3.0T心臟磁共振技術(shù)與病毒性心肌炎患兒心肌損傷、左心室結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性及對(duì)預(yù)后的影響

李夢(mèng)遠(yuǎn)

(北京市石景山醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，北京 100043)

病毒性心肌炎(viral myocarditis，VMC)是臨床常見感染性心肌疾病，流行病學(xué)顯示，病毒感染患者中約5%可累及心臟，特別是柯薩奇病毒、艾克病毒、骨髓灰質(zhì)炎病毒等[1]。兒童自身免疫力發(fā)育不完全，極易受到外來(lái)病原菌侵襲，發(fā)病率較高，預(yù)后不佳，診療干預(yù)不及時(shí)會(huì)引起室性心動(dòng)過(guò)速、休克甚至死亡[2]。早期準(zhǔn)確評(píng)估病情、預(yù)測(cè)預(yù)后具有重要臨床應(yīng)用價(jià)值。肌鈣蛋白T(cardiac troponin T，cTnT)、磷酸肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme，CK-MB)、左心室結(jié)構(gòu)均為VMC等心臟疾病的常用檢查項(xiàng)目，相關(guān)研究表明，其具有高度敏感度和特異度，但心肌組織特征、心肌水腫等無(wú)明顯表現(xiàn)[3]。近年來(lái)，隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，心臟磁共振(cardiac magnetic resonance，CMR)作為一種無(wú)創(chuàng)檢查手段逐步應(yīng)用于心肌炎診斷評(píng)估，能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)心臟功能、形態(tài)、組織學(xué)改變，在VMC等心血管疾病中具有明顯優(yōu)勢(shì)[4]。但其對(duì)VMC患兒的預(yù)后效果評(píng)估需行進(jìn)一步探討與分析。基于此，本研究嘗試探討CMR測(cè)定T2比值、晚期釓增強(qiáng)(late gadolinium enhancement，LGE)范圍與血清cTnT、CK-MB、左心室結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性及對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)效能。

1 資 料 與 方 法

1.1一般資料 選取2017年2月—2020年6月我院收治的VMC患兒93例作為研究對(duì)象，均符合《兒童心肌炎診斷建議(2018年版)》中VMC的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，主要診斷依據(jù)：①心功能不全、心腦綜合征、心源性休克；②心臟擴(kuò)大；③血清cTnT、CK-MB升高伴動(dòng)態(tài)變化；④顯著心電圖改變；⑤CMR檢查呈典型心肌炎癥表現(xiàn)，包括T2加權(quán)像顯示局限性或彌漫性信號(hào)，T1加權(quán)像顯示早期釓增強(qiáng)，T1加權(quán)像顯示至少1處非缺血區(qū)域分布的局限性晚期延遲釓增強(qiáng)；⑥自心內(nèi)膜、心肌、心包穿刺液中分離出病毒或用病毒核酸探針檢查到病毒核酸；⑦發(fā)病時(shí)間均<5 d。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心肌病、先天性心臟病、心瓣膜病等心血管疾病；②非病毒性心肌炎，包括細(xì)菌性、真菌性等其他感染性及免疫介導(dǎo)、中毒性等非感染性心肌炎；③合并磁共振檢查禁忌證；④合并肝腎肺等重要臟器功能障礙。根據(jù)6個(gè)月內(nèi)是否出現(xiàn)不良事件分為預(yù)后良好組68例與預(yù)后不良組25例，2組性別、年齡、病程差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員審核批準(zhǔn)，所有患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

