心肌纖維化可見于諸多心血管疾病,,尤其對心衰患者,,心肌纖維化既是產(chǎn)生心衰的原因也是心衰導(dǎo)致的病理結(jié)果,。雖然心肌外基質(zhì)對于固定心肌位置,、保持心臟信號傳導(dǎo)及維護心肌收縮功能是必要的,,但是過度增生的心肌纖維化無疑是臨床治療必須重視的問題。
因此,,有必要進行精確的影像學(xué)檢查來評估患者是否存在心肌纖維化及纖維化水平,。在臨床上,心超,、PET及CT均能用以心肌纖維化檢查,,但是其心肌纖維化檢測的精確度均不如對比增強核磁共振成像技術(shù)(MRI)。
本文將重點闡述MRI在心肌纖維化檢測中出現(xiàn)的影像學(xué)表現(xiàn)要點,、需要注意的影像學(xué)過程以及如何規(guī)避可能出現(xiàn)的問題,。
一,、心肌纖維化MRI檢查
上已述及,與其他影像學(xué)檢查手段相比,,MRI具有更高的心肌纖維化檢測精確度。另一方面,,臨床心肌活檢雖然也可鑒別診斷心肌纖維化,,但有創(chuàng)性及診斷區(qū)域的局限性等問題使其不能替代MRI在心肌纖維化檢測中的地位。
因此,,MRI在心肌纖維化檢測中具有定位準(zhǔn)確,、范圍廣、精度高及無創(chuàng)性等優(yōu)勢,。MRI具體檢測技術(shù)主要有兩種,,分別為延遲釓顯像(LGE)及T1定量成像(T1 mapping)。
1. 延遲釓顯像(LGE)技術(shù)
LGE顯像技術(shù)可以用來檢查病灶纖維化程度,、病變范圍及病灶形狀等,,多項臨床研究已經(jīng)證實了LGE在心肌纖維化診斷方面具有理想的診斷能力。
(1)技術(shù)原理
需要指出的是,,LGE技術(shù)的基礎(chǔ)依然是MRI中的T1成像技術(shù),。加入釓的純水T1相信號強度要低于正常純水的T1相強度?;颊呓邮芗毎鈱Ρ葎┳⑸浜?,釓會迅速充斥于細胞外空間,但不會滲透入細胞內(nèi),。
當(dāng)釓對比劑經(jīng)過膠原沉積增多且血管結(jié)構(gòu)減少的病灶時,,對比劑滲透速率降低,通過心肌灌注成像技術(shù),,我們可以準(zhǔn)確判斷出現(xiàn)心肌灌注缺損的位置,。因此,在檢查時流入效應(yīng)(wash-in)在對比劑注射后幾秒內(nèi)就可觀察到,,而流出效應(yīng)(wash-out)則需要幾分鐘后觀察,,這個時間在纖維瘢痕處會更長。
另一方面,,心肌纖維化病灶處水含量高于正常心肌區(qū)域,,因此,其釓對比劑相應(yīng)增多,,該點亦可用以鑒別診斷,。高細胞外容積使得纖維化區(qū)域的T1加權(quán)成像流入及流出速率更低,造成缺血壞死病灶在MRI影像上表現(xiàn)為亮斑樣區(qū)域,。
(2)圖像標(biāo)準(zhǔn)化處理
LGE顯像技術(shù)的準(zhǔn)確性很大程度上依賴于圖像的獲取以及在獲得圖像后的處理工作,,即圖像報告標(biāo)準(zhǔn)化處理。雖然有的臨床醫(yī)生依靠經(jīng)驗憑肉眼粗略估測患者心肌纖維化情況,但是精確定量結(jié)果依然需要嚴格的方法學(xué),,為此心血管磁共振學(xué)會發(fā)布了相關(guān)指南,,見表一。
表一
(3)LGE與心肌纖維化
由于心肌纖維化存在多種臨床表現(xiàn),,MRI亦存在多種影像學(xué)表現(xiàn),,因此有必要了解LGE技術(shù)下各種病變的影像學(xué)表現(xiàn)(示例見圖1)。通過判斷心肌纖維化,,LGE能發(fā)揮的臨床診斷作用如下:
LGE判斷心肌存活情況及患者是否適宜血運重建,;
利用LGE診斷微血管阻塞及再灌注;
尋找致心律失常作用病灶,,一般為梗死灶“灰區(qū)”,;
鑒別診斷心肌病。
圖1 四種病變在LGE及T1定量檢測技術(shù)的影像學(xué)特點示意圖:縱向分別為正常心肌,、彌散型間質(zhì)纖維化,、浸潤型間質(zhì)纖維化及纖維化病灶,橫向為組織概念圖,、LGE圖像,、T1定量檢測增強前圖像及T1定量檢測增強后圖像??梢钥闯鯨GE間質(zhì)浸潤診斷能力欠佳,,而T1定量檢測較為理想,其中第四列箭頭所示為LGE透壁梗死區(qū)影像,。ECV為細胞外容積,。
