0 引言

       非致密性心肌病（noncompaction cardiomyopathy, NCCM），临床常称为心肌致密化不全（noncompaction of ventricular myocardium, NVM）。NCCM是一种遗传异质性疾病，其主要致病机制是肌节基因突变导致心肌结构蛋白异常。病理表现为心室小梁异常突出和深部小梁内隐窝形成^{[1, 2, 3]}。根据2023年欧洲心脏病学会公布的心肌病管理指南，NCCM是一种表型性状，可以单独发生，也可以与心室肥厚、扩张和/或收缩功能障碍及其他发育异常相关^[4]。

       超声心动图（ultrasonic cardiogram, UCG）作为一项无创、简便又经济的检查，是诊断NCCM的首选^[5]。但临床上常出现漏诊或过度诊断的问题，并且疾病的诊断对操作者技能的依赖性太强。即使是经验丰富的超声医师相互审查后，仍有11%的病例不能明确诊断^{[6, 7]}。近年来，多模态CMR因其卓越的空间分辨率和组织对比度，成为心脏结构和功能无创评估的金标准^{[8, 9]}。尽管CMR技术在心脏病学领域取得了显著进展，但对于NCCM这一特定亚型的系统性综述仍较为缺乏。随着NCCM诊断病例的增加，深入了解多模态CMR在这一领域的应用变得尤为重要。本综述旨在揭示多模态CMR在识别NCCM及其并发症方面的优势和局限性，并探讨其在诊断及预测患者预后中的潜在价值，填补当前这一领域系统性综述的空白。本文不仅为临床医生提供最新的诊断和评估策略，还为未来的研究方向提供重要的参考依据，从而促进NCCM的早期诊断和精准治疗，最终改善患者的预后。

1 常规CMR在NCCM中的应用进展

1.1 黑血对比成像

       黑血对比主要通过流空效应或者施加多反转脉冲消除成像层面内的血流信号，以突出显示心肌以及周围结构，对心肌病变的诊断有十分重要的作用。吴江等^[10]研究了黑血技术在NCCM中的影像表现，发现三反转恢复快速自旋回波序列（triple inversion recovery fast spin echo, T-IR FSE）可用于显示致密不全心肌小梁隐窝内的慢血流高信号，致密心肌多变薄，在短轴位上可进一步区分致密化不全的心肌和正常心肌。在汤晓宇^[11]的研究中，同样使用三反转黑血序列，6例NCCM患者在致密化不全区域出现局限性心内膜下不能被抑制的高信号血流。此外，白万晶等^[12]表示T1加权黑血序列能较好地显示心肌基本结构，而T2加权黑血序列往往结合脂肪抑制技术评估心肌有无水肿。这些研究均肯定了黑血序列在NCCM中的临床应用价值。遗憾的是，单纯依靠黑血序列得到的是心脏周期性运动某一时相的信息，并不能完整反映整个心动周期的信息及其运动所产生的功能信息，往往需要结合CMR电影成像序列了解除解剖形态之外的心功能信息。

1.2 亮血对比成像

       亮血对比成像指在不使用对比剂的前提下实现血液的高信号，从而实现对心腔和血管腔的显示，可以单相位成像以显示形态，也可以电影成像方式显示心脏的运动功能。心脏电影序列能够显示整个心脏周期的室壁及瓣膜运动，并可通过跟踪心内膜和心外膜轮廓进行心功能的测量，其参数包括左心室射血分数（left ventricular ejection fractions, LVEF）、左心室舒张末容积（left ventricular end-diastolic volume, LV EDV）、左心室收缩末容积（left ventricular end-systolic volume, LV ESV）等，被认为是测量左心功能新的金标准^[13]。CMR电影序列已经很好地应用于NCCM患者，患者常表现为LVEF等心功能指标的降低，提示心脏功能障碍^[14]。SRIVASTAVA等^[15]使用短轴电影图像来确定从基底部到心尖部的总小梁（非致密心肌）体积，通过计算总小梁质量，并将其与左室质量相比。得出结论：非致密心肌质量占左室总质量超过20%对NCCM的诊断具有高度敏感度（93.7%）和高度特异度（93.7%）。GREBUR等^[16]运用心脏电影序列，分析LVEF>50%人群的影像学特征，结合遗传表型，证明P和VUS基因突变的患者血栓栓塞事件和阳性家族史的发生率更高，填补了影像学与遗传表型研究的空白。CRUZ等^[17]最新研发了运动纠正电影成像（motion-corrected cine, MC-CINE），对于配合不佳的NCCM患者而言，更有助于获取心脏动力学信息，方便临床医生更全面地评估NCCM患者心功能状态。目前临床仍更多使用亮血序列观察非致密化心肌，通过亮血序列，可以清晰地显示NCCM的病变范围、心室壁厚度、心功能以及血栓等情况，为临床诊疗及预后提供重要的影像学依据。然而，亮血序列在NCCM评估中的应用仍需进一步研究，以优化成像参数和提高诊断准确性。

