作者：陳松，李宏偉，王菲瑤，劉智，劉霞，李睿，川北醫學院附屬醫院放射科
非缺血性心肌病（nonischemic cardiomyopathies，NICM）是指由非心臟冠狀動脈病變引起心肌結構和功能障礙的一類異質性心肌疾病，具有發病隱匿、病因缺乏特異性、預後不良等特點，主要由遺傳因素、心肌代謝及心肌結構改變導致。磁共振延遲釓強化（late gadolinium enhancement，LGE）技術利用了釓對比劑能在病變心肌細胞內緩慢聚集、排空延遲的特點，由於正常心肌能夠迅速顯影並排空，故病變心肌組織與周圍正常心肌之間的信號強度會產生差別，當這種信號差別超過設定的閾值表現為心肌延遲強化時，可準確識別出心肌梗死、心肌纖維化（瘢痕心肌）及心肌澱粉樣變性（cardiac amylodiosis，CA）等疾病。其良好的空間解析度及組織特異性在各種類型的心肌病變診斷方面具有較好優勢。
診斷NICM的「金標準」是心肌活檢，由於其創傷性大、難度及風險係數極高，故未能廣泛應用於臨床，這在一定程度上限制了對NICM的研究。而LGE被認為是非侵入性評估心肌纖維化的金標準。目前，LGE評估NICM的研究越來越受重視。現就磁共振LGE在NICM中的研究進展予以綜述。
1.LGE技術的原理及評價參數
1.1原理
釓是一種惰性生物造影劑，由於正常心肌的細胞膜完整，故釓對比劑只能通過血管進入心肌細胞間隙；而當心肌梗死後心肌細胞缺血壞死，細胞膜的完整性遭到破壞，細胞膜通透性升高，釓對比劑可以自由地進入心肌細胞內部，並逐漸在細胞內聚集，表現出延遲強化的特點。此外心肌纖維化時，在心肌瘢痕組織形成及心肌細胞間質發生水腫的共同作用下，心肌細胞外間隙增寬，可以容納更多的釓對比劑，同時亦可表現出延遲強化特點。
1.2評價參數
目前，臨床用於評價心肌延遲強化的參數主要如下。①肉眼觀察大體分布模式，包括心內膜型、透壁型、中層型、心外膜型。②LGE陽性，以同一層面的正常心肌信號強度作為參照判斷心肌有無延遲強化。有研究認為，大於正常心肌信號強度的5個標準差為LGE陽性時，其評估纖維化程度最接近病理學改變。③LGE程度：是使用專用的分析軟體由有經驗的醫師手動勾畫出LGE在每層左心室短軸層面基於正常心肌信號強度閾值的心肌邊界，軟體計算出每層LGE體積［每個層面LGE面積的總和乘以兩個層面之間的距離（層面厚度與兩個層面之間的間隙之和）］，然後算出左心室所有層面LGE體積的總和，再除以左心室心肌總體積。④LGE分數：根據美國心臟協會的左心室心肌17節段分段法，計算每個節段內的LGE範圍，並根據每個節段的LGE陽性面積百分比（LGE陽性面積/節段面積），進行評分。0分表示無LGE；1分表示1%～25%LGE；2分表示26%～50%LGE；3分表示51%～75%LGE；4分表示76%～100%LGE。所有17個節段的分數總計為68分。
2.LGE在NICM中的應用
2.1肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）
HCM是一種常染色體顯性遺傳性心肌病，以心室非對稱性肥厚為特點，通常表現為室間隔肥厚，但也可表現為心尖部、左心室中段等非典型部位的心肌肥厚，其在病理上表現為心肌細胞排列混亂和壁內冠狀動脈變形導致微血管缺血和心肌細胞死亡，最終導致心肌纖維化。HCM是年輕人和運動員心源性猝死（sudden cardiac death，SCD）的最常見病因，也可導致其他心血管事件，如致命性心律失常、心臟栓塞性腦卒中和心力衰竭，其中SCD的首要原因為惡性室性快速心律失常，心肌纖維化尤其是心肌瘢痕形成是其發生的重要解剖學基礎。因此，定量和定性分析心肌纖維化具有重要臨床意義。部分研究顯示，HCM患者的LGE大多分布於右心室插入點區。
