利用运动 CMR 定量评估运动诱发的心肌形变

背景：生理应激可能会显现静息状态下不明显的心肌形变。运动心血管磁共振（Ex-CMR）中的单跳心肌标记技术能够在静息和运动期间评估心肌形变。在本研究中，我们开发了心肌扭转储备（MTR）——一种用于运动诱发旋转形变的定量指标，并评估了其作为显性或运动诱发的射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）患者心肌力学异常标志物的潜力。方法：在静息和运动后（负荷）采集自由呼吸平衡稳态自由进动单跳标记图像。在收缩末期短轴平面上相对于平衡构型测量心尖和心底旋转角度。扭转定义为心底与心尖旋转之差除以层间距离进行标准化。MTR 定义为负荷扭转与静息扭转的比值。我们回顾性分析了一项前瞻性多中心研究中 94 名接受仰卧位测力计 3T Ex-CMR 检查的受试者数据。所有患者在 Ex-CMR 之前均接受了有创运动试验。依据既定的有创诊断阈值划分患者队列。采用组内相关系数（ICC）评估图像分析的观察者内和观察者间重复性。使用方差分析（ANOVA）及事后比较分析 MTR 的组间差异。结果：因心律失常、静息与负荷层面未对齐或触发问题排除 27 名受试者后，共纳入 67 名受试者：24 名健康对照者、17 名非心源性呼吸困难患者、15 名运动诱发性 HFpEF 患者和 11 名显性 HFpEF 患者。在无心律失常的病例中，MTR 测量成功率为 76%，并表现出良好至优异的重复性：观察者间 ICC=0.90 0.70, 0.97，观察者内 ICC=0.95 0.83, 0.98。与健康对照组（1.7±0.4，每次比较 p<0.01）和非心源性呼吸困难患者（1.6±0.4；分别为 p<0.001 和 p<0.01）相比，运动诱发性 HFpEF（1.1±0.1）和显性 HFpEF（1.2±0.2）中的 MTR 均同等程度降低。健康对照组与非心源性呼吸困难患者之间的 MTR 相当（p=0.978）。结论：Ex-CMR 衍生的 MTR 能够通过单跳心肌标记定量评估运动诱发的旋转形变和力学储备。在一项先导临床研究中，MTR 值可将运动诱发性或显性 HFpEF 患者与非心源性呼吸困难个体或健康对照者区分开来，支持其作为运动异常心肌反应标志物的潜在应用价值。