1.3 心肌灌注成像

       心肌首过灌注成像主要用于评估心肌缺血。对于灌注成像来讲，不同NCCM患者的首过灌注可呈现不同的特点，可表现为深隐窝周围灌注不足，其余心肌灌注相对良好；亦可表现为致密层心肌的灌注缺损比非致密层心肌的灌注缺损更严重^[18]。李燕等^[19]通过分析NCCM患者的心肌灌注受损情况，证明大部分NCCM患者存在不同程度的心肌血流灌注受损，灌注受损不仅出现在致密化不全的心肌也存在于非致密化不全心肌。CERAR等^[20]同样证实了NCCM患者存在心肌灌注异常，还发现灌注异常程度和心肌缺血与心力衰竭严重程度之间存在相关性，表现为左心室扩张、LVEF降低以及N末端B型利钠肽前体（n-terminal pro-brain natriuretic peptide, NT-proBNP）水平升高。此研究为CMR心肌灌注成像评估NCCM患者的诊疗及预后提供了研究方向。目前，心肌灌注受损在NCCM的发生及进展中的作用尚需进一步的研究。未来应继续探索 CMR心肌灌注成像在心肌致密化不全治疗中的应用价值，评估治疗效果，预测疾病进展。

1.4 心肌活性成像

       心肌活性成像又称为心肌延迟强化（late gadolinium enhancement, LGE）。当心肌发生坏死、纤维化、炎症及水肿时，成像表现为对比剂廓清延迟。有研究表明，虽只有一小部分NCCM患者存在LGE，并表现为不同的增强模式（从心内膜下受累到跨室壁受累，最常见的LGE分布为心肌中段），但随着LGE程度的增加，发生心血管不良事件（major adverse cardiovascular events, MACEs）的风险显著增加，且不同LGE位置或模式的患者具有不同的MACEs风险。其中，当LGE范围大于7.5%或存在环状LGE（在相同的短轴切片中存在至少三个连续的节段中的LGE），发生MACEs的风险将显著增加^{[21, 22, 23]}。因此，LGE可用于预测主要的MACEs。在临床诊疗中，改善NCCM患者的预后应侧重于预防或治疗出现的主要并发症，如心力衰竭、心律失常、心源性猝死、室内血栓形成和卒中等MACEs。研究表明NCCM患者卒中发生率约为1%~2%，血栓栓塞风险约为21%~38%^[15]。一项系统评价发现LGE是检测左心室血栓最准确的方式，敏感度为96%，特异度为100%，其次是电影序列，敏感度为92%，特异度为93%^[24]，结果与近年CHANG等^[25]的研究一致，即心肌延迟强化在左心室血栓检测方面优于心脏电影序列。随着影像技术的不断发展和优化，LGE将在NCCM的诊断及预后评估中发挥越来越重要的作用。未来研究应进一步探讨这些技术在大规模临床应用中的可行性和效果，以全面提升NCCM患者的诊疗水平。

