周 笛,莊白燕,趙世華,陸敏杰
(國(guó)家心血管病中心 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 阜外醫(yī)院磁共振影像科,北京 100037)
作為軟組織對(duì)比度最佳的無(wú)創(chuàng)影像學(xué)方法,心血管MR(cardiovascular MR, CMR)在診斷心肌炎及預(yù)后評(píng)估中具有獨(dú)特作用[1],已成為臨床診斷心肌炎與鑒別診斷的重要手段。目前CMR基于2009年發(fā)表的《心肌炎心血管磁共振檢查的共識(shí)》,即路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)為基本共識(shí)[2]診斷心肌炎。T1 mapping、T2 mapping技術(shù)以其絕對(duì)定量、對(duì)運(yùn)動(dòng)不敏感的優(yōu)點(diǎn),有效克服了基于T1WI、T2WI的傳統(tǒng)定性技術(shù)的局限性,進(jìn)一步提高了CMR在心肌炎診斷與鑒別診斷中的價(jià)值。鑒于此,2018年JACC發(fā)表了基于MR新技術(shù)(主要是T1 mapping、T2 mapping)的專家推薦意見,即2018《非缺血性心肌炎癥診斷CMR標(biāo)準(zhǔn)修改》專家推薦意見,對(duì)路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新修訂[3]。本文基于此次修訂對(duì)CMR在心肌炎中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
心肌炎臨床表現(xiàn)包括從心悸或非特異性胸痛引起的輕微不適到包括心絞痛、心電圖ST段抬高,以及心肌細(xì)胞壞死標(biāo)志物升高(肌鈣蛋白、肌酸激酶)等多種與急性心肌梗死相似的非特異臨床特征,也可表現(xiàn)為急性充血性心力衰竭,伴或不伴心源性休克或進(jìn)行性慢性心力衰竭。對(duì)于臨床疑診心肌炎患者,建議進(jìn)行包括CMR、心電圖、心肌細(xì)胞壞死標(biāo)志物、超聲心動(dòng)圖等檢查,而CMR是重要診斷依據(jù)之一。
2009年路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)基于傳統(tǒng)的定性(T1WI、T2WI)或半定量技術(shù)(對(duì)比劑增強(qiáng))對(duì)心肌炎各期發(fā)生的心肌組織變化進(jìn)行評(píng)估。①心肌水腫:增加的組織水含量(水腫)導(dǎo)致心肌T1、尤其是T2延長(zhǎng),水腫T2WI表現(xiàn)為局部或整體高信號(hào);但通常受信噪比低、對(duì)心律失常和運(yùn)動(dòng)較敏感、圖像質(zhì)量較差的局限,且累及骨骼肌的全身性炎癥性疾病可能導(dǎo)致假陰性。②心肌充血及毛細(xì)血管滲漏:主要經(jīng)由非對(duì)比增強(qiáng)T1WI和早期對(duì)比劑增強(qiáng)(early gadolinium enhancement, EGE)T1WI進(jìn)行評(píng)估,難以保證圖像質(zhì)量的一致性,且需要相對(duì)正常心肌/肌肉作為參考,臨床實(shí)際操作性不高。③心肌壞死和纖維化:對(duì)比劑延遲增強(qiáng)(late gadolinium enhancement, LGE)具有相對(duì)特異性改變,尤其以左心室側(cè)壁近中段心外膜下強(qiáng)化更具特征性,但在炎癥早期或改變輕微時(shí)不敏感,且無(wú)法鑒別急慢性炎癥,尤其存在心肌水腫時(shí);且LGE缺乏特異性,各種引起細(xì)胞外容積增大(如肌細(xì)胞壞死、纖維化或水腫)的心肌疾患均可出現(xiàn)LGE[8]。④心肌功能異常:是診斷心肌炎癥的重要支持標(biāo)準(zhǔn),但敏感度及特異度均較低。⑤心包異常:如高分辨率快速自旋回波T1WI示心包層增厚、T2WI示心包高信號(hào)、心包延遲強(qiáng)化[9],則考慮合并活動(dòng)性心包炎,也是診斷心肌炎的重要依據(jù)。
近年來(lái),以T1 mapping和T2 mapping為代表的CMR新技術(shù)發(fā)展迅速。T1 mapping和T2 mapping可直接獲得目標(biāo)心肌的T1和T2值[6,10],在像素水平計(jì)算T1和T2值并生成偽彩圖,獲得整體或任意區(qū)域心肌的T1和T2值。此外,利用對(duì)比增強(qiáng)前后的T1 mapping圖,結(jié)合紅細(xì)胞比值,可計(jì)算細(xì)胞外間質(zhì)容積(extracellular matrix volume fraction, ECV)[11]。心肌發(fā)生炎癥時(shí),T1、T2和ECV值均升高;T1 mapping和T2 mapping不依賴于相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的變化而直接獲得目標(biāo)組織的T1和T2值,可避免半定量組織表征技術(shù)(T1WI、T2WI)的局限性。
