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可获Ⅱ类继续教育学分
本文刊于：中华心血管病杂志,,47(6):-
作者：喻诗琴赵世华
单位：中国医学科学院北京协和医学院国家医院
摘要
肥厚型心肌病是常见的遗传性心脏病之一，15年来肥厚型心肌病的影像学特征、遗传因素、临床病程和治疗都取得了长足的进步。其中心血管磁共振多参数多序列成像可为临床提供丰富的诊疗信息，成为了肥厚型心肌病患者基线及随访的重要辅助检查，本文就此做一论述。
肥厚型心肌病（hypertrophiccardiomyopathy，HCM）是最常见的单基因遗传性心血管疾病，临床表现多样，从无症状的突变基因携带者到有严重症状的左心室流出道梗阻及低动力性限制性终末期HCM患者[1]。致病基因突变并不能解释HCM表型的巨大变异性[2]，更不能准确预测预后及指导临床决策。超声心动图作为常规检查方法对于表型多样的HCM患者而言具有一定的局限性[3]，而心血管磁共振（CMR）多参数、多平面及多模态成像可以综合评估HCM患者心脏形态结构、功能、血流动力学、微循环障碍及心肌纤维化等信息，可以辅助临床诊断及决策[4]。随着CMR技术的发展以及人们对HCM认识地加深，其对于HCM的诊断价值也越来越受到重视，本文就此做一论述。
一、概述HCM患者存在不能用异常容量负荷解释的左心室壁增厚[5]，而基因突变可能为此提供解释。HCM是常染色体显性遗传病，与11个以上的基因编码蛋白突变有关。这些基因编码肌节或相邻Z盘之间区域粗、细肌丝收缩蛋白，以β-肌球蛋白重链（编码基因为MYH7）及肌球蛋白结合蛋白C（编码基因为MYBPC3）最为常见[6,7]。基因突变导致心肌收缩装置钙离子敏感性增高或心肌细胞压力增加，从而诱发代偿性心肌肥厚。大量基因检测发现HCM患者基因存在很大的变异性及不同的分子通道，识别了超过种肌节突变。约1/3的HCM患者存在致病突变并可用于家族成员筛查，但散发的HCM患者更为常见[8,9]。肌小节基因突变并不能充分解释所有HCM患者的临床及病理生理学特征，从整体上阐明疾病异质性还需更全面的模型[10]。
HCM的临床表现多样，多数患者可没有明显的临床症状，偶然发现，不需要特殊的干预，可以享有正常的寿命。有的患者则是因为心脏性猝死（suddencardiacdeath，SCD）被发现，研究表明植入型心律转复除颤器（ICD）可明显改善SCD高危患者预后[11]。而合并严重流出道梗阻的HCM患者常伴有劳力性呼吸困难及疲劳，提示不同程度的心功能受损，解除左心室流出道梗阻疗效良好[12]。另外，部分HCM患者表现为慢性难治性心力衰竭而不伴左心室流出道梗阻，则需要进行心脏移植[13]。因此准确识别不同类型的HCM患者对于诊治尤为重要，CMR在HCM患者的诊断、随访、家族筛查、预后评估、SCD危险分层以及心脏移植患者的识别中具有重要作用。
二、CMR在HCM诊断中的价值CMR多序列、多参数成像可提供心脏形态、功能、心肌灌注、心肌组织特征等信息，可作为HCM患者基线评估的检查手段。其中磁共振电影序列可提供心功能信息，包括心室质量、左心室射血分数、心肌舒缩运动、乳头肌运动等。钆对比剂延迟强化（lategadoliniumenhancement，LGE）、T1mapping、细胞外容积（extracellularvolume，ECV）、心肌应力测量等则可以提供心肌组织学特征。4DFlow技术可直观、真实地再现及定量评估HCM患者血流动力学状态。
1．形态与功能：
超声心动图或CMR示左心室肥厚但不伴左心室扩张，除外其他心原性、系统性、综合征性疾病，临床即可诊断HCM。一般舒张末期左心室壁厚度男性≤13mm，女性≤11mm，室壁厚度≥15mm即可诊断异常，最厚可达30~50mm[3,14]。对于13~14mm临界厚度的患者，需结合心电图、舒张期心功能指标、家族史、基因检测、运动负荷反应等综合判断，并与高血压及运动员的生理性改变相鉴别。CMR在测量左心室室壁厚度方面优于超声心动图，主要优势：（1）左心室前侧壁、心尖部、后室间隔、右心室等声窗差的部位，超声观察受限；（2）超声由于受体位限制斜截面测量或测量包括了室间隔旁附属结构等而高估室壁厚度。