Klopotowski等按LGE分布類型將HCM患者分為無LGE、僅右心室插入點LGE和右心室插入點以外LGE三組，結果表明右心室插入點LGE是SCD事件的重要預測因子（HR=10.01，P=0.033）。Zhu等認為右心室插入點LGE與左心室舒張功能障礙及左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）降低相關，其原因可能是該區域中的叢狀心肌纖維由右心室外交叉纖維與左心室內交叉纖維共同構成，受力較其他區域更為複雜，所以更容易導致心肌紊亂及心肌纖維化。且該區域易合併肌壁間冠狀動脈管腔狹窄、管壁增厚，從而引起微血管功能障礙及心肌缺血，導致該區域成為心肌瘢痕伴隨心肌功能紊亂最容易受累的地方。Hen等研究表明，心室心肌LGE評分≥4分是HCM患者發生致命性心律失常的獨立預測因素。
Chan等研究發現，與LGE陰性的HCM患者相比，左心室心肌LGE＞15%的患者發生SCD的風險增加2倍。可見，LGE與HCM患者不良心血管事件的發生密切相關，是其獨立預測因子。此外，Rowin和Maron研究認為，左心室心肌LGE≥15%可作為HCM患者發生不良心血管事件的獨立危險因子，應儘早進行預防性植入式心律轉復除顫器治療。Briasoulis等的一項Meta分析對3067例HCM患者連續跟蹤隨訪平均3.05年，結果顯示LGE在SCD或中止SCD、全因死亡、心力衰竭死亡、心臟死亡等主要終點事件中均為高風險因素。上述研究結果顯示，心肌LGE對HCM患者的預後風險評估具有重要意義，其分布位置及嚴重程度對HCM患者不良心血管事件的危險分層具有預測作用，並能指導患者的治療。
2.2擴張型心肌病（dilated cardiomyopathy，DCM）
DCM是臨床上最常見的NICM，以左心室或雙心室擴大伴收縮功能障礙為主要特徵。其在病理上通常表現為非特異性心肌細胞肥大、變性、纖維化同時存在，隨著病程進展纖維化程度逐漸加重、心肌收縮力及射血分數降低，進而發展成心力衰竭伴左心室重構；進一步發展表現為左心室容量增加，心室壁變薄，心室成球狀擴張，最終可導致進行性心力衰竭、惡性心律失常、血栓栓塞等不良心血管事件。
一項Meta分析表明，DCM患者心肌LGE的發生率為18%～71%，LGE常分布於基底部和室間隔區域。另有研究表明，DCM患者的心肌LGE陽性，尤其是中壁LGE陽性，可作為不良心血管事件的獨立預測因素，具有較高的敏感性和特異性。在一項針對207例DCM患者的研究中，心肌LGE陽性且收縮壓＜40mmHg（1mmHg=0.133kPa）是DCM患者發生心血管事件的重要獨立預測因子（HR=2.08，P=0.034）。根據2008年美國心臟病學會、美國心臟協會、美國心律學會指南，LVEF≤35%的DCM患者推薦應用埋藏式心律轉復除顫器（implantable cardio verter defibrillator，ICD）預防不良心血管事件，但LVEF對SCD的預測特異性和敏感性均較低，故心肌LGE被認為是DCM患者發生SCD、心力衰竭、惡性心律失常等風險的新的獨立預測因子。
