慢性高原病(chronic mountain sickness，CMS)国际上习称慢性高山病，又称Monge’s病^[1]，是由于人体对高原慢性低氧代偿机能失调导致显著性动脉低氧血症及过度红细胞增多，继而引起造血、呼吸、循环及神经系统等多器官乃至整个机体损害的高原特发性疾病^[2]。通常是指长期生活在海拔2500米以上高原的世居者或移居者，对高原低氧环境逐渐失去习服而导致的临床综合征^[3,4,5]，以严重低氧血症、过度的红细胞增多(女性Hb≥19 g/dl，男性Hb≥21 g/dl)和显著的肺动脉高压、右室肥厚为特征，发病机理非常复杂，涉及人体各个系统^[6]。因过度的红细胞增多是CMS的重要标志，故"高原过度红细胞增多症"(high altitude excessive polycythemia)或简称"高原红细胞增多症"(high altitude polycythemia，HAPC)是CMS的同义词^[3]。

       CMS是高原地区的常见病，在广大的高原地区CMS发病率很高，在南美洲高原地区，其发病率约为8%~15%。在我国青藏高原地区平均患病率为3.2%，并随海拔升高CMS患病率也逐渐升高，在海拔4500~4800 m的西藏那曲地区高达12.95%^[7]。在我国大约有6000~8000万人口长期居住于海拔2500 m以上地区，据估算约有30万人罹患CMS^[8]。我国学者通过流行病学及临床学研究证实CMS不仅在青藏高原的移居汉族中有较高的发病率，在世居藏族中也有发生^[9]，严重威胁高原世居人群及移居人群的健康。青藏地区是世界上慢性高原病发病率最高的地区之一，因此如何积极防治该病具有重要意义，但目前其发病机制尚未完全清楚，多认为细胞增殖和细胞死亡之间的平衡是维持生物体自身稳定的必要条件，是生命存在的基础，当这种平衡被破坏，则会致病。

1　CMS患者心脏改变的发病机制[10]

1.1　缺氧对心脏的间接影响

1.1.1　低氧对肺的影响

       高原地区单位体积气体中的氧含量低于海平面，低氧使肺血管收缩，血流阻力增大，同时肺泡气氧分压下降，缺氧性肺动脉高压的早期阶段，肺血管的收缩是主要因素。随时间的延长，长时间持续缺氧使肺动脉压长期处于较高水平，进而致肺血管发生重构^[11]，重构后的肺血管壁增厚，管腔狭窄，进而导致肺动脉压的进一步升高；同时缺氧刺激交感神经兴奋、缩血管物质增多，体循环的血管收缩，将部分血液挤入肺循环，使肺循环的血容量增加；以上改变均可增加肺动脉压力，而增加右心后负荷。

1.1.2　缺氧血液系统的影响

       低氧刺激促红细胞生成素合成和释放增加，促进红细胞增生，虽然增多的红细胞在一定程度上有助于提高在高海拔条件下的血液的携氧能力，但是过度的红细胞会导致血液粘滞度升高，血流阻力增加，血流速度减低。此外，低氧使机体线粒体功能受损，三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)形成减少，引起细胞膜离子转运功能障碍，红细胞变形能力降低，以上均可增加肺血流阻力，增加右心后负荷，促进右心肥大，最终导致CMS的发生^[12]。

1.2　缺氧对心脏的直接影响

1.2.1　对心脏功能的影响

       文献表明：长期生活在高原低氧环境中的移居者和世居者，左右心室的舒张功能和顺应性不同程度的减低，原因是低氧时对线粒体的结构和功能有不同程度的影响，表现为线粒体数量增多及合成ATP的能力减低^[13]，同时心肌细胞中的肌红蛋白含量也相应增多，但心肌ATP生成减少，能量供应不足，心肌Ca²⁺转运和分布异常，心肌收缩蛋白破坏，心肌挛缩或断裂；同时长期生活在高原低氧环境中的移居者和世居者多出现心动徐缓，多表现为心动过缓和窦性心律不齐，但并无相应临床症状。

1.2.2　对心脏结构的影响

       慢性缺氧对移居者和世居者的心脏大小有一定的影响，海拔越高，肺动脉圆锥突出和右室肥大的发生率越高，用X线测量心脏大小，结果示高原居民的心脏面积均大于平原居民，重量也较平原人重。西藏地区少量尸体解剖资料表明：右心室肥大，显微镜下可见心肌细胞内径增宽、细胞肿胀，毛细血管密度增加，线粒体增多或体积增大^[14]，肌浆网扩张并呈囊泡性变化。

