聚焦前沿 睿智分享：解讀美國《心血管磁共振專家共識》

曾蒙蘇，金 航

為進一步規(guī)范心血管磁共振(cardiovascular magnetic resonance，CMR)成像的臨床應用，美國心臟病學會基金會(ACCF)聯(lián)合ACR、AHA、NASCI和SCMR制定并頒布了《心血管磁共振專家共識》(以下簡稱《共識》)，其全文于5月17日在線發(fā)表于《循環(huán)》(Circulation)雜志，筆者擬對ACCF《共識》的重點內(nèi)容進行解讀，以期為國內(nèi)同行規(guī)范使用CMR提供借鑒，主要從以下從4個方面介紹該共識的主要內(nèi)容：CMR成像原理及特點、CMR對血管結構和功能的評估作用、CMR臨床應用、CMR的安全性。

1 CMR成像原理及特點

CMR是通過對靜磁場中的人體施加射頻脈沖，使人體組織中的氫質(zhì)子受到激發(fā)而產(chǎn)生磁共振現(xiàn)象，RF脈沖停止后，質(zhì)子在弛豫過程中感應MR信號，對MR信號進行接收、空間編碼和圖像重建等處理過程后，獲得MR圖像。CMR的突出優(yōu)勢是可以使用多種類型的脈沖序列，進行心臟解剖結構成像、組織結構判斷以及心血管功能分析。目前最常見的磁場強度為1.0 T，1.5 T以及3.0 T，一般來說，場強越高，所能達到的圖像空間分辨率也可以更高，心血管結構輪廓顯示更清晰，但是對于一些序列而言(如真實穩(wěn)態(tài)自由進動序列)，3.0 T磁敏感偽影干擾較明顯，對于掃描操作要求更高?！豆沧R》中提到完整的CMR組成單元，包含機房、操作室等5個部分，特別值得一提的是，CMR檢查室內(nèi)需要特殊的設備，可以在高場強下工作，監(jiān)測心率、血壓，給予CMR對比劑或相關藥物，這對于心血管患者的MR檢查，尤其是進行負荷實驗時，具有重要意義。綜合分析CMR的優(yōu)勢，《共識》將其總結為4個方面：首先，無電離輻射，不使用放射性同位素或碘對比劑，其創(chuàng)傷性最小，適合多次檢查進行療效隨訪評價；其次，可以任意方位成像；第三，CMR是多模式的成像設備，可評估包括心血管解剖結構及功能在內(nèi)的多種參數(shù)，可形象的稱為“一站式”檢查；第四，空間和時間分辨率均較高，可進行定量分析，包括心功能分析、梗死面積測量，血流測定等等。

2 CMR對血管結構和功能的評估作用

關于心血管形態(tài)的MR成像序列，大體上分為黑血和亮血兩種基本序列。使用自旋回波序列進行成像，利用血液的流空效應，心臟及大血管腔內(nèi)快速流動的血液呈無信號區(qū)，同管腔壁形成鮮明對比，稱為“黑血”技術，可用于多方面的評價，包括先心病、胸主動脈病變、心臟腫瘤、心包病變。與自旋回波“黑血”成像技術相反，利用梯度回波序列進行成像時，心臟大血管腔內(nèi)的血流表現(xiàn)為高信號，也稱為“亮血”技術，快速梯度回波序列對CMR檢查很重要，除了用于形態(tài)觀察外，包括電影MRI、心肌灌注成像、心肌活性成像在內(nèi)的多種技術均采用梯度回波序列。

電影成像技術(Cine MRI)是心血管MRI檢查的重要技術?！豆沧R》認為心臟電影成像可準確地測量射血分數(shù)、心室容積，被認為是評價心室容積和收縮功能的參考標準。由于Cine MRI獲取的多相多層圖像可以完整覆蓋整個心臟，且所提供的是三維數(shù)據(jù)，無需像心動超聲或心血管造影進行心臟容積計算時，須對心臟外形作出數(shù)學模式假定，也就是說，在心功能指標測定上MRI較心動超聲或心血管造影更具優(yōu)勢。心肌組織標記技術通過對心臟施加一系列網(wǎng)狀的飽和條帶脈沖，這些條帶將隨著心肌的收縮運動而發(fā)生形態(tài)改變，聯(lián)合使用電影掃描序列，可以提供更多的關于室壁運動的附加信息，可以比較客觀地評價心臟收縮和舒張時的室壁運動異常。

