心脏磁共振评价恶性肿瘤免疫检查点抑制剂心脏系统免疫相关不良反应中国专家共识
一、引言
免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICIs)在恶性肿瘤治疗领域取得了重大突破,显著改善了众多患者的预后。这类药物通过重新激活效应 T 细胞,使其恢复对肿瘤细胞的杀伤功能,从而展现出强大的抗肿瘤作用。然而,随着 ICIs 的广泛应用,其引发的免疫相关不良事件(immune-related adverse events, irAEs)逐渐受到关注。
irAEs 可累及全身多个系统,发生率最高可达 80%。其中,心脏系统的 irAEs 虽然总体发生率相对较低,但因其较高的致死率而不容忽视。心脏 irAEs 包括心肌炎、心包炎、心包积液、心律失常和心力衰竭等多种表现形式。心肌炎作为心脏系统 irAEs 中最为严重的类型,多见于联合免疫疗法,在抗 PD-1 或抗 PD-L1 单药治疗中也时有发生,而在 CTLA-4 单药治疗中相对少见。
心脏磁共振成像(cardiovascular magnetic resonance, CMR)凭借其高敏感度和高分辨率的特性,在检测和评估心脏系统 irAEs 方面发挥着至关重要的作用。它不仅能够清晰显示心脏的解剖结构和功能状态,还能提供有关心肌组织特征的详细信息,对于早期诊断和准确评估心脏毒性损伤具有不可替代的价值。然而,目前国内在运用 CMR 评价 ICIs 相关心脏系统 irAEs 方面,缺乏统一且规范的共识,这在一定程度上导致了临床实践中诊断和治疗方案的差异。为了填补这一空白,提高我国在该领域的诊疗水平,中华医学会放射学分会分子影像学组、磁共振学组、心胸学组与《磁共振成像》编委会携手合作,组织相关领域专家,经过广泛查阅文献、深入研讨,制定了本共识,以期为影像和临床医生提供科学、权威的指导,推动 CMR 在 ICIs 相关心脏系统 irAEs 诊疗中的规范化应用。
二、心脏系统 irAEs 的发病机制与临床表现
(一)发病机制
目前研究认为,ICIs 相关心脏毒性的发生可能与以下机制有关:心肌和肿瘤 T 细胞为同一克隆起源,肿瘤和心肌细胞之间存在共享的表位。同时,心脏细胞表面可能表达 PD-1 和 CTLA-4 等免疫检查点,在心肌超载、缺血和左心室肥厚等情况下,心肌细胞中 PD-L1 的表达会进一步增加。当患者接受 ICIs 治疗时,免疫系统可能将心肌细胞误认作异常细胞,进而发动免疫攻击,最终导致心肌损伤。在 irAEs 的心肌炎患者中,约 19% 合并心律失常,16% 合并心衰;约 46% 的患者合并其他系统 irAEs,其中最常见的是自身免疫性肌炎(29%)和肝炎(21%)。这表明 ICIs 引发的免疫反应具有系统性和复杂性,不同系统之间可能相互影响。
(二)临床表现
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心肌炎:患者可能出现胸痛、呼吸困难、乏力、心悸等症状,严重时可进展为心力衰竭、心源性休克甚至猝死。部分患者可能伴有发热、关节痛等全身症状,以及其他系统 irAEs 的表现,如肌炎导致的肌肉无力、肝炎导致的黄疸等。
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心包疾病:主要表现为心包积液,患者常出现呼吸困难,严重时可发生心包填塞,危及生命。此外,还可能伴有胸痛、咳嗽、吞咽困难等症状。
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心律失常:可表现为各种类型的心律失常,如室性心律失常、房室传导阻滞等。患者可能出现心悸、头晕、黑矇甚至晕厥等症状。
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心力衰竭:患者可出现呼吸困难、乏力、水肿等典型的心衰症状,活动耐力下降,严重影响生活质量。
由于心脏系统 irAEs 的临床表现缺乏特异性,容易与肿瘤本身进展、其他心血管疾病或 ICIs 的其他不良反应相混淆,因此需要借助敏感且特异的检查手段进行准确诊断。
三、心脏磁共振成像在心脏系统 irAEs 中的应用价值
(一)技术优势
CMR 具有多参数、多序列成像的特点,能够从多个角度对心脏进行全面评估。其无电离辐射,对人体安全,且软组织分辨率高,可清晰显示心脏的解剖结构、心肌厚度、室壁运动以及心脏瓣膜的功能等。此外,CMR 还能通过特定序列反映心肌组织的水肿、出血、纤维化等病理改变,为诊断心脏系统 irAEs 提供丰富的信息。
(二)诊断标准与参数
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心肌水肿:T2WI 序列上心肌信号增高,提示心肌水肿。T2 mapping 技术可定量测量心肌 T2 值,正常心肌 T2 值通常在一定范围内,当 T2 值升高超过正常范围时,提示心肌水肿。在 ICIs 相关心肌炎患者中,研究发现部分患者的心肌 T2 值明显升高,这为心肌水肿的诊断提供了客观依据。
