多发性肌炎（polymyositis, PM）/皮肌炎（dermatomyositis, DM）是一种影响骨骼肌、关节和内脏器官的炎症性疾病^{[1, 2]}。PM和DM是特发性炎性肌病（idiopathic inflammatory myopathy, IIM）的常见类型，也是容易发生不良心血管事件的亚型^[3]。PM/DM常发生于成人，心脏受累的发生率约为9%～72%^{[4, 5]}，据报道，心脏受累是患者死亡的主要原因^{[6, 7]}，但常被忽略。早期准确地识别心脏受累可改善患者的预后。心内膜心肌活检是诊断心脏损伤的金标准，但由于其自身的局限性，尚未在临床实践中广泛应用^[8]。无创方法包括实验室、心电图和影像学检查。目前，PM/DM患者心脏受累没有特定的诊断标准^[8]。患者的临床病史、体格检查、普通实验室检查和心电图并不能提供足够的诊断信息，因此影像学在评估PM/DM心脏受累方面的重要性日益增加。本文就多模态影像学检查在PM/DM患者心脏损害的早期诊断及定量评估方面的应用及研究进展进行综述。

1 PM/DM心脏受累概述

1.1 PM/DM心脏受累的定义

       有学者将PM/DM患者的心脏受累解释为：患者已经明确诊断为PM/DM，持续炎症过程引起心脏的功能或结构异常，且之前无先天性心脏病、风湿性心脏病、缺血性心脏病等心脏疾病。不同的心脏结构会受到影响：心脏瓣膜、传导系统、心肌、心包、肺动脉和冠状动脉。因此，PM/DM累及心脏可能是炎症浸润和慢性重塑过程的综合作用，可能会发生不同的心血管疾病：瓣膜病、心律失常、心肌炎、心肌病、心包炎、肺动脉高压、微血管病变和冠心病^{[8, 9, 10]}。心衰、心肌梗死、心律失常被认为是PM/DM患者心脏死亡的三大原因^[9]。

1.2 PM/DM心脏受累的发病机制

       PM患者心脏受累最先在19世纪被Oppenheim首次进行病例报告，虽然已经过去了100多年，但目前对PM/DM患者并发心脏损害的发病机制和流行情况研究仍然很少^[1]。但有几种观点：第一，与健康对照组相比，传统的心血管危险因素包括高血压、高血脂及糖尿病在PM/DM患者心脏受累的患者中更为普遍^{[11, 12]}。第二，全身和局部炎症持续存在于不同程度的PM/DM患者，他们可能有直接的影响或使心脏更容易受到传统风险因素的影响^[9,13]。第三，长期糖皮质激素治疗可能在心脏受累的恶化中起作用^[14]。适应性免疫系统和先天免疫系统的激活参与肌肉组织的炎症过程，从而导致PM/DM心肌病。

       除了心肌纤维的受损，冠状动脉大血管及微血管功能障碍在发病机制中起重要作用^[10]。炎症机制可导致内皮功能障碍和心肌血流调节机制，这种机制反过来促进心肌缺血和心血管事件的发生^[15]。血管病变和高凝状态可导致小动脉狭窄^[16]。

1.3 临床特征

       PM/DM患者心脏损伤通常处于亚临床状态，患者的临床表现隐匿，缺乏特异性^[17]。心脏受累的临床表现按心壁受累层划分表现不同^[1]：心肌层最易受累，表现为心肌炎、心肌病、传导异常、心律失常；心内膜受累，表现为轻微的瓣膜病变、返流；心外膜较少受累，表现为心包炎、心包积液、心包填塞；冠状动脉受累，主要表现为加速动脉粥样硬化和血管炎。

       心电图的改变不具有特异性。Deveza等^[18]对112名PM/DM患者和86名对照组进行对比研究，发现PM/DM患者有明显的心电图变化，与对照组相比，左心室肥厚的发生率更高。左心室肥厚、左心房增大、心律和传导异常在PM组较DM组更常见，特别是左束支传导阻滞。建议即使无症状的患者，尤其是PM患者，也应考虑心脏受累的检查。