心臟MR波譜技術方面的應用多集中在含31P的化合物上，包括ATP、PCr和Pi等，其中ATP和PCr具有較重要的意義，因為心肌細胞的能量供應情況可由這些代謝產(chǎn)物的變化反映出來，《共識》認為目前心臟MR波譜技術還不能作為常規(guī)應用工具。由于心臟MR波譜技術需要硬件和軟件的支持，目前我們國內(nèi)在這方面研究尚較少。

相位對比血流分析技術可獲得血流流速和流量等動力學指標，在臨床上有一定的應用價值，目前臨床主要應用于主動脈病變(夾層、動脈瘤、縮窄)、肺動脈病變、冠脈橋血管及心臟瓣膜病變(狹窄、返流)的血流分析。

心肌灌注MRI功能成像主要采用對比劑團注首次通過法，目前臨床上應用最多的是利用對比劑T1增強效應的脈沖序列。《共識》指出，心肌灌注MRI需包含靜息和負荷狀態(tài)兩組掃描，常用藥物有腺苷和潘生丁，這樣CMR可獲得心肌血流灌注儲備情況，對于缺血性心臟病具有很高的診斷價值，也可用于冠脈支架術后患者的療效評價和隨訪。除了使用血管擴張劑的負荷灌注成像，在缺血性心臟病的診斷中，Cine MRI可在多巴酚丁胺藥物負荷下完成以提高檢出率，因為缺血區(qū)室壁節(jié)段運動異常是心肌缺血的一個早期征象。

磁共振血管成像(MRA)為無創(chuàng)性影像檢查，MRA針對不同部位的血管和要求，可采用多種方式，均可使用二維或三維數(shù)據(jù)采樣，如時間飛躍法(TOF)、相位對比法(PC)、磁共振對比劑增強MRA(CE MRA)、“黑血”序列管腔及管壁成像、高分辨率穩(wěn)態(tài)自由進動三維采樣成像。《共識》指出，目前MRA在某些部位已有較大的臨床應用價值或相對較成熟，主要包括頸動脈、主動脈、腎動脈和外周血管成像。

CMR具有另一個獨特的優(yōu)勢，就是可以利用質(zhì)子的T1、T2和T2*弛豫時間，進行心肌或血管組織定性。T1圖像常用于增強掃描分析，而T2和T2*圖像常用于非增強的掃描分析。如T2WI的CMR圖像對于局部心肌組織水含量增高非常敏感，T2*弛豫時間和心肌組織內(nèi)的鐵含量密切相關，成為鐵含量相關標記技術的基礎。注射釓對比劑數(shù)分鐘后，釓劑于壞死心肌或纖維化心肌組織間隙中聚集，其含量將超過正常心肌組織，CMR掃描時出現(xiàn)典型的“延遲強化”，心肌壞死瘢痕組織的透壁程度，關系到冠脈血管再通后心功能的恢復以及預后情況?！豆沧R》指出，除了心肌梗死灶引起的延遲強化外(通常心內(nèi)膜下分布為主)，還有其他強化形式，包括心外膜下分布、心肌壁中層的強化，這些被認為與心肌感染性疾病所致炎癥相關，心肌淀粉樣變性也可導致釓劑聚集引起延遲強化。

3 CMR臨床應用

《共識》對CMR的臨床應用作了較詳細的論述，涉及多個方面，包括心力衰竭、冠狀動脈疾病、缺血性心肌病、非缺血性心肌病和心肌炎、心臟瓣膜病變、心臟占位、縮窄性心包炎、先天性心臟病、肺動脈疾病、心房顫動、外周動脈、頸動脈、胸主動脈及腎動脈病變。心力衰竭患者，CMR可用于評價左右心室腔的大小和形態(tài)、收縮舒張功能，進行延遲增強掃描還有助于心力衰竭病因的診斷分析，雖然目前心臟MR波譜技術尚不成熟，《共識》認為波譜技術在評價心衰患者心肌代謝方面具有潛在的應用價值。