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心肌纤维化:钆延迟强化(late gadolinium enhancement, LGE)技术是检测局限性心肌纤维化的 “金标准”。在 LGE 序列上,纤维化区域表现为延迟强化信号。然而,研究表明 ICIs 相关心肌炎不像病毒性心肌炎那样广泛存在 LGE,可能仅表现为局灶性或散在的强化。因此,在评估 ICIs 相关心肌炎时,不能仅依赖 LGE,还需结合其他参数。Native T1 mapping 技术可反映心肌组织的固有特性,在 ICIs 相关心肌炎患者中,Native T1 值常升高,这种较高的异常 T1 值发生率可能反映了心肌炎导致的广泛心肌损伤及早期心肌纤维化。
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心脏功能评估:CMR 可通过电影序列准确测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、左心室舒张末期容积(left ventricular end - diastolic volume, LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricular end - systolic volume, LVESV)等心脏功能参数。在心脏系统 irAEs 患者中,这些参数可能发生改变,如 LVEF 降低提示心功能受损,LVEDV 和 LVESV 的变化可反映心室的扩张或收缩情况。
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心包积液:CMR 能够清晰显示心包积液的存在、量的多少以及分布情况。在 T1WI 和 T2WI 序列上,心包积液表现为心包腔内的液体信号,T2WI 上积液信号通常较高。通过测量心包积液的厚度和范围,可为临床诊断和治疗提供重要参考。
四、心脏磁共振检查方案
(一)检查时机
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基线检查:对于计划接受 ICIs 治疗的患者,建议在治疗前进行一次基线 CMR 检查,以获取患者治疗前的心脏结构和功能信息,作为后续对比的基础。
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治疗期间监测:在 ICIs 治疗过程中,应根据患者的具体情况进行定期监测。对于高风险患者,如联合免疫治疗、既往有心血管疾病史或存在其他 irAEs 的患者,建议每 3 - 6 个月进行一次 CMR 检查;对于低风险患者,可适当延长检查间隔时间。若患者在治疗期间出现可疑心脏系统 irAEs 的症状或体征,如胸痛、呼吸困难、心悸等,应及时进行 CMR 检查。
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治疗后随访:ICIs 治疗结束后,仍需对患者进行随访。一般建议在治疗结束后 3 - 6 个月进行一次 CMR 检查,观察心脏情况是否稳定,有无迟发性心脏毒性出现。对于治疗期间出现心脏系统 irAEs 的患者,随访时间应适当延长,密切观察病情的转归。
(二)检查序列
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黑血序列:如 T1WI、T2WI 等,用于显示心脏的解剖结构,观察心肌厚度、室壁形态以及心包情况等。T2WI 可初步判断心肌是否存在水肿,水肿心肌在 T2WI 上表现为高信号。
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亮血序列:如电影序列,采用快速梯度回波或平衡稳态自由进动技术,可动态观察心脏的收缩和舒张功能,测量 LVEF、LVEDV、LVESV 等参数。电影序列对于评估心脏整体运动功能和瓣膜功能具有重要价值。
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T1 mapping 序列:包括 Native T1 mapping 和对比剂增强后的 T1 mapping。Native T1 mapping 可反映心肌组织的固有特性,用于检测心肌水肿、纤维化以及细胞外容积(extracellular volume, ECV)的改变。对比剂增强后的 T1 mapping 可进一步提高对心肌病变的诊断准确性,有助于区分不同类型的心肌损伤。
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T2 mapping 序列:通过测量心肌 T2 值,定量评估心肌水肿程度。T2 mapping 技术在检测早期心肌水肿方面具有较高的敏感性,对于 ICIs 相关心肌炎的早期诊断具有重要意义。
