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临床研究
心脏磁共振在c.640-801G>A突变迟发型心脏表型法布雷病患者中的应用价值
徐毅麟 陈睿 江宇航 戴晓敏 陈泓 马明平 殷磊

Cite this article as XU Y L, CHEN R, JIANG Y H, et al. Value of cardiac magnetic resonance in patients with late-onset cardiac phenotype fabry disease carrying the c.640-801G > A mutation[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2026, 17(6): 71-78.本文引用格式:徐毅麟, 陈睿, 江宇航, 等. 心脏磁共振在c.640-801G>A突变迟发型心脏表型法布雷病患者中的应用价值[J]. 磁共振成像, 2026, 17(6): 71-78. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2026.06.009.


[摘要] 目的 探讨心脏磁共振(cardiac magnetic resonance, CMR)在鉴别c.640-801G>A突变迟发型心脏表型的法布雷病(Fabry disease, FD)患者和肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy, HCM)患者的应用价值。材料与方法 回顾性纳入28例2019年11月至2024年10月就诊福州大学附属省立医院FD患者为FD组;人口统计学相匹配的28例HCM患者为HCM组及28例健康对照组(healthy controls, HC)。收集所有患者及健康受试者的临床基线信息。采用3.0 T磁共振行标准CMR检查。根据连续变量是否符合正态性,分别使用参数检验(独立样本t检验)和非参数检验(Mann-Whitney)进行比较。采用Fisher精确检验进行比例分析。采用Bonferroni校正检验连续变量的多重比较。通过曲线下面积(area under the curve, AUC)评估初始T1 mapping鉴别FD与HCM的效能。结果 28例FD患者中有24例左室肥厚(left ventricular hypertrophy, LVH)(86%),28例HCM患者均为LVH(100%),两者差异无统计学意义(P=0.111)。而FD的左室侧壁厚度显著大于HCM和HC组(P<0.001)。此外FD的室间隔与侧壁的比值显著低于HCM(P<0.001),表现为更对称的LVH。心肌延迟强化(late gadolinium enhancement, LGE)比较中,FD与HCM之间是否存在任何LGE无显著差异(P>0.999)。然而,与HCM相比,FD基底下侧壁LGE(P<0.001)和心尖部的LGE(P= 0.029)均明显更常见。与HCM相比,FD左室整体初始T1、室间隔初始T1及LGE区域初始T1值均显著降低(P值均<0.001)。与HC组相比,FD室间隔初始T1值显著降低(P=0.001),而左室整体初始T1值无显著差异(P=0.121)。室间隔初始T1截断值1240 ms、左室整体初始T1截断值1273 ms、LGE区域初始T1截断值1302 ms可有效区分FD与HCM。室间隔初始T1值区分能力最强,敏感度为89.3%,特异度为96.43%,阳性似然比为25.0,阴性似然比为0.11。结论 CMR能有效区分c.640-801G>A突变迟发型心脏表型FD患者与HCM患者。与HCM相比,FD患者在CMR上具有心肌的初始T1值特征性降低、左室基底段下侧壁为主的LGE模式以及相对对称的LVH。多发LGE存在时左室整体初始T1值仍正常,提示初始T1值伪正常化。
[Abstract] Objective To investigate the value of cardiac magnetic resonance (CMR) in differentiating patients with late-onset cardiac phenotype Fabry disease (FD) carrying the c.640-801G > A mutation from patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM).Materials and Methods A total of 28 patients with FD who visited Fuzhou University Affiliated Provincial Hospital between November 2019 and October 2024 were retrospectively enrolled as the FD group. A demographically matched cohort of 28 patients with HCM was enrolled as the HCM group, along with 28 healthy controls (HC). Clinical baseline data were collected from all patients and healthy subjects. Standard CMR examinations were performed using a 3.0 T MRI scanner. Depending on the normality of distribution, continuous variables were compared using parametric tests (independent samples t-test) or non-parametric tests (Mann-Whitney U test). Proportions were analyzed using Fisher's exact test. Multiple comparisons for continuous variables were corrected using the Bonferroni method. The efficacy of native T1 mapping in differentiating FD from HCM was assessed by the area under the curve (AUC).Results Left ventricular hypertrophy (LVH) was present in 24 of the 28 FD patients (86%) and all 28 HCM patients (100%), with no significant difference between the groups (P = 0.111). However, the left ventricular lateral wall thickness was significantly greater in FD patients compared to both HCM patients and HCs (P < 0.001). Furthermore, the septal-to-lateral wall ratio was significantly lower in FD than in HCM (P < 0.001), indicating a more symmetrical pattern of LVH in FD. Regarding late gadolinium enhancement (LGE), there was no significant difference in the overall presence of any LGE between the FD and HCM groups (P > 0.999). However, LGE in the basal inferolateral wall (P < 0.001) and at the apex (P = 0.029) was significantly more common in FD compared to HCM. Native T1 values were significantly lower in FD than in HCM for global T1 (P < 0.001), septal T1 (P < 0.001), and T1 within LGE areas (P < 0.001). Compared to HC, FD patients had significantly lower septal native T1 values (P = 0.001), while global native T1 values showed no significant difference (P = 0.121). Native T1 cutoff values of 1240 ms in the interventricular septum, 1273 ms in the global left ventricle, and 1302 ms in LGE areas could effectively differentiate FD from HCM. Septal native T1 demonstrated the strongest discriminative power, with a sensitivity of 89.3%, specificity of 96.43%, positive likelihood ratio of 25.0, and negative likelihood ratio of 0.11.Conclusions CMR can effectively differentiate patients with the late-onset cardiac phenotype of FD carrying the c.640-801G > A mutation from those with HCM. Compared with HCM, patients with this FD phenotype exhibit a decreased native T1 value on CMR images, an LGE pattern predominantly involving the basal inferolateral segment of the left ventricle, and relatively symmetric LVH. The finding of normal global native T1 values in the presence of extensive LGE suggests pseudo-normalization of native T1.
[关键词] 迟发型法布雷病;c.640-801G>A;肥厚型心肌病;心脏磁共振;伪正常化;磁共振成像
[Keywords] late-onset fabry disease;c.640-801G > A;hypertrophic cardiomyopathy;cardiac magnetic resonance;pseudo-normalization;magnetic resonance imaging