1.5 心肌组织定量参数成像

       T1 mapping序列可用于表征组织成分异常，帮助检测心肌发生的异常病理改变，包括：心肌纤维化^[26]、炎症^[27]以及导致异常物质沉积于心肌的浸润性疾病^[28]。目前，通过T1 mapping技术测量对比剂增强前、后心肌的T1值，并结合血细胞比容得到心肌细胞外容积值（extracellular volume, ECV），能够量化心肌水肿、蛋白质浸润、物质沉积以及弥漫性间质纤维化的程度^[29]。NCCM患者的ECV和增强前心肌T1值均有所增加，但与ECV相比，增强前T1值的变化相对较小，且NCCM中的ECV与左室功能障碍和室性心律失常相关，而与非致密化心肌的数量无关^[30]。ZHOU等^[31]对31例LGE阴性的NCCM患者进行了T1值测量，表明NCCM患者的原始心肌T1值升高，这表明原始T1值可能是比LGE成像更有用的早期测量心肌纤维化的指标。研究结果得到了ARAUJO-FILHO等^[30]的证实。对NCCM疾病早期的诊断有重要意义，有助于个性化预测患者的不良预后。目前，T1 mapping技术在一次屏气扫描中只能测量一个心肌参数，重复多次屏气对于老年患者来说，无疑是增加了扫描失败的风险，新的研究应致力于解决此问题。T1 mapping技术提供的生理性定量参数有利于探讨心肌疾病的发病机制、评估患者的预后，指导临床治疗，有重要的临床应用价值。

2 CMR新技术在NCCM中的应用进展

2.1 组织追踪技术

       CMR组织追踪技术（CMR tissue tracking, CMR-TT）是在常规电影序列的基础上对体素内信号强度的变化进行定量分析，从而评估心肌应变来反映局部心肌运动的变化情况。评价左心室收缩相关功能的研究表明，心肌应变参数相比于LVEF能更敏感地反映微观结构变化^[32]。此外，还可通过该技术检测患者心肌变形的细微差异，从而鉴别NCCM与扩张性心肌病^[33]。PU等^[34]以CMR测量的LVEF分组进行心肌应变评估，得出的结论为NCCM患者均表现出以中纵向应变（mid­longitudinal strain, LS）降低为特征的应变模式。而在LVEF低于50%的患者中，左心室整体和局部径向应变（global and regional radial strain, RS）以及周向应变（circumfer-ential strain, CS）更容易出现降低，从而更容易发生心力衰竭。NCCM患者的心肌应变模式与其心功能具有相关性，可以为患者的预后评估提供信息。此外，ZHANG等^[35]的研究表明，CMR-TT甚至可以获得心内膜下和心外膜下的应变参数，NCCM患者心内膜下心肌功能障碍比心外膜下心肌更明显；并且，NCCM伴有LGE阳性的患者心肌应变降低程度更高。这一发现表明心肌应变参数对于患者是否伴有LGE具有预测价值。当患者的应变参数降低到某个阈值时，可以预测该患者发生局灶性心肌纤维化的可能性。但是目前，CMR-TT技术在NCCM患者中的应用较少，相关文章的报道也极其有限，其价值也需要进一步研究。

2.2 深度学习技术

       近年来，随着深度学习技术迅速发展，医学图像的自动分析有了很大的进步，深度学习方法的提出不仅提高了CMR图像分割的准确性，也进一步提高了疾病诊断的正确率。TAO等^[36]开发了一种基于卷积神经网络（convolutional neural network, CNN）的全自动电影序列分析系统，并统计了来自不同国家医学中心的数据，以评估其在多供应商和多中心环境下的性能。结果表明，该系统无须任何用户干预，即可从短轴电影序列的图像中准确地检测并分割左心室，实时生成精确的体积和LVEF，全自动量化左心室功能，与经验丰富的医生勾画分割及测量的水平相当。此外，BARTOLI等^[37]研发了另一种基于DenseNet结构的新型深度学习途径，用Dice系数评估在测试数据集上自动和手动的分割精度，用平均绝对误差（mean absolute errors, MAEs）评估临床参数，包括LVEF、左心室心肌厚度、乳头肌厚度、小梁厚度和小梁厚度与心肌总厚度比率等，结果表明，该途径在心室内腔以及外层心肌分割精确度以及参数测量的准确率上相当，而在小梁评估中相对较差。为了改进这一不足，该团队尝试了一种解决NCCM评估问题的深度学习方法——左室小梁定量的深度学习（deep learning for left ventricular trabecular quantification, DL-LVTQ），该方法依靠U-Net-like CNN来区分图像中左心室壁的致密部分和非致密部分，并进一步测量小梁体积/左心室心肌外壁总体积（trabecular volume/total volume of the external wall of the left ventricle, VT%）来进行诊断，得到的受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线下面积为0.94，但遗憾的是，VT%值的测量取决于用于勾画轮廓的工具，并没有得出可以准确诊断NCCM的阈值^[38]。通过深度学习技术，能够处理和分析大量的医学影像数据，对图像进行更精细地分割和识别，从而辅助医生更准确地识别NCCM的特征性表现。为NCCM患者的诊断、治疗提供了强大的技术支持，有助于提高医疗质量，降低误诊率，提高患者的生存质量和改善预后。目前的技术仍面临着数据需求量大、计算资源要求高、模型可解释性差等相关问题，需要在设计和部署时予以充分考虑。

