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本文刊于：中华心血管病杂志,2023,51(12) : 1282-1289 作者: 蒋梦迪, 赵世华, 陆敏杰 单位：中国医学科学院 北京协和医学院 阜外医院磁共振影像科
摘要 射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）的发病率不断上升，约占所有心力衰竭病例的50%。在过去10年间，HFpEF的病理生理学、诊断方法以及预后预测等方面的进展促生了新的、有效的管理策略。2023年美国心脏病学会（ACC）发布了HFpEF的专家共识决策路径以指导HFpEF的管理，该文将从影像学角度重点对共识中HFpEF的诊治进行解读。 射血分数保留型心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF）是心力衰竭（简称心衰）的一种特殊类型，约占全部心衰的50%以上［1］。尽管HFpEF的发病率逐年上升，成为危害健康的重大问题，然而现阶段对其认识尚不充分，缺乏高质量的循证医学证据。2023年4月，美国心脏病学会（American College of Cardiology，ACC）发布了HFpEF管理的专家共识决策路径（以下简称新版共识）［2］，本文将结合新版共识重点解读无创影像学在诊断及评估HFpEF方面的价值，以促进本领域同行交流。 新版共识沿用了2022年美国心脏协会（American Heart Association，AHA）/ACC/美国心衰学会（Heart Failure Society of America，HFSA）心衰管理指南［3］中的定义：HFpEF首先应满足心衰的定义，即需要有心脏结构和（或）功能异常引起的心衰症状和（或）体征，并且至少满足以下1项：（1）利钠肽升高，（2）存在心原性肺循环或体循环淤血的客观证据。在此基础上左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）≥50%。此外，新版共识强调HFpEF的诊断应先除外表现为类似心衰症状且LVEF正常的疾患，包括非心原性疾病（肾或肝脏疾病）和心原性疾病（浸润性心肌病、肥厚型心肌病、心脏瓣膜病、心包疾病或高输出量性心衰）。1.确定射血分数阈值：新版共识采用了目前公认的50%为HFpEF的诊断阈值［4, 5］。LVEF在40%和50%之间的心衰则为射血分数轻度降低型心衰。需要注意的是，LVEF是动态变化的，可能会随有效治疗、疾病持续时间或再次暴露于有害因素而改善或恶化。如果患者既往LVEF≤40%，后续随访即使射血分数改善至≥50%，也应归为射血分数改善型心衰，而非HFpEF。随着有关心衰分类的新研究的开展，HFpEF的诊断阈值也将会动态调整。2.使用正确术语：HFpEF最早被称为舒张性心衰［6］，是因为HFpEF患者多数存在左心室心肌顺应性降低、僵硬度增加导致的左心室舒张功能不全，但是越来越多的证据表明HFpEF也存在一定程度的收缩功能异常［7, 8］，因此HFpEF并不等同于舒张性心衰。3.诊断模式复杂：HFpEF是一种复杂的心血管综合征，因此缺乏单一的确诊模式，目前诊断的关键是利用各种检查除外HFpEF类似疾病，它们可能表现出肺循环和体循环淤血和（或）呼吸困难症状、运动不耐受或射血分数保留的心室充盈。HFpEF类似疾病具有独特的病理生理机制，如果不考虑这些额外的诊断可能会错过及时有效的治疗。由于心衰的症状和体征多变且缺乏特异性检查来明确诊断，目前对不明原因呼吸困难患者主要采用HFA-PEFF和H2FPEF两个评分系统来辅助临床诊断HFpEF。HFA-PEFF评分系统［9］由欧洲心脏病学会心衰委员会提出，共包含4步。第1步，根据患者的症状、体征、有无共患疾病（如高血压、肥胖、糖尿病、心房颤动等）、有无引起HFpEF的危险因素和常规检查（包括利钠肽、心电图和超声心动图）等初始检查结果，确定可能有心衰的患者。第2步，根据超声心动图和利钠肽检查结果进行评分（表1）。第3步，对诊断不明确的病例进行功能检查，包括使用运动负荷超声心动图进行舒张期负荷试验，必要时进行有创血流动力学检查。第4步，确诊HFpEF后寻找可能的病因，如心肌异常、瓣膜或结构性疾病、心包疾病、严重贫血等高输出量状态、肾衰等液体超负荷状态、心律失常等，其检查手段包括心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）成像、心内膜活检、CT、放射性核素成像、基因检测、特异性的实验室检查等。
