翻译心肌纤维化.docx

1、翻译心肌纤维化心衰时心脏MRI检测出的心肌纤维化：对重构，舒张功能的阻碍摘要心肌纤维化，心肌中细胞外基质成份过聚集，被以为为心衰中一个关键部份，自那以后各类研究显示纤维化与心衰进展之间有强烈关联。源于纤维化的受损的左室舒张和收缩功能用于预测DCM不利的预后。尽管心内膜活检仍被以为是金标准，各类无创的影像技术用于检测纤维化的存在、位置、和程度。心脏MRI因为其高准确性，和检测纤维化时传神、形象，成为一个重要的无创成像技术。无创地评估纤维化在初期预测可能不利的预后中是很有效的，并成立一个机遇利用新的医治方式对抗心衰中的纤维化。关键词 心肌纤维化 心脏磁共振 心衰 重构 钠尿肽导言显现心肌纤维化是心

2、衰（HF）中一个重要方面和差的预后的一个重要指标。心脏纤维化概念为进展性的细胞外基质（ECM）成份聚集如胶原I ，III， IV型，层粘连蛋白，心肌内的纤维连接（1）。非缺血性扩张型心肌病（NICM），心肌纤维化已经在病理学上观看到（2）。扩张型心肌病的组织学分析显示蛋白水平的胶原成份的改变，I 型III型胶原绝对数量的增加，I 型III型胶原之比显著升高（3）。几种神经体液或生长因素如Ang II，ET-1,心肌营养素-1（CT-1）,NE,醛固酮，成纤维细胞生长因子（FGF-2），血小板源性生长因子（PDGF），和转化生长因子（TGF-）都已牵涉进心脏纤维化的进展（4）。纤维化能够是代偿性

3、的或反映性的；“反映性”纤维化，胶原聚集在血管周围或细胞间质，不伴有心肌细胞的丢失而以“替代（代偿性）”纤维化和继发的显微镜可见的瘢痕（5）。纤维化的散布和程度依托于心衰的病原学。缺血性心肌病特点是要紧累及内膜下的代偿性纤维瘢痕区域形成（6）也可在远处非缺血区域看到（7）。尽管代偿性和反映性纤维化都可出此刻非缺血性心肌病中，在混乱的心肌组织学中，反映性纤维化常占主导（8）。LGE CMR显示缺血性和非缺血性心肌病的不同纤维化类型。在缺血性心肌病中内膜下和透壁强化可见，而在NICM常常是斑片状或纵向中壁间强化更常见（9）。由于纤维化使左室硬化增加，降低顺应性，损害舒张收缩功能，降低心输出量（2）

4、，因此评估是不是显现纤维化及纤维化的程度是很重要的。本文将描述CMR在检测心脏纤维化中的优点，和在临床实践中的重要性，另外咱们将讨论基于CMR的方式如何为非缺血性心肌病的预后评估提供新观点，如左室重构，扩张功能障碍，BNP水平。心脏纤维化和CMR传统方式是组织活检用于明确心脏纤维化，可是无创的影像学技术的革命和生物化学分析方式监测血清胶原生物学标记的进步为显示心肌纤维化提供了新的途径（10）。无创技术如心脏超声（反向散射体，阻止多普勒成像），核医学成像（SPECT-分子标记技术，PET-灌注性组织指数），心脏MR（DE,T1mapping，组织Tagging），胶原生物标记物（I型胶原前体（P

5、ICP）的羧基结尾肽前体和基质金属蛋白酶I型与基质金属蛋白酶I型组织抑制物之比(MMP-1/TIMP-1)）在评估纤维化中频繁应用（7）。心血管MRI在评估心功能，形态学和组织结构中是一个有效的工具。心衰中CMR检查的指征据报导是一系列的双心室结构，大小和功能的评估（11）；缺血性和非缺血性心肌病分辨（9）；特殊类型心肌病的评估如（如致心律失常性右室心肌病，心肌淀粉样变性，心脏结节病）（11）和在再同步化医治之前机械非同步化评估（12）。DE-CMR能显示不管何种病原损害所致的纤维化。DE-CMRI的大体原理是钆-对照剂，惰性，不能穿过心肌细胞膜，被动性地弥漫并聚集在细胞外间隙和显示从细胞外间