2.3 压缩感知技术

       压缩感知（compressed sensing, CS）技术的原理主要是通过亚采样和迭代重建来实现加速。通过大量减少采样点达到节约成像时间的目的，随后通过反复迭代提高图像质量，最终得到信号不失真和没有伪影的图像^[39]。对于NCCM配合不佳的患者，规避了其扫描失败的风险。CS技术在心脏领域的研究主要集中于心肌结构和功能的评估，LIN等^[40]和LI等^[41]提出了一种结合CS重建的自由呼吸心脏电影成像技术，首先通过对80例受试者的图像进行研究，证明了该技术可在明显缩短扫描时间的同时实现精确的双心室定量分析，随后新的研究另纳入67名受试者，结果表明与传统电影成像技术相比，该技术在左室功能定量分析和左室应变分析中相对偏差较小。此外，LONGÈRE等^[42]比较一种新的自由呼吸压缩传感电影CMR序列（free-breathing compressed sensing cine, FB-CS）与传统多屏气分段电影序列（multi-breath-hold segmented cine, BH-SEG）在52例患者中的应用，结果表明两种技术在窦性心律或心律失常患者的心室容积和射血分数、左心室质量或整体应变方面均无差异，在不影响心室功能评估可靠性的情况下解决了呼吸运动和心律失常相关伪影的问题。YAO等^[43]更是进一步指出在加速因子为4时，基于CS的电影成像技术保持了良好的图像质量和准确的左室功能及应变测量，可实现快速CMR评估，更适合临床应用。上述研究表明基于CS的电影成像技术对比传统的电影序列有显著的优势，缩短扫描时间的同时提高NCCM患者的舒适度，在CMR成像应用研究中拥有巨大潜力。

3 不足与展望

       尽管多模态CMR在NCCM诊断及预后评估中具有一定效能，但仍面临严峻挑战。技术的标准化和规范化、CMR的高成本以及设备和人力资源的限制等问题严重制约了其在临床实践中的广泛应用。并且，CMR在特定患者群体（如心脏起搏器植入者、严重心律失常患者等）中的适用性和安全性也需进一步研究和验证。未来，多模态CMR有望在NCCM诊断及预后评估中发挥更广泛的作用。

       随着磁共振成像技术的进步，CMR指纹技术^[44]、扩散张量成像^[45]、4D-flow CMR^[46]等新兴技术能够提供更为准确和详细的心肌结构、功能、心肌活性和组织定量等方面的信息，为临床医生提供更全面的诊断依据，但截至目前，这些新兴技术在NCCM诊断及预后评估方面应用鲜有报道，但在先天性心脏病^[47]、肥厚型心肌病^[48]、心肌淀粉样变性^[49]等疾病中的应用已得到证实，相信未来可以为深入理解NCCM的发生和发展提供新的见解和思路。其次，人工智能结合影像组学技术的应用也将使得CMR数据的分析更加智能化和高效化，有望实现对大规模数据的快速处理和诊断结果的精准预测^[50]。此外，随着临床试验和研究的不断深入，多模态CMR在预后评估中的价值将得到更加充分的证实。

       综上所述，随着多模态CMR的快速发展，其在NCCM中的精准诊断、疗效判定和预后评估等方面发挥了重要作用。未来，随着对组织追踪、指纹技术和人工智能等新技术的不断探索，多模态CMR也将表现出其独特优势。