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钆延迟强化(LGE)序列:静脉注射对比剂后,延迟一定时间进行扫描,可显示心肌纤维化区域。LGE 序列是诊断心肌纤维化的重要手段,但在 ICIs 相关心肌炎中,其表现可能不典型,需结合其他序列综合判断。
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相位对比成像(phase contrast imaging, PC - MRI):可用于测量心脏血流速度和流量,评估心脏瓣膜功能以及有无异常分流等情况。在心脏系统 irAEs 患者中,PC - MRI 有助于发现潜在的血流动力学改变。
(三)检查参数优化
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层厚:一般选择 5 - 8mm,以确保能够清晰显示心脏结构,同时避免部分容积效应。对于需要重点观察的区域,如心肌病变部位或心包,可适当减小层厚。
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矩阵:采用合适的矩阵大小,以提高图像空间分辨率。一般建议矩阵不低于 256×256,可根据设备性能和检查需求进行调整。
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扫描视野(field of view, FOV):应足够覆盖整个心脏及周围相关结构,避免遗漏病变。通常 FOV 在 30 - 40cm 左右,可根据患者体型进行适当调整。
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扫描时间:在保证图像质量的前提下,尽量缩短扫描时间,以提高患者的舒适度和配合度。对于儿童或不能配合长时间检查的患者,可采用快速扫描序列或适当使用镇静药物。
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对比剂使用:在进行 T1 mapping 和 LGE 序列检查时,需要静脉注射对比剂。常用的对比剂为钆剂,剂量一般为 0.1 - 0.2mmol/kg 体重。注射对比剂时应注意速度和压力,避免外渗。注射后应根据不同序列的要求,把握好扫描时间,以获得最佳的图像效果。
五、心脏磁共振诊断报告规范
(一)报告内容
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患者基本信息:包括姓名、性别、年龄、住院号、检查日期等,确保信息准确无误,便于临床医生查阅和追踪患者资料。
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检查技术与方法:详细描述本次 CMR 检查所采用的序列、参数以及对比剂使用情况等,使临床医生了解检查的完整性和可靠性。例如,应说明是否进行了 T1 mapping、T2 mapping、LGE 等关键序列检查,对比剂的种类、剂量和注射方式等。
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解剖结构:描述心脏各腔室的大小、形态,心肌厚度是否均匀,有无增厚或变薄区域,室壁运动是否协调,瓣膜结构和功能是否正常,心包有无增厚或积液等。如 “左心室腔大小正常,室壁厚度均匀,未见增厚或变薄,室间隔与左室后壁运动协调,二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣和肺动脉瓣形态及开闭功能未见明显异常,心包未见增厚,心包腔内未见明显积液信号”。
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功能参数:准确报告 LVEF、LVEDV、LVESV 等心脏功能参数的测量结果,并与正常参考值进行对比。例如,“左心室射血分数(LVEF)为 60%(正常参考值:50% - 70%),左心室舒张末期容积(LVEDV)为 120ml(正常参考值:男性 80 - 160ml,女性 70 - 140ml),左心室收缩末期容积(LVESV)为 48ml(正常参考值:男性 20 - 50ml,女性 15 - 40ml)”。
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心肌水肿:描述 T2WI 和 T2 mapping 序列上心肌信号的改变情况,是否存在心肌水肿,以及水肿的范围和程度。如 “T2WI 示左心室下壁心肌信号稍增高,T2 mapping 测量该区域心肌 T2 值为 60ms(正常参考值:45 - 55ms),提示左心室下壁心肌水肿”。
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心肌纤维化:报告 LGE 序列上是否存在延迟强化信号,强化的部位、形态和范围。对于存在强化的区域,应结合 Native T1 mapping 等序列进一步分析其性质。如 “LGE 序列示左心室前壁心尖段见斑片状延迟强化信号,Native T1 mapping 示该区域 T1 值升高,考虑心肌纤维化”。
