心脏CT在心肌病表型分析中的应用

原创 赵喜同学 XI区

心脏计算机断层扫描（CT）近年来发展迅速，在多种心血管疾病的诊断和预后评估方面具有重要价值。尽管超声心动图和心脏磁共振成像（CMR）仍是心肌评估的金标准，但现代CT技术凭借其高空间分辨率，在临床实践中发挥着不可或缺的作用。本文将探讨心脏CT在心肌病表型分析中的新兴作用，并介绍相关技术的最新进展。

心脏CT在心肌形态和功能评估中的应用

心脏CT可用于评估心肌功能和形态，尤其是采用回顾性心电图门控技术时，能在整个心动周期中捕捉图像，将CT的高空间分辨率与评估心脏动态功能的能力相结合。不过，这种全心动周期成像会带来较高的辐射剂量。在评估壁运动异常方面，CT与MRI准确性相近，且有研究表明其在重复性和准确性上优于二维超声心动图。早期CT存在高估心室容积的问题，但技术进步已显著提升其准确性。与超声心动图相比，心脏CT的可及性较差，且需要使用放射性造影剂来清晰界定心室的心内膜边界。此外，CT适用于评估心肌壁厚度和心腔大小等形态特征，不过大多数冠状动脉CT血管造影在收缩末期或舒张中期进行，可能会高估壁厚度、低估舒张末期容积。CT还能识别心房壁增厚、左心室血栓、心肌致密化不全等特征，在检测血栓方面比超声心动图更可靠，同时还可发现心脏外的异常，为诊断提供更多线索。

心脏检查结果与 CT 成像。增强心脏 CT 的轴向重建（A）显示不规则的左心房壁增厚（箭头），反映了心脏淀粉样变性情况下的淀粉样沉积。增强心脏 CT 的多平面（HLA、VLA、SAX、3D）舒张期图像（B），患者存在左心室心尖部血栓（箭头）。增强心脏 CT 的短轴舒张末期图像（C），患者患有心肌致密化不全，显示左心室中的心尖部有非常明显的小梁形成，非致密化心肌与致密化心肌的比值大于 2.3:1（双头箭头）。

CT 心脏成像中的结节病。患有完全性心脏传导阻滞和心肌受累的结节病患者的 CMR 短轴延迟增强反转恢复图像（A），通过左心室底部，基底间隔存在非血管性延迟增强（箭头）。同一患者的增强心脏 CT 显示心肌灌注减少的相关区域（（B），箭头）。同一 CT 的轴向重建（C）显示部分钙化的纵隔和肺门淋巴结肿大（箭头），与结节病情况下的淋巴结肿大相符。

心脏CT在心肌应变评估中的应用

心肌应变可衡量心肌变形程度，包括纵向、圆周、径向和扭转等分量，有助于评估心肌收缩力，能在左心室射血分数（LVEF）下降前检测出心肌功能受损，对预测主要不良心脏事件（MACE）、化疗患者的心脏毒性以及无症状瓣膜病的手术时机选择具有重要意义。传统上，心肌应变通过超声心动图或CMR测量，如今现代心脏CT软件也能通过分析像素特征、解剖标志和心内膜、心外膜边界来估算应变。但CT应变测量受限于较低的时间分辨率，与MRI或超声心动图得出的应变值相关性较弱，尤其是径向和圆周方向的测量值。不过，由于目前MRI和超声心动图的径向、圆周应变值因变异性高和重复性低未常规用于临床，所以CT的这一局限性在临床上影响较小。在瓣膜疾病中，CT衍生的应变与超声心动图有中等相关性，但倾向于低估应变值，可为晚期瓣膜疾病的应变评估提供可行方法，辅助超声心动图检查结果。研究还发现，应变模式与冠状动脉钙（CAC）评分和狭窄程度相关，CT衍生的应变有助于评估冠状动脉疾病，特别是在LVEF和心腔容积正常时。2024年已确定了健康成年人四个心腔的基线应变值，并考虑了性别和年龄差异，为将CT应变纳入常规心脏评估奠定了基础。

