心脏磁共振纵向弛豫时间定量在肥厚型心肌病和扩张型心肌病中的应用价值

赵 韧，李小虎，王婷婷，束晶苇，胡 翀，赵玲玲，俞宏林，李仁民，王玉萍，余永强

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)和扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy，DCM)是目前临床最常见的心肌病，其临床预后与心肌纤维化程度显著相关。磁共振纵向弛豫时间定量(T1 mapping)成像作为无创检测心肌纤维化的新技术在临床逐步应用。该研究旨在初步探讨T1 mapping技术中初始T1值在HCM与DCM患者中心肌纤维化评估的价值及其与心功能的关系。

1 材料与方法

1.1 病例资料

回顾性收集2018年10月—2020年5月行心脏磁共振(cardiac magnetic resonance, CMR)检查并最终临床确诊的HCM和DCM患者。DCM患者18例，男14例，女4例，年龄25～78(55.5±13.9)岁，平均体质量指数(body mass index, BMI)(27.5±5.3)kg/m；HCM患者23例，男15例，女8例，年龄29～83(56±12.1)岁，平均BMI(28±3.7)kg/m。同期收集行CMR并经临床及心脏超声检查可明确除外器质性心脏病患者19例(对照组)，其中男7例，女12例，年龄18～68(45±17.6)岁，平均BMI(27.5±5.3)kg/m。 DCM诊断标准依据中华心血管病变分会2007更新的《心肌病诊断与治疗建议》。 HCM诊断标准依据2017年的《中国成人肥厚型心肌病诊断与治疗指南》。本研究通过医院伦理委员会批准，检查者均签署知情同意书。

1.2 检查方法

采用飞利浦3.0T(型号：Ingenia,荷兰Philips Healthcare公司)磁共振扫描仪，16通道表面相控阵心脏线圈。采用平衡稳态自由进动序列成像，电影序列采集患者长轴(2腔、3腔、4腔)及涵盖心底至心尖多层面短轴图像(FOV 320 mm×320 mm，1.04×1.04像素，层厚8 mm，TR/TE3.0 mm/1.5 mm，翻转角45°)；延迟强化(late gadolinium enhancement，LGE)在静脉内注入0.15 mmol/kg对比剂钆喷酸葡胺注射液后15 min进行采集，在短轴的无间隙全心覆盖下进行LGE成像。T1 mapping成像：Modified Look-Locker inversion-recovery(MOLLI)序列用于T1 mapping，“5-3-3”方案(以s为单位)。FOV320 mm×320 mm；TR2.3 ms；TE 1.06 ms；翻转角20°；空间分辨率2.0 mm×2.0 mm×8 mm；并行采集加速因子2；静脉内注入0.15 mmol/kg对比剂钆喷酸葡胺注射液之前和之后15 min选取与LGE切面一致的3层左室短轴切面(基底、乳头肌和心尖水平)进行检测。采用心脏磁共振后处理软件(CVI42， Alberta，加拿大，Version 5.11.4)分析心功能及LGE和T1 mapping图像定量分析。2名有CMR诊断经验的医师判断心肌是否存在LGE阳性，若意见不统一，引入第3名高年资医师盲法判断结果。

2 结果

2.1 3组受检者心脏磁共振左心室心功能指标

本研究3组检查者左心室心功能指标见表1，3组受检者中上述心功能指标各组间除每搏输出量差异无统计学意义,其余心功能参数各组间差异有统计学意义(

P

<0.05)。3组受检者中两两比较，除HCM组与对照组比较，左心室舒张末期心肌质量差异有统计学意义(

P

<0.05)，其余心功能参数差异均无统计学意义。DCM组与对照组比较,除每搏输出量差异无统计学意义，其余心功能参数差异均有统计学意义。HCM与DCM组比较除每搏输出量差异无统计学意义，其余心功能参数差异均有统计学意义(

P

<0.05)。

2.2 3组受检者LGE及左心室心肌初始T1值

HCM组23例患者中17例(17/23, 73.9%)LGE阳性，DCM组中15例(15/18,83.3%)LGE阳性，对照组LGE均为阴性。3组受检者中所有患者均完成了T1值的测量，初始T1值在DCM组、HCM组及对照组分别为(1 353.7±56.9)ms、(1 318.4±44.7)ms、(1 267.0±24.3)ms，3组间差异均有统计学意义(

P

<0.001)。DCM及HCM组较对照组左心室心肌T1值均明显增加(

P

<0.001)，DCM组左心室心肌T1值高于HCM组差异有统计学意义(P=0.013)(图1)。

2.3 3组受检查左心室心肌初始T1值与左心室射血分数相关性

HCM患者左心室心肌初始T1值与左心室射血分数负相关(

r

=-0.488,

P

<0.05)(图2A)，DCM患者左心室心肌初始T1值与左心室射血分数负相关(

r

=-0.659,

P

<0.01)(图2B)，对照组中受检者左室心肌初始T1值与左室射血分数无相关性(

r

=0.349,

P

=0.143)。

3 讨论

本研究初步探讨T1 mapping技术中的初始T1值在检测心肌纤维化中的价值，研究结果表明HCM和DCM患者左心室心肌平均初始T1值均显著高于对照组， HCM和DCM患者左心室心肌平均初始T1值分别均与左心室射血分数负相关。

表1 3组受检者心功能参数指标

图1 受检查心脏电影、LGE及初始T1 mapping图像

图2 HCM、DCM患者左心室心肌初始T1值与左心室射血分数相关性

T1 mapping通过基于磁共振图像信号强度的变化来定量不同组织的T1弛豫时间，其可以作为心肌的固有特征定量反应心肌充血、水肿及纤维化程度在临床逐步显示出重要价值。本研究中测量左心室不同节段计算出平均的T1值，结果显示DCM和HCM组的初始T1值即未进行钆对比剂之前CMR获取的纵向弛豫时间值较对照组增高，这与先期国内外研究结果一致。

本研究显示HCM组患者左心室射血分数正常，这可能是由于HCM心肌纤维化首先会引起心脏的舒张功能下降，但此时HCM组患者可能已经发生了射血分数保留的心功能不全，这与Su et al研究结果一致。HCM组左心室舒张末期心肌质量均高于DCM组及对照组(

P

<0.05)这与以往相关研究报道基本一致。心肌的纤维化增加首先引起心肌僵硬度增加，然后引起心脏的顺应性发生减低，进而引起心脏舒张功能及收缩功能的减低，即心肌的纤维化程度与心脏的舒张和收缩功能相关。本研究相关性分析显示HCM患者左心室心肌初始T1值与左室射血分数负相关，DCM患者左心室心肌初始T1值与左室射血分数负相关，这与Nakamori et al研究结果一致，这提示初始T1值可以反映出左心室心肌纤维化情况。

本研究的样本量相对较少、未测量计算细胞外容积、未进一步比较左室心肌初始T1值和左心室应变的相关性是本研究存在的局限性，后续将扩大样本量的同时进一步深入研究。