心臟磁共振成像技術在非缺血性心肌病診斷中的價值

于 榛，田 立（綜述），劉 剛（審校）

（河北醫科大學第一醫院心內科，河北 石家莊 050031）

·綜 述·

心臟磁共振成像技術在非缺血性心肌病診斷中的價值

于 榛，田 立（綜述），劉 剛*（審校）

（河北醫科大學第一醫院心內科，河北 石家莊 050031）

心臟成像技術；磁共振成像；心肌病；綜述文獻

心臟磁共振成像技術（cardiovascular magnetic resonance，CMR）作為一種高效、無創、無輻射損傷的檢查手段，具有良好的軟組織對比度和較高的分辨率，正逐漸應用于臨床。目前，關于CMR檢查對非缺血性心肌病的臨床價值研究較少，現對釓對比劑延 遲 強 化 磁 共 振 成 像 （late gadolinium enhancement-magnetic resonance imaging，LGEMRI）技術的原理及機制、一站式CMR檢查方法的進展和診斷意義，以及CMR對非缺血性心肌病的診斷標準和價值進行系統分析與綜述。

1 LGE-MRI原理及其機制

LGE-MRI原理是靜脈注射對比劑釓－二乙烯三 胺 五 乙 釓 雙 葡 甲 胺 （gadoliniumdiethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-DTPA）后，通過非選擇反轉恢復預脈沖抑制心肌正常信號，達到最優反轉時間之后，以分段 K空間梯度場采集T1的加權回波信號，獲得相應圖像。由于此對比劑能夠將組織的T1弛豫時間縮短，因此，局部組織中對比劑濃度越高，相應 T1加權回波信號越短，在T1WI的信號強度便越強。此項技術能夠全面評價心臟的形態結構、心肌灌注、心功能狀況及心肌的活性［1］。正常心肌細胞的排列規律緊密，使得細胞外對比劑Gd-DTPA不能通過正常細胞膜，在正常心肌中分布較少。當存在心肌損傷時，心肌細胞膜破裂、通透性增加，Gd-DTPA可通過受損的細胞膜進入細胞內部，同時心肌細胞間質可出現水腫，使得細胞外間隙增大，引起局部 Gd-DTPA濃度升高［1］。在心肌慢性損傷時，瘢痕組織逐漸替代正常心肌，膠原纖維較正常心肌細胞的組織間隙明顯增大，引起Gd-DTPA在瘢痕區密度增高。研究［2］表明，在組織病理學中，LGE程度與心肌壞死及心肌纖維化范圍一致。

2 LGE-MRI檢測心肌損傷的范圍

目前，LGE-MRI對于某些慢性心臟疾病如缺血性心臟病、擴張型心肌病、肥厚型心肌病及病毒性心肌炎等引發的心肌損傷都有一定的預測價值，但究竟多大范圍的心肌損傷才會在LGE-MRI中表現出來并可用于指導臨床診斷，一直缺少特異性研究。Nassenstein等［3］應用 18只小型豬作為實驗材料，向其冠狀動脈左前降支遠端注射30萬個微球，人為造成冠狀動脈微栓塞，從而制造出多灶心肌損傷模型，研究并評價多大范圍的心肌損傷在CMR檢查中具有可見性，進而評估在活體狀態下LGE-MRI檢測對損傷心肌延遲局灶強化效果的范圍。結果表明，只有＞5%的局灶性心肌損傷才能被LGE-MRI檢測到，并表現出延遲局灶性強化效果。

3 關于CMR方法的研究

CMR是通過記錄在體內高濃度的氫原子的原子核運動，獲得一系列相應信號，通過計算機綜合處理，進而獲得檢查部位的影像學圖像。當患者進入掃描儀視野，氫原子核在磁場力作用下被推動前進（這種推動力可被額外的小的磁場力干擾），通過脈沖控制方式形成脈沖序列，獲取體內質子的空間分布，從而得到掃描器官的大致結構圖像。CMR的獨特點在于成像脈沖的多形態性和可變性，可以確定心臟結構、心臟組織特點或是進行心功能的測定［4］。

