9月HCM患者55例(共880個心肌節(jié)段)作為研究對象，其中男31例，女24例，年齡38～62歲，平均年齡(51.84±3.28)歲；體質(zhì)量指數(shù)21.3～26.5kg/m2，平均體質(zhì)量指數(shù)(23.64±1.12)kg/m2；其中臨床表現(xiàn)胸痛13例，胸悶23例，心悸14例，無癥狀5例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：均符合HCM臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)影像學(xué)檢查顯示存在左心室壁肥厚，壁厚≥15mm，或存在HCM家族史，壁厚≥13mm；直系親屬或法定監(jiān)護(hù)人知曉本研究并簽訂同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他心臟疾病；合并嚴(yán)重心律不齊導(dǎo)致圖像質(zhì)量不佳者；具有室間隔部分心肌切除術(shù)或酒精消融術(shù)者；精神異常或無法配合本研究檢查者；磁共振檢查禁忌癥者；合并自身免疫性疾病、循環(huán)系統(tǒng)疾病。

1.2 方法CMR-IVIM檢查：所有患者入院后均采用美國GE750 3.0T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)檢查，選用8通道心臟相控線圈，胸前導(dǎo)聯(lián)心電門控、呼吸門控技術(shù)。采用平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動序列行四腔心序列掃描，回波時間(TE)：1.1～1.5ms，重復(fù)時間(TR)：2.8～3.0 ms，視野(FOV)：320mm×370mm，翻轉(zhuǎn)角：60°～70°，層厚：8mm。IVIM掃描：IVIM序列觸發(fā)延遲(TD)時間為左心室舒張晚期運(yùn)動幅度最小時間點(diǎn)，分別采集不同b值(0、50、100、200、400、600 s/mm2)左心室短軸基底段、心尖段、中間段圖像，矩陣：84×128，TE：56.0ms，TR：300ms，層間距：18mm，層厚：5.0mm，TD:350～600ms；FOV：400mm×400mm，呼氣末屏氣掃描時間：16～25s；靜脈注射0.2mmol/kg釓噴酸葡胺，行相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列掃描，掃描時復(fù)制電影序列范圍，獲得延遲增強(qiáng)圖像。

圖像分析：將原始圖像上傳至后處理軟件，獲取雙指數(shù)模型擬合圖，根據(jù)17節(jié)段劃分法，測量不同節(jié)段心肌ROI快速表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADCfast)、慢速表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADCslow)、快速擴(kuò)散成分所占比例(f)，測量時避免將心外膜外脂肪、心腔內(nèi)血池成分歸為ROI。每個節(jié)段測量3次，取平均值。

左心室壁肥厚程度評估標(biāo)準(zhǔn)：于短軸電影圖像測量EDTH，根據(jù)各節(jié)段EDTH分為無肥厚節(jié)段組(EDTH<15mm)和肥厚節(jié)段組(EDTH≥15mm)，其中肥厚節(jié)段組分為輕度：15～20mm、中度：21～25mm、重度：26～30mm、極重度：>30mm肥厚節(jié)段。所有數(shù)據(jù)由2位具有豐富經(jīng)驗的影像醫(yī)師進(jìn)行測量及分析。

1.3 觀察指標(biāo)(1)比較左心室壁有無心肌肥厚節(jié)段CMR-IVIM定量參數(shù)(f值、ADCfast、ADCslow)。(2)比較左心室壁不同肥厚程度節(jié)段CMR-IVIM定量參數(shù)。(3)分析CMR-IVIM定量參數(shù)與左心室壁肥厚程度的相關(guān)性。(4)分析CMR-IVIM定量參數(shù)對心肌肥厚節(jié)段的診斷價值。(5)分析CMR-IVIM定量參數(shù)對左心室壁肥厚程度的評估價值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 22.0處理數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布的計量資料用(±s)表示，組間比較t檢驗，多組間比較以單因素方差進(jìn)行分析，兩兩比較以LSD-t檢驗，Pearson行相關(guān)性分析，診斷價值分析采用ROC曲線，獲取曲線下面積(AUC)，α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 左心室壁有無心肌肥厚節(jié)段CMR-IVIM定量參數(shù)左心室壁心肌肥厚節(jié)段f值、ADCfast、ADCslow低于無心肌肥厚節(jié)段(P<0.05)，見表1。有無心肌肥厚節(jié)段CMR-IVIM的典型影像表現(xiàn)見圖1。

