心脏MRI在心脏结节病诊断中的应用进展

作者：刘军波，范丽娟，天津市泰达国际心血管病医院放射科

 

结节病是一种来源不明的全身炎症性肉芽肿疾病，肉芽肿主要由巨噬细胞组成，周围有淋巴细胞浸润，通常位于肺部和相关淋巴结。全身结节病患者尸检后部分患者发现心脏受累，并导致心力衰竭和恶性心律失常（室性心动过速和严重的房室传导阻滞）发生。

 

心脏结节病（Cardiac sarcoidosis，CS）的诊断仍有争议，主要关注点是心肌肉芽肿的检测。心肌活检是诊断CS的“金标准”。然而，有几个重要的问题有待解决：1）活检很难精确的从心脏取到肉芽肿组织；2）肉芽肿的性质随着时间的推移而变化；3）不易区分纤维性肉芽肿和纤维性组织，因此可能漏诊。

 

超声心动图检查一直被认为是心脏结节病检查的首选影像学技术，因为它能够提示的左室射血分数（LVEF）受损、室壁运动异常和左心室收缩或者舒张功能障碍对CS具有较高的诊断价值。正电子发射断层扫描（Positron emission computerized tomography，PET）可以提供整个心脏肉芽肿代谢活性的评估，并确定具有活动性炎症的肉芽肿组织，心脏磁共振（Cardiac MR，CMR）则可以检测出心肌纤维化。越来越多的研究证实了CMR在CS诊断中的重要作用，本文就CMR在CS诊断中的应用进展作一综述。

 

1.CMR的技术优缺点

 

CMR成像包括多平面电影成像（Cine）、T2加权成像、T1mapping、T2mapping和钆剂延迟增强（Late gadolinium enhancement，LGE）成像等。T2加权成像对组织中的游离水含量敏感，可用于检测CS的心肌炎症和水肿；T1和T2mapping可提供组织炎症、水肿和弥漫性纤维化的定量测量。然而，T2加权像由于低对比噪声比而具有相对较低的灵敏度，亦可能受到心内膜表面血液缓慢运动产生伪影。

 

电影成像序列（Cine）可以获得覆盖整个心脏的左心室短轴和长轴的截面图像，并提供左右心室容积和射血分数的准确评估。Cine还可以检测CS患者的室壁瘤、心包积液和瓣膜病变等。T1和T2mapping能够定量测量组织炎症、水肿和弥漫性纤维化。LGE成像提供了有关间质浸润、瘢痕形成和纤维化的信息，对心脏结节病具有重要意义。

 

最近的一项研究表明，LGE对心脏结节病患者具有重要的预测价值，其主要的局限性是缺乏对纤维化的定量评估。LGE显示室间隔和左心室下壁是心脏结节病最常见的部位，这一点在组织学CS的研究中亦得到了证实。在一项仅包括9例确诊的CS患者的研究中，心外膜下LGE占40%，心肌内LGE占30%，心内膜下LGE占16%，透壁的LGE占14%。

 

2.心脏结节病的CMR诊断

 

日本健康福利部（JMHW）现行的CS诊断标准分为组织学诊断和临床诊断。其中组织学诊断包括心肌活检显示肉芽肿和心外结节病的组织学诊断。临床诊断包括主要标准和次要标准，其中主要标准包括：1）晚期房室传导阻滞；2）左心室射血分数降低（<50%）；3）67镓吸收呈阳性；4）室间隔基底部异常变薄。

 

次要标准包括：1）异常心电图：室性心律失常、频繁的室性早搏、完全性右束支传导阻滞、Q波异常；2）超声心动图异常：局部室壁运动异常或形态异常（动脉瘤或室壁增厚）；3）核医学成像：201铊或99锝单光子发射计算机断层扫描的灌注缺陷；4）磁共振成像：LGE；5）心肌活检：中度间质纤维化和单核细胞浸润。

 

CS诊断标准为符合组织学诊断或者符合临床标准以下任一因素即存在CS：1）≥2个主要标准；2）1个主要标准和≥2个次要标准。CMR可识别2个主要标准（LVEF<50%，室间隔基底部变薄）和1个次要标准（LGE）。虽然其它主要标准CMR评估更准确，但仍然由超声心动图确定。

 

根据LGE范围CS的CMR分为4类：1）风险<10%的低概率CS（没有LGE或LGE归因于另一明确的心脏病理）；2）风险在10%~49%之间的CS（单病灶LGE，亦可能为其它诊断）；3）CS的风险在50%~90%之间（多灶性LGE与结节病病理基本一致）；4）风险>90%的CS（多灶性LGE与结节病非常一致，排除其它病理）。

 

