2023心脏MR特征追踪技术评估心房心肌应变的研究进展.docx

《2023心脏MR特征追踪技术评估心房心肌应变的研究进展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023心脏MR特征追踪技术评估心房心肌应变的研究进展.docx（12页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、2023心脏MR特征追踪技术评估心房心肌应变的研究进展摘要心房功能的定量评估在心血管疾病的诊断、治疗、危险分层及预后评估中发挥越来越重要的作用。心脏磁共振特征追踪技术(CMR-FT)是一项可定量分析心脏整体和局部心肌力学改变的新技术，可在整个心动周期内对心房心肌应变细微改变进行定量检测，综合评估心房的存储、管道和收缩泵功能。本文对CMR-FT在心房心肌应变中的研究进展进行综述。心房功能障碍和结构重构是心脏舒张功能障碍的早期敏感指标，在多种心血管疾病的早期诊断和预后评估中具有重要价值。尽管心房内径大小和心房容积指数可作为预测心血管不良事件的重要标志物1,但心房容积增大并不能解释整个心动周期内心房

2、功能的改变。心脏MR特征追踪技术(cardiacMR-featuretracking,CMR-FT)作为一项可定量分析心脏整体和局部肌力学改变的新技术，具有分辨力高、大视野和可重复性高等优势。CMR-FT技术可在整个心动周期内对心房应变改变进行定量测量,综合评估心房的存储、管道和收缩泵功能，对心血管疾病进行早期诊断和评估。笔者对CMR-FT技术在心房心肌应变中的研究进展进行综述。一、心房功能与心房应变心肌应变是指心肌在心动周期内发生的形变，即从舒张期肌纤维松弛状态到收缩期紧绷状态下心肌长度变化的百分比，以百分数表示；当心肌纤维长度缩短时，应变为负值，当长度伸长时，应变为正值。应变率是指心肌在单

3、位时间内的形变速度，以S-I表示2o心肌应变可定量分析心肌局部或整体在径向、周向、纵向3个正交方向上的空间分量，反映心肌纤维在不同走行方向上的形变能力3o然而，由于心房肌纤维特殊的走行方向和心房壁较薄，通常只测量心房纵向应变20当心室处于收缩期和等容舒张期时，心房作为静脉血流回流的存储器，维持心室充盈，此时，心房心肌纤维伸长，应变逐渐增加，并在心室收缩末期达到峰值；在二尖瓣或三尖瓣开放时，心房血液被动抽吸至心室，心房成为血液输送至心室的管道，其应变程度逐渐减低，于心室舒张期进入平台。在泵血期即心室舒张晚期，心房主动收缩，将剩余血液主动泵入心室，心房肌纤维进一步缩短，心房应变程度进一步减低。因此

4、，心房心肌应变的定量测量有助于综合评估心房的存储、管道和收缩泵功能。在正常情况下，心房的存储、管道和收缩泵功能是相互依存的，并在三者间可进行再分配40在舒张功能正常时，心房的血液输送对心室充盈及心血管功能的调节至关重要，其中存储期占40%50%,管道期占20%30%,泵血期占20%30%5o心房的存储功能反映心房舒张功能和JII页应性，其受到心室收缩功能的影响；管道功能主要依赖于心室舒张期的心房J1质应性，并与心室舒张功能和僵硬度变化密切相关。由于心房的收缩可调节心室充盈，因此在心室舒张受损或顺应性减低时，其对心输出量的维持至关重要6o左右心房在心功能调节中的分工不同，但均具有重要作用。右心房

5、与左心房解剖结构也存在一定的差异，例如，右心房拥有更薄的心肌与更为复杂的三维形态结构。此外右心房的存储、管道和收缩泵功能受右心室顺应性、肺动脉压力及腔静脉回流等诸多方面的影响70二、CMR-FT评估心房应变的技术优势CMR长期以来一直被认为是评估心脏结构和功能的金标准8oCMR-FT是新近发展的无创评估心肌力学的新技术,能定量分析心脏整体及局部心肌运动功能改变，是评价心肌壁运动和测量应变的准确方法9,在心血管疾病的诊断、治疗及预后评估中有着巨大的临床应用前景。该技术基于常规的真实稳态自由进动序列，在无需使用对比剂和额外扫描序列的情况下，通过专用软件勾画CMR长轴及短轴电影图像的心内外膜边界来计