4 CMR對非缺血性心肌病的臨床診斷意義

4.1 非缺血性心肌病的分類和診斷困難：非缺血性心肌病是一類非心臟冠狀動脈病變引起的心肌疾病，相對于缺血性心肌病而言，具有發病隱秘、預后差、病因缺少特異性等特點，主要由遺傳、心肌代謝及心肌結構改變引起。2006年美國心臟協會將非缺血性心肌病分為原發性和繼發性 2種，其中原發性心肌病包括擴張型心肌病、肥厚型心肌病、限制性心肌病及致心律失常型右心室心肌病，繼發性心肌病包括酒精性心肌病、藥物性心肌病、代謝性心肌病、圍產期心肌病、免疫性心肌病。2007年中華醫學會心血管分會將擴張型心肌病、肥厚型心肌病、限制性心肌病、致心律失常型右心室心肌病及未定型心肌病歸為原發性心肌病，又將原來的繼發性心肌病歸在擴張型心肌病下［5］。目前，非缺血性心肌病診斷的“金標準”心肌活檢由于其有創性難以廣泛應用于臨床中，在一定程度上限制了對非缺血性心臟病的研究。MRI技術具有安全、簡單、高效等特點，美國心臟協會指出，CMR是許多心肌疾病的首選診斷檢查，至少等效于其他相關檢查。對心肌病患者，可先行一站式CMR掃描進行篩查以便確診，為進一步診治提供更明確支持。

4.2 CMR對病毒性心肌炎診斷價值的系統評價：病毒性心肌炎是由嗜心肌病毒感染引發的心肌非特異性間質性炎癥。病毒通過循環系統侵犯心肌細胞，引起心肌間質局灶性炎細胞浸潤，心肌變性、壞死、溶解等一系列病變。從而可引發嚴重的急、慢性心力衰竭，頑固性心律失常等一系列并發癥。病毒性心肌炎的檢查結果缺乏特異性，確診較困難。可能錯過較好的治療時機，從而影響患者預后。心內膜心肌活檢曾一度被認為是診斷心肌炎的“金標準”，但由于其有創性且缺乏特異性而難以得到普及。CMR作為一種無創性檢查手段，可以較好地顯示出心肌損傷的部位以及心肌水腫的程度，對心肌炎的診斷具有重要意義［6］。

丁彬彬等［7］采用Meta分析方法通過計算機檢索PubMed、EMbase和 Cochrane等圖書館關于CMR診斷病毒性心肌炎的臨床研究文獻，篩選出疑似或已確診為急慢性病毒性心肌炎或心肌炎的患者，以心內膜下心肌活檢為“金標準”，評價CMR對病毒性心肌炎的臨床診斷價值。結果表明，CMR對病毒性心肌炎診斷的敏感性較高，特異性處于中等水平。因此，根據CMR作為非侵入性檢查對心肌炎的診斷的敏感性，可將CMR作為一種篩查手段應用于臨床中。

4.3 CMR對肥厚型心肌病診斷價值的系統評價：肥厚型心肌病是一類較常見的遺傳性心肌病，由于編碼心肌小節蛋白的基因變異引起心肌排列順序及結構紊亂。主要以左心室和（或）右心室肥厚為特征，常表現為不對稱性肥厚并累及室間隔，左心室血液充盈受損、舒張順應性下降等［8－9］。根據左心室流出道梗阻程度可分為梗阻性肥厚型心肌病和非梗阻性肥厚型心肌病，患病率約為1／500，是導致青年猝死的首要原因，也是引起不同年齡段心力衰竭與腦卒中的主要病因之一。CMR有助于早發現、早診斷、早治療肥厚型心肌病患者，對其生活質量甚至生命健康起到舉足輕重的作用。

4.3.1 肥厚型心肌病的CMR表現：目前肥厚型心肌病的CMR診斷標準為左心室心肌增厚不均勻，常達15mm或以上，并主要累及左心室前壁中部、基底部及前室間隔，肥厚心肌與左心室后壁厚度之比≥1.5。病變常伴有左心室流出道狹窄、左心室心腔縮小、左心室遲緩功能降低及二尖瓣關閉不全等表現。晚期可發展為左心室擴大，從而引起收縮功能下降、射血分數降低［3］。

當前研究認為，對于局限于心室（前）側壁、心尖部、室間隔和累及右心室等特殊類型的肥厚型心肌病，使用CMR能夠更準確定位與分段，對室壁厚度的測量優于二維超聲心動圖［10］。

4.3.2 CMR對心尖肥厚型心肌病的診斷應用價值：對于絕大多數患者而言，肥厚型心肌病的預期壽命不會明顯縮短，但一部分患者會出現一系列并發癥，包括猝死、進展性心力衰竭或者卒中［11］。目前，有不同種類序列用于獲得增強MRI技術的研究，包括3-D分段反轉恢復技術、相位敏感反轉恢復序列及平衡對比CMR技術。但是，沒有有效的數據表明應用這些技術可以比較出心臟增強磁共振的范圍［12－13］。

