磁共振路易斯湖诊断标准及特征追踪技术在心肌炎诊断中的应用进展

陈海霞，蒋 瑾，赖真萍

心肌炎是一种心肌的损害性疾病，表现多样化。发病机制多为病原菌直接或与机体的免疫反应共同作用引起心肌的损害；另外一些生物介子（细胞因子和NO等）介导的心肌损害和微血管损伤；共同病理改变为心肌细胞水肿、充血、变性及坏死；都可导致心肌组织的结构和功能改变。若得不到及时治疗，可导致心脏扩大，20%的患者可最终发展为扩张性心肌病、慢性心力衰竭等［1］。随着急性冠脉综合征发病逐渐年轻化，心肌炎的临床表现及一些辅助检查与急性冠脉综合征极其相似，常规检查难以鉴别诊断［2］；因此诊断心肌炎仍存在困难［3］。

1 心脏磁共振在心肌炎中的诊断现状

心脏磁共振作为一项诊断及评估心肌炎的重要检查方法，不仅能够评估心脏形态学及功能学的改变（左心室射血分数LVEF、质量、室壁运动异常、室壁增厚等），还能观察到心肌组织的病理学改变（水肿、毛细血管渗出、细胞坏死及纤维化）及心肌应变，提供心肌损伤部位、程度，有助于临床诊断和判断预后。心肌炎的诊断目前尚无统一的标准，国内参考的是1999年全国心肌炎心肌病研讨会制定的诊断标准。随着影像学技术的发展，心脏磁共振诊断心肌炎被认为是最全面、最准确的检查方法；2009年美国心脏病学会发布了磁共振全面诊断心肌炎的标准，即 “Lake Louise Consensus Criteria（LLC，路易斯湖诊断标准）”［4］。 随着路易斯湖诊断共识的发布及临床的广泛应用和研究，欧洲心脏病学年会在 2013年发布了诊断心肌炎的标准［5］。Biesbroek等对303例临床疑似心肌炎患者，进一步证实了磁共振对心肌炎具有很好的诊断效果［6］。Rodrigues研究发现磁共振诊断心肌炎和评估心肌炎的发病机制及预后方面，具有较大优势；还发现右心室的射血分数与患者的预后显著相关［7］。磁共振特征追踪技术是一种简便、重复性高、不需要特定序列就可以得到心肌应变的分析；心肌应变作为心肌早期受损的敏感指标，特别是在评估射血分数正常的心肌病中起重要作用，以及早期诊断及评估预后，及时临床干预减少并发症的发生等方面。

2 路易斯湖诊断标准（LLC）在心肌炎中的应用

2.1 LLC 即T2加权成像、早期钆增强成像（early gadolinium enhancement，EGE）、 延迟钆增强成像（late gadolinium enhancement，LGE），其中≥2 项呈阳性即可诊断心肌炎［4］。Gaikwad等的Meta分析数据显示，LLC诊断心肌炎的敏感性、特异性和AUC分别为 0.78、0.88、0.83［8］。Wei等研究发现 LLC 诊断心肌炎的敏感性、特异性和AUC分别为0.70，0.56和0.70，比单一序列诊断价值高［9］。冉华等研究显示在以急性冠状动脉综合征表现为主的心肌炎患者中，路易斯湖标准可作为一种无创影像学检查来鉴别诊断；此外发现LGE对诊断及鉴别诊断心肌炎的特异性较高；T2加权成像的敏感性较高［10］。Ouyang等研究发现，自变量为心肌水肿、EGE和LGE，因变量为LVEF的变化，采用线性回归研究二者的相关性，心肌炎患者LVEF改善的独立预测因子为心肌组织水肿［11］。