2.T1定量成像
(1)技術(shù)原理
與LGE相反,T1定量成像是一項基于精確T1數(shù)值的MRI技術(shù),。簡單來說,,T1定量成像原理就是以T1弛豫時間做信號加權(quán),而不同組織或細胞成分T1可能不同,,MRI采集到的信號本身是與T1的指數(shù)衰減相關(guān),,從而獲得較準(zhǔn)確的組織成分信息。
但是T1定量成像需要釓對比劑作為基礎(chǔ),,而且通過T1定量成像,,我們可以更清楚的掌握釓對比劑的分布情況。更重要的是,,LGE無法準(zhǔn)確診斷彌散型間質(zhì)纖維化,,而T1定量成像彌補了MRI的不足。
T1定量成像一般分成增強前T1相及增強后T1相,,對于心肌纖維化病灶來說,,其增強前T1信號升高,,而增強后T1相信號降低。
(2)圖像標(biāo)準(zhǔn)化處理
由于T1定量成像技術(shù)需要精確的T1數(shù)值,,因此其圖像處理要求更為嚴格,,表二為心血管磁共振學(xué)會指南推薦的處理流程。
表二
(3)T1定量成像與心肌纖維化
T1定量成像具體影像學(xué)表現(xiàn)見圖1及圖2,,以下為T1定量成像技術(shù)在心肌纖維化診斷方面能發(fā)揮的作用:
診斷彌散型纖維化,,可應(yīng)用于心肌梗死、心肌病及心肌炎后的心肌纖維化類型診斷,,而這點是LGE無法完成的;
判斷心肌纖維化程度,,評估致心衰風(fēng)險,;
定量檢測心肌纖維化病灶的細胞外容積,評估患者預(yù)后,。
圖2 三種不同疾病在LGE及T1定量成像特點示意圖:橫向分別為慢性心梗,、急性心肌炎及肥厚型心肌病。
二,、MRI心肌纖維檢測待解決的問題
盡管MRI在心肌纖維化檢測方面具有諸多優(yōu)勢,,依然有許多問題亟需解決:
1、LGE無法準(zhǔn)確鑒別診斷彌散型心肌纖維化病灶,。
2,、T1定量成像技術(shù)的獲取細胞外容積精確度有待提高。
3,、由于LGE及T1定量成像均需要釓對比劑注射,,對于腎功能嚴重損害的患者,僅能使用無對比劑T1成像,,但其特異性不理想,。
三、心肌纖維化的多種致病機制
1,、心肌缺血導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)
纖維化替代現(xiàn)象主要出現(xiàn)于急性心梗心肌細胞大量壞死后,,其心肌外基質(zhì)成分將替代原有心肌位置,造成心肌纖維化水平升高,。具體來看,,心肌細胞死亡激活了心肌成纖維細,同時激發(fā)炎癥反應(yīng),,而且該炎癥反應(yīng)增加了心肌膠原含量,,并導(dǎo)致心肌細胞外纖維沉積增多。
2,、非缺血心臟病的毒性刺激
在非缺血心臟病變中,,病程中反復(fù)出現(xiàn)的毒性刺激會引起細胞凋亡,,并激發(fā)炎癥反應(yīng),從而導(dǎo)致病灶處出現(xiàn)纖維瘢痕,。同樣的機制也見于肥厚型心肌病及包括淀粉樣病變在內(nèi)的浸潤性間質(zhì)疾病,。
3、年齡相關(guān)纖維重構(gòu)
心肌細胞生長與死亡的穩(wěn)態(tài)程度決定了患者年齡相關(guān)纖維重構(gòu)水平,,而高血壓,、壓力或容量超負荷、糖尿病及肥胖癥會破壞這種穩(wěn)態(tài),,引起間質(zhì)纖維化,。這也是臨床醫(yī)生頭疼的一個問題,即如何區(qū)別疾病導(dǎo)致的纖維化與年齡相關(guān)的“正?!崩w維化,。
4、適應(yīng)性改變
細胞基質(zhì)重構(gòu)是生物適應(yīng)環(huán)境刺激的必要反應(yīng),,這點在心肌損傷后尤為明顯,。但是持續(xù)的基質(zhì)重構(gòu)(或纖維化)均不利于心臟功能及結(jié)構(gòu)。纖維化水平的升高會導(dǎo)致心室壁僵硬,,影響舒張功能,,并最終損害心臟收縮功能。另外,,心肌纖維化也會影響心肌電生理等正常細胞活動,。