徐毅麟    陈睿    江宇航    戴晓敏    陈泓    马明平    殷磊 *  

福建医科大学省立临床医学院,福州大学附属省立医院,福建省立医院放射科,福州 350001

通信作者:殷磊,E-mail:yinlei0591@163.com

作者贡献声明:殷磊设计本研究的方案,对稿件重要内容进行了修改;徐毅麟起草和撰写稿件,获取、分析和解释本研究的数据;陈睿、江宇航、戴晓敏、陈泓参与起草和撰写稿件,获取、分析和解释本研究的数据;马明平参与设计并调整本研究设计方案,对稿件内容进行修改;全体作者都同意发表最后的修改稿,同意对本研究的所有方面负责,确保本研究的准确性。


收稿日期:2026-02-04
接受日期:2026-05-27
中图分类号:R445.2  R542.2 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2026.06.009
本文引用格式:徐毅麟, 陈睿, 江宇航, 等. 心脏磁共振在c.640-801G>A突变迟发型心脏表型法布雷病患者中的应用价值[J]. 磁共振成像, 2026, 17(6): 71-78. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2026.06.009.

0 引言

       法布雷病(Fabry disease, FD),又称Anderson-Fabry病(Anderson-Fabry disease, AFD),是一种罕见的X连锁遗传的溶酶体贮积症,由于α半乳糖苷酶A(α-galactosidase A, α-Gal A)活性降低或完全缺乏,代谢底物三己糖酰基鞘脂醇(globotriaosylceramides, Gb3)以及衍生物脱乙酰基Gb3(globotriaosylsphingosine, Lyso-Gb3)在全身多个系统细胞中大量贮积,引起多脏器病变和相应临床表现[1, 2, 3]。在心血管系统,代谢底物沉积导致包括左心室肥厚(left ventricular hypertrophy, LVH)、传导异常、心肌纤维化、心力衰竭等多种表现[4]。FD有2种主要表型,经典型和迟发型[5, 6]。迟发型FD,尤其是内含子c.640-801G>A(或称IVS4+919G>A)突变,常仅表现为隐匿进展的心脏损害,缺乏典型心外症状[7, 8, 9]。有研究报道c.640-801G>A突变可能起源于800年前的中国大陆,并且推测这种突变可能存在于中国南部和中部人群中[10]。中国台湾省及南京市在新生儿GLA基因筛查中均发现了大量的c.640-801G>A突变[11, 12]。该内含子突变在常规全外显子组测序(whole-exome sequencing, WES)中无法检出,构成关键漏诊风险[13, 14]。在临床实践中,c.640-801G>A突变所致的迟发型心脏表型FD患者,常以不明原因LVH为首发表现,在影像学上与肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy, HCM)表现高度重叠[15],鉴别诊断尤为困难。若此类患者误诊为HCM,将错失FD特异性酶替代治疗(enzyme replacement therapy, ERT)的最佳窗口期,导致心肌纤维化和心力衰竭不可逆进展,心脏终点结局恶化[16, 17]。因此,在成年不明原因LVH人群中,亟需高效的筛查工具识别这类特定的c.640-801G>A突变患者。

