心血管磁共振（Cardiovascular Magnetic Resonance, CMR）衍生指标在右心重构中的预后评估：从有效右室射血分数（effective RVEF）、右室/左室容积比（RV/LVvol）到4D-flow血流动力学

《Journal of Cardiovascular Development and Disease》：Association of Routine Spot Urine Sodium Assessment with Early Decongestion and Clinical Outcomes in Patients Hospitalized for Worsening Heart Failure: A Prospective Cohort Study

　　

右心室（RV）重构是慢性右心室容量或压力过负荷相关疾病（包括功能性三尖瓣反流（TR）和肺动脉高压（PH））预后的重要决定因素。传统的容积和功能测量指标，包括右心室射血分数（RVEF），往往难以在不良重构进展至晚期前检测到改变，尤其在显著TR中，反流使总每搏量增加，从而可能掩盖有效前向输出的减少。心血管磁共振（CMR）是填补这一空白的适宜手段，其结合了高度可重复的心腔量化以及心肌变形新型测量、组织特征分析、右心室-肺动脉（PA）相互作用和血流动力学评估。本叙述性综述（narrative review）考察了不良右心重构的新兴CMR衍生指标，包括有效右心室射血分数（effective RVEF）、右心室/左心室容积比（RV/left ventricular volume ratio）、右房室耦合指数（right atrioventricular coupling index）、非缺血性间隔纤维化（nonischemic septal fibrosis）以及肝脏细胞外容积分数（hepatic extracellular volume, ECV）。研究人员进一步评述了功能性CMR标志物，包括右心室-肺动脉（RV-PA）耦合替代指标、右心室和右心房应变、心肌T1和ECV映射、治疗反应及反向重构标志物，以及肺动脉（PA）血流动力学的4D-flow评估。针对上述每项指标，研究人员讨论了其潜在生理学机制、支持数据、建议的临床阈值以及当前临床应用的障碍，并比较了各指标支持证据的成熟度。总体而言，这些指标代表了右心疾病向基于生理学、机制特异性风险分层的转变，并可能有助于在常规容积或功能参数下降前识别不良结局高风险患者。然而，其支持证据的成熟度差异显著，建议阈值具有人群和方法学依赖性，且其应用能否改善干预时机或患者结局尚需在前瞻性研究中确立。

1. Introduction
右心室（right ventricle, RV）在慢性压力或容量过负荷下发生的结构与功能适应统称为RV重构，其在细胞、细胞外基质及心腔层面发生，决定RV能否维持足够心输出量或进展为衰竭。慢性压力过负荷通常诱发向心性肥大，而容量过负荷导致偏心性扩张，这些改变早期可通过向心性肥大和增强收缩力维持RV-PA耦合，随后进展为失耦合、RV扩张及功能损害。RV功能障碍在射血分数保留的心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF）等人群中发生率高且预后严重。肺动脉高压（pulmonary hypertension, PH）和功能性三尖瓣反流（functional tricuspid regurgitation, TR）分别代表慢性压力和容量过负荷状态，而心血管磁共振（cardiovascular magnetic resonance, CMR）结合高度可重复的心腔量化与心肌变形、组织特征、RV-PA相互作用及肺血流动力学评估，非常适合早期检测超出常规容积和功能指标的不良RV重构。本综述考察了TR和PH中不良RV重构的新兴CMR衍生指标及功能性CMR标志物，重点强调其机制基础、预后价值、证据成熟度与临床转化潜力。

2. Novel CMR-Based Indices

2.1. Effective RVEF
有效右心室射血分数（effective RVEF, eRVEF）定义为前向每搏量与RV舒张末期容积（end-diastolic volume, EDV）的比值，旨在更准确评估显著TR时的有效前向RV功能。常规RVEF在显著TR中因反流使总每搏量增加而虚假升高，eRVEF通过仅纳入前向每搏量消除此反流膨胀效应。eRVEF应视为TR存在时有效前向泵血性能测量，而非内在心肌收缩力直接测量，其仍受前负荷、肺血管阻力及心律失常影响。一项在453例至少中度功能性TR患者中开展的研究基于全因死亡率数据确立eRVEF≤25%阈值，该阈值在两项独立外部队列（合并n=316）中得到验证，eRVEF是 reviewed indices 中唯一在独立外部队列验证阈值的指标。TRILUMINATE研究显示TR减轻后eRVEF升高而常规RVEF下降，提示eRVEF能反映TR血流动力学负担。

