《JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING》：Association Between MRI-Derived Right-to-Left Ventricular Volume Ratio and Regional Left Ventricular Myocardial Dysfunction in Patients With Pulmonary Arterial Hypertension
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**摘要**
**背景：** 右心室（RV）与左心室（LV）舒张末期容积比（RV/LV）是肺动脉高压（PAH）中RV扩张的有效标志物，但其对LV心肌功能的影响及潜在中介通路尚未完全明确。
**目的：** 探讨PAH患者中RV/LV容积比与LV功能障碍之间的
**摘要**
**背景：** 右心室（RV）与左心室（LV）舒张末期容积比（RV/LV）是肺动脉高压（PAH）中RV扩张的有效标志物，但其对LV心肌功能的影响及潜在中介通路尚未完全明确。
**目的：** 探讨PAH患者中RV/LV容积比与LV功能障碍之间的关联，重点关注区域应变模式及中介通路。
**研究类型：** 回顾性研究。
**人群：** 188例PAH患者被分为正常RV/LV容积比组（比值<1.27，n=74）和升高组（比值≥1.27，n=114），以及81例年龄和性别匹配的对照组。
**场强/序列：** 3.0-T/平衡稳态自由进动电影序列。
**评估：** 使用特征追踪技术测量LV整体纵向、 circumferential和径向应变（LVGLS、LVGCS和LVGRS）及区域应变。比较对照组和PAH亚组之间的应变参数。
**统计检验：** 单因素方差分析（ANOVA）伴Bonferroni校正的事后检验、Kruskal-Wallis检验以及Pearson或Spearman相关分析。采用多变量线性回归确定独立决定因素，并采用中介分析检验中介通路。双侧p<0.05被认为具有统计学显著性。
**结果：** RV/LV容积比升高的PAH患者LVGCS和LVGLS显著降低。区域分析显示，心肌应变损伤最广泛发生在中室间隔水平。RV/LV容积比与LVGCS（β=-0.194）和LVGLS（β=-0.307）独立相关。中介分析表明，mPAP–LVGLS关系由RV/LV容积比统计学中介，间接效应显著（β=-0.192，95%置信区间：-0.302至-0.096），而直接效应不显著（p=0.544）。
**数据结论：** PAH中RV/LV容积比升高与空间异质性LV应变损伤相关，其中室间隔中部最易受累。该比值中介了肺动脉压力对LV纵向应变的不利影响，可作为评估LV功能障碍的影像学标志物。
**证据等级：** 3。
**技术效能：** 第3阶段。
**通俗语言摘要**
肺动脉高压会增加心脏右侧的压力。随着右心室扩大，可能影响左心室并损害其功能。本研究使用心脏磁共振成像检查了188例肺动脉高压患者和81例对照者。较高的右心室与左心室容积比与左心室心肌不均匀损伤相关，尤其是心室间隔壁。该比值可能有助于解释高肺动脉压力如何影响左心室功能，并可能支持未来关于早期心脏损伤的研究。
**论文解读：肺动脉高压患者右心室-左心室容积比与左心室心肌功能障碍的关联**
**1. 研究背景与目的**
肺动脉高压（pulmonary arterial hypertension, PAH）是一种进行性肺血管疾病，导致持续性右心室（right ventricular, RV）压力超负荷、进行性RV扩张及最终RV功能障碍。在受限的心包腔内，RV与左心室（left ventricular, LV）通过共享心肌结构（尤其是室间隔，interventricular septum, IVS）协同工作。进行性RV扩张引起室间隔向左移位，不仅限制LV舒张期充盈，还扭曲室间隔心肌几何构型，从而损害LV收缩功能。既往研究证实LV功能障碍可继发于PAH，且与更严重的疾病和更差的预后相关。因此，准确量化RV扩张对于评估双心室协调性及早期发现PAH患者的LV受累至关重要。