表1 2組一般資料比較Table 1 Comparison of general data between two groups

1.2方法

1.2.13.0T心臟磁共振技術(shù)檢測(cè)方法 所有患者均于入院時(shí)進(jìn)行CMR檢查。采用3.0T超導(dǎo)醫(yī)用磁共振系統(tǒng)及18通道腹部線圈，并采用回顧性心電門控獲取數(shù)據(jù)，掃描方案包括T2加權(quán)成像、延遲強(qiáng)化成像，設(shè)置掃描參數(shù)為重復(fù)時(shí)間=3 ms，回波時(shí)間=1.5 ms，翻轉(zhuǎn)角=45 °，視野=220 mm×280 mm，矩陣=200×256，層厚=8 mm，層間隔=0，屏氣掃描、自由呼吸掃描分別為1、3次信號(hào)采集；三反轉(zhuǎn)恢復(fù)快速自旋回波序列用于SA位、HLA位加權(quán)成像，評(píng)估心肌水腫，在靜脈注射0.1 mmol/kg釓噴鉭酸銨前和注射后3 min內(nèi)獲得快速自旋回波序列強(qiáng)化前后SA位、HLA位加權(quán)成像；再次靜脈注射釓噴鉭酸銨，在7～10 min后采用3D相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列進(jìn)行SA位、HLA位、VLA位LGE成像。CMR表現(xiàn)為T2比值、LGE范圍，T2比值測(cè)定方法：在T2高信號(hào)區(qū)域(心肌水腫區(qū)域)、所及層面骨骼肌區(qū)域分別取2個(gè)獨(dú)立的感興趣區(qū)，T2比值為水腫區(qū)域信號(hào)與骨骼肌信號(hào)強(qiáng)度比值，反映心肌水腫程度。LGE范圍測(cè)定方法：對(duì)左心室短軸LGE圖像進(jìn)行分析，LGE陽(yáng)性區(qū)域?yàn)樾募』叶乳撝当日Ｐ募∑骄盘?hào)強(qiáng)度高5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差，再勾勒出左心室心內(nèi)膜與心外膜，通過(guò)CVI 42軟件自動(dòng)計(jì)算出各節(jié)段LGE占相應(yīng)節(jié)段的百分比及其面積。

1.2.2血清cTnT、CK-MB水平測(cè)定 采集肘靜脈血2 mL，以3 000 r/min的速度離心10 min，離心半徑為8 cm，采用化學(xué)發(fā)光免疫分析法測(cè)定，試劑盒購(gòu)自基蛋生物科技股份有限公司。

1.2.3左心室結(jié)構(gòu)測(cè)定 采用超聲診斷儀測(cè)定舒張期室間隔厚度(inter ventricular septal thickness，IVST)、舒張末容積(end diastolic volume，EDV)、收縮末容積(end systolic volume，ESV)。

1.2.4治療方法 入院后所有患者均給予常規(guī)治療，包括黃芪注射液及利巴韋林抗病毒治療，二磷酸果糖營(yíng)養(yǎng)心肌，胸腺肽增強(qiáng)免疫，并積極預(yù)防治療心力衰竭、心律失常等，盡量保持臥床靜養(yǎng)。

1.2.5預(yù)后效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 6個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)病死、心臟移植、持續(xù)性室性心動(dòng)過(guò)速、心室顫動(dòng)、心肌炎復(fù)發(fā)、心力衰竭再入院為預(yù)后不良。反之為預(yù)后良好。

1.3觀察指標(biāo) ①比較2組一般資料、cTnT、CK-MB、左心室結(jié)構(gòu)指標(biāo)。②比較3.0T CMR檢查結(jié)果中T2比值、LGE范圍。③采用Pearson線性相關(guān)系數(shù)分析T2比值、LGE范圍與血清因子指標(biāo)、左心室結(jié)構(gòu)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性。④采用Logistic多因素回歸分析分析VMC患兒預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素。⑤根據(jù)2組T2比值、LGE范圍繪制ROC曲線分析聯(lián)合檢測(cè)對(duì)VMC患兒預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson線性相關(guān)系數(shù)模型；影響因素確定采用Logistic進(jìn)行多因素回歸分析；診斷效能分析采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，獲取曲線下面積、置信區(qū)間、敏感度、特異度及截?cái)嘀怠<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.12組觀察指標(biāo)比較 預(yù)后不良組暴發(fā)性心肌炎、低血壓、快速性心律失常、使用腎上腺素治療比例，cTnT、CK-MB、IVST、EDV、ESV水平，T2比值、LGE范圍高于預(yù)后良好組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表2 2組觀察指標(biāo)比較Table 2 Comparison of observation indexes between two groups