Pontone等對409例DCM患者同時行經胸超聲心動圖（transthoracic echocardiography，TTE）及心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）檢查，結果顯示與TTE-LVEF相比，CMRLVEF≤35%或CMR-LVEF≤35%合併LGE陽性用於預測DCM患者發生主要不良心血管事件的準確性更高。Halliday等對399例LVEF輕度降低（LVEF＞40%）的DCM患者進行研究發現，中壁LGE終點事件的發生率為17.8%。而Gulati等對472例DCM患者進行研究顯示，LVEF≤35%且中壁LGE陰性患者SCD事件的發生風險為17.9%，合併中壁LGE陽性者發生風險升至27.9%。
DiMarco等納入2948例DCM患者進行的Meta分析顯示，心肌LGE陽性與不良心血管事件的發生相關性較強；且與LVEF＜35%的LGE陽性患者相比，LVEF≥35%心肌LGE陽性患者的LGE與不良心血管事件的關係更加密切。因此，對於LEVF輕度降低且心肌LGE陽性的DCM患者可預防性使用ICD，以降低不良心血管事件的發生風險，改善患者預後及生存質量。
2.3CA
系統性澱粉樣變性是由各種組織和器官中的不溶性β-纖維蛋白在細胞外聚集沉積引起的相對罕見的多系統疾病。而CA主要包括免疫球蛋白輕鏈型（immunoglobulin light chain，AL型，又稱原髮型）和澱粉樣轉甲狀腺素蛋白型（amyloidtransthyretin，ATTR型，又稱繼髮型），以AL型最為多見，後者可分為野生型和突變型兩個亞型。澱粉樣蛋白沉積於心肌間質、瓣膜、小血管及傳導系統，導致正常組織的結構和功能破壞，引起心肌纖維化、心臟功能障礙、心律失常發作和嚴重傳導障礙，包括房室阻滯、暈厥、猝死等。其中，心臟受累是CA患者發病和死亡的主要原因，特別是AL型澱粉樣變性。因此，早期正確診斷對患者的預後具有重要意義。
CA診斷的金標準是心內膜活檢，但心內膜活檢存在一定的創傷性和技術難度，故臨床未能廣泛推廣。目前，CA的診斷標準主要為心外組織活檢發現澱粉樣物質沉積和臨床表現及影像證據表明心臟受累。CA患者的典型心肌延遲強化為心內膜下延遲強化，晚期易發生彌散、透壁性心肌延遲強化。左心房LGE提示左心房收縮功能障礙，這一徵象極少見於其他心臟疾病，是診斷CA的重要依據。
Deux等研究表明，CA患者的LGE典型分布模式為瀰漫性心內膜下型和透壁型，且分布於室間隔和心肌中層的LGE較為少見，局限性LGE與心臟早期受累關係密切，而透壁型LGE多見於晚期心臟改變。Dungu等研究發現，ATTR型患者的LGE分布範圍更廣，以左心室透壁LGE最為常見，且絕大部分患者均合併右心室心肌LGE，而約1/4的AL型患者未觀察到右心室LGE，這可能與ATTR型患者較AL型患者右心室壁更厚有關。有研究表明，LGE陽性尤其是左心室瀰漫性透壁LGE，可作為CA患者死亡事件發生風險的獨立預測因子。此外，Boynton等還得出心肌LGE陽性患者較LGE陰性病死率高4.95倍（OR=4.96，95%CI1.90～12.93，P=0.001）。
Wan等研究證實，右心室LGE和N端鈉尿肽前體可作為CA患者風險分層和生存評估的獨立預測因子，且聯合評價左心室心肌LGE後會明顯提高診斷的敏感性和特異性。
2.4心臟結節病（cardiac sarcoidosis，CS）
結節病是一種病因未明的多器官肉芽腫病，而系統性結節病患者心肌受累的發生率約為20%，其在組織病理上主要表現為心肌非透壁性病變（水腫、肉芽腫、纖維化、瘢痕），且主要位於左心室中壁和心外膜心肌。CS患者的臨床表現主要為房室傳導阻滯、室性心律失常、充血性心力衰竭、SCD等。研究表明，CS患者的室性快速心律失常由導致電生理不穩定的心肌肉芽腫和纖維化引起，其已被確定為SCD的重要基礎機制。
