T1 mapping 技术在肥厚型心肌病中的应用

2021-09-18 07:12刘新峰曾宪春刘昌杰王荣品翟茂雄
中国中西医结合影像学杂志 2021年5期
关键词:心肌病左室容积

刘新峰,韩 燕,曾宪春,刘昌杰,王荣品,杨 艳,翟茂雄

(1.贵州省人民医院放射科,贵州 贵阳 550002;2.精准影像诊疗示范型国际科技合作基地,贵州 贵阳 550002;3.贵州省第六人民医院超声科,贵州 贵阳 550005)

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是以心肌纤维化及胶原沉积为特征的遗传性疾病,青少年发病率较高,严重时可引起猝死[1]。以往主要通过MRI 延迟强化对心肌纤维化评价。MRI 延迟强化是基于心肌病变部位细胞间隙扩大,对比剂滞留呈高信号评价心肌纤维化,但对弥漫性(整体性)心肌纤维化的诊断作用不大。T1mapping 技术是一种定量心肌组织特征的技术,大量研究表明,其在评价扩张型心肌病、心肌炎、心肌梗死组织特征方面具有较高的诊断价值[2-3],但在HCM 方面研究不多。因此,本研究拟采用T1mapping 技术对HCM 整体纤维化情况进行评价,并对HCM 患者与正常人初始心肌T1值、左室心脏功能进行比较分析,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018 年6 月至2020 年6 月在贵州省人民医院就诊的HCM 患者32例(HCM组),男女各16例,平均年龄(40.84±12.22)岁;另招募志愿者17例为对照组,男8例,女9例,平均年龄(39.70±12.81)岁,2组性别、年龄差异均无统计学意义(均P<0.05)。

HCM诊断标准[4]:除外已知原因如高血压、淀粉样变性等引起的左室心肌肥厚,超声或MRI 测量左心室室壁厚度≥15 mm,或有明确家族史时左心室室壁厚度≥13 mm 的患者。对照组经MRI 检查心脏无异常。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 仪器与方法 采用Siemens 1.5 T Aera MRI扫描仪。扫描前注意安全检查,包括受检者是否携带金属物品及有MRI 检查禁忌证等。扫描序列及参数:电影序列,采集两腔心、四腔心、左室短轴层面,TR 39.75 ms,TE 1.11 ms,层厚8 mm,翻转角80°,无间隔,带宽930 Hz,视野340 mm×276 mm;T1mapping序列,主要采集左室短轴位层面,TR 324.96 ms,TE 1.12 ms,带宽1 085 Hz,TI 209 ms,翻转角35°,层厚8 mm,视野360 mm×306 mm。

1.3 心脏功能及T1值的测量 数据测量在Siemens后处理工作站完成,由2 名具有3 年以上心脏MRI工作经验医师完成。首先将心脏短轴电影图像输入后处理软件,半自动勾画心内外膜并人工校正,软件自动计算出标准化后的左室舒张末期容积、收缩末期容积、射血分数及心肌质量等参数,取2 名医师测量的均值为最终值。然后将T1mapping 图像拖入软件中,采用画ROI 法逐层测量左室短轴心肌初始T1值(图1),注意心内膜与血池交界,取逐层均值为该名医师测量左室整体心肌的初始T1值,最后取2 名测量者均值为最终T1值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 19.0 软件对数据进行分析,计量资料以表示。2组左室心肌初始T1值、心脏功能参数比较,行独立样本t 检验;若方差不齐,行校正t 检验。构建ROC 曲线,计算左室心肌初始T1值的诊断效能,对左室心肌初始T1值与左室心肌质量、舒张末期容积行Pearson 相关性分析。以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2组左室心肌初始T1值及左室心脏功能比较见表1。HCM组心肌初始T1值高于对照组,差异有统计学意义(t=8.29,P<0.001)。心肌初始T1值鉴别HCM组与正常组的AUC值为0.961,其敏感度及特异度分别为87.5%、94.1%(图1)。

表1 2组左室心肌初始T1值及心脏功能参数比较()

表1 2组左室心肌初始T1值及心脏功能参数比较()

注:HCM,肥厚型心肌病;a 为t值;b 为t’值。

图1 左室心肌初始T1值鉴别肥厚型心肌病(HCM)组与正常组的ROC 曲线

HCM组舒张末期容积、收缩末期容积均低于对照组,射血分数、心肌质量均高于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。HCM组左室心肌初始T1值与左室心肌质量呈正相关(r=0.82,P<0.001),与左室舒张末期容积呈负相关(r=-0.68,P<0.001)。

