心臟磁共振在輕鏈型淀粉樣變預后評估及風險分層中的研究進展

【摘要】輕鏈型淀粉樣變是一種由免疫球蛋白輕鏈聚集形成的淀粉樣原纖維在組織及器官中沉積并引起組織器官損傷的系統(tǒng)性疾病，心臟受累是患者預后的決定性因素。因此，心臟受累程度的準確評估對于輕鏈型淀粉樣變患者的預后及風險分層至關重要。電影成像、灌注成像、延遲強化、T1 mapping等不同心臟磁共振成像技術可以從多個方面評估輕鏈型淀粉樣變患者的心臟受累程度，為患者預后評估及風險分層提供重要價值。現(xiàn)就心臟磁共振在輕鏈型淀粉樣變患者的預后評估及風險分層中的研究進展予以綜述。

【關鍵詞】輕鏈型淀粉樣變；心臟磁共振；磁共振成像；預后；風險分層

【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2024.08.000

Application of Cardiac Magnetic Resonance in Prognosis and Risk Stratification in Light-Chain Amyloidosis

WANG Yinqiu， PENG Liqing

（Department of Radiology， West China Hospital， Sichuan University， Chengdu 610041， Sichuan， China）

【Abstract】Light-chain amyloidosis is a systemic disease， caused by tissue deposition of insoluble amyloid fibrils made up of immunoglobulin light chain that leads to organ dysfunction. Cardiac involvement is a key determinant of patient survival. Therefore， accurate assessment of the degree of cardiac involvement is essential for the prognosis and risk stratification of patients with light-chain amyloidosis. Different cardiac magnetic resonance imaging techniques such as cine imaging， perfusion imaging， late gadolinium enhancement and T1 mapping can assess the degree of cardiac involvement from in various aspects， which can provide important value for prognosis and risk stratification in patients with light-chain amyloidosis. In this article， we review the application of cardiac magnetic resonance in the prognosis and risk stratification of patients with light-chain amyloidosis.

【Keywords】Light-chain amyloidosis; Cardiac magnetic resonance; Magnetic resonance imaging; Prognosis; Risk stratification

輕鏈型淀粉樣變是由免疫球蛋白輕鏈聚集形成的淀粉樣原纖維在組織及器官中沉積并引起組織器官損傷所致的系統(tǒng)性疾病^[1]。心臟是最常受累的器官之一，心臟受累是所有受累器官中預后最差的^[2]。目前由梅奧診所建立的Mayo分期系統(tǒng)在臨床患者管理中的應用較為廣泛^[3]。但Mayo分期中所使用的N末端腦鈉肽前體（N-terminal pro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP）和心肌肌鈣蛋白T（cardiac troponin T，cTnT）不具有特異性，且易受肝腎功能、化療藥物等多種因素的干擾^[4]，因此，僅依賴血清生物標志物的預后分期系統(tǒng)對臨床醫(yī)生做出準確的治療決策仍然具有挑戰(zhàn)性。

心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）作為一種多參數(shù)、多序列的成像方式，目前已經(jīng)被廣泛應用于心臟疾病的評估^[5]。CMR在輕鏈型淀粉樣變患者預后評估中的重要性日漸受到人們的重視，研究人員在該方面做了許多探索。現(xiàn)就CMR的各項臨床技術在輕鏈型淀粉樣變患者預后評估的研究進展綜述如下。

1 "CMR電影成像在輕鏈型淀粉樣變預后評估中的價值

1.1""心臟功能與預后

在輕鏈型淀粉樣變中，當心臟受累時，淀粉樣蛋白在心肌組織中聚集可導致室壁增厚、僵硬，從而導致心室舒張功能障礙，并進一步導致心房功能障礙，對患者預后產(chǎn)生不良影響，因此對心室及心房功能評估可以為患者提供預后及風險分層價值^[6]。CMR電影成像可用于評估心臟解剖結構、室壁運動、心房和心室功能，它被認為是無創(chuàng)性評估心臟形態(tài)和功能的金標準。

