0 前言

       非缺血性扩张型心肌病（non-ischemic dilated cardiomyopathy, NIDCM）是一种单侧或双侧心腔扩大伴收缩功能障碍（排除负荷异常及冠状动脉疾病）的异质性心肌病^[1]。室性心律失常（ventricular arrhythmia, VA）是NIDCM患者的常见并发症，严重者可导致心源性猝死（sudden cardiac death, SCD）^{[2, 3]}，是NIDCM患者的主要死亡原因^[4]。但目前NIDCM患者的心律失常风险分层仍然具有挑战性^[5]，既往研究已探讨与NIDCM患者VA发生相关的多种血清标志物、电生理指标、影像参数等^{[3, 5]}。在心脏磁共振（cardiovascular magnetic resonance, CMR）中钆延迟强化（late gadolinium enhancement, LGE）是VA发生的重要预测因子^{[6, 7, 8]}，但LGE的位置、模式与NIDCM患者中VA发生的相关性仍需进一步探索。心脏磁共振组织追踪技术（CMR feature tracking technology, CMR-FT）可基于心脏电影序列定量测量心肌整体及节段应变，反映心肌细微的运动变化，因此可准确评估合并VA的NIDCM患者的心肌力学改变^[9]。本文拟通过CMR-FT技术及LGE技术定量、定性测量合并与不合并VA的两组NIDCM患者心肌运动及组织特征改变，比较两组患者预后，为NIDCM患者的风险分层及临床管理提供更多依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       回顾性收集2018年6月至2021年6月在我院确诊NIDCM并接受CMR检查的患者病例资料。纳入标准：（1）符合《中国扩张型心肌病诊断和治疗指南》诊断标准^[10]；（2）完成动态心电图检查^[11]，且与CMR检查时间间隔小于3天；（3）图像质量佳，无干扰图像后处理的伪影。排除标准：（1）合并束支传导阻滞、预激综合征、房颤等其他影响心功能的心律失常；（2）先天性心脏病、心脏瓣膜病、缺血性心脏病等其他伴心脏增大疾病；（3）严重的肾功能不全；（4）梗死形式LGE即心内膜下及透壁型LGE^[12]；（5）临床资料不全。本研究遵守《赫尔辛基宣言》，经南昌大学第二附属医院伦理委员会批准，免除受试者知情同意，批准文号：研临审[2021]第（120）号。

1.2 一般资料收集及随访

       通过病例系统收集患者住院期间年龄、性别等一般临床资料和B型利钠肽、估算肾小球滤过率等实验室检查指标等。在CMR检查完成后每个月对入选患者进行门诊或电话随访，在随访期间均遵照《中国扩张型心肌病诊断和治疗指南》对患者进行心衰的药物治疗。随访终点定义为患者因心力衰竭恶化再次住院或心源性死亡，截止时间为2022年6月，最终随访时间为4～47个月，四分位数为20.0（12.0，32.5）个月。

1.3 CMR扫描方案

       使用GE 3.0 T MRI扫描仪（Signa HDxt, Discovery MR750W, America），所有图像结合心电门控和呼吸门控进行采集。心脏电影序列采用快速平衡稳态自由进动序列（steady state free precession, SSFP）获取心脏标准短轴、两腔、三腔及四腔心的电影图像，参数：TR 3.9 ms，TE 1.6 ms，FOV 38 cm×38 cm，重建矩阵256×256，翻转角55°，层厚6 mm，层间距0 mm。LGE序列采用反转恢复快速梯度回波序列，静脉注射对比剂加乐显（拜耳药业，德国）后开始计时，延迟8 min后开始扫描心脏标准短轴、两腔及四腔心，短轴覆盖左心室基底部至心尖部范围。对比剂用量0.2 mmol/kg，流速3 mL/s，后给予10～20 mL生理盐水冲洗。

1.4 图像后处理

       CMR原始图像导入后处理软件CVI 42（Circle Cardiovascular Imaging, Inc., Calgary, Canada），心功能分析依据左室短轴电影序列，采用自动追踪技术勾画左室收缩及舒张末期心内外轮廓，若轮廓追踪不准则手动调整，心功能参数包括左室射血分数（left ventricular ejection fraction, LVEF）、左室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume, LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume, LVESV）、左室质量（left ventricular mass, LVM）、左室每搏输出量（left ventricular stroke volume, LVSV）、左室心指数（left ventricular cardiac index, LVCI）。应用CVI中Strain应变模块进行心肌应变后处理。应变分析是依据左室短轴、长轴（两腔、三腔及四腔）电影序列，于左室舒张末期勾画左室心内外膜（图1），应变参数包括3D整体径向峰值应变（global radial strain, GRPS）、整体周向峰值应变（global circumferential strain, GCPS）及整体纵向峰值应变（global longitudinal strain, GLPS）（图2）。由两名有5年以上经验的放射科主治医师独立判断患者有无LGE、LGE位置（室间隔、游离壁、室间隔伴游离壁）、LGE模式，二人意见不统一时讨论达成一致。参考既往文献^{[13, 14]}，将LGE模式分为壁中层、心外膜下、壁中层及心外膜下同时受累（图3），但本研究纳入的患者未出现心外膜下单独受累。