T1 mapping及ECV成像:無(wú)論急性期還是慢性期,T1 mapping對(duì)檢測(cè)心肌內(nèi)游離水含量增加高度敏感,因此可與基于T2WI的技術(shù)聯(lián)合,提高診斷心肌活動(dòng)性炎癥和水腫的特異度[12];同時(shí)T1 mapping對(duì)細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外游離水含量的變化敏感,陰性預(yù)測(cè)值高(92%)[13],尤其適用于排除心肌炎癥。與LGE相比,ECV成像不需正常心肌作為參考,可更早、更準(zhǔn)確地評(píng)估心肌變化,可作為L(zhǎng)GE的重要補(bǔ)充[11,14],且可用于檢測(cè)彌漫性心肌纖維化病灶[15]。不同于T1 mapping結(jié)果與MR場(chǎng)強(qiáng)相關(guān),ECV獨(dú)立于MR場(chǎng)強(qiáng),實(shí)用性更強(qiáng)。
T2 mapping成像:動(dòng)物與臨床研究[10,16]均證實(shí)T2 mapping可敏感地識(shí)別急性心肌水腫,與傳統(tǒng)T2WI相比具有更高的準(zhǔn)確率;T2 mapping還具有更高信噪比、更短掃描時(shí)間,呼吸運(yùn)動(dòng)偽影少和可直接量化的優(yōu)點(diǎn),可降低觀察者內(nèi)和觀察者間的變異。
4.1 更新路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)的意義 2009年路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)是基于定性(T1WI、T2WI)或半定量技術(shù)(對(duì)比劑增強(qiáng))技術(shù),早期心肌炎或心肌廣泛受累時(shí),由于缺乏正常心肌作為參考,易導(dǎo)致誤漏診。另外,T1WI及T2WI是基于自旋回波序列采集,掃描時(shí)間長(zhǎng),對(duì)運(yùn)動(dòng)偽影敏感,患者病情相對(duì)較重且無(wú)法屏氣配合時(shí),可因運(yùn)動(dòng)偽影而無(wú)法獲得具有診斷價(jià)值的圖像。鑒于近年來(lái)基于快速梯度回波,絕對(duì)定量的T1 mapping、T2 mapping在心肌炎的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,2018年專家組基于T1 mapping、T2 mapping在心肌炎中的應(yīng)用,推出了《非缺血性心肌炎癥診斷CMR標(biāo)準(zhǔn)修改》的專家推薦意見。
4.2 新標(biāo)準(zhǔn)的重大修訂 2018年路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種CMR技術(shù)及其組合診斷心肌炎的效能進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)以對(duì)心肌水腫敏感的T2WI或T2 mapping技術(shù)與至少一種基于T1的組織表征技術(shù)相結(jié)合,可顯著提高診斷準(zhǔn)確率。由于EGE難以保證圖像質(zhì)量的一致性,專家建議不將其作為常規(guī)使用技術(shù)進(jìn)行推薦。研究[7]發(fā)現(xiàn),將EGE從原路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)中刪除后,未顯著降低心肌炎的診斷準(zhǔn)確率。另外,由于LGE只能非特異性地檢測(cè)由疾病進(jìn)展引起的細(xì)胞外體積增大,且對(duì)炎癥早期或輕微改變不敏感,新的標(biāo)準(zhǔn)不建議單獨(dú)使用LGE確診心肌炎癥。相較于LGE,T1 mapping和ECV無(wú)論在理論上及可操作性上均具有明顯優(yōu)勢(shì)[17-18]。同時(shí),根據(jù)目前可獲得的臨床證據(jù)和專家組建議,對(duì)于具有顯著臨床預(yù)測(cè)概率者[4],如基于T2(T2WI或T2 mapping)的心肌水腫和T1(LGE、T1 mapping及ECV)的心肌損傷兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為陽(yáng)性,則可診斷為急性心肌炎。