6、隙区域由于纤维代替的扩大的延迟强化（13）。另外，LGE显示纤维化组织学标记物（14）与异样对照强化周围区域的强烈关联，能够用于取得心内膜活检时组织样本，从而将提高诊断结果（15）。表1显示三个不同病人CMR上不同形式的延迟强化。CMR上检测到延迟强化与坏死和心肌梗身后不可逆转的纤维化改变有关（16）和反映NICM中心肌纤维化（9）。DE-CMR在检查心肌瘢痕的存在，位置，程度上是有效的，可能为瘢痕的性质提供暗示（16）。缺血性纤维化常显示内膜下和透壁散布的延迟强化而非缺血性纤维化显示外膜下均衡的不规那么的壁内散布的延迟强化（17）。心肌纤维化的程度和它的位置一样重要；弥漫性的心内膜下延迟强化

7、在CMR上与显著的室内收缩非同步性有关（18）。通过DE-CMR识别的纤维化的存在和位置能够帮忙分辨心衰的病原学从缺血性到非缺血性，和病人医治参照那个简单的分类。但是在非缺血性扩张型心肌病，常常观看到弥漫性间质纤维化因为在心肌中很难发觉一个非纤维化参考点在一个弥漫性纤维化背景中CMR的应用受到限制（7）。对照增强T1mapping用于定量弥漫性非缺血性心肌纤维化（19）。LGE在心肌病中的预后作用已经在以往的研究中有文件证明（20，21）在有缺血背景下，LGE-CMR能够提供帮忙在预测血管再形成后收缩功能恢复上（22）和帮忙检测透壁瘢痕心肌活性（23）。在一项生存分析中，349例缺血性心肌病通

8、过LGE-CMR评估和占整个心肌30%的瘢痕被检测出来，并作为一个独立的死亡和心脏移植并发症的预测因子（24）。另外一项研究中，有病症的DCM，通过CMR明确的壁间纤维化与各类因素所致的高死亡率，年龄校正以后的心血管住院率，左室功能，心室容积有关系（20）。另外，LGE-CMR可用于检测DCM中纤维化所致的心律失常基础（25）和分辨病人是不是需要周密性介入医治如植入心脏除颤器，双室起搏器（12）和左室辅助装置（26）。最后，CMR是有帮忙的可替代一系列用于监测疾病进展和医治成效的CMR扫描的成像方式，由于它的高准确性可重复性而无电离辐射（11）。心脏纤维化和左室重构心脏重构被以为是被以为是心衰

9、疾病中临床预后的决定性因素，特点是心腔结构的重塑涉及到心肌细胞的肥大，成纤维细胞增殖，和细胞外基质蛋白沉积（4）。在左室重构中，左室形态失常，由椭圆形变成球形（2）它的失常来自于一系列的事件，开始于壁压的增大，后负荷失匹配，偶发的心内膜下灌注不足，氧气利用增加，氧化应激增加，和继发于炎症途径基因表达的氧自由基产物，如组织坏死因子-和白细胞介素-1（2）。这些重构的左室的几何转变可能增进左室运动的进展性衰竭。心肌梗身后进展性左室扩大与不利的心血管事件有关，可能继续进展即便梗死带已经修复（27）。在急性心肌梗死中，透壁累及的位置和程度（如前壁透壁梗死）与不利的重构和较差的预后有关（28）。CMR成

