基于电影序列心脏磁共振的左心室应变及血流动力学力检测心包炎中的缩窄性生理

《Insights into Imaging》：Left ventricular strain and hemodynamic forces from cine CMR for detecting constrictive physiology in pericarditis

　　

摘要 目的　缩窄性生理（constrictive physiology, CP）可作为心包炎的并发症出现，需及时识别，但目前心脏磁共振（cardiovascular magnetic resonance, CMR）评估多为定性分析。本研究旨在评价基于电影（cine）序列的心肌应变及血流动力学力（hemodynamic forces, HDF）分析对鉴别CP与非缩窄性生理（non?constrictive physiology, NCP）的价值。 材料与方法　研究人员回顾性对2008年至2024年经CMR确诊的心包炎患者的常规1.5?T电影图像进行HDF分析。依据指南定义的临床及影像学标准将患者无创分为CP组与NCP组。除左心室（left ventricle, LV）功能指标外，还分析整体纵向应变（global longitudinal strain, GLS）、整体圆周应变（global circumferential strain, GCS）及HDF参数〔如心尖?基底（apical–basal, A–B）HDF强度〕。采用Student's t检验、二元Logistic回归及受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线分析。 结果　103例心包炎患者（平均年龄53?±?18岁）中，CP 42例（41%），NCP 61例（59%）。两组LV射血分数无差异，而CP组LV舒张末期容积指数降低（62.0?±?16.7?mL/m2vs 75.4?±?18.2, p＝0.003）。CP组应变及HDF参数显著受损（如A–B HDF强度：15.3?±?6.2% vs 21.4?±?7.3%, p＜0.001）。LV GLS与A–B HDF强度对检出CP均具良好诊断效能（ROC曲线下面积[area under the curve, AUC]分别为0.76和0.78），二者联合后AUC升至0.82。多变量分析显示两者均为CP的独立预测因子（比值比[odds ratio, OR] 1.21, p＝0.002；OR 0.83, p＝0.007）。 结论　利用常规CMR电影序列进行LV应变及HDF分析，可实现心包炎中CP的定量检测。A–B HDF强度尤其与LV GLS联用时诊断准确度最高。 临床相关性声明　源自常规电影CMR的应变及HDF分析可用于检测心包炎中的CP，提供新型定量参数，无需额外扫描序列即可补充传统定性CMR评估。

论文解读：基于电影序列心脏磁共振的左心室应变及血流动力学力检测心包炎中的缩窄性生理

心包炎（pericarditis）可进展为缩窄性生理（constrictive physiology, CP），即纤维增厚、钙化或炎症导致心包失去弹性，限制心室舒张期充盈，引起右心衰表现。CP可为急性一过性或慢性，及时识别对治疗决策（抗炎或心包切除术）至关重要。目前心脏磁共振（cardiovascular magnetic resonance, CMR）评估CP主要依靠观察室间隔弹跳（septal bounce）及呼吸相室间隔移位等定性征象，并辅以心包厚度、延迟强化评估，但这些定性指标主观性强，且部分所需序列（实时电影、相位对比、心肌标记）需额外扫描时间及患者配合，未纳入常规协议。近年CMR特征追踪（feature?tracking, FT）应变分析及心室血流动力学力（hemodynamic forces, HDF）——通过对常规电影图像心内膜追踪及数学建模估算心室内压力梯度驱动的血流动量变化——可在不增加扫描序列情况下获得定量参数，已在心力衰竭等疾病中显示能检出射血分数（ejection fraction, EF）正常的亚临床功能改变。由于CP主要限制左心室（left ventricle, LV）舒张期长轴方向扩张并可能继发长轴应变及纵向HDF异常，研究人员假设常规电影CMR衍生的LV应变及HDF参数可量化鉴别心包炎中的CP与NCP（non?constrictive physiology）。