1.1.1""左心室功能與預后

心肌收縮分數(shù)（myocardial contraction fraction，MCF）和左室整體功能指數(shù)（left ventricular global function index，LVGFI）是反映左心室功能的定量指標，它們將左心室功能改變與結構改變信息的結合，可以更全面地反映左心室功能障礙的病理生理學機制。

Arenja等^[7]納入了74個輕鏈型淀粉樣變患者發(fā)現(xiàn)MCF是全因死亡及全因死亡和心臟移植的復合終點事件的獨立預測因子（HR=0.97，P=0.002；HR=0.96，Plt;0.001），MCF≤56.6%的患者死亡和心臟移植的風險顯著增高。在另一項研究中，Miao等^[8]發(fā)現(xiàn)MCF＜39%（HR=10.266，P＜0.001）和LVGFI＜26%（HR=9.267，Plt;0.001）是輕鏈型淀粉樣變性患者死亡的獨立危險因素。

1.1.2""左心房功能與預后

Mohty等^[9]發(fā)現(xiàn)較低的左心房排空分數(shù)（left atrial emptying fraction，LAEF）患者與較高的2年死亡風險獨立相關（HR=1.08，P=0.003），LAEF≤16%是患者死亡的獨立預測指標（HR=7.63，P=0.000"6）。

1.1.3""心臟瓣膜平面位移水平

心臟瓣膜平面位移水平是指各個瓣環(huán)區(qū)舒張末期到收縮末期位移的距離，是評估心臟功能的指標。Ochs等^[10]在一項回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，與其他心臟瓣膜平面位移水平相比，主動脈瓣前瓣收縮位移為全因死亡率和心臟移植提供了最佳的預測價值（HR=0.10，χ²= 15.6，P=0.000"2），并且它能夠顯著提高臨床預測模型和影像預測模型的預測能力。

1.2""心肌應變與預后

特征追蹤是一項基于CMR電影序列衍生的組織追蹤新技術，它可以通過應變、應變率等參數(shù)定量評估心肌的運動和變形，客觀地量化和表征心肌功能，與傳統(tǒng)的心臟功能指標相比，它對于早期心功能障礙的檢測更為敏感^[11]。

1.2.1""左心室應變與預后

Illman等^[12]回顧性分析了76例輕鏈型淀粉樣變的患者左心室整體縱向、周向和徑向應變，發(fā)現(xiàn)在調整了MayoⅢ期后，左心室整體縱向（HR=1.07，P=0.04）、周向（HR=1.09，P=0.03）和徑向應變（HR=0.96，P=0.02）仍然是輕鏈型淀粉樣變患者死亡的預測因子。Wan等^[13]研究發(fā)現(xiàn)輕鏈型淀粉樣變患者的左心室整體縱向、周向和徑向應變均低于正常對照組，在多因素Cox回歸分析中顯示周向應變是患者全因死亡的獨立預測因子，周向應變每降低1%，患者的死亡風險增加1.16倍。Arenja等^[7]單獨分析了左心室長軸應變在輕鏈型淀粉樣變患者中的風險分層的價值，發(fā)現(xiàn)左心室長軸應變與全因死亡和心臟移植的復合終點事件獨立相關（HR=1.05，P＜0.001）。

1.2.2""左心房應變與預后

Lu等^[14]發(fā)現(xiàn)左心房功能受損程度與輕鏈型淀粉樣變患者的淀粉樣蛋白負荷相關。Tan等^[15]發(fā)現(xiàn)，在輕鏈型淀粉樣變中，心臟受累患者的左心房整體應變、被動應變和主動應變均較心臟未受累的患者降低，在調整混雜變量后，左心房整體應變降低仍是患者死亡的獨立危險因素（HR=0.866，P=0.027），并且左心房整體應變可以為淀粉樣蛋白中度負荷的患者提供附加的預后價值。