10、像提供准确的心肌瘢痕的量化和左室腔大小和功能；使CMR成为一个理想工具用于评估MI后梗死带和左室重构的关系（29）。纤维化和左室重构的关系已经取得研究（24，34）。CMR检测是心肌纤维化是左室肥厚的一个常见特点它依托于左室重构的严峻程度（30）。最近咱们组的一项研究中，可见观看到左室和心房的增大当LGE-CMR检测到心脏纤维化时，在都DCM的病人中。心肌纤维化和不利的左室重构的关系已经确立（31，32）。左室重构的药物干与是心衰医治的一个重要部份。其中一个靶点是RAAS在左室重构病理生理和心衰进展中有重要作用；因此药物性抑制RAAS，用ACEI类和Ang II-1型受体阻滞剂能够减弱重构（3

11、3）。醛固酮也是RAAS中的一个关键部份，它在左室重构上是有害的，包括刺激心肌纤维化（34）。在轻到中度心衰中，用螺内酯联合坎地沙坦医治，可观看到左室容积和质量的减低（35）。另外一组医治心衰的药是-阻滞剂：最近的研究显示卡维地尔医治可缓和左室重构致左室收缩末期容积的减低和左室EF改善（36）。新的药物学方式如抗氧化剂，磷酸二酯酶5A阻滞剂，金属蛋白酶阻滞剂，环鸟苷酰环化酶激活剂能够用于阻止或逆转左室重构（18）。另外，左室不利的重构和心脏再同步医治有负相关，心脏再同步医治是收缩性心衰的一个有效医治方式（37）。尽管有不同的药物和设备医治，左室重构仍然是一个棘手的问题。心脏纤维化和舒张功能左室

12、充盈心肌细胞的松弛在舒张时表现为一个复杂的彼此作用，受多种因素阻碍如负荷条件，收缩排空，心肌缺血，心率，和细胞内钙循环（38）。尽管心肌纤维化和胶原循环机制还没明确，已经暗示过量的胶原沉积在心肌损伤后舒张功能障碍的进展中起重要作用（10）。另外，舒张功能障碍的程度和胶原进出标志物（如血清I型胶原前体羧基结尾端肽，基质金属蛋白酶）有强烈相关（10）。I型胶原增加，减弱心肌收缩力，致使硬化和促成DCM中收缩尤其是舒张功能障碍（39）。纤维化可能致左室顺应性降低和随之的充盈压增加（20）。已经有报导，舒张功能和LGE强化率有专门好的相关性，暗示左室纤维化的程度反映左室舒张功能，这出此刻收缩功能之前（

13、40）。另外一项研究中，传统和组织多普勒心脏超声用于评估DCM中纤维化和舒张功能的关系，尽管类似的收缩功能被监测，但纤维化与受损的舒张功能有关（31）。这些观看结果支持心肌纤维化致使舒张功能障碍加重的假设。不考虑其它奉献因素时，舒张功能障碍显著阻碍慢性心衰的预后。在心衰中，检测心肌纤维化，在评估纤维化对预后的负面阻碍和纤维化加重舒张功能障碍效应中，是相当重要的。心肌纤维化和预后心肌纤维化，可能是遗传性或个表现象，与NICM差的预后有关，如进展性重构，舒张功能障碍和心律失常（21）。在缺血性和非缺血性心肌病中，与标准临床标志相较纤维化都是一个更有力的不利预后标志，包括EF（48）。在NICM病人

14、中，没有显现心肌纤维化与左室功能恢复有关，有高的灵敏性（%），特异性（%）,阳性预测值%)和阴性预测值（%）(49)。在生存分析中，心脏纤维化被发觉是死亡率/移植条件最重要的独立预测因素，尤其是已经有高死亡率的LVEF25%的壁厚，DCM中诱发VT可能性显著升高，这种升高不受LV EF的阻碍（25）。在DCM选择医治时，评估纤维化的存在和程度是很重要的，如心脏再同步化医治（12），左室辅助装置（LVAD）医治（26），和外科心室恢复术（52）。在心衰时，通过临床很难评估是不是需要特殊医治干与及其价值，因为病人尽管有相似的EF可能显现不同的病症，既然如此，无创的预后评估如CMR能引导选择一个有效