圖1A-圖1B 有無心肌肥厚節(jié)段CMR-IVIM的典型影像表現(xiàn)。圖1A：正常人b值0s/mm2時圖像,顯示心肌未見明顯灌注缺損區(qū)；圖1B：HCM患者b值0s/mm2時圖 像,心肌可見明顯的灌注缺損。圖2A-圖2C 不同肥厚程度節(jié)段CMR-IVIM的典型影像表現(xiàn)。圖2A-圖2C 分布代表輕度、中度、重度肥厚節(jié)段b值0s/mm2時圖像,顯示左室壁肥厚程度逐漸增 加，心肌灌注缺損區(qū)面積逐漸增大。

表1 左心室壁有無心肌肥厚節(jié)段CMR-IVIM定量參數(shù)比較

2.2 左心室壁不同肥厚程度節(jié)段CMR-IVIM定量參數(shù)單因素方差分析，左心室壁不同肥厚程度節(jié)段f值、ADCfast、ADCslow差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；兩兩比較：極重度、重度肥厚節(jié)段f值、ADCfast、ADCslow<中度肥厚節(jié)段<輕度肥厚節(jié)段(P<0.05)；極重度肥厚節(jié)段f值、ADCfast、ADCslow與重度肥厚節(jié)段差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。不同肥厚程度節(jié)段CMR-IVIM的典型影像表現(xiàn)見圖2。

2.3 CMR-IVIM 定量參數(shù)與左心室壁肥厚程度的相關(guān)性Pearson相關(guān)性分析，f值、ADCfast、ADCslow與左心室壁肥厚程度(賦值：輕度=1，中度=2，重度=3，極重度=4)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，見表3。

表3 CMR-IVIM定量參數(shù)與左心室壁肥厚程度的相關(guān)性

2.4 CMR-IVIM定量參數(shù)對心肌肥厚節(jié)段的診斷價值以左心室壁心肌肥厚節(jié)段作為陽性樣本，左心室壁無心肌肥厚節(jié)段作為陰性樣本，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，f值、ADCfast、ADCslow診斷心肌肥厚節(jié)段的AUC為0.730(95%CI：0.699～0.759)、0.756(95%CI：0.726～0.784)、0.723(95%CI：0.692～0.752)，三者聯(lián)合診斷心肌肥厚節(jié)段的AUC,0.903(95%CI：0.882～0.922)，大于各參數(shù)單獨(dú)診斷(P<0.05)，見圖3。

圖3 CMR-IVIM定量參數(shù)對心肌肥厚節(jié)段的診斷價值

圖4 CMR-IVIM定量參數(shù)對中度肥厚節(jié)段的評估價值

2.5 CMR-IVIM定量參數(shù)對左心室壁肥厚程度的評估價值以中度肥厚節(jié)段作為陽性樣本，輕度肥厚節(jié)段作為陰性樣本，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，f值、ADCfast、ADCslow評估中度肥厚節(jié)段的AUC為0.769(95%CI：0.698～0.831)、0.739(95%CI：0.666～0.804)、0.773(95%CI：0.702～0.834)，三者聯(lián)合評估中度肥厚節(jié)段的AUC為0.900(95%CI：0.844～0.941)，大于各參數(shù)單獨(dú)評估(P<0.05)，見4。

因重度與極重度肥厚節(jié)段f值、ADCfast、ADCslow無明顯差異，故將兩者合并統(tǒng)計為重度及以上。以重度及以上肥厚節(jié)段作為陽性樣本，中度肥厚節(jié)段作為陰性樣本，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，f值、ADCfast、ADCslow評估重度及以上肥厚節(jié)段的AUC為0.713(95%CI：0.609～0.803)、0.721(95%CI：0.617～0.810)、0.756(95%CI：0.654～0.840)，三者聯(lián)合評估重度及以上肥厚節(jié)段的AUC為0.923(95%CI：0.847～0.968)，大于各參數(shù)單獨(dú)評估(P<0.05)，見圖5。