点击查看大图

图1  心脏磁共振特征追踪技术（CMR-FT）基于电影序列图像测量左室应变的示意图。左室舒张末期短轴位（1A）及长轴位四腔心（1B）、两腔心（1C）、三腔心（1D）。红色：左心室心内膜线；绿色：左心室心外膜线。
Fig. 1  Diagrams of the left ventricular strain, which is measured by cardiovascular magnetic resonance feature tracking technology (CMR-FT) based on cine sequence. Left ventricular end-diastole short axis (1A) and long axis four-chamber (1B), two-chamber (1C), three-chamber (1D). Red: left ventricular endocardium line; Green: left ventricular epicardial line.

点击查看大图

图2  女，47岁，合并频发室性早搏的非缺血性扩张型心肌病患者，心脏磁共振特征追踪技术（CMR-FT）基于电影序列图像测量左心室时间-整体应变曲线示意图。2A：径向；2B：周向；2C：纵向。
Fig. 2  A 47-year-old female with non-ischemic dilated cardiomyopathy and frequent premature ventricular beats, diagrams of left ventricular time-global strain curves, which is measured by cardiovascular magnetic resonance feature tracking technology (CMR-FT) based on cine sequence. 2A: radial, 2B: circumferential, 2C: longitudinal.

点击查看大图

图3  各类型心肌延迟强化示意图。3A～3C：男，57岁，合并频发室性早搏的非缺血性扩张型心肌病患者，钆延迟强化短轴图像显示左室壁中层及心外膜下广泛异常强化；3D～3E：女，59岁，无室性心律失常的非缺血性扩张型心肌病患者，钆延迟强化短轴图像显示左室室间隔心肌中层环形线状强化；3F：女，32岁，无室性心律失常的非缺血性扩张型心肌病患者，无钆延迟强化。
Fig. 3  Diagrams of different types of late gadolinium enhancement. 3A-3C: A 57-year-old male with non-ischemic dilated cardiomyopathy and frequent ventricular premature beats. Late gadolinium enhancement short-axis images show extensive abnormal enhancement in the middle wall and subepicardium of the left ventricle. 3D-3E: A 59-year-old female with non-ischemic dilated cardiomyopathy, without ventricular arrhythmias. Late gadolinium enhancement short-axis images show annular linear enhancement in the middle wall of the left ventricular septum. 3F: A 32-year-old female with non-ischemic dilated cardiomyopathy, without ventricular arrhythmias and no late gadolinium enhancement in the left ventricle.

1.5 统计学分析

       应用SPSS 22.0软件进行统计学处理。通过Shapiro-Wilk检验进行计量资料的正态性检验，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x¯±s）表示，两组间比较用独立样本t检验；不符合正态分布计量资料用中位数（四分位间距）表示，两组间比较用非参数Mann-Whitney U检验。计数资料以频率和百分率比较，两组间比较使用χ²检验。将单因素二元logistic回归中P＜0.05且无共线性的相关临床及影像指标纳入多因素二元logistic回归分析，判断NIDCM患者VA发生的风险因素。其中共线性通过方差膨胀因子（variance inflation factor, VIF）进行判断，当VIF值大于10，则认为该自变量与其他自变量间存在共线性，应进行排除。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线，计算两组NIDCM患者无终点事件生存率，并进行log-rank检验比较。通过组内相关系数（intra-class correlation efficient, ICC）比较观察者内及两位观察者对应变参数测量的一致性，ICC＞0.75为一致性良好。

2 结果

2.1 一般临床资料

       根据纳入、排除标准最终共纳入NIDCM病例73例，其中男52例，女21例，年龄27～75（52.3±2.4）岁。根据动态心电图检查结果，将患者分为合并VA（VA+）组（频发室性早搏，＞500次/24 h或室性心动过速）与未合并VA（VA-）组（正常或偶发室性早搏，＜500次/24 h），其中VA-组39例，VA+组34例。两组患者的一般临床资料见表1，VA+组患者体表面积（body surface area, BSA）稍低（P=0.042）、血脂异常比例稍高（P=0.032）、舒张压偏低（P=0.045），其余，两组患者的年龄、性别、身高、体质量、心率、糖化血红蛋白（HbA1c）、估算肾小球滤过率（eGFR）、B型利钠肽（BNP）、高血压史、收缩压及纽约心脏学会（New York Heart Association, NYHA）分级等方面均无显著差异（P＞0.05）。