（点击查看大图） HFA-PEFF评分系统中包含利钠肽，评估时应当注意其局限性。尽管心室充盈压力处于较高水平，但肥胖患者的利钠肽水平较低（甚至正常），这可能导致肥胖患者容易漏诊HFpEF［10］。除肥胖和心衰外，心房颤动、性别、年龄和肾功能均可影响利钠肽水平。因此利钠肽水平升高支持诊断，但水平正常不能排除HFpEF。此外，舒张功能负荷试验或有创血流动力学检查在临床的实用性也限制了HFA-PEFF评分的应用。基于临床和超声心动图参数的H2FPEF评分（表2）［11］则相对简单得多，该评分系统强调了在诊断HFpEF时临床背景和危险因素的重要性，得分≥6高度提示HFpEF。
（点击查看大图） 在不明原因呼吸困难的患者中HFA-PEFF评分和H2FPEF评分诊断HFpEF的特异性均较高，但H2FPEF评分输入变量较少且敏感性和准确性较高［12］，因此新版共识认为在临床实践中H2FPEF评分可能更实用。无论采用哪一评分系统，对于处于中间评分者，进一步检查除外HFpEF类似疾病尤为重要。新版共识推荐HFpEF的诊断路径侧重于寻找患者呼吸困难和水肿的原因，排除非心脏原因后评估患者是否符合心衰定义，接着排除HFpEF类似疾病后应用H2FPEF评分诊断HFpEF或确定下一步检查手段。 1.HFpEF类似疾病：不应假定所有呼吸困难、水肿和射血分数保留的患者均为HFpEF，而应根据临床及影像表现对这些患者进一步评估，以确定特定的心脏或非心脏原因。HFpEF类似疾病的识别将指导精准的诊断路径，有助于及时转诊以优化资源利用，从而达到以疾病为导向的定向治疗。HFpEF类似的非心脏疾病包括肾衰竭或肾病综合征、肝功能衰竭或肝硬化、贫血、伴有外周水肿的严重肥胖、伴或不伴有肺原性心脏病的肺部疾病、原发性肺动脉高压和慢性呼吸衰竭通气不足综合征。对这些患者可以进行尿液分析（评估蛋白尿）、腹部超声（评估肝硬化），以及胸部影像学检查、肺活量测定和动脉血气评估来寻找呼吸困难或水肿的原因。 HFpEF类似的心脏疾病包括浸润性心肌病、肥厚型心肌病、淀粉样变性、心脏瓣膜病或心包疾病。病史和体格检查以及超声心动图可提示右心衰、肺动脉高压和瓣膜性心脏病等情况，或怀疑其他心肌或心包异常需要进一步检查。CMR可以鉴别诊断浸润性或肥厚型心肌病以及提示心包疾病的存在。在某些情况下，部分患者可能需要进一步完善血管造影、心内膜活检或其他系统性检查。各种HFpEF类似疾病的临床线索和诊断检查的总结见表3。 
（点击查看大图） 2.性别在HFpEF诊断中的特殊性：HFpEF诊断具有性别差异，女性患者往往呼吸困难更严重、健康状况更差。与男性相比，女性HFpEF患者的超声心动图检查结果显示其左心室向心性重塑更明显、舒张期僵硬度更大、左心室体积更小、LVEF相对更高［13］。因此，射血分数介于50%~55%在女性中可能是异常的，男女采用同一阈值可能会低估女性患者左心室功能障碍。 1.心血管影像成像技术：心血管影像学是评估心衰的基础，无创心功能容量评估虽然必不可少，新兴技术提供的血流动力学和组织特征评估在临床实践中也愈发重要（表4）。
（点击查看大图） 容积表征（包括心室舒张末/收缩末容积、射血分数等）是最常用的评估指标，被用于各阶段心衰的诊断、心功能的监测以及器械治疗的选择。二维超声心动图是临床测量容积表征的一线检查，然而其在测量的准确性和重复性方面存在不足，使用机器学习算法或自动化的三维超声心动图和CMR极大地提高了测量的精度和可重复性［14］。 由于心室-动脉存在耦合关系，血流和压力表征可以为心脏舒张功能评估提供依据。超声心动图评估的舒张期参数是左心室充盈压的间接标志，但是目前尚无特异的指标可以单独评估，需要多项参数综合评估［15］。