心脏磁共振应变评估。心脏 MRI 的静态水平长轴舒张期（A）和收缩期（B）网格标记图像。心肌收缩时网格的变形可用于估计应变。

心脏磁共振应变评估。心脏 MRI 的电影水平长轴网格标记图像。心肌收缩时网格的变形可用于估计应变。

心脏CT在心肌细胞外容积（ECV）评估中的应用

通常CMR是测量心肌ECV的主要方法，但CT引导的ECV测量在识别弥漫性心肌纤维化、浸润性心肌病和心肌炎迹象方面也有显著效果，对缺血性和非缺血性心肌病的预后评估具有重要意义。现代CT软件平台可从平扫和增强图像生成半自动ECV图，双能量CT技术能提高图像质量、减少伪影和降低辐射暴露，全自动模型也在开发中，以提高图像分辨率和减少ECV测量中的手动编辑。ECV评估需要专门的心脏CT采集协议，与冠状动脉CT成像不同，其成像重点更广泛。2005年的一项针对28名心肌梗死后患者的研究首次证实，基于CT的纤维化评估与CMR结果一致，2008年的研究进一步确认了心脏CT识别心肌纤维化的可靠性。当前的协议包括平扫和增强采集，以及约5 - 10分钟后的延迟期，使用的对比剂剂量通常至少为1.5mL/kg，高于冠状动脉评估。碘对比剂在细胞外空间增大的异常心肌（如弥漫性纤维化或淀粉样沉积区域）中的积聚与钆类似，有助于更准确地检测疾病。尽管CT测量ECV有优势，但存在信噪比低和需要高剂量对比剂的问题，双能量CT可通过降低对比剂需求和利用不同管电压解决部分问题。例如，一项对70例扩张型心肌病患者的研究表明，ECV升高（尤其是高于32.26%）与较高的MACE发生率相关，在多变量Cox比例风险模型中是MACE的唯一独立预测因素。

心脏淀粉样变的检查结果。患有严重心脏淀粉样变的患者的 CMR 短轴延迟增强反转恢复图像（A），通过左心室底部，显示弥漫性透壁延迟增强。同一患者之前的心脏 CT 通过左心室底部的短轴图像，动脉期（B）和 5 分钟延迟期（C），延迟期显示弥漫性非血管性增强，与后续 CMR 的结果相关性良好。

双能量心脏 CT 成像。使用双能量技术的增强心脏 CT 5 分钟延迟期通过左心室底部的短轴重建图像。高能（A）和低能（B）数据集的图像显示低能数据（B）中碘的清晰度增加。50keV 重建（C）展示了解剖信息和对比清晰度的良好结合。

心脏CT在缺血性评估中的应用

区分扩张型心肌病的缺血性和非缺血性病因对指导治疗和判断预后至关重要，确定缺血为病因会显著影响治疗决策，特别是关于血运重建的选择。心脏CT可作为侵入性冠状动脉造影的准确、非侵入性替代方法，提供冠状动脉解剖细节并确定潜在的干预靶点。由于其高阴性预测值，心脏CT可用于评估LVEF降低患者的冠状动脉疾病。在平扫CT评估冠状动脉疾病时，钙化冠状动脉的存在常被用于推断显著冠状动脉疾病的可能性。CT成像技术的进步以及CADRADS - 2.0指南的应用，通过狭窄量化和高危斑块特征识别，提高了CT冠状动脉评估的实用性。CT还可评估心肌纤维化和心肌梗死后的变化，如瘢痕组织和脂肪沉积，心肌内的脂肪通常呈内膜下分布，有助于诊断。此外，基于CT的灌注成像可有效评估心肌低灌注，比放射性核素心肌灌注成像更敏感，但该方法需要更长的辐射暴露时间和对比剂，且无法评估灌注缺损的可逆性，而放射性核素成像具备这一能力。