       心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance, CMR)凭借其多模态成像能力已成为评估心肌病不可或缺的工具[15, 18, 19]。其组织特征定量技术,特别是T1 mapping,可无创量化心肌特性,为FD的识别提供了关键线索。然而,FD的CMR诊断面临“初始T1值伪正常化”的独特挑战——即由Gb3沉积本身引起的特征性T1值降低,可能被疾病进展中并发的炎症、纤维化或心肌肥厚所产生的T1值升高所抵消,从而导致心肌T1测量值落入正常范围,增加了诊断的复杂性[20, 21]。尽管已有研究证实CMR在FD与HCM鉴别诊断中的价值,但现有证据多来源于包含经典型与迟发型、不同GLA突变位点的混合队列,且主要聚焦在T1 mapping参数上,结果往往不一,针对c.640-801G>A这一特定内含子突变的迟发型心脏表型FD患者的CMR多模态特征鲜有报道[22, 23, 24, 25]。本研究旨在系统评估并量化c.640-801G>A突变FD先证者的多模态CMR特征,包括心功能、形态学及反映心肌组织学特征的T1 mapping、心肌延迟强化(late gadolinium enhancement, LGE),为临床识别此类患者提供影像学依据,在明确先证者诊断后,能够及时、精准地启动家系筛查,尽早启动ERT以预防进展性心肌纤维化和心衰、改善心脏终点结局。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       回顾性纳入2019年11月至2024年10月于福州大学附属省立医院完成CMR检查的28例基因学(Sanger测序)确诊FD患者(图1A)为FD组、28例HCM患者为HCM组及28例体检中心的健康体检者为健康对照组(healthy controls, HC)。从电子病历中获得临床和人口统计学数据。

       FD组纳入标准:(1)经基因学(Sanger测序)确诊FD的患者,同时完成α-Gal A活性(参考范围:2.20~17.65 μmol/L/h)及底物Lyso-Gb3浓度测定(参考范围:<1.11 ng/mL);(2)均为c.640-801G>A突变所致的FD先证者;(3)接受ERT治疗前完成CMR。排除标准:(1)既往心肌梗死;(2)先天性心脏病;(3)已知的重度冠状动脉疾病、主动脉瓣疾病;(4)CMR图像质量较差,无法用于影像学分析。

       HCM组纳入标准:(1)符合当前国际指南HCM诊断标准[26];(2)年龄、性别[27]、高血压[28]、糖尿病[29]患病率频率与FD组相匹配。排除标准同FD组。

       HC组纳入标准:与FD组年龄、性别、高血压、糖尿病患病率频率相匹配,无其他心血管疾病、无症状受试者。排除标准:CMR图像质量较差,无法用于影像学分析。

       本研究符合《赫尔辛基宣言》,经福州大学附属省立医院伦理委员会批准,免除受试者知情同意,伦理审查批号:K2026-01-037。

1.2 样本量估算

       本研究旨在评估CMR参数(尤其是初始T1值)在区分c.640-801G>A突变FD患者与HCM患者中的诊断效能。样本量估算基于Cohen's f效应量,鉴于既往T1 mapping研究显示[22, 23],FD与HCM两组间初始T1值的效应量(Cohen's d)介于1.42~2.64之间,属于极大的效应量。故本研究设定为大效应(f=0.40,对应Cohen's d≈0.8),检验水准α=0.05(双侧),检验功效1-β=0.8。使用G*Power 3.1软件计算,总样本量需52例。最终本研究FD组及HCM组每组纳入28例,总样本量56例,具备足够的统计学效力。

