心脏磁共振成像（CMR）作为心脏结构和功能评估的“金标准”，尤其通过cine序列准确测量心室容积和收缩功能，广泛应用于临床诊断与随访。然而，传统的图像侧重于几何和功能指标，未能充分挖掘心肌内部细微组织结构信息。

纹理分析（TA）属于影像组学范畴，通过定量图像灰度变化及空间分布模式，反映组织的微观异质性及病理特征。肿瘤影像中TA的广泛应用赋予其在心脏疾病鉴别的潜力，包括对急慢性心肌损伤、心肌炎、心肌病的识别。然而，心脏MRI TA的实用性受诸多因素干扰，如扫描相位选择、ROI大小差异、观察者重复性等，且大量纹理变量使结果解释复杂。因此，探索健康个体心肌纹理的正常生物学变异及其影响因素，是纹理分析临床应用的关键前提。

近日，发表在European Radiology杂志的一项创新性研究，系统评估了基于非对比cine心脏MRI的左心室（LV）心肌纹理分析在健康人群中的表现特点。本研究主要围绕纹理分析的稳定性与生理学意义展开，探索了心肌纹理特征与年龄、性别、心脏收缩-舒张相位及心肌区域之间的关系。通过严格排除受ROI大小和观察者变异影响的特征，研究确定了15个高稳定性参数，并展示了纹理分析可无创评估健康心肌的潜在应用价值。

ROI设计及纹理特征提取

在每位心脏的中短轴层面，针对ED与ES阶段定义三种ROI：

• 整个心肌壁（全壁ROI）
• 隔间壁ROI
• 游离壁ROI

利用MaZda软件进行灰度归一化（灰度均值±3倍标准差），提取286个初始纹理特征。通过两阶段筛选，剔除了与形态学及波纹相关无关特征后，以及方向相关性处理，最终浓缩至50个2D纹理变量。

纹理特征筛选策略

ROI大小影响测试：挑选30名女性健康者，分别代表心肌质量极值段，评估ROI体积差异对纹理参数的影响。剔除3个与ROI大小高度相关的变量。

重复性测试：30名年轻志愿者双观察者、双时点评估纹理特征变化，筛选符合10%内重复系数（RMS CoV）及30%相对标准差（RSD）阈值的高稳定变量。

图：不同的ROI放置方法：a 原始的短轴舒张末期（ED）图像；b 在室间隔壁上放置的ROI；c 在侧壁上放置的ROI；d 包含整个短轴心肌壁的ROI。ROI，感兴趣区域；ED，舒张末期。

统计分析

采用SPSS 22.0，基于正态性检验选择合适的参数检验方法。纹理特征比较围绕心脏周期相位（ED vs ES）、性别、年龄分组及ROI区域展开分析。显著性阈值设为p<0.05。

研究结果

1. 纹理特征筛选与稳定性

• 初始286个变量精简至50个关键纹理特征。
• ROI大小相关变量剔除3个，剩余47个。
• 重复性良好的变量分别为15个（ED期）、13个（ES期）

2. 纹理特征在心脏不同相位与区域的差异

• 绝大多数纹理变量在ED与ES相较存在显著差异，尤其是隔间壁ROI对此差异的捕捉最为敏感。
• 隔间壁ROI在所有性别与年龄组中均显著区分ED与ES（p<0.05）。
• 游离壁纹理特征变化相对较小，稳定性较高，但对细微生理变化敏感度较差。

图：三个与ROI大小变化高度相关的TA变量

3. 性别差异

• ED期纹理变量中，全壁ROI有14个，隔间壁13个变量可明显区分男女（p<0.05）；ES期稍少。
• 男性心肌总体纹理值多表现为“均质度降低”及“纹理复杂度上升”，反映可能更大的纤维体积或结构差异。

4. 年龄差异

• 年龄在纹理特征上的区分力弱于相位和性别，但在ED期、全壁ROI下纹理分析较优。
• 游离壁对年龄纹理差异不敏感，隔间壁及全壁ROI更具判别力。
• 纹理变化趋势与年龄相关心肌生理变化（如间质重组、脂肪沉积）相符。

总之，本文针对心脏MRI纹理分析方法进行了系统的变量筛选与生理学验证，具有显著的创新与临床指导意义。研究在标准化的MR采集与后处理条件下，证实大部分纹理变量的稳定性及受ROI大小影响的稀缺性，加强了TA作为研究工具的信赖度。最重要的是，结果清晰表明舒张末期全壁ROI下的纹理特征，最能反映年龄和性别引起的正常心肌结构差异。这为未来基于影像组学的心肌组织定量研究提供了标准化框架，避免混杂因素的干扰。

原始出处

Tie P, Gandy SJ, Weir-McCall J, Houston JG. Cardiac left ventricular MRI texture analysis to derive texture characteristics of a healthy population: clinical implications. Eur Radiol. 2025. doi:10.1007/s00330-025-11848-y.

Tags： Eur Radiol：15 个高稳定性参数揭示，心脏 MRI 纹理特征在健康人群中的性别与相位差异