点击查看表格

表1  两组NIDCM患者一般临床资料比较
Tab. 1  Comparison of general clinical data between two groups of NIDCM patients

2.2 常规心功能参数

       本研究中两组NIDCM患者LVEF均显著降低（均＜35%），且LVEF、LVEDV/BSA、LVESV/BSA、LVSV/BSA、LVCI、LVM/BSA等常规CMR参数未见显著差异（P均＞0.05），详见表2。

点击查看表格

表2  两组NIDCM患者常规心功能参数比较
Tab. 2  Comparison of conventional cardiac function parameters between two groups of NIDCM patients

2.3 左室3D整体应变指标及LGE特征

       两组患者左室3D整体应变指标见表3，VA+组患者3个方向整体应变值均较VA-组降低，其中GLPS下降较显著（P=0.004），GRPS、GCPS在两组间差异无统计学意义（P均＞0.05）。两组患者LGE阳性率、LGE的位置分布均无明显差异（P均＞0.05），但VA+组患者LGE更易表现为肌壁间与心外膜下同时受累，而VA-组患者LGE常表现为单独肌壁间受累（P=0.001）。

点击查看表格

表3  两组NIDCM患者左室3D整体应变指标及LGE特征比较
Tab. 3  Comparison of left ventricular 3D global strain and LGE characteristics between two groups of NIDCM patients

2.4 NIDCM合并VA的多因素二元logistic回归分析

       将单因素二元logistic回归分析中P＜0.05的相关临床、影像指标纳入，进行多因素二元logistic回归分析，其中心外膜下LGE为NIDCM患者VA发生的风险因素（P=0.036）。

点击查看表格

表4  NIDCM患者VA发生的多因素二元logistic回归分析
Tab. 4  Multivariate logistic regression analysis of the occurance of VA in NIDCM patients

2.5 Kaplan-Meier生存曲线分析

       在随访过程中共有4例失访，每组各两例。至随访截止共18例患者发生终点事件，包括5例发生心源性死亡，其中VA-组2例、VA+组3例；13例发生心衰再入院，其中VA-组2例、VA+组11例。两组患者的中位生存时间估计值分别为37.51个月和41.46个月。Kaplan-Meier曲线和log-rank检验结果（图4）显示，VA-组患者的预后优于VA+组患者，两组患者的生存曲线存在显著差异（P=0.036）。

点击查看大图

图4  两组患者的Kaplan-Meier生存曲线。NIDCM：非缺血性扩张型心肌病；VA：室性心律失常。
Fig. 4  The Kaplan-Meier survival curves of two groups of NIDCM patients. NIDCM: non-ischemic dilated cardiomyopathy; VA: ventricular arrhythmia.

2.6 NIDCM患者左室3D整体应变参数的一致性分析

       从73例NIDCM患者中随机抽取25例，由两位放射科医师分别独立进行应变后处理，且两周后由其中一名医师重新进行应变后处理。将其测量的数值进行观察者内及观察者间一致性分析。结果显示左心室整体3D应变参数的观察者内及观察间均具有良好的一致性，ICC值均＞0.75（表5）。

点击查看表格

表5  左室3D整体应变参数观察者内及观察者间一致性检验
Tab. 5  Intra- and inter-observer agreement of LV 3D global strain parameters

3 讨论

       目前预防NIDCM患者心律失常及SCD发生最有效的手段仍为心脏转复除颤器（implantable cardioverter defibrillator, ICD）植入，国内外指南均建议将NYHA心功能Ⅱ～Ⅲ级，LVEF＜35%作为心衰患者植入ICD的一级证据^[11,15]，但多项研究证实这种以LVEF为主的分级方法无法准确识别ICD获益的患者^{[16, 17]}，尤其在心功能明显受损（LVEF＜35%）的NIDCM亚组人群中，患者的风险分层需要对心肌病变进行更精准的评估^[18]。CMR具有良好的软组织分辨率和空间分辨率，可多平面多参数成像，定量评估心脏形态、功能乃至组织特征改变。本研究中CMR-FT成像发现合并VA的NIDCM患者GLPS明显降低，CMR-LGE成像发现该组患者心肌纤维化常同时累及心外膜下及肌壁间，其中心外膜下LGE为NIDCM患者VA发生的风险因素。这表明CMR有助于NIDCM患者的VA风险分层，为患者治疗及随访提供重要的参考指标。且本研究中NIDCM合并VA的患者预后较差，CMR可为NIDCM患者的不良预后提供可靠影像学依据。