超声心动图反映舒张功能不全最常用的指标是E/e′，即组织多普勒成像测量的二尖瓣早期血流速度与二尖瓣环早期舒张速度之比，其他指标包括室间隔或侧壁e′和三尖瓣反流速度，这些参数在呼吸困难的患者中具有广泛的诊断和预后价值。此外，有研究表明CMR在评估心脏舒张功能方面与超声心动图的一致性非常高［16］。 组织追踪获得的心肌形变已在超声心动图和CMR中得到广泛研究，为心衰的病理生理学提供了独特的见解［17］。研究显示纵向应变异常是心室功能障碍的早期表现，在普通人群早期心功能不全的检测、HFpEF的诊断、化疗诱导的心脏毒性评估等方面优于射血分数。斑点追踪超声技术测定的整体纵向应变可以定量评估心肌的收缩能力，有助于左心室肥厚的鉴别诊断，已被多项指南推荐为评估左心室功能障碍的指标［3，18］。CMR测量的应变可以量化心肌收缩的不同步性以及预测非缺血性心肌病合并心衰患者发生不良心血管事件的风险［19, 20］。心脏CT评估心肌应变的可行性已经得到了验证，其诊断能力可与超声心动图斑点追踪技术相媲美［21］。 科学技术的快速发展和临床研究的大力推动使得所有成像方式的无创组织表征工作取得了长足的进展，其中包括超声心动图、放射性核素成像、心脏CT和CMR。（1）超高速心脏剪切波超声成像技术可以对心肌硬度进行评估，提供HFpEF的组织学特性，有助于鉴别诊断［22］。（2）钙离子放射性核素扫描诊断转甲状腺素心脏淀粉样变性具有较高的特异性和敏感性，改变了以往心脏淀粉样变性的诊断方法［23］。心脏中的许多关键分子已被标记，包括心肌交感神经支配因子、炎症/抗炎症反应因子以及静息和心肌应激期间的代谢前体和副产物等，这些分子成像在细胞水平提升了对心衰的认识，为心血管疾病的早期诊断和治疗提供良好的方案［24］。（3）CMR能够通过钆对比剂延迟强化（late gadolinium enhancement，LGE）的存在、范围和分布来检测替代性纤维化，鉴别HFpEF与扩张型心肌病、高血压、糖尿病及淀粉样变性等心肌病。定量参数映射技术可以表征替代性纤维化之外的异常心肌，如T1 mapping和细胞外容积（extracellular volume，ECV）可反映弥漫性间质纤维化程度，在浸润性疾病、炎症和急性心肌梗死中均可见细胞外间质容积增大［25］；T2和T2* mapping技术可以提供心肌水肿和炎症、铁超载和出血等信息［26］。（4）心脏CT广泛用于冠状动脉疾病和瓣膜功能障碍的研究，也能够作为组织表征的成像工具进行瘢痕心肌成像以及ECV推导［27］。 快速的技术发展为心脏成像评估带来一些创新：从二维超声容积评估转向更精确和可重复的三维超声容积评估；通过最近发展起来的磁共振成像技术获得更多的组织表征；从有创到新型无创混合技术测量心肌血流；以人工智能为工具实现从结构成像到分子成像的跨越。心血管影像还在继续发展，将多模态的心脏成像方式纳入日常实践将有助于提高心衰患者管理的质量。 2.心血管影像评估与优选策略：随着多模态心血管成像技术的出现，心衰患者的影像学评估也由传统常规超声及X线检查逐渐转向以前两者为基础，CT、CMR及放射性核素成像等多种影像学模式为补充的立体评价体系。不同心血管影像学技术各有侧重，评价心脏结构、功能及心肌代谢水平方面亦各有千秋。各项影像学评估与优选策略总结见表5。 
（点击查看大图） 胸部X线是评估有心衰体征和症状患者的常规影像学检查，除评估肺静脉淤血、胸腔积液、间质性或肺泡性肺水肿、心影增大外，还可用于呼吸道疾病的鉴别诊断，但不论胸部X线正常与否均需要开展进一步评估。超声心动图操作简便、无电离辐射、临床适用范围广泛，因此是评估疑似心衰患者的首选检查。它可以提供有关心脏结构和功能的信息，并初步评估心肌、心脏瓣膜和心包的异常。心脏结构和功能的量化评估包括LVEF、心室尺寸和容积、心室几何形状和局部室壁运动［28］。超声心动图还能提供左心室充盈压和左心房压，三尖瓣反流梯度结合下腔静脉呼吸时管径的变化能反映肺动脉收缩压和中心静脉压。运动时出现的舒张功能障碍可采用负荷运动试验确认。心肌形变指标如整体纵向应变，可识别左心室收缩功能障碍，这与发生心衰或心衰复发住院的高风险有关［29］。右心室大小和功能、心房大小和所有瓣膜的评估也有助于发现解剖和血流异常。连续超声心动图可以评估射血分数、结构重塑和瓣膜功能的变化，但不推荐在病情稳定的患者中常规开展。