1.3 CMR扫描序列及参数

       采用3.0 T磁共振设备(Prisma;Siemens Healthcare, Erlangen, Germany)、18通道体线圈进行CMR扫描,患者心率控制在50~90次/分。CMR检查包括心脏电影序列、初始T1 mapping和LGE图像。使用回顾性ECG门控的平衡稳态自由进动(balanced steady-state-free precession, SSFP)序列在长轴和短轴上获得的电影序列进行心脏功能评估,短轴电影覆盖心脏底部到心尖。使用以下参数:TR 34 ms;TE 1.5 ms;翻转角54°;FOV 360 mm×300 mm;层厚8 mm;层间隙2 mm;每个心动周期的心动时相25。

       改良的Look-Locker反转恢复(modified look locker inversion recovery, MOLLI)序列用于评估初始T1 mapping。应用反演分组采集方案5(3)3。短轴切片覆盖心脏底部到心尖。成像参数如下:TR 284 ms;TE 1.1 ms;翻转角35°;FOV 360 mm×300 mm;层厚8 mm;层间间隙2 mm;TI 180 ms。用曲线拟合技术处理图像以生成T1图。

       延迟增强扫描:在静脉内给予剂量为0.15 mmol/kg体质量的钆喷酸(北京北陆药业股份有限公司),在给予对比剂后约10~15 min进行多平面LGE成像,采用相位敏感反转恢复梯度回波序列。扫描范围同T1 mapping序列,短轴切片覆盖心脏底部到心尖,并设置与T1 mapping相同的层数、层间距、层厚。成像参数如下:TR 843 ms;TE 1.48 ms;层厚8 mm;层间间隙2 mm;翻转角20°;FOV 360 mm×300 mm;TI 300 ms。

1.4 CMR图像后处理

       图像质量评分采用3分法:1分为严重伪影,无法诊断;2分为轻度伪影,不影响测量;3分为无伪影,图像清晰。仅纳入评分≥2分的图像进行分析。使用市售软件(CVI42, version 6.1.2; Circle Cardiovascular Imaging, Calgary, Canada)对左室体积、功能和质量进行量化以及初始T1 mapping分析。LVH定义为左室一个或多个心肌节段室壁厚度增加>13 mm[30, 31]。在短轴电影序列图像上测量最大舒张末期左室壁厚度。以信号强度高于正常心肌区域平均信号强度5个标准差的区域被认为存在LGE。评估LGE图像是否存在任何LGE、左室心尖LGE和基底段下侧壁心肌的LGE。为了评估左室整体初始T1值,在基底、心室中部和心尖切片上对左室心外膜和心内膜进行了塑形,注意避免血池和心外膜脂肪,对三个切片的T1值进行平均,未避开LGE区域。通过在室间隔中部的心室中段上绘制单个感兴趣区(region of interest, ROI),避免LGE区域及右室插入点的前部和下部,并确保最小感兴趣区域尺寸为1.5 cm2,以评价室间隔初始T1值[22]图1B)。在初始T1 mapping图像上选择与LGE对应区域绘制单个ROI。ROI置于LGE核心区域,避开周围未强化区域,若LGE区域呈片状分布,取最大连续区域测量;若为多灶性,测量所有可见LGE区域后取平均值。测量所得T1值定义为LGE初始T1值(LGE-T1)(图1C、1D)。所有CMR图像由两名阅片者(具有3年心血管成像经验放射科主治医师)采用双盲法独立评估图像质量及测量,测量结果进行组间一致性比较,如果测量结果不一致时由第三位阅片者(具有15年心血管成像经验主任医师)进行裁定;后续分析采用两位阅片者测量值的平均值进行统计分析。其中一名阅片者在第一次测量后间隔1个月再次重新测量,用于组内一致性比较。