3.1 NIDCM合并VA患者左室应变特征

       NIDCM患者心室舒缩功能障碍，室壁运动异常可表现为心室机械不同步^{[19, 20]}，当合并VA时将加重NIDCM患者心室内或心室间心肌收缩运动不同步，导致心脏有效作功显著降低，加快终末期心力衰竭的进程^[7]。基于心脏电影序列的CMR-FT技术可精准定量评估心肌整体及节段运动，得到不同部位、不同时相的多参数心肌应变数据，反映NIDCM合并VA患者的心室运动异常。在本研究中两组患者LVEF、BNP等心功能参数未见显著差异，但合并VA组患者GLPS显著降低（P=0.004），这证实了心肌应变可较LVEF更精确地反映NIDCM患者的心肌运动不同步及舒缩障碍^{[21, 22]}。本研究中NIDCM合并VA组患者GLPS、GRPS、GCPS均较对照组降低，这可能是因为当合并VA时，心脏电活动紊乱，异常节律点提前激活，电传导顺序发生改变，心肌收缩节律紊乱，在纵向、周向、径向方向上的整体运动失调，故3个方向整体应变值均进一步降低，且其中GLPS降低更显著（P=0.004），这进一步提示当合并VA时，NIDCM患者的纵向运动能力受损较显著，可能与替代性纤维化形成的方向相关^[23]。

3.2 NIDCM合并VA患者左室LGE特征

       LGE成像技术是CMR中目前最常用的表征心肌组织特征的方法，能够准确定量评估心肌瘢痕和纤维化。本研究中室间隔与游离壁同时受累为NIDCM患者LGE最常见的部位，与既往研究结果一致^[6,13]。既往研究表明在NIDCM患者中合并LGE是VA及SCD发生强有力的预测因子，具有独立于LVEF的预测价值^[2,22]。可能的原因是NIDCM患者的LGE区域经病理证实为局灶性纤维化^[24]，范围与冠状动脉支配区域无特定相关性，在其周围存活心肌与胶原纤维交叉存在，导致心肌细胞自律性异常、微折返形成，诱导心律失常的发生^[25]。本研究中虽然两组患者的LGE阳性率、位置分布无明显差异，但合并VA的患者LGE更易同时肌壁间及心外膜同时受累（P=0.001），且在多因素回归分析中，心外膜下LGE为VA的风险因素（P=0.036），这与SHIN等^[26]的研究结果一致，他们的研究发现心外膜下LGE为非缺血性心肌病（nonischemic cardiomyopathy, NICM）患者心律失常事件发生的独立预测因子。这提示我们当NIDCM患者出现心外膜下LGE时，应警惕VA发作的风险。此外，LGE显示的心肌瘢痕在VA射频消融治疗的靶点定位、术式选择中具有重要提示作用，有助于术前评估消融成功的可能性^[27]。合并心外膜下LGE的患者进行射频消融治疗时，可能需切开心外膜，消融成功率会相应降低^[28]。

3.3 NIDCM合并VA患者预后

       扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy, DCM）患者SCD的年发病率约2%～4%，占DCM死因的30%^[4]，其中导致血流动力学异常的VA是DCM患者发生SCD的重要原因^{[29, 30]}。本研究通过Kaplan-Meier生存曲线证实NIDCM合并VA组患者预后较NIDCM未合并VA组患者更差（P＝0.036），心衰再入院及全因死亡的发生率更高，这进一步证实VA与NIDCM患者的不良预后相关。心肌重构造成的心肌电活动不稳定^[31]、心功能不全导致的交感系统及心肌兴奋性增高、利尿剂使用导致的低钾血症都是NIDCM患者合并VA的诱因，因此在临床中应重视NIDCM患者VA的发生及治疗，防止恶性心律失常及SCD的发生。本研究通过CMR探究了NIDCM合并VA患者的影像特征及VA发生的风险因素，可结合LVEF进一步完善ICD植入的适应证，更准确筛选ICD获益的NIDCM患者，预防患者SCD的发生。

3.4 本研究的局限性

       本研究存在一定局限性：（1）为单中心研究，纳入样本量较少，部分病例随访时间较短；（2）部分合并VA患者LGE图像存在少许伪影，不干扰诊断，但影响后处理阈值识别，故未进行LGE定量分析。

4 结论

       综上所述，CMR可准确评估合并VA的NIDCM患者心肌力学及组织特征改变，且心外膜下LGE为VA发生的风险因素；CMR为合并VA患者的不良预后提供可靠影像学依据。这有助于临床识别高风险NIDCM患者，对患者进行个性化、针对性治疗，减少恶性心律失常、SCD的发生，改善患者预后。