CMR心肌微循环障碍定量评估在心肌病中的

来源：心肌病治疗时间：2021-12-31

心脏磁共振（CMR）灌注在缺血性疾病的诊断中具有重要作用，被广泛应用。随着各种灌注技术以及后处理方式的不断发展，心肌灌注成像从一个定性评估心肌微循环障碍的技术发展到一个精确量化的技术，并且实现了半定量到全定量的发展。在各种可能导致心肌微循环异常的疾病中均有应用，同时为临床了解疾病进程、指导治疗及评估预后提供更多可用的影像学信息。本文主要针对CMR灌注定量评估在心脏疾病中的研究应用及进展做一综述。

.CMR灌注技术及发展

磁共振心肌灌注成像是对比剂首次通过心脏时采集的心肌信号强度随时间变化的一种动态成像方法。目前有多种成像方法及后处理方式可用于评估心肌灌注情况。心肌灌注技术和后处理技术的不断发展，使得磁共振灌注成像实现定量评估。特别是最新发展的基于自动像素级的全定量灌注技术，可通过血流储备分数和微循环阻力指数检测冠心病和微循环障碍，进一步加强磁共振灌注临床应用。此外，CMR灌注技术在不同心肌病中都有应用。

2.CMR灌注研究进展

2.缺血性心肌病（ischemicheartdisease，IHD）

IHD主要是由冠状动脉内膜脂质沉积、管壁弹性减低引起冠状动脉硬化、管腔狭窄、痉挛或阻塞，导致心肌缺血、缺氧或坏死而引发的心脏疾病。冠状动脉狭窄的严重程度、受累心肌的范围以及有无侧支循环形成等是影响患者生存率及生存质量的主要因素。心肌灌注成像在缺血性心肌病中应用最早也最广，特别是在冠心病患者中。CMR灌注可以发现早期的心肌缺血，特别是对疑似冠心病患者，心肌血流储备对冠状动脉病变引起的血流受限具有较高的诊断效能。

有文献报道，冠状动脉狭窄为40%～50%时就可出现心肌血流灌注减低，因此，冠状动脉解剖狭窄程度不能真实反映冠状动脉供血区域心肌灌注情况，而心肌灌注检查是对心肌缺血情况的最直接反映，可以通过定量评估早期监测心肌缺血，对临床早期干预治疗进而改善心肌功能，对预防心肌梗死有重要意义。通过Meta分析对大量冠心病患者的灌注成像研究进行分析，证实了灌注成像对有明显症状的患者有良好的诊断效能，特别是CMR负荷态灌注与SPECT灌注对心肌血流储备分数的评估均具有较高的准确性。

随着定量心肌灌注成像技术的进步，可以在像素水平量化心肌血流量。Ismail等在CMR灌注图像中使用了一种Fermi-constrained反卷积算法，在逐个像素的基础上量化心肌血流量，并在心肌血流量像素图中标记出低灌注和充血心肌中的感兴趣区。Allison等的研究认为CMR灌注的全定量像素分析提高了对与心外膜冠状动脉狭窄相关的灌注缺陷引起的暗边缘伪影的鉴别能力。

2.2非缺血性心脏病

许多先天性心脏病［如肥厚性心肌病（hypertrophiccardiomyopathy，HCM）、扩张性心肌病（dilatedcardiomyopathy，DCM）、限制性心肌病、致密化不全］以及一些多系统代谢性疾病（糖尿病、免疫系统疾病等）导致的心肌损伤中，也可能引起冠状动脉病变导致心肌灌注异常。常见的类型主要包括HCM、DCM、心肌淀粉样变性（CA）及糖尿病心肌病等。

HCM：HCM是一类遗传性心肌病，在儿童原发性心肌病中发病率居首位，同时也是青少年猝死的主要原因。其病理主要表现为心肌纤维肥大，肌束紊乱，间质纤维化，冠状动脉微血管功能障碍、管壁增厚导致管腔狭窄，心肌缺血和纤维化。肥厚心肌的灌注异常以及心肌纤维化可能会增加猝死的风险。因此，早期定量评估肥厚心肌的微循环障碍对指导临床治疗、对疾病的管理具有重要作用。

Petersen等学者提出通过多参数磁共振成像可以提供HCM中微血管功能障碍的证据。通过对35例HCM患者和4名健康对照者行MR成像评估其心肌肥厚程度、静息和充血期间的心肌血流量（myocardialbloodflow，MBF）以及心肌纤维化程度。其结果显示在HCM患者中，MBF随舒张末期壁厚度增加而降低，特别是在心内膜。有研究表明，逐像素定量CMR灌注成像可以识别出HCM患者中有局部严重微血管功能障碍可能会引起心肌缺血者。此外，还有研究发现在HCM静息灌注异常者中心肌纤维化与心脏猝死的危险因素之间的相关性。

对80例已确定HCM的患者行CMR功能成像、静息首过灌注成像以及延迟强化，结果显示30%的患者有异常静息灌注，均对应于心肌中间层延迟强化的区域并且有更高程度的节段性肥大。证实了首过灌注成像能够在很大比例的HCM患者中识别出异常静息灌注，这些异常与心肌瘢痕的存在和分布以及肥大程度有关。

DCM：DCM属于原发性心肌病，其形成原因当前尚未明确，该病主要表现为单侧心腔或双侧心腔明显扩大，心肌收缩功能明显减退。临床表现为心律失常、反复发作的充血性心衰等，患者病情自然进展呈进行性加重且死亡率高。病理主要表现为心肌内小动脉和毛细血管稀疏。DCM疾病进展可表现为血管周围和间质纤维化，引起收缩功能下降，导致室壁变薄。

