纤维化性肺疾病患者心肌纤维化与心脏功能的MRI评估:一项前瞻性映射研究

《Scientific Reports》:Evaluation of myocardial fibrosis and cardiac function in fibrotic lung diseases: a prospective study

【字体: 时间:2025年12月13日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对纤维化性肺疾病(FLD)可能引发心肌纤维化的问题,通过前瞻性队列设计,采用心脏磁共振T1 mapping和细胞外容积(ECV)量化技术,发现FLD患者心肌原生T1值(1034.66±31.81 ms vs 1007.72±23.24 ms, p<0.001)和ECV值(26.9±3.48%)显著升高,并证实心肌T1值与肺部纤维化区域T1值呈正相关(r=0.35, p=0.037)。这项研究首次通过无创影像学证据揭示FLD对心肌的潜在影响,为临床早期干预提供了重要依据。

  
当肺部组织像被时光凝固般逐渐被瘢痕组织取代时,医学界将这类疾病统称为纤维化性肺疾病(Fibrotic Lung Diseases, FLD)。这类疾病不仅让患者的呼吸变得日益艰难,更令人担忧的是,临床观察发现FLD患者常合并心脏功能异常。虽然既往研究提示肺动脉高压可能是连接肺心疾病的重要桥梁,但科学家们开始思考:是否存在更直接的病理机制?特别是近年来研究发现,炎症反应、氧化应激和内皮功能障碍这三大病理通路,如同三条交织的毒蛇,既驱动着肺部纤维化进程,也可能悄然侵袭心肌组织。那么,FLD是否真的会像其他系统性疾病那样,导致心肌纤维化的发生?
为了解开这个谜团,由Suleyman Ekiz领衔的研究团队在《Scientific Reports》上发表了最新成果。他们创新性地运用心脏磁共振成像(MRI)技术,特别是T1 mapping和细胞外容积(ECV)定量分析这一对"黄金组合",对35例FLD患者和17名健康志愿者进行了全面评估。这种非侵入性影像学方法能像分子探针般精准检测心肌组织的微观变化,为探索FLD与心肌纤维化的关系打开了新的窗口。
关键技术方法
研究采用1.5T磁共振设备,通过MOLLI技术进行T1 mapping测量,分别获取心肌和肺组织的原生T1值。基于对比剂增强前后的T1值差异及血细胞比容计算ECV,同时通过相位对比MRI评估舒张功能。所有测量由两位经验不同的放射科医师独立完成以确保可靠性。
研究结果
心肌T1值与ECV变化
研究结果显示,FLD患者左心室整体原生T1弛豫时间显著高于健康对照组(1034.66±31.81 ms vs 1007.72±23.24 ms,p<0.001)。更引人注目的是,尽管因伦理限制未对对照组进行对比剂注射,但患者组的ECV平均值达到26.9±3.48%,明显高于文献报道的正常值25.3±3.5%。这些数据像一面镜子,清晰地映照出FLD患者心肌组织特性发生的改变。
肺部T1值特征
在肺部组织分析中,研究人员展现了精细的分区测量策略:不仅测量了肉眼可见的纤维化区域,还特别关注了那些形态学上看似正常的肺区域。结果发现,纤维化区域的T1值(1208.31±96.83 ms)显著高于患者自身正常区域(1113.14±101.48 ms),而患者组"正常"肺区域的T1值又显著高于健康对照组(1047.82±44.16 ms)。这种梯度变化提示,在肉眼可见的纤维化形成之前,肺部可能已经发生了微观水平的间质改变。
心-肺相关性分析
当研究人员将心肌与肺部T1值进行关联分析时,发现了一个有趣的现象:心肌T1值与肺部纤维化区域T1值呈现中度正相关(r=0.35; p=0.037),而与患者肺部正常区域T1值的相关性未达到统计学意义。这一发现如同找到了连接心肺的"纤维化对话"的证据,暗示着肺部纤维化进程可能与心肌改变存在某种共变关系。
舒张功能评估
在功能性评估方面,35例FLD患者中有22例(62.9%)存在舒张功能不全,其中20例为1型,2例为3型,而对照组均未出现异常。虽然左心房体积在两组间均处于正常范围,但患者组(76.13±11.25 mL)显著大于对照组(62.88±4.81 mL)。考虑到患者组平均年龄为61.69岁,这种舒张功能改变究竟源于年龄相关的生理变化还是病理性的心肌纤维化,仍需要进一步研究区分。
研究结论与意义
本研究通过先进的磁共振映射技术,首次系统揭示了纤维化性肺疾病与心肌组织特性改变之间的关联。较高的心肌原生T1弛豫值和ECV值提示,与其他影响心脏的系统性疾病类似,纤维化性肺疾病也可能对心肌组织产生实质性影响。尤其值得关注的是,肺部形态学正常区域的T1值升高暗示着纤维化进程可能早在肉眼可见的形态改变前就已启动,这为临床早期干预提供了潜在的时间窗口。
从临床实践角度,心血管并发症是FLD患者第二大死亡原因,这一发现对改善患者预后具有重要启示。未来针对抗纤维化治疗的临床研究,或许需要将心脏受累情况纳入评估体系。同时,T1 mapping技术无创、可重复的优势,使其有望成为监测FLD患者心肌受累的动态监测工具。
当然,这项研究也存在一些局限性,如组间年龄差异、样本量有限以及缺乏对照组ECV数据等。但毫无疑问,它为我们理解纤维化性肺疾病的系统性影响打开了新的视角,为后续探索心-肺纤维化的共同分子机制奠定了坚实基础。随着心脏MRI技术的不断进步,我们有望更清晰地描绘出纤维化性肺疾病影响心肌的完整图谱,最终为患者带来更全面的诊疗策略。
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