圖5 CMR-IVIM定量參數(shù)對重度及以上肥厚節(jié)段的評估價值

2.6 診斷流程圖以f值為例，繪制f值診斷流程圖，見圖6。

圖6 診斷流程圖

3 討 論

HCM為一種遺傳性心臟病變，臨床典型特征為左心室壁非對稱性肥厚[7]。數(shù)據(jù)表明[8]，HCM我國總體患病率約為0.18%，且近年來發(fā)病率呈上升趨勢，其總體預(yù)后良好，但部分心肌微血管功能嚴(yán)重障礙者可出現(xiàn)致命性心源性死亡，而HCM患者左心室壁肥厚程度與心肌微血管功能密切相關(guān)。因此，積極探討HCM患者左心室壁肥厚程度早期評估方案具有重大意義。

CMR為目前臨床評估HCM病情的主要方案，既往多通過CMR心肌灌注成像技術(shù)進(jìn)行檢查，但需注射造影劑，對腦、腎臟均具有一定毒性反應(yīng)，存在一定局限性[9-10]。IVIM技術(shù)可同時實現(xiàn)組織內(nèi)微循環(huán)灌注、水分子擴(kuò)散定量檢測，通過勾畫ROI可獲取反映組織微循環(huán)灌注的參數(shù)[11]。本研究結(jié)果顯示，HCM患者左心室壁心肌肥厚節(jié)段f值、ADCfast、ADCslow低于無心肌肥厚節(jié)段，據(jù)此可推測f值、ADCfast、ADCslow對于評估HCM患者左心室壁心肌是否肥厚具有一定價值，進(jìn)一步行ROC分析發(fā)現(xiàn)，各參數(shù)聯(lián)合評估診斷心肌肥厚節(jié)段AUC可達(dá)0.903(95%CI：0.882～0.922)，優(yōu)于單一參數(shù)診斷，提示臨床可通過CMR-IVIM各參數(shù)定量評估診斷HCM患者心肌是否肥厚，與既往魏柯香等[12]學(xué)者研究結(jié)果基本一致。

報道顯示[13]，HCM患者左心室壁肥厚可提高負(fù)性心臟事件風(fēng)險分層，且左心室壁肥厚程度越高，心功能越差。國外學(xué)者[14-15]研究表明，HCM左室壁重度肥厚患者的猝死風(fēng)險高于左室壁輕度肥厚者，而CMR可準(zhǔn)確測量左室壁厚度。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，極重度、重度肥厚節(jié)段f值、ADCfast、ADCslow<中度肥厚節(jié)段<輕度肥厚節(jié)段，說明CMRIVIM各參數(shù)可有效評估HCM患者左心室壁肥厚程度。筆者認(rèn)為，HCM患者自身心肌細(xì)胞肥大，心肌無再生毛細(xì)血管，導(dǎo)致心肌血管量減少，血流灌注降低，肥厚心肌中血管內(nèi)膜增生可促使微血管管壁增厚，擴(kuò)張時血管阻力提高，且隨肥厚程度提高，肥厚心肌僵硬程度隨之升高，促使左心室舒張功能下降，增加了血流阻力，f值、ADCfast、ADCslow參數(shù)隨之發(fā)生變化[16-18]。本研究進(jìn)一步行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，f值、ADCfast、ADCslow與左心室壁肥厚程度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.563、-0.471、-0.408，P<0.05)，進(jìn)一步證實CMR-IVIM各定量參數(shù)與HCM患者左心室壁肥厚程度密切相關(guān)?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果，本研究首次采用ROC分析CMR-IVIM各定量參數(shù)對HCM患者左心室壁肥厚程度評估價值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)f值、ADCfast、ADCslow聯(lián)合評估中度肥厚節(jié)段的AUC為0.900(95%CI：0.844～0.941)，聯(lián)合評估重度及以上肥厚節(jié)段的AUC為0.923(95%CI：0.847～0.968)，具有較高診斷價值。

綜上所述，CMR-IVIM各定量參數(shù)可有效評估HCM患者左心室壁肥厚，為臨床早期診斷、評估左心室壁肥厚程度提供依據(jù)，以制定相應(yīng)干預(yù)方案，改善預(yù)后。