HCM室壁肥厚类型较多，可以是弥漫性的，也可以是节段性或局灶性的，还可以乳头肌和右心室肥厚。其中非对称性室间隔肥厚最为常见[3]，常累及前室间隔基底段及前壁。左心室室壁越厚，猝死风险越大[15]。CMR具有较高的空间、时间分辨率及良好的心肌血池对比，且CMR电影图像可正交显示左心室各节段，从而理想地显示HCM的多样表型，准确测量室壁厚度。CMR评估室壁肥厚还具有以下优势：（1）可定量评估左心室质量；（2）显示可延伸至右心室；（3）可显示非连续性节段性肥厚；（4）可在心肌切除术前评估影响手术方案的异常结构，如左心室肌束异常、多水平的左心室梗阻、右心室流出道异常等。此外，CMR电影图像可三维显示室壁增厚的整体情况，大多数HCM患者肥大的心肌从左心室基底部至心尖沿逆时针方向呈螺旋形纵向排列[16]。Viliani等[17]研究显示肥厚心肌分布呈螺旋形的患者左心室流出道梗阻、二尖瓣收缩期前向运动、非持续性室性心动过速及猝死的发生率较高。
与传统超声相比，CMR还可显示精细结构的异常，能敏感识别更多表型的HCM患者。HCM不仅表现为左心室壁肥厚，还可表现为乳头肌及二尖瓣异常、深陷的心肌隐窝、冠状动脉肌桥、左心房重构、左心室心肌致密化不全、心尖室壁瘤、左心室流出道梗阻、微循环障碍、心肌纤维化等。常见的二尖瓣结构及功能异常，主要是二尖瓣瓣叶延长，其也是血流动力学梗阻的重要原因，二者又导致二尖瓣反流[18,19]；瓣下畸形包括乳头肌肥厚和变异，如对裂、数量畸形、短腱索以及乳头肌插入二尖瓣瓣叶等。深陷的心肌隐窝在致病基因突变携带者中较为常见[20]。
约70%的HCM患者存在左心室流出道机械性梗阻（左心室流出道压力阶差≥30mmHg，1mmHg=0.kPa），可以在静息状态下，也可由运动等诱发。CMR可帮助识别梗阻原因，如二尖瓣收缩期前向运动、二尖瓣瓣叶延长或增大、二尖瓣下附属结构以及乳头肌移位肥厚等。
5%~15%的患者会发生左心室不良重构，伴有左心室进行性扩张、室壁变薄、功能减低，甚至进展为心力衰竭，也就是终末期HCM，类似于扩张型心肌病及限制性心肌病的表现。此时采用CMR进行综合诊断与评估对于鉴别诊断和指导治疗尤为重要。
HCM患者的左心房功能日益受到重视，左心房功能异常早于左心室，被誉为左心室的"晴雨表"。最近一项接受CMR检查的HCM队列研究表明左心房射血分数及左心房最小体积是心房颤动（房颤）发展的预测因素[21]。左心房大小和容积还是独立于房颤的HCM预后的重要预测因素。CMR可准确测量心脏的三维容积，临床常采用一维和二维测量判断左心房大小，四腔心截面面积15cm2/m2、横径2.8cm/m2认为左心房增大。另外，CMR心肌应变技术定量评估左心房容积及功能对HCM分期及早期识别心功能异常具有潜在价值。
2．心肌纤维化：
心肌纤维化是HCM患者发生恶性心律失常及负性心脏重构的重要因素。通过LGE，CMR可以在体定量评估心肌纤维化。1/2~2/3的HCM患者存在斑片样LGE，常位于室间隔右心室插入部或心肌肥厚最明显的部位[22]。LGE与心肌顺应性减低及左心室负性重构有关，LGE的范围则与局部室壁运动异常的发生率有关。间质纤维化是终末期HCM的重要特征，几乎所有终末期HCM患者均存在LGE[23,24,25]，且LGE量明显高于一般HCM患者，弥漫透壁的LGE是终末期心力衰竭和收缩功能障碍的特征。
基于像素的T1mapping和ECVmaps可识别LGE不能识别的弥漫性心肌间质改变。nativeT1mapping可显示心肌病变不同阶段的组织病理学变化，并可通过钆对比增强前后的T1maps计算ECV定量评估细胞外体积。HCM患者nativeT1时间比健康对照长，LGE阳性的节段nativeT1时间比LGE阴性的节段长，因此nativeT1可提供HCM患者组织学特性信息。Ho等[26]用T1技术评估了HCM肌节突变携带者ECV，发现没有左心室肥厚的携带者心肌ECV增加，提示HCM早期间质纤维重构。Wu等[27]的研究结果示HCM患者T1mapping的组织学参数与左心室室壁厚度、心肌纤维化、应变参数均具有相关性。另外，T1mapping对于鉴别其他左心室肥厚疾病有潜在的应用价值，如系统性高血压、Anderson-Fabry病[28,29,30]。
3．心肌应变：
大量研究显示超声斑点追踪技术测量的心肌整体纵向应变（globallongitudinalstrain，GLS）及局部应变与HCM患者心肌组织病理改变、心肌纤维化以及心肌效能明确相关，且心肌应变下降与不良结局相关[31]。磁共振组织标记、特征追踪等技术目前仍处于研究阶段，其测量心肌应变虽然不如超声斑点追踪技术方便快捷，但在左心房及左心室应变测量应用中得到了与超声类似的结果[32,33,34,35,36]。Kowallick等[34]率先探究了特征追踪技术在HCM、心力衰竭及射血分数保留的心力衰竭患者中左心房应变及应变率测量的可行性及可重复性，并在随后的研究中发现左心房功能减低与左心室心肌纤维化程度有关，而不是左心室肥厚。在HCM早期左心室心肌纤维化很少甚至没有，左心房的导管期功能就已经受损，当疾病进一步发展，左心室心肌严重纤维化时，左心房的收缩功能也随之受损[37]。因此该技术有望进一步揭示射血分数保留的心力衰竭的发病机制，从而辅助实施针对性治疗。