图1  GLA 基因突变的Sanger 测序图谱及FD 患者典型CMR 图片。1A:GLA 基因突变的Sanger 测序图谱(NM_000169.3:c.640-801G>A)(横轴:表示碱基位置,从左到右对应DNA序列从5'端到3'端的顺序。纵轴:表示荧光信号强度,峰高反映该碱基的检测信号强弱。颜色编码:不同颜色代表不同碱基,通常绿色为A、红色为T、蓝色为C、黑色为G);1B~1D:男,69 岁,FD患者;1B:短轴T1 mapping 图显示室间隔初始T1 值降低(1159 ms);1C:短轴T1 mapping 图显示基底段下侧壁初始T1 值为正常化(1391 ms);1D:LGE 图显示下侧壁纤维化(箭:);1E~1G:男,71岁,FD患者。1E:四腔心LGE图显示广泛的纤维化和心包积液;1F~1G:舒张末期和收缩末期四腔心电影显示左室肥厚和心包积液。FD:法布雷病;CMR:心脏磁共振;LGE:心肌延迟强化。
Fig. 1  Sanger sequencing chromatograms of GLA gene mutations and representative CMR images of a patient with FD. 1A: Sanger sequencing chromatogram of the GLA gene mutation (NM_000169.3: c.640-801G > A) (The horizontal axis represents the nucleotide position, corresponding to the DNA sequence from the 5' end to the 3' end from left to right. The vertical axis represents the fluorescence signal intensity, with peak height reflecting the detection signal strength of the base. Color coding: different colors represent different bases, typically green for A, red for T, blue for C, and black for G). 1B to 1D: A 69-year-old man with FD; 1B: Short-axis T1 map reveals decreased native T1 value in the septum (1159 ms). 1C: Short-axis T1 map reveals pseudo-normalized native T1 value in the inferolateral wall (1391 ms). 1D: LGE image shows fibrosis in the inferolateral segment (arrow). 1E to 1G: A 71-year-old man with FD. 1E: Four-chamber LGE image shows extensive fibrosis and pericardial effusion. 1F~1G: Four-chamber cine at end-diastolic and end-systolic phases reveals left ventricular hypertrophy and pericardial effusion. FD: Fabry disease; CMR: cardiac magnetic resonance; LGE: late gadolinium enhancement.

1.5 统计学分析

       使用SPSS 27.0版(IBM Crop, Armonk, NY,USA)、GraphPad Prism(version 10.5, GraphPad Software, San Diego, CA, USA)软件进行统计分析。对于计量资料采用Shapiro-Wilk进行正态性检验;正态分布的定量变量表示为平均值±标准差,而非正态分布的数据表示为中位数(上下四分位数)。分类变量被描述为数字和百分比。使用非配对Student's t检验(对于正态分布的连续变量)、Mann-Whitney U检验(对于非正态分布的连续变量)进行连续变量的比较;采用Fisher精确检验进行比例分析;LGE负荷(LGE质量占左室质量百分比)与初始T1值的关系采用Pearson相关系数分析。P<0.05表示差异具有统计学意义。采用Bonferroni校正检验三组间连续变量的多重比较,包括年龄、身高、体重、体表面积、左室舒张末期容积(left ventricular end diastolic volume, LVEDV)、左室舒张末期容积指数(left ventricular end diastolic volume index, LVEDVI)、左室收缩末期容积(left ventricular end systolic volume, LVESV)、左室收缩末期容积指数(left ventricular end systolic volume index, LVESVI)、心脏指数(cardiac index, CI)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、左室质量左心室质量(left ventricular mass, LVM)、左室质量指数(left ventricular mass, LVMi)、最大左室壁厚度、左室侧壁厚度、室间隔与左室侧壁比值、室间隔初始T1值、左室整体初始T1值,并以P<0.016 7(0.05/3≈0.016 7)作为三组比较差异有统计学意义的判断标准。建立受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,比较曲线下面积(area under the curve, AUC)以评价室间隔初始T1值、左室整体初始T1值及LGE区域初始T1值区分FD与HCM的能力。使用组内相关系数(intra-class correlation coefficient, ICC)分析心肌初始T1值的可重复性,ICC≥0.9,良好的一致性定义为0.75≤ICC<0.9,中等的一致性定义为0.5≤ICC<0.75,一致性差定义为ICC<0.5。