       心内膜活检是诊断的金标准^{[19, 20]}。PM/DM患者的心脏组织类似于骨骼肌，心肌炎、心肌纤维化和传导系统纤维化是三种最常见表现^[21]。

2 影像学在PM/DM心脏损害的研究进展

2.1 心脏超声

       心脏超声是评估心脏结构和功能首选的影像学方法。主要的表现是左心室腔增大，舒张功能障碍，其次是收缩功能异常和瓣膜病变^[22]。舒张功能障碍的恶化可能是由于持续存在的纤维化，最终导致心脏衰竭。Péter等^[23]对28名IIM患者2年舒张功能进展的一项前瞻性研究，认为超声多普勒成像是检测IIM患者早期心脏损害的有效方法，舒张功能在2年后显著恶化。

       近年来，新的超声技术广泛应用于评估心脏形态和功能。斑点跟踪超声心动图（speckle tracking echocardiography, STE）和整体纵向应变（global longitudinal strain, GLS）是无创、准确、可重复和角度无关的成像技术，有助于全面和局部评价左心室功能。尽管射血分数（ejection fraction, EF）是临床心功能评估的重要参数，但心脏应变成像显示，对于EF保留的患者仍可能存在显著的心肌变形异常，并与不良预后相关^[24]。Zhong等^[25]和Guerra等^[26]采用三维STE研究发现，与正常人群相比，PM/DM心脏损伤患者的病程越长，左心室及右心室GLS明显降低。

       心脏超声因其方便、快捷、经济等优点而广泛应用于临床。但关于PM/DM患者心脏受累的研究不多，期待随着超声技术的进步，更多有价值的研究对PM/DM患者心脏受累进行早期诊断和量化。

2.2 心脏磁共振

       心脏磁共振（cardiac magnetic resonance, CMR）是评估心脏形态、功能、血管及代谢的一种高分辨成像技术。CMR检测PM/DM患者心脏受累，具有无创、无辐射、有效的优点，可以发现心肌缺血、血管病变、微血管异常、心肌纤维化、心包病变和心肌炎，以及确定心功能障碍的病因并区分急性期和慢性期^[1]。有学者提出，PM/DM患者选择CMR检查仅在心电图和超声心动图发现异常后进行，但也有学者建议尽早选择CMR检查，早发现、早治疗，从而导致有益的心室重构和减少左心室功能障碍，提高患者的生存率^[27]。Mavrogeni等^[28]研究发现，CMR能检测无症状PM/DM患者心肌受累，建议把CMR作为常规的诊断方法应用在PM/DM患者中。

       CMR诊断炎症性心肌炎主要使用三种组织特征：心肌水肿，毛细血管渗漏和纤维化，其中有两个或两个以上是阳性时，则诊断准确率约为80%^[27]。心肌水肿采用T2加权图像进行评估。心肌和骨骼肌之间的信号强度比大于2.0被认为是与心肌炎一致的心肌水肿。毛细血管渗漏定义为增强后心肌和骨骼肌与增强前信号强度比增加大于4.0。然而，上述两种特征在PM/DM患者可能因骨骼肌炎症导致假阴性结果，从而诊断价值低。因此，注射钆对比剂前后心肌信号强度的绝对增加大于45%已被提出作为临界阈值^[27,29]。

       CMR是目前诊断心肌纤维化最佳的影像技术，延迟强化（late gadolinium enhanced, LGE）用来评价心肌纤维化。有研究报道，56.3%的PM/DM患者中可以检测到LGE，此外，PM患者比DM患者表现出更多的LGE病变。然而，Yu等^[3]研究中LGE的发生率为19%，Sun等^[30]研究发现PM/DM患者LGE阳性率类似。以上结果可能是由于疾病在不同的阶段造成的。LGE病变在大多数病例中分布在心肌内，主要影响室间隔。