2.2. RV/LV Volume Ratio
右室/左室容积比（RV/LV volume ratio, RV/LVvol）通过比较RV EDV与左心室（left ventricular, LV）EDV捕捉不成比例RV扩张。该指标基于心室间相互依赖机制，即RV扩大通过室间隔移位机械性压迫LV充盈。由于绝对RV扩张与相对RV-LV不成比例并不总是一致，部分RVEDV指数正常患者该比值异常。一项在949例至少中度TR患者中开展的研究采用<1.27为正常、≥1.27为异常的预设阈值，发现33.7%的RVEDV正常患者存在异常比值，且该比值在4.8年随访中独立预测全因死亡率并提供增量预后价值。在PH中，该比值同样具有预后意义，机制涉及慢性压力过负荷导致的RV扩大和相对LV充盈不足，一项在135例PH患者中开展的前瞻性研究显示异常比值与复合终点风险增加独立相关。然而，两个队列来自同一研究组，单一截断值在TR和PH中的最优性尚未确立。

2.3. Right Atrioventricular Coupling Index (RACI)
右房室耦合指数（right atrioventricular coupling index, RACI）定义为右心房（right atrium, RA）与RV EDV比值，整合RA和RV重构为单一指标。TR早期RA优先扩张以适应反流容量，随TR进展RA不成比例扩张，RV-RV体积比上升反映房室失耦合。一项在633例至少中度功能性TR患者中开展的研究采用Youden指数确立的<0.62为正常、≥0.62为升高截断值，发现高RACI患者RA容积更大而RV容积更小，但RVEF无显著差异，高RACI与全因死亡风险增加相关并在调整多种临床指标后保持独立预测价值。然而，该指标仅在单中心队列中研究，截断值在同一队列内推导，尚未在独立人群或其他右心疾病中验证。

2.4. Nonischemic Septal Fibrosis
非缺血性间隔纤维化（nonischemic septal fibrosis, NIsF）是基于CMR延迟钆强化（late gadolinium enhancement, LGE）的心肌组织损伤标志物，定义为室间隔心外膜下或中层的高增强。NIsF基于心室间相互依赖机制，慢性RV容量过负荷被认为升高室间隔壁应力，促进心肌损伤和间质纤维化。一项在663例至少中度功能性TR患者中开展的研究发现NIsF存在于29.4%患者中，与不良心腔重构、收缩功能降低和TR严重度增加独立相关，在4.3年随访中独立预测全因死亡率。然而，当前证据来自单中心队列，使用二分存在与否和节段范围而非经过验证的定量阈值。

2.5. Hepatic Extracellular Volume Fraction
肝脏细胞外容积分数（hepatic extracellular volume fraction, hepatic ECV）是CMR T1映射衍生的间接标志物，反映肝细胞外空间扩张，可能提示水肿、静脉淤血和/或纤维化。其通过对比剂前后肝脏和血液T1变化并校正血细胞比容获得。由于持续性TR将右心充盈压反向传递至体静脉系统，肝ECV捕获了RV和三尖瓣功能障碍的下游全身后果。Villar-Calle等报道在234例至少中度TR患者中，肝ECV三分位数截断值为32.5%和41.3%，较高三分位与双心室功能更差和TR严重度增加相关，并在常规风险标志物之外提供全因死亡率的预后信息。Margonato等在371例具有肝脏映射数据的患者中报道肝ECV≥32%与右心衰竭临床表现和长期不良结局相关。然而，肝ECV并非右心功能障碍所特有，也可见于内在性肝病。

2.6. RV–Pulmonary Artery Coupling in PH: CMR-Derived Surrogates
RV-PA耦合反映RV收缩力适应肺血管后负荷的能力，侵入性参考标准为收缩末弹性与动脉弹性之比（Ees/Ea），最佳耦合约在1.5–2.0，而约0.7与RV-PA失耦合相关。CMR衍生参数如每搏量与收缩末容积比（SV/ESV ratio）和RV应变可作为无创替代指标。Tian等在120例中等风险毛细血管前PH患者中评估SV/ESV，发现SV/ESV<0.51可独立判别中高风险（曲线下面积AUC 0.76），添加至ESC/ERS四分层模型后C指数从0.60提高至0.74。然而，该发现来自单中心队列且限于中等风险患者。