2 结果

2.1 一般资料

       28例FD患者均先证者。年龄、性别、高血压、糖尿病患病率在FD组、HCM组和HC组间差异均无统计学意义(P>0.05),详见表1

表1  受试者基线资料
Tab. 1  Baseline characteristics of subjects

2.2 CMR结果

       FD患者与HCM患者的LVEDV、LVEDVi、LVESV、LVESVi差异无统计学意义(P>0.05)。而FD患者的LVEDV、LVEDVi、LVESV、LVESVi均大于HC组,差异具有统计学意义(P<0.001)。FD患者与HCM患者的最大左室壁厚度差异无统计学意义(P=0.269)。28例FD患者中有24例LVH(86%),28例HCM患者均为LVH(100%),两者差异无统计学意义(P=0.111)。而FD患者的左室侧壁厚度显著大于HCM患者和HC组(P<0.001)。此外FD患者的室间隔与左室侧壁比值显著低于HCM患者(P<0.001),表现为更对称的LVH。FD患者与HCM患者之间的任何LGE差异无统计学意义(P>0.999)。然而,与HCM患者相比,FD患者基底段下侧壁LGE(P<0.001)和左室心尖的LGE(P=0.029)均明显更常见。详见表2

表2  受试者CMR参数比较
Tab. 2  Comparison of CMR parameters of all subjects

2.3 左室心肌初始T1 mapping结果

       与HCM患者相比,FD患者左室整体初始T1值、室间隔初始T1值及LGE区域初始T1值均显著降低(P值均<0.001)。与HC组相比,FD患者室间隔初始T1值显著降低(P=0.001),而左室整体初始T1值差异无统计学意义(P=0.121)。CMR初始T1值的ROC曲线分析结果显示,在区分FD患者和HCM患者时,室间隔初始T1值的AUC为0.968 [95%置信区间(confidence interval, CI):0.886~0.997]。左室整体初始T1值的AUC为0.899(95% CI:0.789~0.964)。LGE区域初始T1值的AUC为0.850(95% CI:0.704~0.942)。与左室整体初始T1值及LGE区域初始T1值相比,室间隔初始T1值区分FD和HCM的AUC能力更高。室间隔初始T1截断值为1240 ms,敏感度为89.3%,特异度为96.4%,阳性似然比为25.0,阴性似然比为0.11。左室整体初始T1截断值为1273 ms,敏感度为89.3%,特异度为75.0%,阳性似然比为3.57,阴性似然比为0.14。LGE区域初始T1截断值为1302 ms,敏感度为71.4%,特异度为90.0%,阳性似然比为7.1,阴性似然比为0.32(表3图2)。LGE负荷与左室整体初始T1值无显著相关(r=0.337,P=0.080)。此外,在性别比较中,男性左室整体初始T1值为(1223±44)ms,女性左室整体初始T1值为(1241±40)ms,两者差异无统计学意义(P=0.315);男性室间隔初始T1值为(1188±48)ms,女性室间隔初始T1值为(1210±44)ms,同样两者差异无统计学意义(P=0.259)。

图2  三组受试者初始T1值小提琴图和ROC曲线。FD组、HCM组和HC组室间隔初始T1值小提琴图(2A)、左室整体初始T1值小提琴图(2B)和LGE区域初始T1值小提琴图(2C)。对室间隔初始T1值、左室整体初始T1值和LGE区域初始T1值进行ROC曲线分析,以区分FD和HCM患者(2D)。FD:法布雷病;HCM:肥厚型心肌病;HC:健康对照组;ROC:受试者工作特征;LGE:钆延迟强化。
Fig. 2  Violin plot of initial T1 values for the three groups of subjects and ROC curve. Violin plots illustrating of septal native T1 values (2A) and global native T1 values (2B) and LGE native T1 values (2C) in FD, HCM patients and HC group. An ROC curve analysis of the septal native T1 values and global native T1 values and LGE native T1 values to discriminate FD from HCM patients (2D). FD: Fabry disease; HCM: hypertrophic cardiomyopathy; HC: healthy control; ROC: receiver operating characteristic; LGE: late gadolinium enhancement.
表3  区分FD与HCM的ROC曲线分析结果
Tab. 3  ROC curve analysis to discriminate FD from HCM

2.4 初始T1值的再现性

       室间隔和左室整体初始T1值的观察者内一致性和观察者间一致性为良好至极好,但LGE区域初始T1值的观察者内一致性和观察者间一致性为中等(表4)。

表4  T1值测量的观察者内和观察者间的一致性
Tab. 4  Intraobserver and interobserver agreement of T1 measurements