DCM与冠状动脉微血管功能障碍有关，其程度是预后不良和心脏事件的独立预测因子。已有研究对非缺血性DCM患者先后行静息态及负荷态心肌灌注成像，并计算心肌灌注指数（myocardialperfusionindex，MPI）和心肌灌注储备指数（myocardialperfusionreserveindex，MPRI），评估发现DCM患者存在心肌灌注减低的表现，且MPRI及两种状态下的MPI均有较高的相关性。这种半定量评估手段能够准确评估心力衰竭治疗过程中所引起的MPI变化。然而，DCM患者心肌灌注异常与心肌纤维化及左心室重构的关系尚不明确。

Gulati等对65例DCM患者及35例正常人进行静息态及负荷态灌注研究，发现DCM患者静息态整体MBF明显高于正常对照组，而负荷态时整体心肌MBF明显低于对照组，证实DCM组心肌灌注储备（MPR）受损。且DCM心功能明显降低（≤35%）的患者，整体MBF和MPR均低于心功能＞35%的患者。

纤维化的节段静息态和负荷态的MBF较非纤维化节段减低。其认为DCM患者存在微血管功能障碍，其严重程度与左室受损程度有关。然而，在DCM患者中，静息态MBF升高而不是降低，推测如果微血管功能障碍是DCM的发病机制之一，那么其潜在机制更可能是负荷态下的重复缺血，而不是慢性心肌灌注不足。

CA：淀粉样变性是一种罕见的疾病，其病理特征是不可溶性的淀粉样物质在细胞外沉积导致组织、器官功能受损。心脏受累时称为CA，约50%的系统性淀粉样变性患者存在心脏受累。累及心脏时病理主要表现为异常的淀粉样蛋白沉积于心肌间质，淀粉样变性纤维蛋白早期沉积在小血管中膜，随病情进展沉积在血管外膜及其内膜，引起小血管闭塞，长期作用可导致心脏收缩/舒张功能进行性减低，并进展为心力衰竭。

CA患者心脏结构和功能出现异常的核心机制是淀粉样蛋白蓄积造成微循环灌注障碍。轻链淀粉样变性（AL）是最常见的一类，预后较差，尤其是出现心功能损伤的患者，若未经治疗，中位生存时间少于6个月。由于心肌微血管系统在淀粉样变性患者中普遍存在，且可能与左室收缩功能和壁增厚有关，因此评估患者冠状动脉微血管灌注是非常必要的，尤其是在收缩功能障碍患者中。

Li等利用3.0TMRI灌注成像的半定量评估发现，与正常对照组相比，轻链型CA（AL-CA）患者的达峰时间、收缩末期/舒张末期室壁厚度有所增加，而首次灌注斜率、峰值信号强度和室壁运动均显著降低，提示AL-CA患者心肌灌注较差。此外，收缩功能受损的AL-CA患者灌注较左室收缩功能正常的AL-CA患者减低，说明随着疾病进展，微血管病变可能趋于严重。心肌灌注成像早期评估可能有助于获得治疗前信息并改善预后。

糖尿病心肌病：糖尿病以高血糖为特征，是常见的代谢性疾病之一，且患病率呈逐年增加趋势。糖尿病患者死亡率升高的主要原因是糖尿病心肌病，是指具有明确糖尿病病史，且同时引起心脏结构及功能改变，排除高血压、冠心病及其他可能引起心肌病变的一类疾病。高糖血症、脂代谢紊乱、炎症反应、氧化应激、一氧化氮合成减少及内皮受损等，都可能造成血管内皮细胞损伤或功能紊乱，导致微血管舒缩异常、血管壁通透性增加、血管周围纤维化、基底膜增厚等，最终发展为糖尿病心肌病。

既往有研究利用超声心动图和心肌灌注证实了2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）患者心肌灌注储备受损与舒张功能障碍之间的关系。也有研究表明左室舒张功能保留的T2DM患者左室舒张功能与心肌灌注储备无关。Liu等对T2DM患者冠状动脉微循环的最大上升斜率、最大信号值和达峰时间等参数研究表明心肌微血管功能障碍开始于T2DM的早期，并随着病程的延长而积累。

此外，通过多变量回归分析显示达峰时间和最大上升斜率与纵向应力独立相关，提示T2DM患者心肌灌注受损与亚临床心肌功能障碍之间可能存在机械联系。这一结果也支持冠状动脉微循环受损可能导致亚临床心肌功能障碍的假说，需进一步研究其潜在机制并开展旨在逆转心肌微血管功能障碍的临床干预，以改善T2DM患者的心肌功能和预后。

2.3其他少见的心肌病

此外，致密化不全、自身免疫性心肌病、儿童川崎病等其他少见的等心脏疾病也可能存在心肌微循环障碍，但心肌微循环障碍在这些心肌病中的评估和应用目前相关研究较少。主要是由于这些疾病的发病机制尚不清楚，或是在心肌损伤方面仍未引起重视。随着灌注技术的发展，准确、定量评估心肌微循环情况可能为临床提供更多的信息。

3.总结

总之，随着CMR灌注技术的不断发展，灌注成像在各种心肌病中的应用更具备临床实用价值，其在早期评估心肌微循环方面的应用得到广泛认可，结合临床干预可能对提高患者生存率具有一定的作用，而在其他代谢性疾病的研究，更证实了灌注成像的临床适用性。

来源：徐蓉,郭应坤,郭霞.CMR心肌微循环障碍定量评估在心肌病中的应用进展[J].临床放射学杂志,,40(0):78-8.