與其他血管成像相比，MR冠脈成像在技術上難度更高：冠脈管腔細小、走行紆曲，持續(xù)不斷的運動干擾(呼吸、心臟搏動)，受到周圍高信號的脂肪組織包繞。因此，CMR冠脈成像時需要應用心電門控減輕心臟搏動偽影，應用屏氣或?qū)Ш郊夹g控制呼吸偽影，需要應用脂肪抑制技術提高冠脈顯示清晰度，CMR冠脈成像的優(yōu)勢在于無電離輻射、可不使用對比劑成像，目前在評價冠脈起源變異、冠狀動脈瘤方面的應用較成熟，《共識》談到在評價冠脈管腔狹窄方面，目前CMR的研究資料基于具有高危險因素、擬行DSA檢查的人群，這些資料多來源于少數(shù)幾個專門的研究中心，而基于表現(xiàn)為胸痛進行篩查患者的研究資料尚欠缺，有些出色的專門學術機構，運用較成熟，已能夠用于冠脈多支病變患者的診斷，另外，由于嚴重鈣化會對冠脈CTA管腔狹窄程度判斷產(chǎn)生干擾，CMR在這方面具有一定的優(yōu)勢。

對于缺血性心臟病的評價，CMR可聯(lián)合應用負荷首過灌注、心功能分析以及延遲增強多種掃描技術，主要用于：評價可疑有缺血性心臟病，然而靜息ECG無異常發(fā)現(xiàn)或不能進行運動ECG檢查；用于冠脈介入治療之前的術前評估；患者預后評估。關于CMR心肌灌注掃描，特別值得一提的是，在臨床應用時，相關的醫(yī)師和技術人員需要接受適當?shù)呐嘤枺軌蜻M行負荷灌注掃描，才能獲得良好的診斷效果。低劑量多巴酚丁胺負荷實驗評價靜息狀態(tài)無收縮運動的節(jié)段，評估其收縮功能儲備情況，這對于冠脈再通后心室功能恢復的術前評估具有重要意義，該方法的安全性及有效性已有較多研究報道，重要的并發(fā)癥(如持續(xù)性室性心動過速)發(fā)生率少于0.1%，和心動超聲相似。負荷灌注及電影掃描對于評估患者的預后具有一定價值。CMR延遲增強掃描具有高空間分辨率和組織分辨率的優(yōu)勢，對于急慢性缺血導致的心肌壞死及纖維化，有助于確定其部位和大小，評價梗死灶的透壁程度，甚至可用于冠脈介入術后心肌微梗死灶的評估，這對于冠心病患者術前及預后評估均具有重要價值，另外，延遲增強掃描對于急性心梗后左室重構情況的評價也有一定價值。《共識》提及了MR波譜技術在診斷早期心肌缺血方面潛在的優(yōu)勢。

CMR可用于評估非缺血性心肌病患者，非缺血性心肌病包括遺傳性(肥厚型心肌病、致心律失常性右室心肌病、左室致密化不全等)、混合性(擴張型心肌病、限制型心肌病等)、獲得性(心肌炎等)，明確心肌病的病因?qū)τ谠\斷、治療及預后判斷均有重要價值，CMR作為一種無創(chuàng)性的檢查手段，可以確定心室腔的大小和結構、左右心室的收縮功能、灌注、組織構成情況，有助于病因分析診斷。CMR在顯示和分析這些心肌病變特異相關的組織方面，確實具有其獨特的優(yōu)勢，如顯示急性心肌炎水腫高信號、致心律失常性右室心肌病心肌組織脂肪化的檢測、心肌T2*定量分析和隨訪血色素沉著病患者、延遲增強顯示擴張型心肌病的纖維灶等。

CMR可用于心臟瓣膜病變患者的評估，分析瓣膜狹窄、返流、穿孔、贅生物以及人工瓣膜情況，除了分析瓣膜本身病變外，CMR還可用于評價瓣膜病變對左室功能造成的影響，包括左室收縮功能、心腔大小容積、心肌質(zhì)量、射血分數(shù)，這些數(shù)據(jù)對于治療方案的制定具有重要價值。目前國內(nèi)在這方面的臨床應用主要用心臟超聲進行診斷，CMR相對操作費時、較繁瑣。