       然而，LGE取决于受损心肌和远端“正常”心肌的比较，因此也被认为是弥漫性心肌纤维化检测的次优技术。T1 mapping是一种检测弥漫性心肌纤维化的新兴技术。CMR mapping技术对评估PM/DM患者心肌受累具有增益价值，CMR的mapping参数T1、T2、T2^*弛豫时间和细胞外体积分数（extracellular volume, ECV）提供磁性组织性质变化的定量信息，其可反映心肌组织组成的改变^[31]。CMR定量成像T1 mapping和T2 mapping可以无创识别心脏受累和心肌炎症活动，使得诊断准确性提高。native T1值是心肌纤维化或水肿非常敏感的参数，T2 mapping对水更加敏感，两种成像方法的结合有助于解释信号变化为炎症或纤维化^[32]。Yu等^[3]研究证明T1 mapping可以检测PM/DM患者的亚临床心肌受累，native T1和ECV均可作为PM/DM患者心肌损害的早期影像学标志。在Sun^[30]的研究中，使用CMR可识别不同亚型IIM的心脏累及，与健康对照组相比，PM患者表现出明显的高native T1和ECV值。这些数据提示局部和弥漫性心肌纤维化是心脏受累的早期表现，同时，NT-proBNP与LGE阳性和native T1呈正相关。Yu等^[3]研究证明PM/DM中native T1和ECV值与NT-proBNP水平呈中度相关。Zhao等^[33]探讨了CMR T1 mapping和应变分析评估LGE阴性、保留EF的PM/DM患者的组织学和心肌功能改变，研究认为T1 mapping可以检测这类患者的弥漫性间质纤维化，narive T1和ECV值升高，强烈推荐CMR作为早期的最佳选择用于检测PM/DM患者亚临床心脏受累。以上结果表明，在检测弥漫性心肌受累方面，native T1和ECV比LGE更敏感。Feng等^[34]比较了PM与DM患者的CMR差异，研究发现两者native T1和ECV均升高，但PM组ECV值高于DM组[（33.24%±2.97%）vs.（30.36%±4.20%）；P=0.039）]，为何两种亚型心肌受累特征不同，PM患者心肌受累更为严重，明确的原因尚不清楚，可能与PM和DM的病理生理机制有关，需要进一步研究探讨。

       Huber等^[35]采用CMR校正回顾反转恢复（modified look-locker inversion recovery, MOLLI）序列T1 mapping和三维平衡稳态自由进动电影成像的T2 mapping对60名受试者的研究发现，与正常心肌相比，CMR心肌mapping参数不能区分病毒性心肌炎和IIM心肌损伤，但胸部骨骼肌mapping参数可以准确区分两者。心肌与骨骼肌的联合研究有助于识别与IIM相关的心脏受累，可以进行鉴别诊断、早期治疗和改善患者的预后。Khoo等^[21]对19例无心脏症状的IIM患者行CMR研究，在这项研究中，采用CMR T1 mapping MOLLI序列，显示几乎一半的人有T1值升高，提示弥漫性心肌纤维化。

       CMR特征追踪（CMR-feature tracking, CMR-FT）技术是一种基于CMR电影成像组织体素运动追踪的新技术，可用于心肌应变测量^[36]。Kersten等^[37]采用CMR-FT技术评估IIM心肌变形参数。研究发现，IIM患者的心肌变形参数与正常对照组相比显著降低，然而，患者的EF值并未显著减少，表明心肌变形的改变在EF减低之前就可以观察到。因此，心肌变形参数可能有助于及早发现IIM患者心脏事件发生。在邓巧等^[38]的研究中，采用应变技术分析37例EF保留的PM/DM患者心肌分层应变特征，研究发现PM/DM患者的GLS及整体径向及周向应变值均比正常对照组显著减低，提示PM/DM患者在EF减低前存在心肌力学异常改变。Kersten等^[37]和Wang等^[39]也得到类似的研究结果。He等^[40]研究发现，左心室早期舒张GLS与EF保留的心力衰竭患者的不良结局独立相关。

       Allanore等^[41]通过CMR评价了经过糖皮质激素和免疫抑制剂治疗后的IIM心脏受累患者，治疗6个月后CMR明显异常减少。Xu等^[42]证实IIM患者的心肌组织特征在标准治疗后的动态变化，在CMR随访研究中，新诊断IIM患者的心肌T1、T2、ECV值在基线时增加，治疗超过1年后显著下降。该研究表明，多参数CMR能帮助监测有效治疗后的动态变化，同时表明了心肌受累可逆性。