韋云青等［14］對參與研究的 547例肥厚型心肌病患者超聲心動圖和心電圖檢查結果進行對比，其中對16例患者行核素心肌顯像檢查，34例患者行冠狀動脈以及左心室造影檢查，另取26例正常人作為對照組對比分析。結果顯示，心尖肥厚型心肌病占同期肥厚性心肌病的 21.2%（116／547），其中有65例為典型心尖肥厚型心肌病，51例為早期心尖肥厚型心肌病；心尖部室壁厚度在典型心尖肥厚型心肌病組和早期心尖肥厚型心肌病組分別為（18.6± 2.7）mm與（13.6±1.0）mm；心尖部室壁厚度／基底段后壁厚度的比值分別為2.2±0.5與1.6±0.3，均顯著高于正常組［正常組心尖部室壁厚度（9.5± 1.7）mm，心尖部室壁厚度／基底段后壁厚度的比值1.1±0.1］，胸前超聲心動圖典型心尖肥厚型心肌病組漏診率為76.9%（50／65），早期心尖肥厚型心肌病組的漏診率達90.2%（46／51）。表明CMR對心尖肥厚型心肌病的診斷意義更大，且對早期輕型患者的診斷優于超聲心動圖，對于降低肥厚型心肌病患者的病死率、早診斷、早干預具有重要指導意義。

4.4 CMR探索圍產期心肌病的特征性影像表現：圍產期心肌病是妊娠最后1個月至產后5個月內發生的收縮性心力衰竭，是導致心力衰竭的一種罕見病因，嚴重威脅著孕產婦的身體健康，甚至能威脅到母嬰生命。據觀察，只有半數患者的心功能能夠恢復到正常。

Mouquet等［15］通過研究 1999—2006年連續 7年中涉及心力衰竭或預后評估的 1 037例患者，分別通過心臟超聲及CMR對左心室解剖及收縮功能進行綜合評價，利用LGE-MRI檢測心肌纖維化程度，以預測圍產期心肌病患者心臟功能恢復的可能性。結果顯示，圍產期心肌病患者CMR沒有表現出一定特異性，且心肌纖維化在心力衰竭診斷中發揮的作用有限。但由于此項研究的樣本量較小，結論的可靠性有待進一步證實。

4.5 CMR在成年擴張型心肌病的診斷價值：擴張型心肌病是由遺傳因素和非遺傳因素造成的一類復合型心肌病。主要以左心室、右心室或雙心室擴大伴有收縮功能障礙為特征。本病常導致左心室收縮功能降低、進行性心力衰竭、室性或室上性心律失常、傳導系統異常、血栓栓塞和猝死，具有較高的病死率，是心力衰竭的主要原因之一。

研究［16－17］表明，目前通過電影 MRI可以看到擴張型心肌病患者左心室容量和左心房內徑明顯擴大，各室壁運動彌漫性減弱，而射血分數、短軸縮短率及室壁增厚率明顯變小。心臟電影MRI還可以對室壁增厚率進行定性和定量分析。

目前，CMR診斷擴張型心肌病的依據如下。①左心室或雙心室擴大的表現（左心室舒張末容積＞140mL，右心室舒張末容積＞150mL），當左心室增大，室間隔呈弧形凸向右心室。②心室壁形態改變，在部分患者早期，受累心腔的室壁可輕度增厚，晚期室壁變薄或薄厚不均，左心室肌小梁增粗。③心功能的改變，心臟電影MRI能夠顯示出節段性或者全心室的運動功能異常，左心室或雙心室收縮功能下降，收縮期室壁增厚率明顯減低，射血分數大多＜50%。④心肌信號顯示的改變，在T1WI、T2WI表現出較均勻等信號。出現黑血序列、亮血序列表明存在附壁血栓，在T2WI多表現為高信號，也可通過增強掃描顯示。部分患者的心肌主要表現為斑塊狀、位于心肌中層，與冠狀動脈供血范圍不一致的延遲強化表現，而缺血性心肌病的LGE-MRI的主要表現為位于心內膜下區域或透壁性損傷，多沿冠狀動脈的供血范圍分布［3］。

急慢性心肌感染、有毒物質的直接損傷或免疫應答反應是擴張型心肌病的常見病因。Voigt等［18］將心內膜下心肌活檢作為“金標準”，通過對23例慢性擴張型心肌病患者行心內膜下心肌活檢并通過LGE-MRI檢查與之對比，將具備心肌水腫、心臟相對擴大、釓延遲增強3項診斷標準中的2項以上定為診斷心肌炎的標準。結果顯示，全部心肌水腫可作為CMR評估擴張型心肌病心肌炎表現的重要標準。且較上述其他診斷標準更具有明確診斷意義。

