《Progress in Cardiovascular Diseases》:Multimodality imaging approaches for diagnosis of cardiac amyloidosis
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心脏淀粉样osis诊断与多模态成像应用:系统综述了超声心动图、CMR、SPECT/PET等在诊断、疗效评估及预后预测中的作用,探讨了18F-氟贝塔米巴和AI技术的新进展,强调结合临床、生物标志物及影像学特征的多学科诊断策略。
作者:Chaitanya Rojulpote、Sarah A.M. Cuddy、Marie Foley Kijewski、Sharmila Dorbala
美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆妇女医院心血管医学科
摘要
心脏淀粉样变性逐渐被认为是心力衰竭的一个被低估的病因。本文综述了多模态心血管成像在提高对心脏淀粉样变性的怀疑、确诊、风险评估以及检测治疗反应中的心肌变化方面的作用。通过案例分析展示了多模态成像在诊断心脏淀粉样变性中的临床应用。最后,讨论了心脏正电子发射断层扫描(PET)和人工智能在心脏淀粉样变性中的新兴作用。
引言
系统性淀粉样变性的特征是细胞外错误折叠蛋白质(称为淀粉样纤维)的沉积。1这些错误折叠蛋白质(主要是转甲状腺素蛋白(ATTR)和免疫球蛋白轻链(AL))在心脏中的积累会导致心脏淀粉样变性(CA),这是系统性淀粉样变性患者的主要死亡原因之一。ATTR心脏淀粉样变性可分为野生型(ATTRwt)和常染色体显性遗传的变异型(ATTRv)。确定CA的类型非常重要,因为治疗方法不同:ATTR淀粉样变性通过稳定剂或抑制剂进行治疗,而AL淀粉样变性则采用化疗。有多种非侵入性手段可用于及时检测CA,包括超声心动图、心脏磁共振成像(CMR)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、正电子发射断层扫描(PET)和Tc-99m-PYP/DPD/HMDP。本文将重点介绍每种成像技术的关键特点以及多模态成像在解决常见诊断难题中的潜力。
超声心动图
CA的诊断始于基于症状或影像学检查结果的高度怀疑。由于其可行性、广泛可用性、简单性和无辐射性,超声心动图通常是首先选择的成像方法
1;它是评估淀粉样变性的Ib级推荐方法
2。最常见的超声心动图表现包括
1,3:
Tc-99m-PYP/DPD/HMDP的诊断意义
在使用Tc-99m-PYP/DPD/HMDP诊断CA时,将Perugini评分与临床单克隆蛋白检测(如血清蛋白电泳/尿蛋白电泳(SPEP/UPEP)、游离轻链、κ/λ比值)相结合至关重要。在没有浆细胞异常的情况下,Tc-99m-PYP/DPD/HMDP影像学检查中显示2级或3级心肌摄取可诊断为ATTR-CA16。1级或0级结果则具有诊断挑战性,因为这可能提示疾病早期阶段
Tc-99m-PYP/DPD/HMDP的预后意义
多项研究表明,心肌对骨亲和性示踪剂摄取异常的患者预后较差。然而,在没有针对TTR的特异性治疗情况下,Tc-99m-PYP影像学检查中显示2级和3级的患者预后相似21。最新研究还表明,即使采用TTR稳定治疗,Tc-99m-PYP影像学检查中显示2级和3级的患者预后也相似22。这些发现提示可能需要重新评估Tc-99m-PYP/DPD/HMDP的影像学分级(将2级和3级视为0级或1级)
CA的诊断标准
根据多学科共识声明1,16,心脏淀粉样变性可通过心内膜活检确诊,并通过免疫组化或质谱技术确定淀粉样蛋白类型。如果超声心动图或心脏MRI显示典型影像学特征,或心脏生物标志物升高(排除了其他导致生物标志物变化的原因),则可确诊AL淀粉样变性。对于ATTR-CA,也可以通过非活检方法进行诊断
正电子发射断层扫描(PET)在CA中的应用
近年来,PET作为一种非侵入性技术,在诊断和管理CA方面显示出巨大潜力。PET成像中使用的放射性示踪剂具有极高的敏感性(皮摩尔和纳摩尔级别),能够在超声心动图和CMR显示解剖学变化之前揭示体内的分子过程和生化活动。此外,这些示踪剂在检测淀粉样沉积物方面具有高度特异性18。
评估CA的治疗反应
目前批准的大多数AL-CA和ATTR-CA治疗方法均针对前体蛋白;针对基因沉默或淀粉样纤维的药物(纤维清除剂)仍在研究中。对于AL-CA,治疗包括化疗以抑制浆细胞增殖,实现血液学缓解。有效的AL淀粉样变性治疗方案包括环磷酰胺、硼替佐米和地塞米松,以及单克隆CD38抗体达拉鲁单抗37。对于ATTR-CA,新的治疗方法也在探索中
人工智能(AI)的作用
AI在多模态成像中的应用不仅可以简化诊断流程,还有助于提高对CA的怀疑53。AI辅助的超声心动图能够标准化连续的功能测量(如左心室射血分数GLS)。Cotella等人的最新研究验证了一种完全自动化的、基于AI的LVEF和GLS模型,其测量结果与手动测量结果相当54,55。AI分析的超声心动图结果能有效区分CA和其他心脏疾病
结论
由于多模态成像技术和疾病修饰药物的进步,心脏淀粉样变性现已得到广泛认可并得到适当治疗。基于高度临床怀疑、适当的生物标志物评估、特征性影像学表现以及侵入性检查,采取多方面的综合措施对于准确和早期发现CA至关重要。
作者贡献声明
Chaitanya Rojulpote:撰写综述和编辑,撰写初稿。
Sarah A.M. Cuddy:撰写综述和编辑。
Marie Foley Kijewski:撰写综述和编辑,撰写初稿,负责可视化处理和概念构思。
Sharmila Dorbala:撰写综述和编辑,撰写初稿,负责可视化处理和监督工作。
利益冲突声明
Rojulpote:获得NIH T32HL094301项目的资助。
Cuddy:获得NIH K23HL166686项目和AHA 23CDA857664项目的资助;个人演讲/咨询费用来自Pfizer、Bridgebio、Ionis、AstraZeneca、Novo-Nordisk、Life Molecular Imaging和Attralus公司。
Dorbala:咨询费用来自Pfizer、GE Healthcare和MedTrace;研究资金来自Attralus、GE Healthcare、Pfizer、Siemens和BridgeBio;NIH研究资助包括K24 HL157648、R01HL159987和R01HL150342项目。