6、算心室心肌纵向、径向、圆周的应变，进而评价心室心肌整体与节段应变10对于心房心肌应变的测量，尽管应用不同供应商软件测量结果存在一定差异，但均是基于四腔心和长轴两腔心电影图像，在心房容积的最大和最小时相手动追踪心房心内膜和心外膜边界，通过软件进行自动追踪获取心房应变及应变率参数。超声心动图斑点追踪(speck1etrackingechocardiography,STE)技术具有时间分辨力高、操作相对简便等优势，广泛应用于心房时相功能的评估。但它易受声窗的影响，且对图像质量和采集帧率要求较高，需进行实时处理，这限制了其临床应用111与STE相比，CMR-FT拥有更大的视野和更高的图像质量，且不受声

7、窗影响，信噪比更高。此外，研究表明基于CMR-FT测量的心肌应变观察者内和观察者间的可重复性均较好或优于STE101同时，由于右心房位于胸骨后，腔静脉系统的存在、菲薄的心房壁和更为复杂的三维结构使得STE在右心房应变的测量上受到限制而CMR不受声窗的影响,更有利于右心房心肌应变的评估70此外，基于CMR的心肌标记技术（myocardia1tagging,MT位移编码与激发回波技术（disp1acementencodingwithstimu1atedechoes,DENSEX应变编码成像技术（strainencodedimaging,SENC）等也可用于心肌应变评估，其中基于MT技术获得的应变值

8、被认为是CMR评估心肌应变的金标准121但是，这些技术需使用额外的扫描序列，增加了扫描时间，且心房壁较薄会影响其识别准确度，限制其在心房应变评估中的应用。三、CMR-FT评估心房心肌应变的应用1.心房应变的正常参考值：目前基于CMR-FT技术的心房应变正常参考值范围尚无明确共识，主要原因在于不同后处理软件供应商之间的测量值存在一定差异。Gao等13基于CMR-FT技术回顾性分析了408名中国健康志愿者的左心房应变，其中存储、管道和收缩泵应变值为40.9%9.7%、24.3%7.7%、16.6%4.1%,应变率分别为（1.70.5）、（-2.30.8X(-1.90.5)s-1oTruong7,1

9、4应用CirCIeeardiOVaSCU1arImaging软件分别测量112和61名健康志愿者左心房和右心房的心肌应变及应变率,结果表明左心房存储、管道和收缩泵的应变值分别为39.13%9.27%x25.15%8.34%J3.99%4.11%应变率分别为(1.930.54(-2.130.69(-2.040.61)s-1；右心房应变值为35.53%14.35%、22.57%11.08%.12.96%6.36%,应变率为1.6(1.3122X-1.7(-2.4,1.3)和-1.5(-2.1z1.1)s-1o同时，心房的功能和应变可随着年龄、性别和其他因素的影响而发生变化9,130研究表明女性较男

10、性具有更高的左心房应变参数值，心房收缩泵功能应变和应变率可随着年龄增长逐渐增加，而管道应变逐渐减低13o这种管道功能的减低和收缩泵功能增加可能是随着年龄增长心室舒张功能减低的补偿机制。未来，需要更多针对不同供应商的多中心大样本健康志愿者数据为不同心血管疾病心房应变的研究提供正常参考值的依据。2.评估缺血性心肌病：心肌梗死(myocardia1infarction,MI)后坏死的心肌细胞被纤维组织所替代促使心室壁的僵硬度增加。心房应变的改变能够早期敏感地反映MI后心肌/心室功能的变化,在急性MI的早期，心房收缩功能增加可用于补偿心室功能障碍造成的心功能不全，而后随着心房后负荷的持续增加，心房收缩

11、、存储和管道功能将会受到损害。CMR-FT技术衍生的心房应变能够对心房功能衰竭程度进行定量评估，有助于急慢性M1患者(包括ST段抬高型MI和非ST段抬高型MI)的早期识别、鉴别诊断、风险分层及预后评估。一项针对257例MI患者左心房应变的研究表明15,基于CMT-FT和STE技术评估的左心房应变与左心室舒张功能障碍显著相关。这提示心房应变有助于早期识别出内源性心脏代偿功能基本耗竭但射血分数保留的高风险M1患者，对于指导早期抗心力衰竭治疗具有重要价值。Zhang等16研究表明MI面积(15%)是影响MI后左心房重塑和功能障碍的主要因素。糖尿病患者由于存在心腔体积减小及每搏输出量减少等左心室的重构