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其他异常:如发现心肌内异常信号、出血等情况,应详细描述其位置、形态和信号特点。
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诊断结论:根据上述检查结果,给出明确的诊断结论。对于存在心脏系统 irAEs 的患者,应明确诊断类型,如 “ICIs 相关心肌炎,累及左心室下壁”;对于未发现明显异常的患者,应报告 “心脏磁共振未见明显异常,建议结合临床随访”。同时,对于诊断不明确但存在可疑异常的情况,应在结论中说明,并提出进一步检查或随访的建议。
(二)报告书写注意事项
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语言简洁明了:报告内容应简洁、准确,避免使用过于复杂或生僻的词汇,使临床医生能够快速理解检查结果。
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术语规范统一:使用规范的医学术语描述心脏结构、功能和病变,确保不同医院、不同医生之间能够准确交流。对于一些特殊的序列或参数,应在报告中适当解释其含义。
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对比分析:若患者有既往 CMR 检查结果,应在报告中进行对比分析,观察心脏结构、功能和心肌组织特征的动态变化情况。如 “与 [具体日期] 前 CMR 检查相比,本次检查示左心室射血分数由 55% 下降至 50%,左心室下壁心肌水肿范围较前稍有扩大”。
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临床相关性:在报告中应适当提及患者的临床症状、病史以及 ICIs 治疗情况,以增强报告的临床相关性。例如,“患者为 [肿瘤类型] 患者,目前正在接受 [ICIs 药物名称] 治疗,出现胸痛、心悸症状 1 周,本次 CMR 检查发现……”。
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审核与签字:诊断报告应由具有资质的影像科医生审核并签字,确保报告的准确性和可靠性。对于疑难病例,可组织科室内部讨论或请相关专家会诊后再出具报告。
六、心脏磁共振在心脏系统 irAEs 监测与治疗中的应用
(一)治疗前风险评估
通过基线 CMR 检查,获取患者心脏结构和功能的基础信息,结合患者的年龄、性别、心血管疾病史、肿瘤类型及分期等因素,对患者在 ICIs 治疗过程中发生心脏系统 irAEs 的风险进行评估。对于存在心脏结构或功能异常,如左心室肥厚、心肌病、冠心病等,以及年龄较大、合并其他慢性疾病的患者,发生心脏系统 irAEs 的风险相对较高,应在治疗过程中加强监测。
(二)治疗期间监测与疗效评估
在 ICIs 治疗期间,定期进行 CMR 检查,监测心脏结构、功能和心肌组织特征的变化。若患者出现心脏系统 irAEs 的症状或体征,及时进行 CMR 检查,有助于早期诊断和及时干预。通过对比治疗前后的 CMR 图像和参数,评估治疗效果。例如,在给予糖皮质激素等治疗后,若 CMR 显示心肌水肿减轻、LGE 范围缩小、心脏功能改善,提示治疗有效;反之,若病变持续进展,可能需要调整治疗方案。
(三)治疗后随访与预后判断
ICIs 治疗结束后,通过 CMR 随访观察心脏情况,判断是否存在迟发性心脏毒性。对于治疗期间发生心脏系统 irAEs 的患者,随访 CMR 可评估病情的恢复情况,判断预后。如心肌纤维化是否改善,心脏功能是否恢复至正常水平等。持续存在的心肌病变或心脏功能异常可能提示预后不良,需要进一步的治疗和管理。
七、多学科协作在心脏系统 irAEs 诊疗中的重要性
心脏系统 irAEs 的诊疗需要影像科、肿瘤科、心内科、风湿免疫科等多学科团队的协作。影像科医生通过 CMR 检查提供准确的影像学诊断,为临床治疗提供重要依据;肿瘤科医生负责制定 ICIs 治疗方案,并在治疗过程中密切观察患者病情变化,及时发现心脏系统 irAEs 的线索;心内科医生对心脏系统 irAEs 进行诊断和治疗,制定个性化的治疗方案,如使用糖皮质激素、免疫球蛋白等药物,以及处理心律失常、心力衰竭等并发症;风湿免疫科医生协助评估患者的免疫状态,参与制定免疫调节治疗方案。多学科团队定期进行病例讨论,综合分析患者的临床症状、影像学表现、实验室检查结果等,共同制定最佳的诊疗策略,提高患者的治疗效果和生存率。
八、局限性与展望
尽管 CMR 在评价 ICIs 相关心脏系统 irAEs 方面具有重要价值,但目前仍存在一些局限性。例如,CMR 检查费用相对较高,检查时间较长,部分患者可能因身体状况或幽闭恐惧症等原因无法耐受;一些特殊序列的成像质量受多种因素影响,如患者的呼吸运动、心脏搏动等,可能导致图像伪影,影响诊断准确性;对于 ICIs 相关心脏系统 irAEs 的一些特殊病理改变,CMR 的诊断特异性