1.2.3　对心脏代谢的影响

       正常情况下，心肌以脂肪酸为主要能源物质，占心肌耗氧量的60%~70%，葡萄糖代谢占30%左右；慢性缺氧心肌组织糖原含量减少；葡萄糖摄取、利用增强，脂肪酸氧化降低。

1.2.4　过重的右室负荷对左室功能的影响

       缺氧所致肺动脉高压，增加右室后负荷，右室肥厚扩张体积增大，右室充盈压增大，厚度和僵硬度增加的室间隔向左室膨出，使左室形状改变，左室容积变小，舒张时受限，顺应性降低，左心室充盈减少，舒张末期容积减少，舒张末期压力增加，最终导致左室心搏出量降低。

       以上对心脏间接或直接影响，最终导致心脏右心功能的改变，而研究表明右室功能的改变对于反映多种心脏病的病情判断、治疗疗效有极其重要的作用。

2　MR在CMS患者心脏改变中的应用

       CMR专家共识^[15]肯定了CMR多参数成像在评价心脏解剖、功能、代谢等方面的重要作用。目前CMR成像技术包括反转恢复、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)、心脏电影成像、心肌灌注与延迟增强、扩散张量成像、磁共振波谱、T1 mapping、T2 mapping等。

       反转恢复、心脏电影、MRA等可以观察室壁运动情况及心功能分析，冠状动脉解剖，用来评估CMS患者心脏功能和解剖学的精确成像。有肺动脉高压的儿童中，通过磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)测量发现右室壁增厚，右心室射血分数减低^[16]。孟莉等^[17]对成人高心病患者的研究发现，高心病主要表现为右室及室间隔增厚，部分可有肺动脉高压，部分严重者可累及左室；而在右室射血分数上早期多数表现为射血分数增加，左室可正常；晚期可出现右室射血分数减低，右心衰竭等。

       心肌灌注与延迟增强通过对比剂使坏死心肌灌注缺损或延迟增强为高信号^[18]。不仅能早期准确发现CMS患者冠脉病变，而且可观察局部和整体冠脉的血流量；同时心肌灌注可以提供CMS患者心肌缺血的部位、范围和严重程度等心脏病理生理学信息；结合心电门控技术，可以对心功能进行评价，对于检测血流灌注受限的病灶有极高的准确性^[19]，目前已成为评估心肌改变的重要方法；通过应用MR成像技术检测对比剂通过心肌时(灌注首过期和延迟期)信号强度的变化并进行分析，准确反映心肌组织灌注及心肌细胞膜的完整性情况。目前研究发现，部分CMS患者可出现心内膜下灌注减低，延迟后成斑点状或线样强化。

       MR弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是直接依赖水分子的扩散变化来反映组织完整性的改变，通过测量心肌细胞内水分子扩散运动，来显示活体组织结构的一种方法。已有研究证明，DTI已成为无创性显示心肌纤维结构的新方法，其检测结果与心肌的组织学观察是一致的，甚至可以替代组织切片观察心肌纤维的排列方向^[20]。目前在CMS心脏改变的研究应用较少，在以后的研究中有望解释CMS患者心脏电生理机能和机械功能^[21]。

       磁共振波谱(MR spectroscopy，MRS)通过测量磷酸肌酸/ATP的比值发现，急性低压低氧降低高能磷酸化合物的代谢，左室舒张功能改变，左室舒张期充盈减少，进而降低心脏的体积、质量和功能^[22]。

       T1-mapping通过在T1恢复过程中不同时间点采集的一系列经过配准的图像得到的^[23]，T1值增高主要与细胞水肿和蛋白沉积有关，心肌急性损伤时，T1和T2值会和心肌水肿发展同步，T1和T2延长反映缺血心肌内自由水含量增加^[24]，研究表明T1Mapping测定细胞外间质容积分数是评价心肌弥漫性纤维化更敏感的指标，对左室舒张功能有较好的价值^[25]，目前研究发现，长期暴露于低氧环境，氧气的传输级联障碍，冠脉及微血管的疾病，增加血管周围的纤维化^[22]。

       T2 mapping是采用单次激发自由稳态进动序列(steady-state free precession sequence，SSFP)，对心肌水肿的检出率高，对于早期发现早期治疗临床高度怀疑急性心梗的病人有重要意义^[26]，但在CMS的应用中还存在空白，在以后的研究中有待进一步发现它在CMS的应用价值。

       CMS是高原地区的常见病、多发病，但是对其发病机制、病理生理改变、影像诊断的研究还存在许多未知的区域，但随着高原地区MR新技术、新序列的广泛应用，对CMS心脏形态、功能改变研究的增多，从而为发现早期慢性高原病所致的心脏形态、功能的变化，为临床早期诊断和治疗提供依据。