文獻報導，CS患者的LGE主要分布於室間隔區域，且以心內膜下分布最為常見。Yasuda等對81例CS病患者行LGE-CMR檢查，結果顯示左心室纖維化質量增加與室性快速性心律失常患病率增加相關（P＜0.001），左心室基底前部和基底前間隔區域或右心室區域LGE與室性快速性心律失常密切相關（P＜0.001）。
Kouranos等對321例經活檢證實為CS的患者同時行CMR-LGE和超聲心動圖檢查，並隨訪80個月。結果顯示，CMR是最敏感和特異的測試（曲線下面積為0.984），且在隨訪期間CMR-LGE檢查組有10.6%的患者達到終點事件（HR=5.68，95%CI1.74～18.49，P=0.004）。以上研究結果表明，LGE陽性是CS患者終點事件的獨立預測因子，可用於判斷患者遠期預後。可見，在早期心外結節病患者中檢測心肌改變對患者的治療及預後尤為重要。
2.5安德森-法布裡病（Anderson-Fabry disease，AFD）
AFD是由α-半乳糖苷酶部分或完全缺陷引起的X連鎖的溶酶體貯積症。酶促的缺陷導致細胞內多餘的糖鞘脂底物在多個器官中逐漸累積。而心臟是常受累器官，累及心臟時糖鞘脂底物（三己糖醯基鞘脂醇）主要堆積於室間隔和二尖瓣，且三己糖醯基鞘脂醇在心肌的積聚可能作為一種觸發因素導致心肌細胞肥大和間質性成纖維細胞生長。這些糖鞘脂底物的積聚可破壞心肌細胞結構，使心肌纖維排列紊亂及心肌收縮蛋白增多，導致心肌細胞增大，進而出現心肌肥大，出現類似於HCM的表現。
研究發現，AFD患者的心肌LGE大多分布於基底外側壁，多為中層LGE模式。Niemann等通過磁共振LGE技術評估了104例AFD患者［男46例，平均年齡（42±13）歲；女58例，平均年齡（42±16）歲］的左心室肥厚、局部心肌變形和心肌纖維化情況。結果發現，CMR中檢查左心室心肌質量時，在無心肌肥大女性患者中有23%檢測到LGE（n=9），而在左心室質量正常的男性患者心肌中未檢測到LGE，說明相較於男性患者，女性AFD患者心肌功能的喪失和纖維化的發生與發展不一定必須基於心肌肥厚，此特徵對AFD女性患者的確診有重要意義。
Kramer等研究發現，LGE是AFD患者發生惡性心律失常的唯一獨立預測因子。此外，AFD患者的心肌纖維化程度隨病程逐漸進展，且LGE在晚期AFD患者中會出現升高。可見，LGE對於評估AFD患者的病程及預後具有重要價值。
3.小結
目前，LGE技術已廣泛應用於臨床，是心臟疾病重要的診斷和隨訪手段之一，可作為NICM患者危險分層的首要參數，甚至可作為ICD植入治療的重要評價指標。而除傳統LVEF及臨床症狀外，LGE技術也為評估心肌功能和患者預後提供了一種新的手段。但LGE技術在判斷NICM患者LGE陽性的閾值及量化纖維化程度方面存在一定的不足，尤其對瀰漫性心肌纖維化患者，由於缺乏正常心肌的信號對比，其診斷價值有限，通過T1mapping技術可有效彌補這一缺點。未來，在LGE各種心肌病的診斷標準、評估心肌病患者預後及指導心肌病患者ICD植入等方面需更多研究繼續探索。
來源：陳松,李宏偉,王菲瑤,劉智,劉霞,李睿.磁共振延遲釓強化技術在非缺血性心肌病中的研究進展[J].醫學綜述,2018(15):3060-3065.
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