15、的医治干与。心脏超声也普遍用于挑选病人做再同步化医治，但是快要20%-30%的病人对此医治不反映，尽管在装置放置前做了详细评估（53）。White等（12）论证了CMR上显现延迟强化，是心脏再同步化医治临床反映的是一个较好的预测标志（截止值全数瘢痕的15%显示灵敏性和特异性别离是85%和90%）。心脏纤维化的程度和心肌大小也是一个心功能和LVAD植入后持续恢复的显著预测因子（26）。用DE-MRI行左室基底部远离外科排除位置瘢痕形成的术前量化评估，可用于预测外科心室复原术的预后（52）。评估心肌用无创技术如CMR可能显示在临床反映之前的微小转变，可能指导咱们选择心衰末期替代疗法。结论和前景心肌

16、纤维化慢慢被熟悉是一个多病原学的，是病理进程。显现纤维化是发生心衰的重要促成因素，不利预后的预测因子，舒张功能障碍和心律失常的缘故之一。用无创技术检查出心肌纤维化在预测可能不利的预后中是有效的。DE-CMR是普遍应用的检测心肌瘢痕和灌注动力学。尽管常规利用这项技术受高收费限制，但它关于高风险病人来讲是极为有效的。用一项成像技术检测和评估纤维化可能促对心衰病人进针对纤维化的新的医治干与方式的进展。CMR检测的心脏纤维化可能在选择进一步医治如心脏再同步化医治，心肌梗身后干细胞移植和心脏移植的适应者方面是很有效的。心肌纤维化的严峻性可能阻碍尚有收缩功能的心衰病人的医治方案。用影像技术检测和评估纤维化

17、，可能增进这些病人新的干与方式的成立。所有以上提到的问题，仍需要进一步探讨和长期研究。References 1. Herpel E, Pritsch M, Koch A, Dengler TJ, Schirmacher P, Schnabel PA. Interstitial fibrosis in the heart: differences in extracellular matrix proteins and matrix metalloproteinases in end-stage dilated, ischaemic and valvular cardiomyopathy. Hi

18、stopathology 2006; 48: 736-47. 2. Mann DL, Bristow MR. Mechanisms and models in heart failure: the biomechanical model and beyond. Circulation 2005; 111: 2837-49. 3. Bishop JE, Greenbaum R, Gibson DG, Yacoub M, Laurent GJ. Enhanced deposition of predominantly type I collagen in myocardial disease. J

19、 Mol Cell Cardiol 1990; 22: 1157-65. 4. Kapoun AM, Liang F, OYoung G, Damm DL, Quon D, White RT, et al. B-type natriuretic peptide exerts broad functional opposition to transforming growth factor-beta in primary human cardiac fibroblasts: fibrosis, myofibroblast conversion, proliferation, and inflam

20、mation. Circ Res 2004; 94: 453-61. 5. Mann D. Pathophysiology of heart failure. In: Libby P, Bonow RO, Mann DL, Zipes DP, Braunwald E. Braunwalds Heart Disease. A Textbook of Cardiovascular Medicine. 8 th ed. Saunders Elsevier; 6. Reimer KA, Lowe JE, Rasmussen MM, Jennings RB. The wavefront phenomen

21、on of ischemic cell death. 1. Myocardial infarct size vs duration of coronary occlusion in dogs. Circulation 1977; 56: 786-94. 7. Jellis C, Martin J, Narula J, Marwick TH. Assessment of nonischemic myocardial fibrosis. J Am Coll Cardiol 2010; 56: 89-97. 8. De Leeuw N, Ruiter DJ, Balk AH, de Jonge N,

