T1 mapping 技术在肥厚型心肌病中的应用

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。