心脏CT在不同类型心肌病评估中的应用

1. 肥厚型心肌病：心脏CT可有效评估肥厚型心肌病（HCM），包括不对称性心室肥厚，以及二尖瓣收缩期前向运动、心尖部变异型患者的心尖部囊袋等相关表现。HCM患者可能出现胸痛症状，难以区分是由心肌病还是潜在的冠状动脉疾病（CAD）引起，心脏CT可精确评估冠状动脉解剖结构以排除显著CAD，同时评估心肌肥厚、纤维化等HCM特征性结构异常，有助于准确诊断和针对性治疗。

2. 限制型心肌病：限制型心肌病（RCM）的特征是心室壁僵硬，导致舒张功能受损和限制性充盈，左心室通常保持正常或接近正常大小，而双心房扩大较为常见。大多数RCM由潜在的浸润性、储存性或纤维性疾病引起，部分病因不明。心脏CT能对RCM进行详细的结构评估和组织特征分析，补充传统的超声心动图和CMR检查。CT的ECV映射可检测心肌浸润和纤维化，尤其是在心脏淀粉样变中，升高的ECV值与疾病负担相关。双能量CT可通过识别光谱成像中的低衰减区域来区分铁过载性心肌病（如血色素沉着症）。此外，CT还能有效检测与RCM相关的结构异常，如心内膜心肌纤维化、心内血栓和心肌钙化，在溶酶体贮积症（如安德森 - 法布里病）中，CT可显示左心室基底段下外侧壁的特征性肥厚模式，有助于早期诊断。

3. 致心律失常性心肌病：致心律失常性右心室心肌病（ARVC）的特征是心肌组织被纤维脂肪组织替代。虽然基于右心室形态的ARVC标准化诊断临界值有限，但心脏CT在识别关键结构异常（如右心室扩张、收缩功能障碍和局灶性膨出）方面发挥着重要作用。这些影像学发现结合临床参数和心电图特征，可更全面地评估该疾病。近期研究表明，心脏CT检测到的右心室组织异质性与侵入性电生理标测结果呈正相关，进一步支持了其在ARVC诊断中的应用。不过，心脏CT可能偶尔高估右心室舒张末期容积，这可能与成像时呼吸周期阶段或对比剂注射的差异有关，但它仍是评估和诊断ARVC的重要工具。

心脏CT在心脏消融术前规划中的应用

心律失常在心肌病患者中较为常见，尤其是缺血性心肌病患者。虽然CMR成像有助于识别心律失常基质，改善围手术期结果，但存在采集时间长、可能出现不稳定心律失常或受植入心脏设备干扰等问题。相比之下，心脏CT在室性心律失常消融术前规划中具有重要价值。有研究表明，心脏CT结合侵入性电生理标测有助于识别解剖学基质，同时还能评估冠状动脉疾病和心肌纤维化，为电生理手术提供全面的评估。

心脏CT在心肌病表型分析中具有重要价值，能提供关于心肌形态、功能、应变模式、纤维化、浸润性疾病等详细信息，并在手术规划中发挥作用，可作为超声心动图和CMR的补充手段，在心肌病的诊断和管理中有望发挥更重要的作用。

更多干货，关注XI区！

文献原文：Ibrahim R, Abdelnabi M, Pathangey G, Farina J, Lester SJ, Ayoub C, Alsidawi S, Tamarappoo BK, Jokerst C, Arsanjani R. Utility of Cardiac CT for Cardiomyopathy Phenotyping. Tomography. 2025 Mar 20;11(3):39. doi: 10.3390/tomography11030039. 仅供专业人士交流目的，不用于商业用途。

2025年5月12日

如果你觉得写得还不错，请分享、推荐和打赏！

原标题：《心脏CT在心肌病表型分析中的应用》

阅读原文