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2024儿童心肌炎影像学检查摘要心肌炎为心肌组织的炎症。心脏影像学检查能客观反映心肌炎时心脏组织学特征及功能状态。心电图被广泛用作心肌炎的初步筛查工具；超声心动图能及时快速评估心肌损害及严重程度，是评估疑似心肌炎患者心脏结构和功能的一线和最普遍的成像方式；心脏磁共振(CMR)能准确检测心肌炎症损伤和水肿,越来越多地代替心内膜心肌活检(endomyocardialbiopsy,EMB)来诊断急性心肌炎；放射性核素心肌显像可检测心肌炎症浸润和坏死灶，评估心肌活力和灌注情况，对心肌炎有较高的诊断价值。运用好影像学检查，结合临床综合分析，对心肌炎的精准诊治有重要作用。心肌炎为心肌炎症性损伤，主要表现为心肌组织的炎症浸润、水肿、毛细血管渗漏、充血、细胞坏死和后期纤维化等。最近，Ammirati等1对英文文献报道的急性心肌炎(acutemyocarditis,AM)进行检索统计分析显示，全球心肌炎的发病率为4/10万14/10万，AM的病死率为1%7%1-20约75%的心肌炎患者无并发症，病死率约为0,而合并急性心力衰竭、室性心'律失常、心源性休克的心肌炎患者，在60d内的病死率或心脏移植率约为28%1o日本的一项全国性调查显示，儿童心肌炎的发病率约为0.3/10万3,而另一项全国性临床调查显示，儿童AM的发病率约为2/10万4,有2%13%的儿童死亡或需要心脏移植2,5,严重危害儿童的生命健康。如何在心肌炎发病早期被及时诊断并给予积极治疗，对降低心肌炎患儿的病死率至关重要。在心肌炎的诊断方面,心内膜心肌活检(endomyocardialbiopsy,EMB)是目前世界公认的金指标但由于EMB是有创检查患者接受程度不高,阳性率偏低，难以在临床上广泛应用。心肌损伤标志物如肌酸激酶同工酶(CK-MBX肌钙蛋白1(TNIX肌钙蛋白T(TNT)等检查应用比较广泛，但由于存在时间窗口，并因检查方法的不同及其他干扰因素使精准性受到一定影响。心脏影像学检查则能客观反映心肌炎时心脏组织学特征及功能状态，干扰因素相对较少，结合临床综合分析，对心肌炎的精准诊断有重要作用。1 心电图(electrocardiography,ECG)ECG被广泛用作心肌炎的初步筛查。儿童心肌炎的ECG改变包括PR段压低、ST-T改变、窦性心动过速、期前收缩、快速心律失常、低电压(新生儿除外)、传导阻滞及异常Q波等。1.1 PR段由于心包炎会破坏心外膜的动作电位，导致心房复极异常而出现PR段压低60心前和肢体导联的PR段压低(aVR和V1除外)或aVR导联PR段升高伴ST段抬高常支持心包炎的诊断6-7,有利于诊断心肌炎。1.2 ST-T改变ST段抬高及T波倒置是AM中最常见的ST-T改变，ST段压低可能是心肌炎最早的临床体征之一。T波是心肌除极后的复极波，其形态是否异常取决于复极时心肌的电生理状态及供血情况，因心肌除极时能量消耗极少，而复极时需要消耗更多能量，因此，T波形态可反映心脏功能状态。心外膜下病变的ST段抬高是由于动作电位第4相（静息期）的损伤电流导致等电位线下移，在动作电位的第2相（缓慢复极期）,ST段出现上移6oECG正常或无ST-T改变，亦不能排除心肌炎。在AM患者中，典型早期复极化模式的ST段抬高多提示预后较好7,而QT-T角（100°）已被证明是独立的死亡和心衰预测因素8o13期前收缩、快速心律失常AM的ECG表现以窦性心动过速最为常见，但特异性较差，窦性心动过缓虽少见，但较窦性心动过速更有意义。期前收缩也较常见，连续3个及以上期前收缩则为心动过速，室性心动过速较室上性心动过速多，室性心律失常在暴发性心肌炎（fulminantmyocarditis,FM）中很常见，即使在心室功能正常的患者中也可能发生,巨细胞性心肌炎患者5年内发生危及生命的室性心律失常的风险超过50%6,9O早期重症病例常有多种类型心'律失常，并呈动态变化。1.4 传导阻滞心肌炎患者可以出现传导功能障碍，包括房室传导阻滞、束支阻滞、心房内阻滞和心室内阻滞等，其共同特点是激动在相应部位传导迟缓，左束支阻滞比右束支阻滞的临床意义更大，多提示病变范围较广，双束支传导阻滞可发展成完全性房室传导阻滞，要高度重视。