1.2.3""右心室應變與預后

Wan等^[16]在研究中使用了右室射血分數(shù)、分數(shù)面積變化、長軸應變、游離壁縱向應變、整體縱向應變、三尖瓣環(huán)收縮期位移這6個參數(shù)來量化輕鏈型淀粉樣變患者的右心室功能并且比較了它們的預后價值，發(fā)現(xiàn)右心室游離壁縱向應變在區(qū)分死亡患者和生存患者方面效果最好，其曲線下面積（area under the curve，AUC）為0.792，在調整了紐約心臟病協(xié)會（New York Heart Association，NYHA）心功能分級、Mayo分期等參數(shù)后，右心室游離壁縱向應變仍與患者死亡獨立相關。Li等^[17]分析了輕鏈型淀粉樣變患者右心室整體縱向、周向和徑向應變，發(fā)現(xiàn)右心室縱向應變降低與患者全因死亡獨立相關（HR=1.10，P=0.047）。

2 "CMR首過灌注成像在輕鏈型淀粉樣變預后評估中的價值

除了心功能受損外，輕鏈淀粉樣變性患者還可能出現(xiàn)肺血流動力學異常，且與預后不良有關^[18]。CMR首過灌注成像可以用于反映心臟和肺血流動力學，最近一個基于首過灌注序列的新指標——肺通過時間（pulmonary transit time，PTT）被引入研究用來評價心肺功能^[19-21]。Bi等^[22]對226例輕鏈型淀粉樣變患者進行了中位隨訪時間為35個月的前瞻性隊列研究，發(fā)現(xiàn)在分別調整了臨床變量（HR=1.061，P=0.003）、生物標志物（HR=1.055，P=0.008）、CMR相關變量（HR=1.077，P＜0.001）及治療方式（HR=1.063，P=0.001）后，PTT仍是患者全因死亡的獨立預測因素，此外，研究還發(fā)現(xiàn)PTT可以為MayoⅢ期及NYHAⅢ級的患者的風險分層提供附加價值。

3 "CMR延遲強化成像在輕鏈型淀粉樣變預后評估中的價值

CMR延遲強化（late gadolinium enhancement，LGE）成像的本質是不能進入心肌細胞的釓對比劑在心肌細胞外間質集聚，正常心肌細胞外間質容積較小，釓對比劑分布容積很低，當心肌細胞外間質擴大，釓對比劑分布容積增高，因此異常心肌組織在LGE成像上表現(xiàn)為高信號，與肥厚型心肌病、擴張型心肌病等非缺血性心肌病不同的是，心肌淀粉樣變患者的細胞外間質擴大是由于淀粉樣原纖維的浸潤所致，而非心肌纖維化^[23]。廣泛透壁LGE和心內膜下LGE是心肌淀粉樣變最常見的類型，LGE在淀粉樣變患者診斷及預后評估中具有重要價值^[24]。

3.1 "LGE陽性與預后

Wan等^[25]納入了61例輕鏈型淀粉樣變患者，發(fā)現(xiàn)右心室收縮末期容積指數(shù)及右心室LGE（HR=2.814，P=0.037）是心臟受累的輕鏈型淀粉樣變患者全因死亡的獨立預測因子，在輕鏈型淀粉樣變患者中，右心室LGE仍然是全因死亡的獨立預測因子。Li等^[17]也發(fā)現(xiàn)左心室及右心室LGE陽性都是輕鏈型淀粉樣變患者發(fā)生全因死亡的獨立預測因子。

3.2 "LGE類型與預后

Boynton等^[26]將輕鏈型淀粉樣變患者的LGE類型分為了廣泛性LGE、局灶斑片狀LGE及無LGE三種，發(fā)現(xiàn)廣泛性LGE患者的死亡率最高，在調整了Mayo分期后，廣泛性LGE仍然與全因死亡獨立相關（HR=2.03，P=0.05）。Lin等^[27]也發(fā)現(xiàn)廣泛性LGE是輕鏈型淀粉樣變患者全因死亡的獨立預測因子（HR=4.804，P=0.001）。