MRI是双心室容积和功能评估的参考标准。在MRI衍生参数中，RV舒张末期容积与LV舒张末期容积之比（RV/LV容积比）已被证明是评估RV扩张的优越标志物，因为它将RV大小归一化至LV腔大小，减少了个体间变异。既往研究显示RV/LV容积比与不良临床结局独立相关，并为传统RV参数提供增量预后价值。其中，≥1.27的临界值已被验证用于定义显著RV扩张并预测肺动脉高压人群的不良预后。然而，先前大多数研究聚焦于该比值对右心结局的预后价值，而其对LV心肌变形的影响，特别是节段性损伤的空间异质性，仍缺乏充分描述。此外，RV/LV容积比是否中介了肺血流动力学对LV功能的不利影响尚不清楚。
MRI特征追踪（MRI feature tracking, MRI-FT）能够敏感量化心肌应变，在LV射血分数（LV ejection fraction, LVEF）出现明显变化之前早期检测亚临床LV功能障碍。已有研究报道LVEF保留的PAH患者存在异常LV应变，但按RV/LV容积比分层的LV应变损伤空间模式研究尚缺乏。因此，本研究旨在探讨RV/LV容积比与PAH患者LV心肌功能障碍之间的关联，表征LV节段性损伤的空间分布，识别其独立决定因素，并探讨该比值在肺血流动力学与LV亚临床功能障碍关系中的中介作用。
**2. 主要关键技术方法**
本研究为回顾性研究，经医院生物医学研究伦理委员会批准。纳入2015年1月至2024年7月期间经右心导管检查（right heart catheterization, RHC）确诊并在同一医院接受心脏MRI检查的PAH患者188例，以及81例年龄和性别匹配的对照者。所有患者均在MRI检查后7天内完成RHC（中位间隔2天）。PAH诊断依据侵入性血流动力学测量，标准为平均肺动脉压（mean pulmonary artery pressure, mPAP）>20 mmHg、肺动脉楔压≤15 mmHg、肺血管阻力>2 Wood units。排除先天性心脏病、高血压、原发性心肌病、严重瓣膜病、冠状动脉疾病及MRI图像质量差者。按预设1.27临界值将患者分为正常RV/LV容积比组（<1.27，n=74）和升高组（≥1.27，n=114）。采用3.0-T扫描仪（MAGNETOM Skyra/Tim Trio，Siemens Healthcare）行平衡稳态自由进动电影序列采集。使用CVI42软件（版本5.11.2）进行双心室容积和功能参数计算及特征追踪应变分析，获得LV整体和区域应变参数（径向、 circumferential、纵向），并按美国心脏协会16节段模型进行区域分析。统计方法包括单因素方差分析（ANOVA）伴Bonferroni校正、Kruskal-Wallis检验、Pearson或Spearman相关分析、多变量线性回归及基于Hayes PROCESS宏（Model 4）的中介分析，采用5000次自助抽样计算间接效应的偏差校正95%置信区间（CI）。可重复性分析采用组内相关系数（ICC）和变异系数（CV）评估。
**3. 研究结果**
**3.1 研究人群基线特征**
共纳入279例参与者，包括81例对照、74例RV/LV容积比正常PAH患者和114例RV/LV容积比升高PAH患者。RV/LV容积比升高组患者年龄显著更小、心率更快。与正常比值组相比，升高组收缩压显著更低（113.72±15.75 vs. 120.28±16.37 mmHg），mPAP显著更高（51.47±15.87 vs. 36.54±12.59 mmHg），NT-proBNP水平显著更高（877(299， 2122) vs. 164(70， 470) ng/L），6分钟步行距离显著更短（418.5(345， 480) vs. 453.5(391， 500) m），WHO功能分级更差（III/IV级比例更高）。
**3.2 MRI衍生几何与功能参数比较**
RV/LV容积比（0.95±0.08 vs. 1.05±0.12 vs. 2.00±0.52）和心室质量指数（ventricular mass index, VMI）（0.36±0.09 vs. 0.47±0.16 vs. 0.81±0.25）从对照组经正常比值组到升高组依次显著增加。右心室方面，RV舒张末期容积指数（RVEDVI）、RV收缩末期容积指数（RVESVI）和RV心肌质量指数（RVMI）依次显著增加，而RV射血分数（RVEF）和RV整体功能指数（RVGFI）依次显著降低。左心室方面，升高组LVEDVI、LVESVI、LVSVI、LVEF、LVMI和LVGFI显著低于对照组和正常比值组，而LV重塑指数（LVRI）显著升高。值得注意的是，正常比值组LV容积指数较对照组显著增加，呈现先增大后减小的双相趋势。