对于症状或体征出现不明原因明显变化的患者，超声心动图可以提供重要信息，如心室或瓣膜功能恶化。一部分患者在接受基于循证医学的治疗、血运重建和器械治疗后也可能出现心室反向重构、LVEF和瓣膜功能改善，对于这些患者重复评估LVEF和心室重构是必要的。心肌梗死后40 d，血运重建术后90 d，指南指导的药物治疗后90 d重新评估射血分数有助于确定患者是否适合植入心律转复除颤器或心脏再同步化治疗；接受可能损害心肌的治疗（如化疗）的患者应重复监测左心室功能。如果超声心动图不能明确诊断，可以采用其他无创成像方法。虽然心电门控心脏CT和核素检查也可用于评估心脏结构与功能，但无论从准确性还是生物安全性角度而言，CMR是首选的备选无创影像学检查。CMR是评估左心室容积、质量和射血分数的金标准［30］。除了准确且可重复地评估这些指标外，CMR最重要的价值在于心肌组织特征评估，这是超声心动图等其他影像学所无法比拟的。T1 mapping检测急性心肌炎已经纳入了新的Lake Louise标准［31］。ECV可以被用于量化淀粉样变性患者的心脏淀粉样沉积，并评估治疗反应［32］。T2* mapping有助于诊断各类原因所致的心肌铁沉积，包括血色素性心肌病、地中海贫血长期输血以及心肌内出血等［33］。总之，有别于超声心动图检查受限于毗邻解剖结构，CMR固有的较高的软组织分辨率和空间分辨率使其成为HFpEF诊断和鉴别诊断的重要无创影像学模式。冠心病是HFpEF的潜在原因之一。超声心动图或核医学的负荷成像可以帮助诊断阻塞性冠心病患者［34, 35］。冠状动脉CT血管成像除了可以评估冠状动脉外，还可以检测瓣膜钙化，并评估左心室功能以及心外膜脂肪组织的存在和变化［36］。CMR在评估缺血和瘢痕组织方面具有独特优势，如LGE显示的与冠状动脉供血匹配的强化心肌节段可特异性识别冠心病引起的心衰［37］；对心室大小和几何形状、瘢痕心肌和瓣膜功能不全的综合评估有助于选择合适的患者进行冠状动脉和瓣膜介入治疗［38］。代谢显像可判断心肌存活情况。对心衰合并冠心病的患者，在决定行血运重建前，可考虑用心脏影像学检查（CMR、负荷超声心动图、放射性核素成像）评估心肌缺血和心肌存活情况。在病情改变或治疗干预的情况下，心血管成像检查的随访对患者的治疗反应、疾病进展评估有重要意义。随着心血管影像学新技术的不断发展，它们在心衰诊治决策中扮演着越来越重要的角色。多模态精准诊疗是心血管影像的发展方向，临床医师需要综合影像学信息、患者病史和临床表现，全面评估患者心衰类型、病因和合并症，以更好地制定临床策略，改善患者预后。心衰合并症会对患者的病理生理、症状以及临床结局产生重要影响。因此，HFpEF的管理首先围绕合并症进行，包括高血压、糖尿病、肥胖、心房颤动、冠状动脉疾病、慢性肾脏疾病和阻塞性睡眠呼吸暂停。非药物治疗包括运动和减重及使用无线植入型肺动脉监测器；药物治疗包括应用襻利尿剂、钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂、盐皮质激素受体拮抗剂、血管紧张素受体脑啡肽酶抑制剂和血管紧张素受体拮抗剂。由于HFpEF人群的异质性，HFpEF的管理涉及初级保健、全科医生和心血管专科医生的协调配合。当非心血管专科医生遇到患者出现以下情况时应尽早将其转诊至心衰专科：（1）合并症控制不佳（如高血压、冠状动脉疾病、心房颤动和肾功能不全）；（2）怀疑存在HFpEF类似疾病且需要特殊处理（例如肥厚型心肌病或心脏淀粉样变性）；（3）HFpEF病情恶化（需要住院治疗、利尿剂需求增加、出现难治性心衰症状）。新版共识围绕HFpEF的需求提供了结构化的决策路径、并发症的多学科管理、最新的药物和非药物治疗。其中，治疗的前提是准确的诊断，因此包括超声心动图、CMR、核素、CT等多模态成像在内的心血管影像在HFpEF的诊断及临床管理中至关重要。国内相关医疗机构应结合本单位无创影像学开展情况，参考新版共识推荐，重视并发挥无创影像学在HFpEF诊治中的作用，为HFpEF患者的精准诊断与治疗及改善预后发挥最大价值。利益冲突所有作者声明无利益冲突 
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