室内阻滞在ECG上QRS波时限增宽，而没有明确的束支阻滞图形或其他传导阻滞图形，其阻滞部位难以确定。传导阻滞在心肌炎的急性期较常见，大多数可以在数日内恢复，而高度房室传导阻滞与心肌炎患者的较高发病率和病死率相关10o1.5 QRS波AM的QRS波改变包括低电压、异常Q波和室内传导阻滞/束支传导阻滞60QRS波低电压是指标准肢体导联QRS波(R+S)电压均0.5mV,多见于心肌炎、心包炎、肥胖和肺气肿等，心肌炎患儿ECG呈低电压是心肌损伤、坏死或是心肌纤维化的表现mAM患者QRS时限增宽与心肌间质水肿有关，随着水肿的改善，部分患者QRS时限可以恢复12,但同时也要意识到，QRS波时限增宽常与较差的预后相关，特别是在FM中，它可能是最早的临床信号之一，也是心源性死亡或心脏移植的重要独立预测因素13-14o在AM患者中，预后较差的ECG特征有：病理Q波、宽QRS波、QRS-T角100QT间期延长、高度房室传导阻滞和恶性室性心律失常6o2 超声心动图(echocardiography)超声心动图能及时快速评估心血管损害及严重程度，有实时成像和便于携带等优势，尤其是对不能配合或血流动力学不稳定的儿童，优势更为突出,是评估疑似心肌炎患者心脏结构和功能的一线和最广泛使用的成像方式。在评估心室大小、室壁厚度、心室功能和心包积液、区分FM和AM等方面方便易行。2.1 评估左心室功能包括左心室收缩功能及其变化、局部室壁运动、左心室大小、心肌水肿导致的室壁增厚、心包积液、心内血栓、功能性瓣膜返流等。2.2 评估右心室功能通过超声心动图评估右心室功能也被强烈推荐用于任何形式的心肌炎。右心功能不全包括右心室增大、右室压升高、右心室收缩功能不全、伴或不伴肺动脉高压等。与左心室功能障碍相比，心肌炎患者右心功能障碍是预后较差和需要心脏移植的最强预测因素142.3斑点追踪超声心动图(speckletrackingecho-cardiographyzSTE)STE是通过识别心肌内回声斑点信号进而追踪心肌的形变及运动轨迹，根据心肌运动速度、应变及应变率进行定量分析，能更准确地反映心肌病变的范围及程度。STE可以在3个主要空间方向(纵向、径向和垂直方向)提供半自动量化心肌应变和应变率等多种参数。对心脏整体和局部收缩期峰值纵向应变(globallongitudinalstrain/regionallongitudinalstrain,GLS/RLS)和层特异性纵向应变进行定量分析,能准确评估左心室功能障碍，弥补传统超声心动图只能用左室射血分数(LVEF)反映心功能变化的不足。STE能够在早期检出心肌炎症部位和损伤严重程度,有助于确定特定区域的心肌功能障碍、了解心肌纤维化等。右室心肌应变能独立于其他超声心动图参数预测患者死亡风险和不良结局150STE对传统超声心动图影像改变不明显的心肌损伤也具有诊断价值。2.4 区分FM和AM超声心动图可以连续评估心肌炎患者心室功能状态，并有助于区分FM和AM16,FM的特征是左室内径正常、左室功能快速进行性减退、室壁明显增厚、弥漫性室壁运动减弱等：AF的特征是左室明显扩张、左心室局部/节段性或整体功能障碍、心肌间质水肿、室间隔厚度正常等。FM发展的核心机制是炎症细胞因子风暴的发生17,心脏炎症反应和细胞因子风暴引起大量室壁运动减退和水肿。正常心肌收缩依赖于线粒体产生能量，然而，FM产生的严重细胞因子风暴可直接抑制线粒体功能18,并重塑心肌的代谢状态，干扰免疫内稳态，显著降低心脏的收缩功能。促炎细胞因子如白介素(IL)-1和肿瘤坏死因子(TNF-)等具有负性离子作用,可直接降低心肌收缩强度和速度17,19,引起心泵功能快速降低和心源性休克、射血分数或整体纵向应变(GLS)降低。但在积极治疗后，功能失调的心脏可以较快恢复。研究发现，细胞因子风暴可导致心肌休克和心功能下降，而没有明显的细胞死亡，一旦应激源被消除，心肌可以在相对较短的时间内逆转20o因此，早诊断、早治疗能显著降低FM患者的病死率。