3 讨论

       本研究采用CMR多模态成像技术,对28例c.640-801G>A突变的迟发型心脏表型FD患者、28例HCM患者及28例健康受试者进行回顾性分析,系统比较了三组的CMR参数。结果发现:与HCM患者相比,FD患者心肌初始T1值显著降低,左室基底段下侧壁LGE更为常见,且LVH呈相对对称的模式;值得注意的是,即使存在多发LGE,FD患者的左室整体初始T1值仍可处于正常范围,提示初始T1值“伪正常化”现象。本研究的创新性在于:国内外首次针对均一携带c.640-801G>A内含子突变的迟发型心脏表型FD患者,系统描述其多模态CMR特征,并首次提出在此类患者中室间隔初始T1值(截断值1240 ms)具有优异的鉴别效能,同时明确了该突变所致心肌初始T1值伪正常化的影像学表现。临床价值方面,本研究为临床上以不明原因LVH为首发表现的成年患者提供了一种无创、高效的CMR筛查策略,有助于早期识别隐匿性c.640-801G>A突变FD,进而指导基因检测和家系筛查,推动早期ERT以改善患者心脏结局。

3.1 初始T1值鉴别价值

       目前已经有多项研究证实CMR(1.5T 或3.0T)在FD中的诊断价值,特别是心肌初始T1值[22, 23, 32]。本研究证实,心肌初始T1值能有效区分FD患者与HCM患者。无论是室间隔初始T1值还是左室整体初始T1值,FD患者均显著低于HCM患者。ROC分析显示,室间隔初始T1截断值1240 ms、左室整体初始T1截断值1273 ms,可区分FD和HCM具有高敏感度和特异度,且室间隔初始T1值具有更好的区分能力。

       NORDIN等[20]将FD心脏受累分为3期,包括蓄积期、肌细胞肥大和炎症期及纤维化和损伤期。初始T1值从儿童期开始随着鞘脂的蓄积逐渐下降,随后是心肌肥大伴纤维化和炎症共存的阶段。初始T1值随着LVH及纤维化的进展逐渐增加,即伪正常化。已有研究证明FD患者的心肌细胞外容积(extracellular volume, ECV)是正常的[20, 33],所以NORDIN等[20]认为肌节蛋白表达增加的心肌细胞肥大被认为是初始T1值伪正常化的机制,而不是纤维化和水肿,因为在这种情况下ECV不会增加。但是也有研究认为FD是慢性炎症性心肌病,Gb3的积累被证明可能通过自身免疫反应来引发炎症[34, 35]。AIDA等[21]的病理分析也显示在初始T1值伪正常化的背景下出现明显的心肌炎症及纤维化,被认为是FD患者初始T1值伪正常化的原因。在本研究中,我们发现LGE负荷与左室整体初始T1值相关性无统计学意义,这反过来也验证了初始T1值伪正常化不仅仅是心肌纤维化所致,可能还包括炎症及心肌细胞肥大等多种因素。不足的是,本研究没有T2 mapping成像,无法评估心肌的炎症状态及进一步探讨炎症与初始T1值伪正常化的关系。