2.2T2比值、LGE范圍與血清cTnT、CK-MB相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，T2比值(r=0.780、0.770)、LGE范圍(r=0.674、0.880)與血清cTnT、CK-MB呈正相關(guān)(P<0.05)，見圖1。

圖1 T2比值、LGE范圍與血清cTnI、CK-MB相關(guān)性

2.3T2比值、LGE范圍與左心室結(jié)構(gòu)指標(biāo)相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，T2比值(r=0.528、0.494、0.605)、LGE范圍(r=0.636、0.575、0.676)與IVST、EDV、ESV呈正相關(guān)(P<0.05)，見圖2。

圖2 T2比值、LGE范圍與左心室結(jié)構(gòu)指標(biāo)相關(guān)性

2.4VMC患兒預(yù)后的影響因素分析 因T2比值、LGE范圍與血清cTnT、CK-MB、IVST、EDV、ESV同時(shí)納入Logistic回歸方程時(shí)多重共線性較強(qiáng)(VIF=10)，故將血清cTnT、CK-MB、IVST、EDV、ESV剔除后重新構(gòu)建Logistic回歸方程，多重共線性變?nèi)?VIF=3)。以VMC患兒預(yù)后作為因變量(預(yù)后良好=0，預(yù)后不良=1)，以暴發(fā)性心肌炎(否=0，是=1)、低血壓(否=0，是=1)、快速性心律失常(否=0，是=1)、使用腎上腺素治療(否=0，是=1)、T2比值(以所有患者平均值2.03為界：≤2.03=0，>2.03=1)、LGE范圍(以所有患者平均值132.36 mm2為界：≤132.36 mm2=0，>132.36 mm2=1)作為自變量，進(jìn)行Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，暴發(fā)性心肌炎、低血壓、快速性心律失常、使用腎上腺素治療、T2比值、LGE范圍是VMC患兒預(yù)后的影響因素(P<0.05)，見表3。

2.5T2比值、LGE范圍對(duì)VMC患兒預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值 根據(jù)T2比值、LGE范圍繪制ROC曲線，結(jié)果顯示聯(lián)合預(yù)測(cè)AUC值0.857大于T2比值0.805、LGE范圍0.779，見表4、圖3。

表3 VMC患兒預(yù)后的影響因素Table 3 Prognostic factors in children with VMC

表4 T2比值、LGE范圍對(duì)VMC患兒預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值Table 4 Prognostic value of T2 ratio and LGE range in children with VMC

圖3 T2比值、LGE范圍對(duì)VMC患兒預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討 論

據(jù)報(bào)道，VMC是由于病毒進(jìn)入心臟引起心肌間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、水腫充血、心肌纖維壞死等多種病理變化，造成心肌細(xì)胞免疫損傷，會(huì)引起心力衰竭、心功能受損等不良心血管事件的發(fā)生[6]。近年來(lái)隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，大部分VMC患兒預(yù)后良好，少數(shù)轉(zhuǎn)歸為慢性心肌炎，但仍有部分急性患者會(huì)出現(xiàn)心力衰竭癥狀，左心射血分?jǐn)?shù)<40%，則4年內(nèi)病死率高達(dá)56%[7]。因此，臨床積極尋找準(zhǔn)確預(yù)測(cè)VMC預(yù)后的指標(biāo)具有重要臨床意義。

