多模态超声心动图用于急性心肌炎研究进展
2025-11-18 来源:中国医学影像技术

作者:潘天浩,马小静,夏娟,鄢华,徐震一,何靖怡,武汉科技大学附属武汉亚洲心脏病医院超声科

 

急性心肌炎(acute myocarditis, AM)指起病30天内、由感染病原微生物或非感染因素所致心肌炎症损伤,以心肌细胞变性、坏死及间质细胞炎性浸润为特征。目前全球AM发病呈年轻化趋势,起病隐匿,临床表现缺乏特异性,患者可出现胸痛心悸呼吸困难急性冠脉综合征样表现,诊断较为困难。

 

部分噬心病毒、特殊细菌等病原体所致AM可快速进展为暴发性心肌炎(fulminant myocarditis, FM),出现急性心力衰竭恶性心律失常心源性休克等严重并发症,病死率极高。多模态超声对于早期识别并确诊AM,以及动态监测病情变化、准确评估预后具有重要临床意义。本文就多模态超声心动图用于AM研究进展进行综述。

 

1. 常规经胸超声心动图

 

经胸超声心动图(transthoracic echocardiography, TTE)无创、便捷,可初步评估AM心脏整体结构与功能改变,辅助鉴别FM与其他非炎性心脏疾病。临床指南与专家共识提出以下建议:①对所有临床疑诊AM者均应进行标准TTE检查;②住院期间出现血流动力学改变或病情恶化时应复查TTE。

 

AM的TTE表现缺乏特异性,尤其难以与急性心肌梗死相鉴别,原因在于两者均可存在弥漫性或节段性室壁运动减弱、左心室收缩功能减低及舒张功能障碍等表现;发展至FM后,TTE可见心肌水肿增厚、心腔径线改变等特异性表现,且左心室舒张末内径及左心室各室壁厚度均与预后相关,而右心室收缩及舒张功能障碍可提示预后不良。因此,TTE可用于动态监测FM心肌损伤、心功能恢复、评估疗效及预后。

 

2. 斑点追踪成像

 

2.1 二维斑点追踪成像(two-dimensional speckle tracking imaging, 2D-STI)

 

2D-STI可自动追踪心肌内回声斑点空间运动,通过计算纵向应变(longitudinal strain, LS)、径向应变(radial strain, RS)、圆周应变(circumferential strain, CS)及应变率等指标评价心肌整体和节段运动,相比TTE而言,能克服其角度依赖性而保有可于床旁完成检查的便捷性。

 

KHANNA等报道,相比健康人,2D-STI所测射血分数正常AM患者的左心室整体LS(global LS, GLS)及左心室游离壁应变下降,左心房峰值应变也有所降低;而TTE显示组间左心室、右心室及左心房大小、收缩与舒张功能差异均无统计学意义,表明AM患者存在整体心功能亚临床障碍,而GLS用于评价收缩功能障碍较左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)更为敏感,2D-STI可较TTE更早、更敏感地检出AM患者心肌组织收缩和舒张功能改变及心肌损伤;钟刚等亦有相似发现。

 

AM早期病理改变为心肌细胞坏死及间质水肿。LOGSTRUP等认为AM引发的心肌局部水肿、坏死及纤维化通常不会导致整体心功能明显异常,故TTE通常无异常发现;而2D-STI可识别局部水肿及其所致亚临床收缩功能障碍,GLS与心肌水肿程度显著相关(r=0.65,P<0.001)。随访研究发现,大部分AM患者心功能下降尚属可逆,但少数AM患者即使TTE显示LVEF等指标已恢复正常而GLS仍受损,表明AM亦可造成心肌不可逆性损伤。

 

此外,2D-STI对诊断和鉴别诊断AM具有一定价值。左后娟等比较轻型AM与FM患者左心室2D-STI所见,发现后者各节段LS较前者降低,尤以基底段、中间段LS及GLS下降更为显著。LIU等基于2D-STI的研究结果显示,诊断皮肌炎和多发性肌炎合并心脏受累的左心室GLS临界值为-17.8%,以左心室基底段应变减低为特征、从心尖部到基底部呈梯度下降改变;其诊断AM的临界值为-14.5%,且无明显节段性损伤表现。

 

WIECZORKIEWICZ等报道,急性心肌梗死患者左心室GLS、整体RS(global RS, GRS)及整体CS(global CS, GCS)显著低于AM患者,AM的最佳GLS诊断临界值为-17.5%,主要表现为心外膜应变受损,结合心内膜应变保留特点可排除缺血性心脏病。

 

SUPEŁ等指出,合并心肌水肿AM患者LS、RS和CS轻度降低,且心外膜CS受损可作为AM早期心肌水肿的诊断依据、临界点为-13.0%,提示2D-STI有助于在冠状动脉造影正常的急性胸痛患者中检出AM。

 