4.6 LGE-MRI對新診斷非缺血性心肌病的預測價值：新診斷非缺血性心肌病患者的臨床表現各異，按病情輕重可表現為無任何癥狀、胸痛、嚴重心源性休克等，增加了早期臨床診斷的難度。且預后程度差異較大，患者可痊愈，也可能發展為慢性心力衰竭，甚至需要長期器械干預性治療。目前，對非缺血性心肌病的具體干預措施主要包括心臟再同步治療、輔助裝置植入治療及心臟移植。

LGE-MRI技術對于新發的非缺血性心肌病預后價值的研究尚不成熟。M ü ller等［19］通過篩選、隨訪滿足非缺血性心肌病診斷條件的患者，具體條件為新出現的心力衰竭癥狀（＜4周）、伴新發的心臟結構損傷改變、左心室功能全部或部分損害、左心室擴大、心肌酶增高、心包積液、心電圖異常表現（非持續性或持續性室性心動過速）等條件中的一項或幾項。用LGE-MRI對新診斷的非缺血性心肌病的預測價值進行研究。結果表明在篩選出的患者中，LGE陽性患者較陰性患者預后差，且LGE陽性患者存在較低的左心室射血分數，較高的左心室舒張末期內徑，血清腦鈉肽水平明顯增高。表明LGE可作為體外非侵入性研究心肌滲透物、纖維化及壞死的一種方法，對心肌病的診斷及預后有一定價值。尤其對于新診斷的非缺血性心肌病患者，及早明確診斷對于疾病的提前干預、早期治療及改善預后都有重要意義［20］。

5 一站式CMR檢查方法的進展及臨床意義

目前，CMR技術由于其安全、精準等特點正逐漸取代心臟超聲心動圖檢查，成為心肌病診斷的首選方法。一站式CMR掃描可全面評估心臟結構與功能狀況，對心臟疾病的診斷具有重要意義。一站式CMR檢查表現為一系列檢查方法，主要包括梯度回波序列、自旋回波序列、反轉恢復快速自旋回波序列平掃、梯度回波序列電影掃描、梯度回波序列首過灌注和延遲增強掃描以及冠狀動脈掃描等一系列檢查［3］。能夠對心臟解剖結構、心功能情況、心肌病理特點以及冠狀動脈狀態進行綜合評估，并結合多種影像學結果，達到共同治療目的。

對于異常心肌而言，一站式CMR掃描的價值更大。尤其對于左心室游離壁及心尖部的顯示效果明顯優于心臟彩超，對節段性心臟運動異常的分析更加精準，還能夠宏觀顯示病變心肌的病理結構等特點，對心肌病病因進行系統分析，從而達到明確診斷的目的。當患者出現心源性異常時，可行一站式CMR檢查，全面評價心臟情況，進而對心臟疾病更全面診治，從而降低患者猝死率，提高患者的長期生存率。

綜上所述，LGE-CMR技術能夠明確診斷心源性猝死、心肌病和充血性心力衰竭的病因，且能評估心肌瘢痕情況、預測心肌功能恢復，對患者的預后及長期生存率起到重要作用。對于心臟疾病，尤其對于病因不明的心力衰竭患者行LGE-CMR檢查對于患者的早期診斷及治療意義較大。

6 結 語

一直以來，非缺血性心肌病診斷的“金標準”為心內膜下心肌活檢，但由于其有創性不能被多數患者接受，不能廣泛應用于臨床中。CMR在無損傷的情況下可以簡便安全地對病變心肌進行結構與功能的評估，進一步明確診斷。隨著LGE-MRI技術的進一步發展，CMR越來越多的應用于臨床中，對心臟疾病，尤其是非缺血性心肌病的診斷起到重要作用。

［1］萬俊義，趙世華.心臟磁共振釓對比劑延遲強化的臨床意義及判斷預后的價值［J］.中國醫學影像技術，2012，28（8）：1600－1603.

［2］MEWTON N，LIU CY，CROISILLE P，et al.Assessment of myocardial fibrosis with cardiovascular magnetic resonance［J］.J Am Coll Cardiol，2011，57（8）：891－903.

［3］NASSENSTEIN K，BREUCKMANN F，BUCHER C，et al.How much myocardialdamageisnecessary to enable detection of focal late gadolinium enhancement at cardiac MR imaging？［J］.Radiology，2008，249（3）：829－835.