血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè)具有無(wú)創(chuàng)、操作方便、患兒依從性高的優(yōu)勢(shì)，其中cTnT在心肌損傷過(guò)程中會(huì)明顯升高，能反映心肌損傷的微小改變，在顧熙東等[8]研究中已明確檢測(cè)價(jià)值；CK-MB水平在心肌損傷或壞死疾病中濃度隨著病情發(fā)展呈逐漸升高趨勢(shì)，9～30 h內(nèi)會(huì)達(dá)到高峰[9]。而通過(guò)心臟超聲評(píng)估心臟各個(gè)房室體積、室間隔等參數(shù)，能進(jìn)一步了解心臟異常結(jié)構(gòu)，判斷心臟功能。但活檢組織檢查中心肌炎患者僅有35%～45%患者出現(xiàn)血清cTnT、CK-MB水平升高[10]；且超聲心動(dòng)圖在觀察心臟形態(tài)、壁厚等指標(biāo)在VMC病情程度較輕時(shí)處于正常狀態(tài)，評(píng)估過(guò)程中均會(huì)出現(xiàn)一定誤差。近年來(lái)，核磁共振成像技術(shù)在臨床應(yīng)用廣泛，具有空間分辨率高、多參數(shù)成像、成像效果好的優(yōu)勢(shì)，能對(duì)心臟結(jié)構(gòu)功能、心肌組織特性進(jìn)行無(wú)創(chuàng)評(píng)估，目前在多種心臟疾病診療中應(yīng)用廣泛[11]。但對(duì)于兒童心臟疾病具有心臟結(jié)構(gòu)小、心率快的檢測(cè)難點(diǎn)，對(duì)CMR技術(shù)分辨率要求更高，且需使用自由呼吸掃描并消除偽影[12]。3.0T CMR技術(shù)以其信號(hào)噪聲比、對(duì)比噪聲比較高的優(yōu)勢(shì)，能滿足兒童心臟疾病CMR掃描對(duì)空間、時(shí)間分辨率的要求[13]。3.0T CMR技術(shù)中T2WI能在不同時(shí)間獲取多幅圖像形成T2曲線，心肌損傷患兒發(fā)生心肌水腫，會(huì)升高心肌間質(zhì)靜水壓，增加毛細(xì)血管壓力，加重心肌細(xì)胞壞死，功能受損，而T2WI能準(zhǔn)確反映心肌水腫程度，此時(shí)定量測(cè)定心肌組織T2比值會(huì)顯著升高，且敏感度較高；LGE成像技術(shù)可評(píng)估心肌壞死與纖維化，對(duì)于VMC患兒LGE圖像中高強(qiáng)度區(qū)域程度隨時(shí)間降低，與心功能呈顯著相關(guān)，LGE范圍是心血管事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。

在上述觀點(diǎn)基礎(chǔ)上，本研究分析T2比值、LGE范圍與常規(guī)血清學(xué)、心臟結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)的相關(guān)性，預(yù)后不良VMC患兒入院時(shí)心功能往往更差，會(huì)導(dǎo)致心臟擴(kuò)大，血清cTnT、CK-MB明顯升高，左心室結(jié)構(gòu)IVST、EDV、ESV改變較預(yù)后良好VMC患兒更加突出，與白濤敏等[14]研究結(jié)果一致。同時(shí)對(duì)于3.0T CMR檢測(cè)指標(biāo)，心肌損傷會(huì)溶解細(xì)胞，釋放細(xì)胞因子，引起免疫應(yīng)答反應(yīng)，增加炎性區(qū)域血管內(nèi)血液容量，促進(jìn)早期血管吸收對(duì)比劑，并快速分布至細(xì)胞間隙，對(duì)比劑信號(hào)增強(qiáng)，心肌組織特性指標(biāo)均會(huì)明顯升高[15-16]。因此，預(yù)后不良VMC患兒T2比值、LGE范圍明顯大于預(yù)后良好患兒，而血清cTnT、CK-MB水平呈逐漸升高趨勢(shì)，心臟結(jié)構(gòu)功能損傷程度也明顯增加，與T2比值、LGE范圍變化趨勢(shì)具有一致性，呈明顯正相關(guān)；且小面積LGE范圍在心肌炎癥反應(yīng)中更加容易消失，則預(yù)后更好，進(jìn)一步證實(shí)上述觀點(diǎn)。最終，本研究對(duì)T2比值、LGE范圍對(duì)VMC患兒預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)繪制ROC曲線分析，T2比值、LGE范圍聯(lián)合預(yù)測(cè)AUC值大于單一預(yù)測(cè)(P<0.05)，表明聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測(cè)價(jià)值更高，為臨床VMC的評(píng)價(jià)提供可行性指標(biāo)。

綜上所述，3.0T CMR技術(shù)通過(guò)測(cè)定T2比值、LGE范圍反映VMC患兒心肌水腫及纖維化程度，與心肌損傷、左心室結(jié)構(gòu)具有密切關(guān)聯(lián)性，可為病情評(píng)估及預(yù)后預(yù)測(cè)提供新途徑。