2.2 T2加权成像 T2加权成像可以很敏感地识别心肌组织的水肿及充血，T2加权成像的黑血技术及压脂序列能更清晰的显示心脏结构和心肌水肿。Hinojar等研究发现心肌炎患者T2加权成像AUC为0.80［12］。水肿是急性心肌炎最早出现的病理改变，Dall'Armellina等研究认为只表现为心肌组织的水肿，而无细胞的坏死和纤维化，预后较好［13］。水肿是否阳性还可用于鉴别急慢性炎症，急性炎症的病理改变为细胞水肿、渗出，慢性炎症病理表现为增生、纤维化。有研究得出T2加权成像检出心肌水肿的敏感性高，特异性低；多种心脏疾病（结节病、急性心肌梗死、应激性心肌病、心脏同种异体移植排斥等）的心肌改变在T2加权上表现为局限或弥漫高信号［14］。

2.3 延迟强化 根据心脏增强扫描序列的时间不同分为：早期增强（EGE）、延迟强化（LGE）；早期增强反应心肌的灌注情况，在一些缺血性心肌病起着重要的作用，发现心肌灌注异常，及时进行心肌再灌注治疗。延迟强化急性期反映了心肌细胞坏死，慢性期反映了病灶纤维化。心肌病中延迟强化的节段数及强化特点有助于鉴别诊断及评估预后。Gd-DTPA是一种临床常用的造影剂，进入人体内只存在于细胞外间隙，当细胞出现坏死及纤维化时，造影剂在坏死心肌细胞中聚集而表现为高信号。正常的肾功能是使用钆类造影剂的必要条件。近来国外多个研究报道显示超小型超顺磁性氧化铁颗粒（USPIO）是一种新型的顺磁性造影剂，由糖类或聚合物包裹的氧化铁核心组成，已被提议用于CMR有效的非钆类顺磁造影剂；它还适用于肾功能受损的患者，实验和临床研究已经证实其总体安全性［15］。在心肌炎患者中EGE阳性表示局部血管扩张、炎症区域血流量增加，反映心肌充血和毛细血管渗漏，局部有炎症改变。Kotanidis等研究EGE序列诊断心肌炎的敏感性，特异性和AUC分别为0.70、0.74和 0.78［8］。Puntmann等研究发现急性心肌炎的延迟强化与组织学检查中的巨噬细胞聚集区和心肌细胞坏死灶的位置一致［16］。有学者研究指出LGE诊断心肌炎的特异性为99%［17］。Biesbroek等研究LGE可以用于心肌炎的预后评估和长期随访，也可以作为心肌炎预后不良的独立预测因子［6］。Grani研究了LGE的程度能为心肌炎患者提供有效的危险分层［18］。Aquaro等多中心研究在386例心肌炎患者，随访时间为1572 d，在多个诊断指标中，延迟强化是判断预后最佳的独立预测指标；也是作为心室重塑的重要因素。在保留左心室射血分数的患者，心肌节段中壁层的LGE比其他部分的预后更差［19］。Ouyang等对637例急性心肌炎患者的研究发现心脏磁共振成像检测到有无延迟强化与心功能改善有明显相关［11］。

2.4 延迟强化在鉴别心肌炎与其他心肌疾病中的应用 心肌炎的磁共振表现主要是位于心外膜下心肌的点片状延迟增强，左心室游离壁最多见，在一些病例中可见室间隔的局灶性增强；急性心肌炎延迟强化的范围形式具有动态变化的特点。肥厚性心肌病磁共振表现主要为心肌肥厚区域的多发片状或团片状增强，左心室游离壁与室间壁的连续处最多。扩张性心肌病表现为局限于心室肌壁内点片状或线样条纹状增强；多见于室间隔。缺血性心肌病表现为于冠状动脉供血区域相对应的节段性室壁运动异常，左心室前壁和心尖部为最常见；以心内膜下或透壁性延迟强化为主要特点。

3 磁共振特征追踪技术在心肌炎中的应用

3.1 磁共振特征追踪（FT）技术 FT技术的应变分析已经成为潜在的新型诊断工具，能够提高疑似心肌炎患者的诊断准确性［20］。该技术有较高的空间分辨率和可重复的壁运动跟踪，对心血管疾病的诊断、治疗及预后评估有很好的价值。它不需要特定的序列，操作简单，只需在常规电影序列图像的基础上，利用后处理软件对心肌形变进行定量分析心肌组织室壁运动异常情况。根据美国心脏联合会17节段模型进行分析，可得到整体及局部应变参数；相关研究证实其与心肌标记、超声斑点追踪测量应变有良好的一致性［21］。