       CMR具有无电离辐射、软组织分辨率高，可通过多参数、多种成像技术对PM/DM患者心脏结构、功能、组织特性等方面进行“一站式”评估，可视化病变心肌及定量评估等优势，在PM/DM患者心脏受累的评价中具有重要价值。期待有关人工智能与影像组学的研究，为PM/DM患者心脏受累的早期诊断、亚型分类、危险分层及预后等方面提供更多的影像学依据。

2.3 核医学心脏成像

       正电子发射断层显像（positron emission tomography, PET）已经发展成为一种被广泛接受的有价值的影像学检查方法，特别是在恶性肿瘤的检查中。近年来，也被广泛应用于炎性病变的诊断，但用于PM/DM心脏损伤的研究较少。PET检测炎症性肌病和心肌病也是一个热门话题，在PM/DM的诊断和管理过程中应用PET是受到推崇的^[43]。相比其他影像学检查，优势在于注射显像剂后，一次成像可以反映全身情况^[44]。有病例报道⁸²Rb-PET心肌灌注显像联合¹⁸F-PET心肌代谢显像可以很好地用来检测和描述系统性疾病心脏损伤的特征以及治疗后的随访^[45]。随着分子探针的不断开发，PET在心肌疾病检测方面具有广阔的应用前景。但目前为止，PET仍非临床常规检查方法，装机数量及检查费用可能是限制其临床广泛应用的主要原因。

       心肌灌注单光子发射断层显像（single photon emission computed tomography, SPECT）在冠心病诊断、危险分层、疗效评价及预后等方面的价值是国际公认的^[46]，是评价心肌缺血的准确方法，也用于心肌病和心肌炎的辅助诊断。SPECT心肌灌注显像用于PM/DM心脏损害的研究亦较少，Wang等^[47]报道了一例PM心脏受累的病例，患者治疗前后行^99mTc-MIBI静息心肌灌注显像，核素心肌灌注显像为临床提供了客观的影像证据，从而指导临床治疗和疗效随访，体现了核素心肌灌注显像的价值。胥佳等^[48]报告了一例静息心肌灌注显像用于评价PM心脏损伤的病例，主要表现为心室腔增大，部分室壁放射性分布稀疏。Buchpiguel等^[49]研究发现^99mTc-PYP心脏扫描可以早期发现PM/DM的心脏受累，特别是无症状患者。也有研究^[36]显示57%的PM/DM患者^99mTc-PYP显像心肌摄取增加。Okada等^[50]对¹²³I-BMIPP/²⁰¹Tl核素单光子显像在PM/DM患者心脏受累中的作用进行回顾性研究，研究发现¹²³I-BMIPP/²⁰¹Tl之间的不匹配可用于PM/DM患者心脏受累的早期检测。

       核素心肌灌注显像可以直观显示病变的部位、范围及程度，有助于从细胞代谢层面早期发现潜在的病理生理改变。随着特异性的分子靶向探针的研发，将助力于早期精准诊断，从而指导临床决策。

3 小结及展望

       总体来说，几种影像学检查对PM/DM患者心脏受累的评价各有其优势和不足。常规影像技术对于亚临床心脏受累的应用价值有限，功能影像具有潜在价值。但均存在以下短板：第一，研究目前相对较少且尚不深入，一些新技术还未应用到评估中；第二，研究样本量相对较小，缺乏多中心研究及系统性研究，可能会有潜在偏倚；第三，部分研究没有和正常对照组进行比较，且多为回顾性研究；第四，对亚型及疗效评价方面的研究较少。目前研究多集中在亚临床心脏受累，尚不清楚PM/DM患者心肌受累与临床预后的关系，不同的心脏表现是否对预后有不同影响亦不清楚，这需要在后续研究中解决。还需要进一步研究确定各种影像技术检测PM/DM患者心肌受累的阈值。

       综上所述，目前针对PM/DM患者心脏损伤的研究并不多，功能影像在检测PM/DM患者亚临床心脏受累及疗效评价方面具有优势，CMR是用于PM/DM患者心脏受累较为理想的影像学检查方法。随着多模态影像新技术和人工智能的不断发展，以及特异性分子探针的研发，期待未来更多有价值的研究为PM/DM患者心脏损伤的发病机制、临床早期精准诊断、亚型分类、危险分层、疗效评价及预后评估等方面提供影像学依据，使患者受益。