22、 Melchers WJ, Galama JM. Histopathologic findings in explanted heart tissue from patients with end-stage idiopathic dilated cardiomyopathy. Transpl Int 2001; 14: 299-306. 9. McCrohon JA, Moon JC, Prasad SK, McKenna WJ, Lorenz CH, Coats AJ, et al. Differentiation of heart failure related to dilated c

23、ardiomyopathy and coronary artery disease using gadolinium-enhanced cardiovascular magnetic resonance. Circulation 2003; 108: 54-9. 10. Martos R, Baugh J, Ledwidge M, OLoughlin C, Conlon C, Patle A, et al. Diastolic heart failure: evidence of increased myocardial collagen turnover linked to diastoli

24、c dysfunction. Circulation 2007; 115: 888-95. 11. Karamitsos TD, Francis JM, Myerson S, Selvanayagam JB, Neubauer S. The role of cardiovascular magnetic resonance imaging in heart failure. J Am Coll Cardiol 2020; 54; 1407-24. 12. White JA, Yee R, Yuan X, Krahn A, Skanes A, Parker M, et al. Delayed e

25、nhancement magnetic resonance imaging predicts response to cardiac resynchronization therapy in patients with intraventricular dyssynchrony. J Am Coll Cardiol 2006; 48: 1953-60. 13. Rehwald WG, Fieno DS, Chen EL, Kim RJ, Judd RM. Myocardial magnetic resonance imaging contrast agent concentrations af

26、ter reversible and irreversible ischemic injury. Circulation 2002; 105: 224-9. 14. Papavassiliu T, Schnabel P, M, Borggrefe M. CMR scarring in a patient with hypertrophic cardiomyopathy correlates well with histological findings of fibrosis. Eur Heart J 2005; 26: 2395. 15. Borchert B, Lawrenz T, Bar

27、telsmeier M, S, Kuhn H, Stellbrink C. Utility of endomyocardial biopsy guided by delayed enhancement areas on magnetic resonance imaging in the diagnosis of cardiac sarcoidosis. Clin Res Cardiol 2007; 96: 759-62. 16. Kim RJ, Wu E, Rafael A, Chen EL, Parker MA, Simonetti O, et al. The use of contrast

28、-enhanced magnetic resonance imaging to identify reversible myocardial dysfunction. N Engl J Med 2000; 343: 1445-53. 17. Cummings KW, Bhalla S, Javidan-Nejad C, Bierhals AJ, Gutierrez FR, Woodard PK. A pattern-based approach to assessment of delayed enhancement in nonischemic cardiomyopathy at MR im

29、aging. Radiographics 2020; 29: 89-103. 18. Tigen K, Karaahmet T, C, Dndar C, Pala S, I.klar I, et al. Diffuse late gadolinium enhancement by cardiovascular magnetic resonance predicts significant intraventricular systolic dyssynchrony in patients with non-ischemic dilated cardiomyopathy. J Am Soc Ec

30、hocardiogr 2020; 23: 416-22. 19. Iles L, Pfluger H, Phrommintikul A, Cherayath J, Aksit P, Gupta SN, et al. Evaluation of diffuse myocardial fibrosis in heart failure with cardiac magnetic resonance contrast-enhanced T1 mapping. J Am Coll Cardiol 2020; 52: 1574-80. 20. Assomull RG, Prasad SK, Lyne J

31、, Smith G, Burman ED, Khan M, et al. Cardiovascular magnetic resonance, fibrosis, and prognosis in dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2006; 48: 1977-85. 21. Wu KC, Weiss RG, Thiemann DR, Kitagawa K, Schmidt A, Dalal D, et al. Late gadolinium enhancement by cardiovascular magnetic resonance he

32、ralds an adverse prognosis in nonischemic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2020; 51: 2414-21. 22. Beek AM, Khl HP, Bondarenko O, Twisk JW, Hofman MB, van Dockum WG, et al. Delayed contrast enhanced magnetic resonance imaging for the prediction of regional functional improvement after acute myocardial infarction. J