磁共振心肌应变测量技术仍在不断完善。形变配准算法一种基于像素的应力评估工具，在评估HCM患者左心室节段性心肌应变的可行性和可重复性的研究中得到了很好的结果，其与特征追踪及斑点追踪成像技术一致性良好，且其测量的整体环周应变鉴别HCM患者与健康人的准确性更高[38]。Leng等[39]探究了一种新的快速左心房应变技术，其与传统的特征追踪技术一致性较好且可重复性更好，而且后处理时间可缩短55%。
4．血流动力学：
左心室流出道至降主动脉的血流动力学紊乱是瓣膜病的一个特征，而HCM患者流出道及主动脉异常可导致类似的改变。有报道指出4DFlow磁共振技术的三维流线电影图像可显示HCM患者左心室流出道至降主动脉紊乱的血流，包括可能由流出道梗阻所致的螺旋形血流以及中央的高速射流，并且梗阻性HCM与非梗阻性HCM患者相比螺旋形血流更为明显[40,41,42]。心肌间质纤维化可导致HCM患者心室舒张功能下降，而左心室舒张功能下降则会造成左心房血流动力学改变，进而导致左心房扩大。Contaldi等[43,44]的研究表明4DFlow技术可显示HCM患者左心房血流动力学改变，且左心房血流速度增加与左心室间质组织增加及舒张功能下降有关。
三、CMR在HCM预后及临床决策中的指导价值1．SCD：
SCD是HCM最危险的并发症，常发生于35岁以下的无症状患者及竞技性运动员[2]。潜在的致死性室性心律失常源自多种基质、诱发因素的相互作用，组织病理学特征包括心肌细胞凋亡后心肌结构紊乱、间质胶原沉积、由冠状动脉微循环介导的血流障碍及缺血所致的瘢痕替代[45,46]。基于CMR，美国心脏病学学会（ACC）/美国心脏协会（AHA）制定了敏感、有效的猝死危险分层算法以识别高危患者，其中左心室明显肥厚（室壁厚度≥30mm）、左心室心尖室壁瘤、广泛的LGE、终末期（左心室射血分数50%）等主要危险指标都依赖于CMR的准确评估，进而指导临床ICD应用[11]。
HCM患者广泛的LGE，作为心肌纤维化及替代性瘢痕的证据，是室性心律失常的原因和猝死的独立预后指标，也是指导ICD植入的主要指标。Weng等[47]荟萃分析的结果表明LGE的范围与SCD、心力衰竭所致的死亡、全因死亡率、心血管死亡率均有相关性，调整基线资料后，LGE的范围仍与SCD风险明确相关。广泛的LGE（≥左心室心肌质量的15%）预示猝死风险增加2倍，LGE的定量评估成为HCM患者预后判断不可或缺的指标[48]。
2．心力衰竭与心脏移植：
室间隔切除是伴有流出道梗阻的HCM难治性心力衰竭患者的主要治疗方法，而对于不能承受手术风险的老年患者则可选择酒精消融术等介入治疗。CMR逐渐发展为术前计划及评估的重要工具，并用于远期疗效的评估、随访。磁共振电影、速度编码血流成像及LGE联合提供了左心室解剖、心肌基质（如术前评估室间隔纤维化程度，帮助选择最佳治疗方案；酒精消融术后评估瘢痕位置及范围）、血流动力学改变、术后形态改变和手术相关并发症的综合信息。Williams等[49]通过磁共振特征追踪技术评估HCM患者左心房容积及功能参数，发现HCM患者左心房容积明显升高，左心房射血分数及应力明显减低；室间隔切除术后，HCM患者左心房容积及功能明显改善。van等[50,51]随访HCM患者室间隔消融术后早期及中期效果，观察到梗死灶大小与术后梗阻压力梯度降低的程度有关，随着梗阻解除，心肌质量减低，连左心室远段收缩功能也得到改善，提示继发性肥厚好转，疗效满意。而对于纽约心脏协会（NYHA）心功能Ⅲ/Ⅳ级的非梗阻性HCM患者，无论射血分数是否明显下降，广泛的LGE都是终末期心力衰竭进展的标志，提示需要心脏移植。另外，心肌应变评估作为潜在的磁共振技术，可以早期发现亚临床阶段的收缩功能障碍，有助于预测心力衰竭进展。
总之，经过近半个世纪的研究与发展，我们对HCM有了更加全面的认识，HCM复杂的病理生理学机制逐渐被揭示，与疾病进展有关的防治手段和检查成为了人们老牌白癜风专家会诊老牌白癜风专家会诊
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