CMR诊断CS的唯一标准是LGE，不能用其它成像序列替代。Kouranos等收集了321名活检证实为结节病的患者，并进行了常规心脏检查（心电图、24h动态心电图监测和超声心动图）和CMR检查，根据JMHW的标准，只有29.9%的患者诊断为CS。研究表明CMR是最敏感和特异性最高的检查方法（ROC曲线下面积：0.984），超声心动图加上心脏病史的敏感性为68.8%。

 

尽管超声心动图的阳性预测值较高（83.9%），但其敏感度较低（27.1%）。LGE是主要的独立预测因子（HR=5.68；95%CI：1.74~18.49），在有心脏症状和无心电图异常的患者中，CMR可提高诊断准确率并独立预测。Vita等在107例疑似CS患者中行LGE和18F-氟脱氧葡萄糖正电子CT（18F-FDC-PET）检查时，发现91例（85%）存在LGE，而82例（76%）FDC摄取异常，表明有炎症活动。

 

在LGE阳性的患者中，有60例（66%）FDC摄取异常。当FDC-PET数据添加到CMR中时，45%的患者被重新分类到CS风险较高或较低的组中，并且与最终诊断相比80%被正确地重新分类。联合使用LGE和FDC-PET的其他研究表明，联合成像在临床上比单独使用CMR或FDC-PET更有优势。

 

一项694例确诊为系统性结节病并疑似心脏受累的研究表明，LGE与心血管死亡率、室性心律失常和全因死亡率相关。然而，系统性结节病患者的心脏LGE并不一定能够诊断CS，在大多数的研究中未得到FDC-PET或组织学证实。

 

一项对114例经组织学证实的CS患者的研究显示，右心室射血分数、肺动脉压和左心室LGE是死亡率的显著预测因子，多变量分析显示，只有LGE是患者生存率的独立预测因子。

 

尽管在CS研究中左心室的功能和变化一直备受关注，但在CS患者中，右心室功能也会发生变化。Kagioka等报道，在疑似CS患者中右心室射血分数和右心室LGE独立于左心室射血分数和左心室LGE，并与主要心脏不良事件和风险升高相关。T1mapping和T2mapping技术可以提供有关心肌间质变化的信息并对其进行量化。T1mapping和T2mapping结合LGE可显著提高亚临床CS的诊断水平。

 

结节病患者的固有T1mapping和T2mapping信号和细胞外体积明显高于健康受试者，然而，这些差异几乎都在其正常值范围内且差异较小。近年来的CMR特征追踪（feature tracking CMR，FT-CMR）技术能够评估心脏力学，对活检证实的系统性结节病患者的研究显示，无论心脏是否受累结节病患者的心脏整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）显著受损。

 

Puntmann等研究显示系统性结节病患者的GLS显著低于健康对照组，Watanabe等研究指出，CMR衍生的节段应变分析可以检测到节段的心肌损伤。除了诊断CS外，LGE图像上的疤痕位置还可以指引心肌活检定位。尽管局灶性心肌LGE、CMR上的高T2信号以及心脏FDC-PET上的葡萄糖摄取增加是心脏损伤或炎症的非特异性征象，但在组织学证实的心外结节病患者中，它们往往是CS累及心脏的敏感征象。而结合CMR和FDC-PET可以更好的指导CS患者的活检定位。

 

3.CMR在疗效评价中的应用

 

疗效评估是治疗随访的重要内容。使用CMR的疗效评估研究很少，数据也有争议。有研究者报告，与未治疗组相比，接受抗炎药（阿司匹林、非甾体抗炎药、皮质类固醇、抗组胺药）治疗的患者T1和T2信号显著改善。这表明，随访期间的T1和T2影像可能有助于评估活动性CS患者对抗炎药的治疗效果。

 

一项8例CS患者的回顾性研究结果显示，接受免疫抑制剂治疗的受试者在治疗4个月后心肌T2值显著降低，83%的接受免疫抑制剂治疗的患者心律失常也有显著改善。这些发现表明，异常T2信号代表的CS的急性炎症表现通过适当的免疫抑制药物治疗可能是可逆的。然而，亦有研究证实CMR在检测结节病治疗期间CMR无变化。有研究评估了50例经活检证实的结节病和怀疑心脏受累的患者治疗12个月的影像学表现，LGE没有显著差异。

 

综上所述，CMR提供了有关左心室射血分数、组织特征和超声心动图不能提供的纤维化的准确信息，同时可以通过组织特征诊断心肌炎症。CMR可作为鉴别CS和疗效评价的重要影像学工具。

 

来源：刘军波,范丽娟.心脏MRI在心脏结节病诊断中的应用进展[J].医学影像学杂志,2021(12):2138-2140.