3.3 "QALE評分與預后

QALE（query amyloid late enhancement）評分是一個由Dungu等^[28]設計的評估心肌淀粉樣變患者LGE程度的半定量評分系統(tǒng)。Wan等^[29]研究了該評分在輕鏈型淀粉樣變患者中的預后價值，發(fā)現(xiàn)QALE評分≥9分的患者死亡率高于QALE評分＜9分的患者，在多因素Cox回歸分析中，QALE評分≥9分是全因死亡的獨立預測因素（HR=5.997，P＜0.001）。

4 "T1"mapping在輕鏈型淀粉樣變預后評估中的價值

LGE可以對心肌細胞間質中淀粉樣蛋白沉積進行定性及半定量評估，但是部分存在心肌間質淀粉蛋白沉積的患者LGE表現(xiàn)為陰性，LGE無法準確評估心臟受累的程度。T1"mapping可以測量圖像中每個體素的T1信號（T1弛豫時間，單位為ms），通過初始T1值和增強后T1值可以計算細胞外容積（extracellular volume，ECV），并且定量評估心肌淀粉樣蛋白負荷^[30]。ECV反映心肌細胞間質的信息，T1值反映心肌細胞間質和心肌細胞二者的信息，而淀粉樣蛋白主要沉積在細胞間質，因此，ECV在定量評估淀粉樣蛋白負荷方面更加準確^[31]。

4.1""左心室初始T1值和ECV與預后

Banypersad等^[32]對100例輕鏈型淀粉樣變患者的研究中發(fā)現(xiàn) ECV＞45%是患者死亡的獨立預測因子（HR=4.41，P＜0.01）。Lin等^[27]也發(fā)現(xiàn)ECV≥44%是全因死亡的獨立預測因子，并且ECV≥44%能對相同LGE類型亞組的患者進一步風險分層。Miao等^[33]發(fā)現(xiàn)ECV（每增加10%，死亡風險增加2.087倍）和初始T1值（每增加100"ms，死亡風險增加2.443倍）都是輕鏈型淀粉樣變患者死亡的獨立預測因子，該研究還發(fā)現(xiàn)了在ECV＞40%的患者中，與常規(guī)化療的患者相比，接受自體干細胞移植的患者有更高的心臟和腎臟應答率。

Wan等^[34]分別研究了左心室基底部、中部及心尖部ECV對輕鏈型淀粉樣變患者全因死亡的影響，發(fā)現(xiàn)基底部ECV在預測患者死亡率方面效果最好（AUC=0.845），并且基底部ECV與全因死亡獨立相關，基底部ECV每增加1%，患者的死亡風險增加1.038倍。

4.2""左心室初始T1值和ECV變化與預后

近來，關于T1"mapping最新的應用研究主要聚焦于其對輕鏈型淀粉樣變化療后的心臟淀粉樣蛋白負荷改變的評估。Martinez-Naharro等^[35]前瞻性地納入了176例心臟受累的輕鏈型淀粉樣變患者，所有患者在確診之后均接受了硼替佐米一線化療，患者在確診、化療后6、12及24個月進行CMR檢查，并根據(jù)ECV的變化將患者分為進展（ECV增加≥0.05）、穩(wěn)定（ECV變化＜0.05）及消退（ECV下降≥0.05），研究發(fā)現(xiàn)在調整了血液學反應、NT-proBNP改變和整體縱向應變改變后，化療后6個月的ECV的進展仍然可以預測患者的死亡（HR=3.82，P＜0.001）。隨后，同一中心的Ioannou等^[36]根據(jù)初始T1值的變化將患者分為了初始T1值降低（初始T1值降低≥50"ms）、初始T1值穩(wěn)定（初始T1值變化＜50"ms）及初始T1值增加（初始T1值增加≥50"ms），發(fā)現(xiàn)在調整血液學反應和NT-proBNP改變后，化療后6個月的初始T1值增加仍然是患者死亡的獨立預測因子（HR=2.41，P=0.003）。因此，左心室初始T1值和ECV變化可以作為化療的輕鏈型淀粉樣變患者死亡的重要預測因子。