3 讨论

3.1 T1mapping在HCM诊断中的应用 T1mapping是采集多个心动周期下不同翻转时间点的图像,后经一系列处理(如配准、校正等)以伪彩形式形成T1mapping 图,图像的每个体素均有T1值编码,因此,其可以基于体素水平测量左室心肌T1值。T1值可反映组织固有特征,以往研究表明通过测量T1值可定量分析心肌的纤维化程度,同时,T1mapping 心肌初始T1值序列无需增强扫描,避免了对比剂的不良反应[5-6],因此,本研究通过测量HCM 患者左室心肌初始T1值评价T1mapping在HCM 中的应用价值,并探讨心肌初始T1值与心脏功能的关系。

正常人左室心肌T1值较固定,本研究中对照组初始T1值约1 042 ms,与以往采用1.5 T MRI 测量值差别不大[7]。HCM 是由编码肌小节蛋白的基因突变所致,Kim 等[8]研究发现,带有HCM 致病基因的小鼠在心肌尚未发生肥厚之前,胶原合成通路已激活,提示在HCM 早期可能出现微观的病理改变。当HCM 发生心肌损伤时,成纤维细胞变为激活态大量分泌结构蛋白,同时细胞间质胶原成分过度沉积,造成心肌纤维化,进而引起初始T1值延长。Cui 等[9]研究表明,HCM 患者心肌初始T1值大于对照组,且心肌初始T1值在鉴别HCM 与对照组方面具有一定价值。本研究中HCM组左室心肌初始T1值为(1 249.32±85.44)ms,也高于对照组,与文献报道基本一致。除外之外,Parekh 等[10]对青少年HCM 患者的研究也得到同样结果,HCM组整体心肌较正常组初始T1值明显延长。

3.2 T1mapping 对HCM 的诊断效能 目前,T1mapping 技术在HCM 鉴别诊断方面的应用:①HCM患者心肌正常节段与肥厚节段鉴别,初始T1值鉴别正常节段与肥厚节段的特异度约90%,诊断符合率约70%[11]。②与淀粉样变性、安德森法布里病(AFD)等具有肥厚心肌的疾病鉴别;文献报道,HCM组的心肌初始T1值小于淀粉样变性心肌T1值,2组鉴别的ROC 曲线下面积约0.84,心肌初始T1值对2组有一定的鉴别能力[12]。AFD 方面,当T1最佳截点值为1 220 ms 时,其鉴别AFD 与HCM 的敏感度为97%,准确率为95%[13],具有极高的诊断意义。本研究中左室心肌初始T1值鉴别HCM 与正常组敏感度为87.5%,特异度94.1%,也表明初始T1值诊断效能较高。

3.3 HCM 患者心脏功能改变及与心肌T1值的相关性 本研究发现,HCM 患者的左室心肌初始T1值与左室心肌质量呈正相关。HCM 病理主要是心肌细胞的异常肥大、成纤维细胞大量繁殖及胶原成分的沉积形成弥漫性纤维化等[14],心肌组织发生纤维化病变时,心肌细胞膜的通透性增加,引起细胞水肿,心肌T1值上升,而心肌细胞的肥大及成纤维细胞增多也造成心肌质量增加,因此,HCM 病理改变越严重,心肌T1值越大,心肌质量也相应增加。

以往研究表明,纤维化病变(扩张型心肌病、HCM、心肌炎等)心肌初始T1值与射血分数呈负相关[6,15],提示心肌纤维化与心肌舒张、收缩能力存在相关性。本研究对HCM组心肌初始T1值与舒张末期容积行相关性分析,结果表明,HCM组左室心肌初始T1值与舒张末期容积呈负相关,进而提示心肌纤维化程度越重,心肌舒张功能受限越严重。

本研究的不足:样本量不大,未对梗阻型、非梗阻型HCM 心肌初始T1值进行分类探讨;HCM 患者心肌T1值与病程、性别等是否存在相关性,需在今后研究中加大样本量进一步探讨。

总之,T1mapping 技术对心肌纤维化程度评价已取得不错效果;心肌初始T1值测量,无需注射对比剂,对肾功能不全患者的心肌纤维化评价也具有极高的价值,且可减少因对比剂注射引起肾源性纤维化的可能。另外,T1mapping 技术还可用来评价肝纤维化程度及分期[16]。随着研究的深入,T1mapping在纤维化疾病的应用将更加广泛。

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