据报道，给予基于生命支持的综合治疗方案"治疗能将FM的病死率从46.6%降至3.7%21o此外，心肌细胞死亡的增加进一步引发炎症反应和自身抗体的暴露，使病情恶化，这可能最终导致自身免疫性心肌病22o用超声心动图对FM患者的心脏功能反复评估，对治疗及预后有积极意义。3 心脏磁共振(cardiacmagneticresonance,CMR)磁共振可通过获取一系列图像并将序列的图像强度与改变弛像时间权重的参数进行拟合，逐像素计算弛像时间，弛像时间有T1、T2两种。改变获取图像的条件，可形成不同的序列，如T1加权像(T1-weightedimaging,T1WI1T2加权像(T2-weightedimagingzT2WIITl映射(T1mappingT2映射(T2mapping)等。CMR成像序列对心肌炎症过程中组织的病理生理变化很敏感。炎症细胞损伤的一个重要标志是细胞膜的通透性增加，导致Na+内流而出现细胞内水肿，严重的损伤会导致水的净流出和肌钙蛋白等较大分子的跨膜渗漏，最终导致细胞功能的丧失23oT2WI能敏感地检测组织水肿，由于炎症区域血容量的增加导致在血管早期阶段对铝基造影剂的摄取增加，在TlWl成像时注射铳基造影剂（Tl缩短剂）后会出现心肌早期轨增强（earlygadoliniumenhancement,EGE）,用于评估心肌充血和肌肉炎症；心肌晚期钱增强（lategadoliniumenhancement,LGE）,反映了不可逆的心肌损伤，即坏死和纤维化23o3.1 CMR定性技术与初始心肌炎诊断标准（路易斯湖标准，LakeLouisecriteria,LLc）2009年，国际共识CMR诊断心肌炎小组发表了心肌炎诊断CMR的共识标准（路易斯湖标准）23,该标准提出了心肌组织的3个标志物,即显示水肿的T2WI、显示充血的EGE和显示坏死或瘢痕的LGEe对于疑似心肌炎患者,符合3个标志物中的2个指标即可诊断心肌炎。由于T2W1、EGE、LGE为定性或半定量技术，有一定局限性。在诊断心肌水肿方面，T2W1受影响因素较多，图像质量较差，且易出现假阴性；在诊断心肌充血及毛细血管渗漏方面，EGE因图像质量难以保证且需要健康的参考组织而受到限制；在诊断心肌坏死和纤维化方面JEG具有相对特异性，但在疾病的早期或弥漫性纤维化及瘢痕形成之前敏感性较低2403.2 CMR定量技术与更新的路易斯湖标准随着CMR技术的发展，口mapping.T2m叩Ping等定量技术的应用,2018年JACC发表了非缺血性心肌炎症诊断CMR标准修改专家推荐意见，对路易斯湖标准进行了重新修订25oT1mapping.T2mapping可以通过对获取的一系列TlWLT2WI图像的衰减曲线进行像素级拟合来定量估计T1、T2值26,对组织特征进行客观的评估，解决了TlWLT2WI等传统定性技术的不足之处。在检测心肌炎症和水肿方面,不用造影剂的天然Tl映射(NativeT1mapping)明显比LGE和常规T2WI更敏感，与T2的成像配对，具有更好的诊断性能27oT1mapping还可用于估计细胞外间质容积(extracellularmatrixvolumefraction,ECV),显著提高了CMR的诊断准确性28,ECV是通过测量心肌组织和血池中天然和注射铝基造影剂后的T1值，修正血池中的红细胞密度(红细胞压积)得出ECV的估计值，用百分比表示，其中红细胞压积不是实验室血液检验值，而是来自于血池T1的估计值260ECV对心肌炎症和水肿敏感,能检测到LGE未检测到的变化，还能检测到轻微及整体的病变过程，如弥漫性水肿和纤维化等25,29o炎症心肌的Tlmapping.T2mapping、ECV值较高，并且可以直接定量，可独立于MR场强，实用性更强。T2mapping对急性心肌水肿及活动性慢性心肌炎高度敏感，比T2WI更准确，且具有扫描时间短、可直接量化等优点，具有非常好的诊断准确性。心肌铁过载：铁的顺磁性使得铁过载心肌的T2*显著缩短，CMR可以直接定量测得T2*值，即T2*mapping序列，该序列无需使用对比剂，诊断效能非常高。