5 "T2"mapping在輕鏈型淀粉樣變預后評估中的價值

最近的一項研究^[37]表明，淀粉樣變患者心臟受累是淀粉樣蛋白浸潤和心肌水腫疊加的結果。因此，除了使用T1"mapping評估淀粉樣蛋白浸潤還可以使用T2"mapping評估心肌的水腫，能更全面評估心肌組織特征。Kotecha等^[38]發(fā)現(xiàn)T2值＞55 ms的患者生存率低于T2值＜55 ms的患者，在調整ECV和NT-proBNP后T2值仍然能獨立預測患者的死亡（HR=1.32，P=0.02）。另一項研究^[39]表明，與健康對照組相比，輕鏈型淀粉樣變患者的T2值顯著增加，但T2值對心肌淀粉樣變患者的預后沒有影響。T2值在對輕鏈型淀粉樣變患者的預后評估方面仍然存在爭議，未來需要更多的研究來證明T2值在預后評估中的價值。

6 "影像組學在輕鏈型淀粉樣變預后評估中的價值

影像組學是一種新興的影像分析技術，它可以通過高通量計算將醫(yī)學圖像轉換為可挖掘的數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)進行分析能夠為疾病的診斷、鑒別診斷及預后提供重要的價值^[40]。Zhou等^[41]在最近一項多中心隊列研究中，分別從LGE圖像中左心室基底部、中部、心尖部及整體提取、篩選組學特征，并根據(jù)所選組學特征計算每個患者的放射組學評分（Rad-score），發(fā)現(xiàn)在驗證集中，不同部位的Rad-score模型預測全因死亡的效果沒有顯著差異，Rad-score模型的預后價值優(yōu)于半定量的QALE模型及定量LGE模型，聯(lián)合Rad-score模型和Mayo分期能夠獲得比單獨Mayo分期更好的預測性能（AUC 0.86 vs 0.81，P=0.03）?；贑MR的影像組學能夠為心臟受累的輕鏈型淀粉樣變性患者的風險分層提供額外的價值。

7 "總結與展望

上述基于CMR不同序列的參數(shù)均能夠為輕鏈型淀粉樣變患者的預后評估及風險分層提供重要價值，圖1中總結了CMR不同序列在輕鏈型淀粉樣變中的預后評估策略，其中尤其以ECV最為重要，它不僅可以作為LGE的替代方法預測患者死亡，還能定量評估心肌淀粉樣蛋白的沉積，從而可以用于在治療過程中反映淀粉樣蛋白負荷及評估療效，但ECV需要注射對比劑后才能獲取，對于腎臟功能受損的患者，可能成為對比劑注射的禁忌證，特別是在淀粉樣變患者中，腎臟功能受損更為常見。此時，基于電影序列的應變參數(shù)更加能夠發(fā)揮作用，它可以不用注射對比劑獲取，而且還能夠敏感識別心臟早期功能障礙，因此可以作為對比劑禁忌患者預后評估的重要參數(shù)。但是由于T1"mapping序列及特征追蹤技術需要手動勾畫圖像，不僅耗時長，而且易受勾畫者的主觀影響，因此它們還未常規(guī)應用于臨床工作。要將研究結果轉化為臨床應用還需要更多的研究支持。

除了上述CMR序列之外，還有一些新興的CMR序列已經(jīng)被用于心肌淀粉樣變患者的評估中，包括彌散張量成像、心臟代謝成像及彈性成像等，可以幫助更深入了解心肌微觀結構及心肌淀粉樣變患者病理生理過程^[31]。此外，目前基于人工智能的心血管成像分析技術與臨床相關數(shù)據(jù)結合，可實現(xiàn)心血管疾病精準的早期診斷和預后評估，優(yōu)化風險分層，指導臨床決策。未來，隨著CMR新序列的研究及人工智能的發(fā)展與成熟，可以將CMR應用于臨床實踐中，基于CMR不同序列的參數(shù)有望能夠與Mayo分級聯(lián)合，為輕鏈型淀粉樣變的患者提供更加精確的預后評估及風險分層，有助于臨床醫(yī)生定制針對性治療方案，及時實施干預措施，優(yōu)化遠期預后。

利益沖突""所有作者均聲明不存在利益沖突

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收稿日期：2024-05-07