**3.3 LV整体和区域应变比较**
LV整体应变方面，升高组LVGCS和LVGLS较对照组和正常比值组显著降低。区域应变方面，升高组在中室水平三个方向（径向、 circumferential、纵向）应变均显著降低，基底水平circumferential和纵向应变显著降低，心尖水平纵向应变显著降低。室间隔（IVS）应变在三个方向均显著低于其他两组，而LV游离壁仅在纵向应变显著降低。对5个室间隔节段的进一步分析显示，节段8和9的纵向应变呈从对照组经正常比值组到升高组显著递减趋势。
**3.4 PAH患者LV应变、LVGFI和LVRI的影响因素**
相关分析显示，LV功能、整体应变和区域应变与RV/LV容积比及RV容积、重塑和功能参数广泛显著相关。多变量线性回归在校正混杂因素后，RV/LV容积比独立相关于LVGCS（β=-0.194， 95% CI [-0.375， -0.014]）、LVGLS（β=-0.307， 95% CI [-0.484， -0.130]）、LVGFI（β=-0.376， 95% CI [-0.550， -0.201]）和LVRI（β=0.409， 95% CI [0.270， 0.548]），且在校正RV重塑指数后仍保持独立。
**3.5 RV/LV容积比在mPAP–LVGLS关系中的中介分析**
中介分析显示，mPAP对LVGLS的总效应显著（β=-0.242， 95% CI [-0.386， -0.098]）。将RV/LV容积比作为中介变量纳入后，mPAP对LVGLS的直接效应变为不显著（p=0.544），而通过RV/LV容积比的间接效应显著（β=-0.192， 95% CI [-0.302， -0.096]），表明RV/LV容积比统计学中介了mPAP与LVGLS之间的关系。
**3.6 观察者内和观察者间可重复性**
LV整体应变的观察者内和观察者间ICC分别为0.917–0.950和0.896–0.914；区域应变分别为0.884–0.919和0.851–0.896，表明应变测量具有良好的可重复性。
**4. 讨论与结论**
**讨论总结：** 本研究评估了RV/LV容积比升高对PAH患者LV整体和区域心肌功能的影响，并探讨了该比值在mPAP与LV心肌损伤关系中的中介作用。研究发现，RV/LV容积比≥1.27的PAH患者存在LVGFI受损及LVGCS和LVGLS降低；区域应变分析显示LV应变损伤存在空间异质性，中室水平和室间隔受累最广泛，纵向应变损伤为主；RV/LV容积比是LVGCS、LVGLS和LVGFI降低的独立相关因素；中介分析表明mPAP与LVGLS的关联由RV/LV容积比统计学中介。可能的机制包括：RV扩张在受限心包内直接限制LV舒张充盈；RV/LV容积比升高致LV前负荷降低，损害前负荷依赖性应变；LV心肌萎缩进一步加重应变损伤（升高组LVMI降低支持此机制）。中介分析提示肺血流动力学负担对LV心肌应变的不利影响主要通过RV/LV容积失衡传导，而非对LV心肌的直接效应。区域应变异质性方面，室间隔作为双心室机械界面承受最大压缩变形，其致密交错螺旋纤维含胶原较少、顺应性较高，更易受牵拉损伤；中室节段位移幅度最大，导致心肌纤维牵拉更严重，因此中室间隔是最脆弱的心肌区域。LV容积参数呈先增后减的双相模式，可能由Frank-Starling机制介导：早期PAH触发代偿性LV前负荷增加以维持双心室每搏输出量平衡，超过临界阈值后代偿耗竭。临床上，RV/LV容积比作为易于获取的定量MRI指标，有望早期识别进行性双心室功能障碍风险患者，并为个体化干预提供机制性影像学证据。研究局限性包括：回顾性单中心设计可能存在选择偏倚；完整RHC血流动力学参数未能统一获取；缺乏纵向随访数据，无法评估比值随时间的变化及预后价值；交叉设计无法确认因果关系；预设临界值1.27来自既往研究而非本队列ROC分析。
**结论翻译：** 在PAH患者中，RV/LV容积比升高与亚临床LV功能障碍独立相关。LV应变损伤表现出显著的空间异质性，中室间隔和纵向应变受累最严重。中介分析显示，mPAP与LVGLS之间的关联由RV/LV容积比统计学中介，该比值可作为评估PAH患者亚临床LV功能障碍的不良双心室相互依赖性的定量机制性标志物。