［4］American College of Cardiology Foundation Task Force on Expert Consensus Documents，HUNDLEY WG，BLUEMKE DA，et al.ACCF／ACR／AHA／NASCI／SCMR 2010expert consensus document on cardiovascular magnetic resonance：areport of the American College of Cardiology Foundation Task Force on Expert Consensus Documents［J］.Circulation，2010，121（22）：2462－2508.

［5］MARON BJ，TOWBIN JA，THIENE G，et al.Contemporary definitions and classification of thecardiomyopathies：an American Heart Association Scientific Statement from the Council on Clinical Cardiology， Heart Failure and Transplantation Committee；Quality of Care and Outcome Research and Functional Genomics and Translational Biology Interdisciplinary Working Group； and Council on Epidemiology and Prevention［J］.Circulation，2006，113（14）：1807－1816.

［6］ANGELINI A，CALZOLARI V，CALABRESS F，et al.Myocarditis mimicking acute myocardial infarction：role of endomyocardial biopsy in the differential diagnosis［J］.Heart，2000，84（3）：245－250.

［7］丁彬彬，張軍平.心臟MRI對病毒性心肌炎診斷價值的系統評價［J］.中國循證醫學雜志，2011，11（3）：273－277.

［8］BOGAZZI F，LOMBARDIM，STRATA E，etal.High prevalence of cardiac hypertrophy without detectable signs of fibrosis in patients with untreated active acromegaly：an in vivo study using magneticresonanceimaging［J］.Clin Endocrinol（Oxf），2008，68（3）：361－368.

［9］趙航，舒先紅.肥厚型心肌病預后評估的研究進展［J］.心血管病學進展，2007，28（1）：33－36.

［10］MARON BJ，MARON S.Hypertrophic cardiomyopathy［J］.Lancet，2013，381（9862）：242－255.

［11］KIM HW，FARZANEH-FAR A，KIM RJ.Cardiovascular magnetic resonance in patients with myocardial infarction：current and emerging applications［J］.J Am Coll Cardiol，2009，55（1）：1－16.

［12］FLETT AS，HAYWARD MP，ASHWORTH MT，et al.Equilibrium contrast cardiovascular magnetic resonance for the measurement of diffuse myocardial fibrosis：preliminary validation in humans［J］.Circulation，2010，122（2）：138－144.

［13］HUBER AM，SCHOENBERG SO，HAYES C，et al.Phasesensitive inversion-recovery MR imaging in the detection of myocardial infarction［J］.Radiology，2005，237（3）：854－860.

［14］韋云青，趙世華.心尖肥厚型心肌病的MRI診斷［J］.中華放射學雜志，2007，41（8）：800－804.

［15］MOUQUETF，LIONSC，DE GROOTEP，etal.Characterisation of peripartum cardiomyopathy by cardiac magnetic resonance imaging［J］.Eur Radiol，2008，18（12）：2765－2769.

［16］GIORGI B，MOLLETNR，DYMARKOWSKIS，etal.Clinically suspected constrictive pericarditis；MR imaging assessment of ventricular septal motion and configuration in patients and healthy subjects［J］.Radiology，2003，228（11）：417－424.

［17］WATZINGER N，LUND GK，DEDDY GP，et al.Myocardial blood flow in patients with dilated cardiomyopathy：quantitative assessment with velocity-encoded cine agnetic resonance imaging of the coronary sinus［J］.J Magn Reson Imaging，2005，21（4）：347－353.

［18］VOIGT A，ELGETI T，DURMUS T，et al.Cardiac magnetic resonance imaging in dilated cardiomyopathy in adultstowards identification of myocardial inflammation［J］.Eur Radiol，2011，21（5）：925－935.

［19］MüLLER KA.MüLLER L，KRAMER U，et al.Prognostic value of contrast-enhanced cardiac magnetic resonance imaging in patientswith newly diagnosed non-ischemic cardiomyopathy：cohort study［J］.PLoS One，2013，8（2）：e57077.

［20］常丹丹，曹楨斌，孔祥泉，等.一站式心臟MRI對心肌病的評價［J］.國際醫學放射學雜志，2010，33（1）：27－30.

（本文編輯：許卓文）

R540.41

A

1007-3205（2014）10-1227-05

2013－11－05；

2013－12－10

河北省醫學適用技術跟蹤項目（GL2012021）；河北省醫學科學研究重點課題（20130576）；河北省科學技術研究與發展計劃項目（13277720D）

于榛（1988－），女，河北衡水人，河北醫科大學第一醫院醫學碩士研究生，從事心血管內科疾病診治研究。

*通訊作者。E-mail：cardio2004＠163.com

10.3969／j.issn.1007-3205.2014.10.044