2D-STI对于评估AM预后也有重要作用。D'ANDREA等以2D-STI联合心脏MR (cardiac MR, CMR)分析新型冠状病毒肺炎相关性AM患者入院时及出院后6个月随访资料,并与健康对照组比较,发现AM组左心室GLS和心外膜下应变显著降低,且GLS与CMR所测瘢痕总负荷量呈正相关,而CMR所示瘢痕与不良心血管事件及心血管死亡风险相关,提示GLS对于评估预后具有重要价值,甚至可替代钆对比剂延迟强化(late gadolinium enhancement, LGE)用于检出心肌坏死和纤维化。

 

SPERLONGANO等提出左心室GLS不仅可作为心脏功能不良的独立预测因子,且对AM患者心功能恢复或发生恶性心律失常也具有一定预测价值,可为评估AM患者预后和风险分层提供更多信息,但仍需多中心、大样本研究加以证实。另有研究者认为右心室LS亦为AM患者死亡风险增加的单因素预测因子,以-23%为最佳临界值,其预测敏感度为94.4%、特异度为64.7%。

 

2.2 三维斑点追踪成像(three-dimensional speckle tracking imaging, 3D-STI)

 

3D-STI通过实时追踪心肌斑点回声的三维立体运动轨迹而数字化跟踪和量化心肌运动,可弥补2D-STI技术受限于二维平面分析心脏运动的不足,更加准确地反映心肌形变。高学伟等应用3D-STI评价AM患儿左心室心肌收缩功能改变,发现治疗后GLS等应变指标较治疗前有所改善,提示3D-STI可用于评估射血分数正常AM患儿的心功能损伤,及时为临床诊断和治疗提供依据。

 

GOODY等报道,以3D-STI测量左心室GLS诊断AM的准确率显著高于LVEF等其他参数,且3D-STI GLS的诊断价值略高于2D-STI GLS;此外,左心室GRS与部分心肌炎受累节段相关,可能原因在于RS代表心肌朝向左心室中心方向的形变,可反映心动周期中左心室壁水肿及增厚程度。

 

林敏等以3D-STI分析AM患儿左心室16个节段,测量其中12个节段的收缩末期最小容积时间的最大差值、标准差及心率校正值,发现预后不良患儿左心室收缩同步性较差,可能与心肌细胞电传导及收缩功能受损有关,提示3D-STI对于评估左心室功能及AM预后具有潜在价值。迟文等发现3D-STI所测AM患者左心室心肌应变参数、尤其GLS与LGE阳性节段数呈负相关,表明3D-STI心肌应变参数也可用于评估心肌纤维化程度及预后。但3D-STI对成像质量要求较高,且受呼吸运动、心率及心脏移位等多种因素影响,使其临床应用受限。

 

3. 心肌声学造影

 

心肌声学造影(myocardial contrast echocardiography, MCE)经外周静脉注射含充气白蛋白或脂质微泡引起声波反向散射而使心肌显影,并以显影程度反映心肌毛细血管密度,由此评估心肌微循环及心肌灌注。常规MCE以flash(破坏气泡)-再灌注方法采集图像,分析并获得ROI的时间-灰度灌注曲线,进而较准确地测量心肌血容量及血流速度等心肌灌注定量指标,观察心肌微循环灌注状态及其完整性。

 

心肌组织中存在炎症风暴时,中性粒细胞和单核细胞可吞噬超声造影剂;此时可通过计算心肌灌注强度及速度而评估炎症程度及心肌活力。潘天浩等报告1例FM患者入院时MCE呈节段性心肌组织造影剂充盈延迟,以室间隔、左心室前侧壁及左心室心尖部为著,治疗后复查已恢复正常,提示MCE对于评估心肌炎所致心肌灌注损伤严重程度具有一定价值。现阶段MCE用于AM的价值,包括其诊断和鉴别诊断AM的敏感度及特异度等,均有待更多大样本研究证实。

 

4. 小结

 

传统二维TTE可初步评估AM心功能及结构改变,但因其缺乏特异性表现而易误诊及漏诊。2D-STI可定量评估AM患者心肌整体和节段收缩及舒张功能障碍,对诊断及鉴别诊断AM、评估预后具有重要价值,但仅限于平面分析心脏运动。3D-STI的敏感性及特异性较2D-STI更好,但对于图像质量及受试者配合程度要求较高。

 

MCE可评估AM心肌血流灌注及心肌炎症程度,但有待通过大样本研究进一步观察。多模态超声可从多角度分析AM心脏损伤的结构与功能信息,通过结合临床资料而实现诊断AM及与其他心脏疾病相鉴别,并能动态监测及长期随访AM患者心功能变化而有助于改善预后,较单一超声心动图检查更具临床价值。

 

来源:潘天浩,马小静,夏娟,等.多模态超声心动图用于急性心肌炎研究进展[J].中国医学影像技术,2024,40(10):1607-1610.

 


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