2.7. CMR RV Strain
CMR RV应变分析基于特征追踪（feature tracking, FT）技术，可应用于常规cine图像。de Siqueira等报道在PH患者中，尽管RVEF保留，峰值整体周向应变率（GCSR）显著降低，GLS、GLSR和GCSR独立预测复合终点，GCSR>?0.8 s^-1在调整后仍是不良结局的独立预测因子。另一项在38例PH患者中开展的前瞻性研究显示CMR长轴RV应变与侵入性RV-PA耦合、后负荷和RV松弛相关，长轴RV纵向应变以-15.3%为截断值识别RV-PA失耦合（AUC 0.781）。在TR中，Romano等在544例重度功能性TR患者中证明CMR FT衍生的RV游离壁纵向应变（RVFWLS）是全因死亡率的独立预测因子，RVFWLS≥-16%与更高死亡风险相关。然而，这些截断值通过不同方法推导，且应变值依赖于设备和软件，均不可转移或经过外部验证。

2.8. RA Functional Assessment: Strain
RA功能可分为储器、管道和收缩泵三个阶段。RA应变可从标准四腔cine CMR图像通过FT分析获得。Yang等在96例毛细血管前PH患者中评估RA应变，36例无RV收缩功能障碍者中RA储器（εs）和管道（εe）应变已显著受损，RA管道应变区分健康对照的能力最高（AUC 0.96），而60例有RV收缩功能障碍者RA容积更大、功能进一步受损。在97个月随访中，45%患者死亡，RA储器应变是全因死亡率的独立预测因子，εs≤27%与更差生存相关。Guo等在348例PH患者中证实RA储器应变独立预测全因死亡率，≤16.1%与5.6倍死亡风险相关，并在REVEAL Lite 2评分基础上提高1年C指数。在TR中，Kim等发现RA纵向应变与侵入性RA压力（RAP）呈负相关且优于RVEDVi判别RAP升高。然而，不同研究间RA储器应变截断值差异显著（≤27% vs. ≤16.1%）。

2.9. Myocardial T1/ECV Mapping: Diffuse Fibrosis Beyond Focal LGE
由于RV壁薄且结构复杂，RV定量组织特征分析具有挑战性，当前T1映射方法如改良Look-Locker反转恢复（MOLLI）空间分辨率不足。Asano等在30例肺动脉高压（PAH）患者中证明RV游离壁舒张末期MOLLI native T1映射的预后价值。Mehta等使用高分辨率加速和导航门控Look-Locker心脏T1估计（ANGIE）显示PH患者RV ECV升高，与RVEDV增加和RVEF降低相关。然而，这些研究样本量小，未评估临床结局，且RV native T1和ECV阈值尚未确立。

2.10. CMR Markers of Treatment Response and Reverse Remodeling
评估CMR治疗反应标志物需区分基线预测后续反应、量化治疗后变化、前瞻验证预测治疗获益三类，迄今在PH或TR中无CMR标志物满足最后一条标准。在PAH中，Goh等发现高容量低质量RV表型预后最差且反向重构潜力有限。Celant等发现基线CMR RVEDV是治疗后维持RVEF≥45%的独立预测因子，Rischard等确定治疗后11个月RVEDV减少≥15 mL为RV功能恢复的最佳CMR标志物。在TR中，经导管三尖瓣介入（TTVI）后CMR显示RVEDV、RA舒张末期容积（RAEDV）和三尖瓣环面积显著减少，TR减少程度与RVEDV减少强相关，RVEF下降而eRVEF上升，但这些数据描述的是治疗后重构而非基线预测因子。

2.11 4D-Flow CMR and Pulmonary Artery Hemodynamics
4D-flow CMR可通过三维血流可视化、常规血流参数和高级血流动力学参数全面评估PH相关的中央肺动脉重构。正常肺动脉血流以层流为主，平均肺动脉压（mPAP）升高与涡流产生和持续相关。Reiter等在145例疑似PH患者中证明涡持续时间（tVortex）与侵入性mPAP相关（R²=0.95），tVortex截断值14.3%识别PH的AUC为0.99，但该截断值在同一队列推导。Kim等使用4D-flow CMR和右心导管检查发现PAH平均主肺动脉（MPA）壁剪切应力（WSS）低于PH-HFpEF，平均WSS与侵入性肺血管阻力（PVR）负相关。Dong等在20例慢性血栓栓塞性肺高压（CTEPH）行肺动脉内膜切除术患者中证明治疗相关的MPA螺旋度变化与RV反向重构相关。总体而言，PH中4D-flow研究样本量小，无确立的预后阈值。