1.5T场下，若心肌T2*<10ms,心力衰竭发生的风险将显著增加，T2*mapping在诊断心肌内出血和血栓方面有独特优势26,30L鉴于定量技术的应用，更新的路易斯湖标准建议对于疑似急性心肌炎患者,同时具有至少1个基于T2的心肌水肿标志物(T2WI、T2mapping)阳性和至少1个基于T1的心肌损伤标志物(LGEsT1mapping或ECV)阳性可诊断急性心肌炎，该标准可显著提高诊断准确率。但只有1个(即基于T2或基于T1的)标记物阳性可能仍然支持急性心肌炎症的诊断，但特异性较低25o3.3 磁共振特征追踪(featuretracking,FT)技术FT同STE一样，都是利用回声成像的原理进行心肌应变分析的技术，二者在推导出的左心室和右心室应变参数上具有良好的一致性31LFT能从常规电影图像中对心肌组织室壁运动进行跟踪，并推导出心肌应变参数，而不需要获取额外的序列，方便易行、耗时少、可重复，可用于评估左、右心室整体和节段性张力、左心室不同步化等，特别是对EF保留的心肌炎患者，应变成像作为一种量化心肌变形的手段,在早期心肌功能障碍评估中优于传统的LVEF31-320CMR是心脏结构和功能无创评估的金标准，在评估心肌组织学特征、追踪心肌充血水肿、坏死、纤维化及修复的整个动态变化过程中有独特优势,是评估心肌炎最有价值的无创检查手段。4放射性核素心肌显像放射性核素心肌显像可检测心肌炎症浸润和坏死灶，评估心肌活力和灌注情况，对心肌炎有较高的诊断价值。但由于该技术受辐射暴露的局限及CMR在诊断心肌炎上的独特优势，近些年放射性核素心肌显像在临床上的应用有所减少。4.1 心肌灌注显像与心肌代谢显像4.1.1 99m铝-甲氧基异丁基异睛（99mTc-MIBI201铉（201Tl）心肌灌注显像心肌灌注显像剂99mTc-MIBI能被有功能的心肌细胞选择性地摄取，其被心肌摄取的多少受心肌局部血供及细胞活力和细胞膜完整性的影响13,因此当心肌炎症时，心肌摄取显像剂的功能减少或丧失，心肌灌注显像出现不同程度的放射性分布稀疏，呈花斑样改变，用于评估心肌灌注情况。201铉（20ITl）快速心肌灌注显像具有高度敏感性、特异性和诊断准确性。心肌细胞对20ITl的主动摄取依赖于心肌血流和主动转运。有资料显示33,单光子发射计算机断层扫描（SPECT）的负荷心肌灌注成像，示踪剂201TI效果优于99mTc,即心肌灌注成像负荷201Tl-/静息99mTc-双核素方案优于负荷99mTc静息99mTc方案成像质量可达同样水平，但辐射剂量降低了50%以上。4.1.2 18F标记的氟化-脱氧葡萄糖（18F-FDG）心肌代谢显像FDG能被存活的细胞主动吸收，被认为是细胞存活和生存能力的代谢标志，是识别存活心肌最准确的非侵入性技术之一。与葡萄糖不同，FDG不会被代谢,因此被截留在细胞膜内。SPECT将FDG与流动示踪剂结合在一起使用，可以同时评估存活心肌和灌注情况，99mTc被用作灌注剂，FDG被用作活力剂34o由于正常心肌细胞摄取葡萄糖可能会干扰心肌炎症区FDG摄取的检测，研究发现，在注射FDG前36h予高脂肪和低碳水化合物饮食可抑制生理心肌FDG的摄取，因此在禁食前要进行高脂肪和低碳水化合物饮食3514.2 67锡;67Ga2肌显像67Ga心肌成像可显示心肌炎的炎症浸润，用于检测活动性心肌炎。急性炎性病变对67Ga的摄取被认为是多形核白细胞的作用，多形核白细胞的溶酶体富含乳铁蛋白，在炎症病变中67Ga与溶酶体结合而聚集。白细胞在炎症部位积累后，释放出溶酶体，包括乳铁蛋白，排出的乳铁蛋白停留在组织巨噬细胞中。多形核白细胞和乳铁蛋白是67Ga聚集的主要原因36o99mTc-MIBI18F-FDG双核素同步心肌显像可以同时评估存活心肌和灌注情况,67Ga心肌显像可显示心肌炎症浸润部位,二者在反映心肌缺血、损伤方面有良好的一致性，并有互补作用37,联合检查可提高心肌炎诊断的阳性率。4.3 111锢（IlIln）-抗肌球蛋白抗体心肌坏死灶显像当心肌细胞因缺血、炎症等因素受损和坏死时，其细胞膜的完整性受到破坏，细胞内的肌球蛋白重链就会暴露在血液循环中。IllIn标记的抗肌球蛋白单克隆抗体特异性地与这些暴露的肌球蛋白重链结合使心肌坏死灶显像38o11IIn-抗肌球蛋白抗体心肌显像对心肌坏死的检测具有高度特异性，对心肌炎的诊断和预后判断有重要价值。参考文献（略）