與2009年路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)相比,2018年心肌炎CMR診斷標(biāo)準(zhǔn)從原來(lái)的3條標(biāo)準(zhǔn)(T2WI、EGE及LGE)2條陽(yáng)性,修改為上述的2條標(biāo)準(zhǔn)2條陽(yáng)性;增加了T1 mapping和T2 mapping兩個(gè)新的CMR定量技術(shù),且因T1 mapping檢測(cè)急性和慢性心肌內(nèi)游離水含量增加均非常敏感,故建議將其作為EGE的替代標(biāo)準(zhǔn)。雖然基于T2和T1的技術(shù)均為陽(yáng)性時(shí)將增加診斷急性心肌炎的特異度,但當(dāng)T2和T1中的一種表現(xiàn)為陽(yáng)性時(shí),可在一定程度上支持急性心肌炎的診斷。
對(duì)于臨床不同病因心肌炎(病毒、自身免疫性、巨細(xì)胞)及需與心肌炎相鑒別的疾病(如結(jié)節(jié)病、內(nèi)分泌性疾病),新的修訂標(biāo)準(zhǔn)分別做了相關(guān)補(bǔ)充說(shuō)明。①類似心肌梗死的急性心肌炎:臨床表現(xiàn)為嚴(yán)重心肌炎伴ST段抬高和肌鈣蛋白水平升高,主要見于年輕的急性病毒性心肌炎患者,特別是男性;LGE成像可見明顯廣泛水腫和斑片狀信號(hào)增高,通常位于下側(cè)壁心外膜下,可在一定程度上替代有創(chuàng)的冠狀動(dòng)脈造影檢查。②新發(fā)心力衰竭:心力衰竭由心臟收縮功能障礙引起,也可能因心室壓力增加導(dǎo)致心臟功能受損,但往往無(wú)心肌水腫,LGE通常出現(xiàn)在心肌壁內(nèi),而非心肌炎常見于心外膜下。③心律失常:心肌炎和心肌瘢痕可導(dǎo)致各種形式的心律失常,包括房室傳導(dǎo)阻滯、室上性或室性早搏并發(fā)癥,甚至致命的心律失常,如心室顫動(dòng)。因此,新的標(biāo)準(zhǔn)建議對(duì)于原因不明的心律失?;颊撸瑱z查項(xiàng)目應(yīng)包括心肌組織特征成像,即T1WI、T2WI、T1 mapping、T2 mapping及LGE。
此外,CMR還可用于診斷不同病因的急性心肌炎。病毒性心肌炎:CMR不能區(qū)分急性病毒感染和繼發(fā)性免疫反應(yīng),但可用于鑒別慢性病毒性心肌炎。急性巨細(xì)胞心肌炎:目前鮮見關(guān)于巨細(xì)胞心肌炎CMR表現(xiàn)的系統(tǒng)研究,但CMR可見心肌組織異常,包括心肌各層(有時(shí)位于非典型的心內(nèi)膜下[19-21])存在大面積的高信號(hào)[22]。嗜酸性粒細(xì)胞性心肌炎:LGE可見彌漫性心內(nèi)膜下區(qū)域高信號(hào),以心尖部為著,嚴(yán)重者形成心尖閉塞。兒童心肌炎:CMR可提供診斷和預(yù)后信息,是否存在LGE與不良預(yù)后(ICD植入、移植或死亡)風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。自身免疫性心肌炎:T1 mapping和ECV與該病活動(dòng)性及異常的心肌收縮和舒張應(yīng)變相關(guān)[23]。心臟結(jié)節(jié)病:研究[24]證實(shí)LGE可用于鑒別結(jié)節(jié)病累及心臟。系統(tǒng)性紅斑狼瘡:包括mapping技術(shù)在內(nèi)的CMR組織特征成像可檢測(cè)出部分系統(tǒng)性自身免疫疾病導(dǎo)致的亞臨床心肌炎。嗜鉻細(xì)胞瘤和兒茶酚胺相關(guān)心肌炎:嗜鉻細(xì)胞瘤與兒茶酚胺相關(guān)的心肌病變有關(guān),可使用多參數(shù)CMR(包括T1 mapping)進(jìn)行評(píng)估。甲狀腺功能亢進(jìn):研究[25]發(fā)現(xiàn)甲狀腺功能亢進(jìn)患者甲狀腺功能正常后1~3個(gè)月,其中30%(15/50)患者CMR表現(xiàn)與心肌炎一致;由于甲狀腺功能亢進(jìn)患者存在循環(huán)抗微粒體和抗甲狀腺球蛋白抗體,目前認(rèn)為上述心肌炎表現(xiàn)與其自身免疫機(jī)制有關(guān)。其他:包括查加斯病和人類免疫缺陷病毒感染等患者,CMR檢查均發(fā)現(xiàn)存在心肌炎癥[26-27]。
更新的路易斯湖標(biāo)準(zhǔn)修訂意見建議,對(duì)于臨床疑似心肌炎患者,只要CMR符合至少1項(xiàng)基于T2的標(biāo)準(zhǔn)和至少1項(xiàng)基于T1(包括mapping)的標(biāo)準(zhǔn),即可診斷為活動(dòng)性心肌炎;如僅基于T2(包括mapping)或基于T1(包括mapping)其中1項(xiàng)異常,在一些臨床情況下仍不能排除心肌炎??傊侣芬姿购?biāo)準(zhǔn)修訂意見結(jié)合T1 mapping、T2 mapping定量技術(shù),進(jìn)一步提高了CMR在心肌炎的診斷與鑒別診斷中的價(jià)值,將為臨床診治心肌炎提供重要的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。