3.2 FT技术在心肌炎中的诊断价值 心肌形变参数如应变、应变率、扭转等量化了心脏在心动周期的室壁运动，被认为是比左心室射血分数（LVEF）更敏感的参数，是心脏早期损伤的指标，应变值改变要先于LVEF改变。Baeβler等研究得出常规诊断标准结合特征追踪技术诊断心肌炎的敏感性要高于路易斯湖诊断标准，且更能早期诊断及评估保留射血分数的心肌炎患者［21，22］。 Luetkens 等发现磁共振特征追踪技术可成为评估心脏功能异常的新方法，对比正常健康组，各应变值降低，尤其是纵向应变和环周应变，心肌炎与健康对照组径向应变RS、纵向应变LS、环周应变CS分别为（RS：28.9±8.5%与 32.4±7.4%、LS：-19.5±4.4%与-23.6±3.1%、CS：-23.0±5.8%与-27.4±3.4%；P<0.05），并且与路易斯湖诊断标准中心肌水肿的相关性最高［23］。Kasner等建议应变参数可作为诊断心肌炎的一种补充手段，能提高心肌炎的诊断［24］。Andre等研究显示在疑似心肌炎患者中，应变参数都降低，病例组与对照组环周应变、纵向应变、径向应变分别为 （CS：_24.4±4.2% 与 _28.8±3.8% ，P<0.0001、LS：_17.6±4.4% 与_23.8 ±3.1% ，P<0.0001、RS：26.1 ±5.4% 与 37.9 ±7.6%，P<0.0001），即使在射血分数并没有减少的患者应变值也降低了，EF＜55%与EF≥55%的纵向应变、径向应变分别为（LS：_20.0±4.8%与 _23.8±3.1%，P<0.01、RS：27.7±5.5%与 37.9±7.6%，P<0.0001），并且延迟强化的节段区域与应变参数变化的区域有良好的相关性［25］。

3.3 FT技术评估急性心肌炎的预后 Kostakou等应用特征追踪技术在疑似心肌炎中发现，在射血分数正常的情况下，仍可鉴别健康正常组与病例组［26］。Dick等研究应用磁共振特征追踪技术分析心肌炎左右心房应变参数，检测舒张功能障碍，发现左心房的应变及应变率与正常组差异有统计学意义；右心房应变参数与正常组差异无统计学意义［27］。Lee等研究CMR特征追踪技术在42例急性心肌炎患者中预测不良结局，随访时间为41个月，得出心肌炎患者所有心肌应变参数均显著受损，即使LVEF正常的患者，心肌各种应变不同程度的降低；有LGE和径向应变值降低的患者预后往往不佳［28］。Wisotzkey等学者研究以急性心肌梗死样表现的心肌炎患者，与其他临床表现的心肌炎患者相比，心肌形变参数明显减低，并能评估预后及疗效［29］。Leitman发现应变参数预测延迟强化的敏感性为0.85，特异性为0.73，可帮助诊断心肌炎；延迟强化区域应变值改变与非延迟强化区域应变值改变差异有统计学意义，延迟强化与应变值改变成正相关（r=0.52），并能评估不良心血管事件发生［30］。

综上所述，心脏磁共振是心血管疾病的新型影像学诊断方法，是一种无创、无辐射检查。心肌炎患者临床表现及辅助检查与急性冠脉综合征相似，鉴别诊断缺乏特异性，心脏磁共振已成为诊断心肌炎的首选无创方法，尤其是诊断酷似急性心肌梗死样表现的心肌炎。特征追踪技术成为诊断心肌炎的一种补充工具，它操作简单、重复性高，不需要特定的扫描序列就可以得到心肌应变的后处理分析；心肌应变是早期反应心肌收缩、舒张受损的敏感指标，在射血分数尚未降低的心肌病中，应用特征追踪技术诊断及评估具有重要的临床价值。