CMR對于心臟占位性病變確實具有很高的診斷價值，可用于病變的定位、定性診斷，判斷其向外浸潤的情況，CMR掃描時可先使用黑血序列(包括T1WI和T2WI)進行多方位的掃描，然后使用電影掃描序列進行多軸位掃描，覆蓋全心，再需要進行增強掃描。

對懷疑有縮窄性心包炎患者進行CMR檢查，其優(yōu)勢在于兩個方面：直接顯示心包、測量其厚度；評價其帶來的病理生理改變。

關于CMR在先天性心臟病術前及術后中的應用，《共識》強調(diào)了3方面的內(nèi)容和優(yōu)勢：病變解剖的顯示(包括各房室和大血管的對接通聯(lián)關系)，病理生理改變(包括心臟和大血管的血流分析)，心室功能的分析(用于評價心臟代償情況)。CMR對于復雜性先心病的應用價值尤顯突出，由于復雜性先心病心室形態(tài)怪異，MRI評價心室(尤其是右心室)幾何形態(tài)及其功能要較其他影像技術更為準確。另外值得一提的是，對于小兒先心病患者，由于CMR沒有電離輻射，《共識》創(chuàng)作委員會認為，只要患者有斷層影像檢查的指征、且有專業(yè)人員進行操作分析時，可優(yōu)先使用CMR檢查。

CMR可用于肺動脈急慢性栓塞性病變、肺動脈狹窄(如同先天性心臟病)、獲得性肺動脈病變(如醫(yī)源性假性動脈瘤)的診斷。關于肺動脈栓塞的CMR檢查，《共識》認為，目前雖有文獻報道提示CMR具有一定的價值，但還缺乏大樣本隨機、多中心的研究報道，當其他檢查結果不確定或者存在CTA禁忌證的患者，可使用CMR檢測肺動脈栓塞，CMR除了使用對比劑充盈顯示肺動脈，肺血流灌注成像、下肢和盆腔靜脈的成像也有助于診斷。

CMR可用于房顫患者左心房形態(tài)大小和功能的評價，《共識》的創(chuàng)作委員會認為，隨著CMR檢查技術的不斷發(fā)展，延遲增強掃描技術有可能在這方面具有較高的應用價值，可用于確定心房壁纖維化組織，對于CMR是否能有效地識別房顫患者左心耳內(nèi)的血栓這個問題，《共識》認為有待進一步研究，并且需要一個標準的掃描方案，對于電生理檢查之前或之后的肺靜脈解剖的評價，則推薦使用CMR檢查。

《共識》較詳細地論述了CMR在大血管的應用情況，包括頸動脈、胸主動脈、腎動脈及下肢動脈的CMR檢查，主要用于評價動脈瘤、夾層、斑塊潰瘍，評價狹窄的部位和程度，進行術前和術后評估，一般情況下，CMR進行這方面檢查時，需要使用釓對比劑。另外，CMR在這方面可能具有的獨特優(yōu)勢，包括相位對比血流分析、斑塊病變成分的成像分析。