       本研究严格入组了均一携带c.640-801G>A内含子突变的FD患者,这是一种典型的迟发型心脏表型。既往研究表明,该突变导致异常剪接,产生的α-Gal A酶残留活性高于经典型突变,使得鞘脂在心内的蓄积过程更为缓慢、隐匿[7, 13]。40岁以下c.640-801G>A突变患者心肌肥厚或纤维化较少,然而40岁以上的患者LVH比例随着年龄的增长而迅速增加[7]。本研究中的c.640-801G>A突变FD患者确诊时平均年龄达63.3±11.3岁,绝大多数有着不同程度的LVH和LGE,处于中晚期阶段。这表明了在大部分患者出现症状或明确诊断时已经出现心肌肥厚及不可逆转的心肌纤维化。这些患者存在明显的初始T1值伪正常化现象。先前3.0 T的CMR[22, 24]报告了室间隔初始T1、左室整体初始T1截断值分别为1220 ms和1197.5 ms,均低于本研究截断值。这些研究纳入了多种GLA基因突变类型的FD患者,其疾病表型异质性较大,涵盖了从经典型到迟发型的不同阶段。大部分经典型患者能够较早确诊,此时尚未出现明显的LVH及心肌纤维化,初始T1值由于鞘脂的蓄积出现特征性降低。c.640-801G>A突变本身所决定的缓慢、隐匿进展、延迟表达的心脏表型,是导致本研究中T1截断值高于既往混合型队列的重要原因。多项研究表明FD患者间隔纤维化程度非常低,室间隔初始T1值较少受纤维化发展的影响[22, 36]。这解释了本研究中室间隔初始T1的区分能力优于整体初始T1。在与HC组的比较中,我们发现FD患者室间隔初始T1值显著减低,这与既往研究结果一致[23]。不同的是在本研究中FD患者左整体初始T1值与HC组无显著差异,这可能是我们的患者大部分处于中晚期,存在明显的初始T1值伪正常化现象有关,也间接证明了室间隔初始T1值受纤维化发展的影响小。相比于左室整体初始T1值,间隔初始T1值具有更好的鉴别能力和易于测量[22],我们推荐室间隔初始T1值用于疑似FD的患者。此外,我们研究还发现在LGE区域的初始T1值对比中,FD患者显著低于HCM患者,截断值为1302 ms同样具有较高的敏感度和特异度。

       在初始T1值的亚组分析中我们发现男性与女性FD患者间初始T1值无显著差异。既往多篇研究发现女性FD患者的初始T1值更高[20, 24],但也有研究认为初始T1值无显著性别差异[23]。我们认为不同研究队列中基因型及疾病分期的异质性,导致了性别间比较的结果存在差异。

3.2 FD的容积特征、强化特征及肥厚模式

       本研究的另一发现是FD患者左心室容积的显著扩大。与HC组相比,FD患者不仅LVEDV、LVEDVi显著增大,LVESV、LVESVi亦显著升高。这一特征与既往部分研究有所不同[23],其根本原因同样指向本队列独特的疾病分期。如前所述,本组c.640-801G>A突变患者确诊时已处于疾病中晚期,广泛的心肌纤维化(75%的患者存在LGE)导致左心室收缩功能受损(LVEF显著低于对照组,P=0.013),进而触发心室代偿性扩张以维持每搏输出量。此外,部分患者合并心包积液,可能进一步影响心室充盈与舒缩功能。在FD中,左心室基底段下侧壁区域的LGE是一个典型的表现[37]。我们的研究也证实了这一点,28例FD患者中有13例患者出现基底段下侧壁的LGE,比例显著高于HCM组。不同的是,本研究中39%的患者出现了心尖水平的LGE。同样我们认为是由于本研究中大部分患者已经处于疾病的中晚期,所以较多患者出现心尖水平的LGE(图1E)。此外,多项研究表明在形态学上尽管FD与HCM两组之间的LVH程度相似,但FD患者显示出更对称的LVH模式[24, 31]。本研究中,与HCM相比,FD侧壁厚度显著更高,室间隔与侧壁厚度比显著降低,表现为更加对称的LVH。

3.3 局限性

       本研究有以下局限性。(1)本研究为单中心回顾性研究设计,且FD为相对罕见的疾病,样本量有限。(2)本研究c.640-801G>A突变的FD患者多处于疾病中晚期,缺乏心脏早期受累的CMR数据;由于大部分患者均出现LVH,无法进行有LVH及无LVH分组;使用单一型号MRI扫描仪和T1 mapping序列进行成像。因此,本研究结果推广可能受限。(3)我们没有进行ECV的计算,无法评估心肌细胞外容积的变化;没有进行T2 mapping成像,无法评估心肌的炎症状态及探讨炎症与初始T1值伪正常化的关系。此外,目前尚未发现LGE区域的初始T1值在FD与HCM鉴别诊断中应用价值的相关研究,用其区分FD与HCM的有效性有待进一步证实。

4 结论

       本研究证实,CMR凭借多参数成像优势能有效区分c.640-801G>A突变迟发型心脏表型FD患者与HCM患者。与HCM患者相比,FD患者初始T1值显著较低,多发LGE存在时整体初始T1值仍正常,提示初始T1值伪正常化。此外,FD患者具有更常见的基底段下侧壁LGE,更对称的LVH模式。当出现这些CMR特征时应考虑FD可能,并完善基因检测以明确诊断。

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