12、，导致其左心室射血分数可维持不变，而左心房应变可以敏感地发现心室重构。BaCkhaUS等17在一项多中心、大样本量研究中发现，对于糖尿病急性MI再灌注的患者，左心房和左心室纵向应变有助于早期优化风险评估，其预后价值超过左心室射血分数。心房功能与缺血性心肌病的不良预后显著相关，左心房应变评估对预测MI后心房颤动(atria1fibri11ation,AF)的发生及预后的风险分层具有重要价值。Chen等18的研究证实ST段抬高型M1患者中CMR评估的左心房应变特别是管道应变具有预测新发AF的能力。一项纳入了321例ST段抬高型MI患者多中心研究显示,在调整了所有包括临床和CMR参数后左心房存储应变

13、和管道应变是ST段抬高型MI预后的独立预测因素19oSChUSter等20基于CMR-FT技术测量1235例M1患者的左心房应变结果表明，以18.8%作为左心房存储应变阈值，是急性ST段抬高型和非ST段抬高型MI后患者心血管不良事件发生的独立预测因子，并具有增量预测价值，进一步证实左心房应变评估急性M1患者预后的预测价值。同时，右心房应变对MI患者的预后评估也具有重要的意义。Schuster等21在另一项研究中发现右心房管道功能可准确地评估M1患者心力衰竭的严重程度，早期识别出未来可能发生主要心血管不良事件的高风险患者。此外，研究显示左心房功能和应变在急性和慢性心肌梗死的鉴别诊断中具有较高准确

14、度曲线下面积(AUC)=0.8792203.评估非缺血性心肌病：肥厚型心肌病(hypertrophiccardiomyopathy,HCM)是一种以心肌细胞肥大、左心室壁不对称性增厚为主要表现的遗传性心肌病。作为无创性定量诊断的重要方法，CMR-FT评估的心房应变可以早期发现HCM患者心室心肌损伤并有助于其预后评估和指导临床治疗决策。Yang等23针对359例HCM患者和100名健康志愿者进行基于CMR-FT技术的左心房长轴应变分析,研究结果表明,与健康对照组相比，HCM患者的左心房存储、管道及收缩应变均有不同程度受损，心房应变较心房容积和射血分数等可更早期地反映心功能不全改变。Raman等2

15、4研究发现左心房应变可以在左心房内径大小的基础上提高对HCM患者AF发生风险的预测能力，这有助于指导HCM患者预防性抗凝药物的使用，并最大限度减少患者相关心血管后遗症的发生。扩张型心肌病(di1atedcardiomyopathy,DCM)是一种异质性心肌病，病死率较高。心房应变评估有助于DCM的早期发现，并可作为这些患者个体化临床管理的依据。左心房应变受损与左心室充盈压力升高密切相关,既往文献表明较高的左心室充盈压力可降低舒张早期左心房-左心室的压力梯度，进而导致左心房被动充盈的下降（管道应变），随后左心房压力升高和左心房容积扩大造成左心房质应性降低（存储应变）和收缩泵功能受损（收缩应变）2

16、5,26oRaafS等27针对488例DCM患者的6年随访研究表明左心房管道应变是DCM患者预后的独立预测因子,进一步证实管道应变受损是心功能不全患者左心室充盈压升高的敏感指标，该研究提示左心房管道应变可作为DCM患者治疗效果的评价方法。左心房重构可以为限制型心肌病（restrictivecardiomyopathy,RCM）患者提供有用的诊断及预后信息。例如：CMR-FT衍生的心房心肌应变有助于Anderson-Fabry病（AFD）患者心肌受累的早期检测28oBemardini等28根据左心室受累程度对AFD患者进行了分层，发现左心室受累程度越重，左心房整体应变越低，这表明左心房整体应变可以作为AFD患者早期心脏受累的新指标。心房应变在心肌炎的早期诊断及预后评估方面亦具有重要的临床价值。DiCk等29在一项针对心肌炎患者