4 CMR的安全性

總體上講，CMR的安全性較高，但也存在一定的風險，《共識》將其來源分為3大類：MR掃描室內(nèi)金屬物體飛射；體內(nèi)的心血管植入設備；對比劑相關的問題。由于磁場一直存在，外來鐵磁性物體進入MR室后，存在被吸入磁體的危險，這個過程中有可能傷及室內(nèi)的人員，因此，MR室外應該設有明顯標志，禁止外來金屬物體進入。關于體內(nèi)植入設備CMR檢查的安全性問題，《共識》提到，有幾個方面的因素：CMR掃描儀的靜磁場很強大，對于鐵磁性的物體可能會造成移位，進行CMR掃描時，梯度磁場的快速切換，會在金屬線或?qū)Ыz中產(chǎn)生電流，可能會導致心律失常；除了磁場因素外，射頻脈沖被人體吸收后，會導致患者體溫升高, 從而引起植入物金屬元件觸點的溫度升高，這些脈沖也有可能干擾某些電子元件；另外植入物CMR安全性還與其位置、植入后時間的長短、固定狀態(tài)、磁場的強度有關。《共識》提到，完全用非磁性材料制作的植入物，如300系列不銹鋼、鈦合金、鎳鈦合金，由于沒有電子元件或磁性物質(zhì)，可以在植入后立即進行CMR檢查。對于具有弱磁性的物體，CMR安全性還沒有完全確立，如果植入后立即掃描，CMR有可能造成這些植入物的移位，但對于固定良好的植入物，一般不會產(chǎn)生移位，如心臟人工瓣膜，其受到的心臟搏動及血流沖擊的力量，遠大于CMR對這種弱磁性物體的作用力。一般而言，對于具有弱磁性的植入物，如果確實需要CMR檢查，可等待一段時間后(如植入6周以后)，再考慮CMR檢查?！豆沧R》較詳細的介紹了冠脈支架、主動脈支架、心臟起搏器、下腔靜脈濾器、心內(nèi)植入物、血流動力支撐裝置等CMR檢查安全性問題，如非磁性的冠脈支架，進行CMR檢查通常是安全的，但不建議在3.0T場強下掃描，另外，對于藥物洗脫支架，其CMR安全性問題仍有待商榷，又如心臟起搏器和主動脈氣囊反搏器，由于含有復雜的電磁元件，是CMR檢查的禁忌證。

關于體內(nèi)植入物的安全性問題，由于植入物種類繁多，其發(fā)展變化也較塊，對于某一具體的植入物設備，特別是遇到不熟悉的植入物時，在進行CMR檢查前，需要從該物品的包裝說明書或CMR安全網(wǎng)站或手冊中查詢，以確定安全性的問題。

磁共振成像釓對比劑常用于CMR檢查，包括灌注、延遲增強、腫瘤增強成像掃描。關于釓劑的安全性，除了過敏反應外，《共識》提到腎源性系統(tǒng)性纖維化(NSF)的問題，非常罕見，但是為釓劑較嚴重的并發(fā)癥，可在慢性腎病的基礎上，引起急性甚至嚴重的腎功能衰竭，尚可累及胸膜、心包、肺、關節(jié)以及斜紋肌(包括膈肌和心肌)。除了慢性腎病外，NSF的高危險因素還包括嚴重的肝衰竭或肝移植、腎移植、血液高凝性、深靜脈血栓以及外科手術所致軟組織損傷。因此，對于腎功能受損的患者，特別是對于老年患者、慢性腎病或慢性腎功衰患者、腎移植患者，需慎重考慮CMR增強檢查，對于嚴重肝臟疾病以及肝移植相關的肝腎綜合征的患者，也不建議增強CMR檢查。

曾蒙蘇教授點評：

心血管病患者在國內(nèi)逐年增多，但是目前國內(nèi)開展CMR檢查的醫(yī)療單位尚不多，對CMR的認識尚欠缺，目前國內(nèi)1.5 T MR掃描儀已經(jīng)普及，3.0 T MRI的裝機也不在少數(shù)，實際上已能夠進行常見心血管疾病的診斷工作。該《共識》較客觀、全面地闡述了目前心血管MR成像的應用情況，值得國內(nèi)同行借鑒，我們認為可以根據(jù)各自單位的心血管病種優(yōu)勢、臨床診療特色，開展相應的CMR檢查，尤其應大力開展血管MRA，缺血性心臟疾病心肌MR灌注和存活的研究，后者的臨床研究和應用，更值得放射醫(yī)師的關注，如何在國內(nèi)大型醫(yī)院中開展，逐步縮短與國外的差距，乃需要心血管科醫(yī)師和放射科醫(yī)師的共同努力和相互協(xié)作下完成。我們也有理由相信，今后隨著MR更多接受通道的列陣線圈技術的應用、MR成像技術的不斷發(fā)展完善，心血管MR成像必定大有作為，希望將來CMR檢查能在國內(nèi)更多的單位開展，心血管疾病的診斷水平也能得到進一步提高。