3. Discussion

3.1. Clinical Relevance
CMR衍生指标提供了进入RV重构的互补机制窗口。随着经导管三尖瓣介入治疗（TTVI）的发展，临床问题从能否治疗转向何时治疗。一旦RV重构足够严重，TR减轻后的反向重构将不完全，因此这些指标可能在常规容积或功能指标仍正常或仅轻度异常时识别高危患者， potentially 将转诊时间点前移。然而必须区分预后关联与已证实的临床效用，迄今证据主要为观察性研究，未显示基于这些指标选择或定时三尖瓣干预能改善结局。

3.2. Comparison with Conventional CMR, Echocardiographic, and Clinical Risk Measures
多数综述指标已在常规RVEF和RVEDV指数基础上评估，eRVEF添加至常规RVEF可改善死亡率预测，异常RV/LVvol存在于三分之一RVEDV正常患者中，高RACI与正常RVEF患者RA和RV容积不再提供预后信息，NIsF和肝ECV在调整RV大小和功能后仍与死亡率相关，功能标志物如RV周向应变率和RA储器/管道应变在RVEF保留的PH患者中已受损。在PH中，SV/ESV添加至ESC/ERS模型、RA储器应变添加至REVEAL Lite 2评分均提高C指数。然而，这些比较主要在推导队列内使用嵌套模型进行，需要独立队列中的头对头比较确认增量价值的临床意义。超声心动图仍是评估TR和PH的一线方式，但CMR指标与全面超声心动图评估的头对头比较有限。

3.3. Comparative Strength of Evidence and Generalizability of Proposed Thresholds
证据最成熟的指标是eRVEF，其阈值来自453例患者并在两项独立外部队列验证；RV/LVvol比值在TR和PH两个队列中与结局相关但均来自同一研究组。有前景但需外部验证的指标包括RACI、NIsF、肝ECV、SV/ESV和FT RV及RA应变，肝ECV具有两个独立队列中一致阈值约32%，但重复性数据有限。探索性指标包括RV native T1和ECV映射及4D-flow参数，目前应视为研究工具。由于RV重构病理生理基质在容量和压力过负荷间不同，在TR中确立的阈值不应假设适用于PH，且阈值随场强、设备、采集序列和后处理软件而变化，不应解释为通用决策阈值。

3.4. Reproducibility and Technical Challenges
有效RVEF、RV/LVvol和RACI underlying 容积技术具有高度可重复，NIsF评估依赖 established 半定量视觉评分。然而RV和RA轮廓对基底短轴切片选择敏感，RA容积在面积-长度法和圆盘求和法间存在差异，作为比率的复合指标本身可重复性数据有限。FT应变对后处理平台敏感，RV和RA应变重复性低于LV应变。ANGIE衍生的RV native T1映射显示高观察者间重复性，但技术不 widely available。4D-flow CMR存在速度动态范围受限、采集时间长和非标准化后处理等挑战。心肌T1和ECV值 strongly protocol-dependent，对于RV，这些挑战因薄壁常接近或小于常规映射序列的面内体素大小而加剧。

3.5. Feasibility and Challenges of Clinical Adoption
eRVEF requires 肺动脉相位对比血流，肝ECV requires T1 mapping扩展至肝脏，均无需专门成像序列但需额外后处理。RACI需要专门的RA容积分割，肝ECV增加少量扫描时间。对于超出标准方案的额外采集，扫描时间、成本和专业技术的需求仍是实际障碍，特别是在大型学术转诊中心之外。许多晚期TR或PH患者对长时间CMR检查的耐受性有限。

4. Conclusions
新兴CMR指标可能提供超越常规容积和功能测量的RV重构互补见解。eRVEF和RV/LVvol目前具有最成熟的证据支持，eRVEF是唯一其建议阈值在独立外部队列中验证的指标。RACI、NIsF、肝ECV、CMR衍生的RA和RV应变以及SV/ESV是有前景的但主要由单中心或推导队列支持，需要外部验证和方法学标准化，而RV native T1和ECV映射及高级4D-flow指标仍是研究工具。建议数值阈值具有人群和方法学依赖性，不应视为经验证的临床决策标准。当前证据确立的是预后关联而非临床效用；CMR指导的风险分层是否改善干预时机或患者结局尚未证实，将需要前瞻性多中心研究，包括随机策略试验。