本研究为回顾性观察队列研究，研究人员纳入2008—2024年单中心经临床及CMR确诊的心包炎患者，排除年龄≤18岁、CMR不完整、图像质量不足、合并其他心脏疾病（如心肌炎）及对比剂禁忌者。CP诊断依据ESC指南结合CMR示舒张期室间隔弹跳和/或呼吸相室间隔移位，并参考超声/CT/心导管资料；其余归为NCP。最终入组103例（CP 42例，NCP 61例）。所有患者在1.5?T Phillips Ingenia上行标准bSSFP电影（短轴、二/三/四腔心）、实时自由呼吸短轴、黑血T2?weighted STIR及LGE序列。离线用Medis Suite MR 4.0由盲法观察者行：①LV容积、EF（短轴自动描记+手动校正）；②LV整体纵向应变（global longitudinal strain, GLS）与整体圆周应变（global circumferential strain, GCS）（QStrain模块心内膜/外膜自动追踪验证校正）；③HDF分析基于相同FT心内膜边界及三腔心测得的主/肺动脉瓣环径，计算纵向（apical–basal, A–B）及横向（latero?septal, L–S）HDF均方根强度（归一化至LV容积及重力加速度百分比）、L–S/A–B比值及HDF合力角度φ。统计采用独立样本t检验、二元Logistic回归（单/多变量逐步及校正混杂）及ROC?AUC分析确定最佳截断值（Youden指数）。

Results（研究结果）

研究人群基线：147例初筛排除44例，最终103例心包炎（自身免疫26%、感染18%、特发性46%），CP占41%。两组症状出现至CMR中位时间、心率、心包积液及水肿比例、心包LGE总体阳性率无差异，但CP组全心心包LGE更常见（90% vs 74%, p＝0.045）。

CMR特征：LV EF两组无差异（CP 59.5?±?6.9% vs NCP 58.6?±?7.9%, p＝0.173），CP组LV舒张末容积指数显著降低（62.0?±?16.7 vs 75.4?±?18.2?mL/m², p＝0.003）。LV GLS（?18.1?±?4.6% vs ?22.2?±?3.9%, p＜0.001）与GCS（?27.2?±?6.8% vs ?31.9?±?5.4%, p＜0.001）在CP组明显受损（绝对值减小）。HDF参数中A–B HDF强度降低（15.3?±?6.2% vs 21.4?±?7.3%, p＜0.001），L–S/A–B比值升高（29.6?±?10.4% vs 23.1?±?9.2%, p＝0.001），HDF力角度φ减小（69.7?±?5.1° vs 72.4?±?4.9°, p＝0.008），L–S HDF强度无组间差异。

Association of LV strain and HDF with CP：单变量Logistic回归示LV GLS、GCS、A–B HDF强度、L–S/A–B比值及φ角均与CP显著相关（如A–B HDF强度 OR 0.84, 95%CI 0.77–0.92, p＜0.001）；L–S HDF强度无关联（p＝0.153）。向前Wald多变量筛选后LV GLS（OR 1.21, 95%CI 1.07–1.38, p＝0.003）与A–B HDF强度（OR 0.89, 95%CI 0.82–0.97, p＝0.005）为CP独立预测因子；校正年龄、性别、LVEDVI及EF后此关联仍保持（GLS OR 1.27, p＝0.006；A–B HDF OR 0.89, p＝0.014）。

Diagnostic performance of LV strain and HDF parameters：LV GLS最佳截断＞?19.5%（AUC 0.76, 95%CI 0.67–0.86, 敏感度67%, 特异度80%）；A–B HDF强度最佳截断＜18.1%（AUC 0.78, 95%CI 0.69–0.88, 敏感度81%, 特异度72–80%）；二者基于多变量预测概率联合时AUC达0.82（95%CI 0.73–0.90, 敏感度69%, 特异度90%）。其余参数（GCS、L–S/A–B比值、φ角）单独AUC均＜0.78。

讨论与结论（Discussion and Conclusions）

研究人员指出，CP限制LV舒张期长轴充盈，致纵向心肌变形（GLS）及驱动血流纵向推进的A–B HDF强度选择性下降，而横向L–S HDF相对保留，造成力矢量重新分布（L–S/A–B比值升高、φ角减小），反映心室内力耦合失调。常规电影CMR特征追踪即可获取上述应变与HDF参数，无需额外扫描序列，且较传统定性征象提供连续量化数值，可辅助临界病例判断及潜在随访评估。局限性含回顾性单中心设计、CP参考标准为非侵入性CMR征象（未普遍行有创心导管确认）、入选偏倚（需实时电影致CP比例偏高）及同一检查内参照可能引入模态内偏倚。

结论（原文翻译）：利用标准电影CMR进行的左心室应变及血流动力学力分析能够检测心包炎中的缩窄性生理，其中心尖?基底（apical–basal, A–B）血流动力学力强度显示出最高的诊断性能，与左心室整体纵向应变（global longitudinal strain, GLS）联合时尤为突出。由于无需额外扫描序列，血流动力学力分析的实施具备可行性，并可为心包炎的传统定性CMR评估增添定量信息。