2023年心脏磁共振研究回顾与展望.docx

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1、2023年心脏磁共振研究回顾与展望2024年新春到来之际，回望2023年心脏磁共振研究进展，有新技术 的涌现,也有传统参数的新生,硕果累累,亮点纷呈。本文重点撷取了 2023 年度心脏磁共振领域重要的研究成果进行回顾，尤其是国内高质量研究遍 地开花，以期与同道分享。一、新趋势：构建并优化心脏磁共振临床预测模型心血管疾病有着发病率高、死亡率高的特点，已成为我国常见的疾病。 相比其他系统疾病，心血管疾病负担重，急性起病威胁患者生命，慢性病 程则严重影响患者生活质量，因此心血管疾病的早期诊断、精准治疗和精 确风险分层是临床H作的重点，以减少主要不良心血管事件(major adverse cardio

2、vascular events, MACE )的发生。心律失常和心力衰竭 是心血管疾病死亡的主要原因，而心律失常导致的心源性猝死(sudden cardiac death, SCD )是中青年非缺血性心肌病患者死亡的主要原因之一, 筛选SCD高风险人群并对其进行植入式心律转复除颤器(implantable cardioverter defibrillator z ICD )的一级预防治疗是避免SCD的重要措 施。对于非缺血性心肌病，目前指南主要基于临床参数构建的疾病预测模 型，以左室射血分数小于35%作为推荐ICD置入的主要依据，其敏感性 和特异性还有待提高。心脏磁共胴cardiovascul

3、ar magnetic resonance, CMR )作为心脏结构和功能的金标准，并能够在体、无创评估组织学改变，为临床诊断和预后模型提供多维的心脏评估参数，全方位提高模型效 能。阜外医院磁共振团队李爽博士等1对858名扩张型心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM )患者临床资料和CMR参数回顾性分析，发现 CMR得到的心肌组织特征参数(初始TI值、LGEs ECV)是非缺血性扩 张型心肌病患者心源性猝死(SCD)相关事件的独立预测因子，并对初始Tl 值和LGE设立截断值对DCM患者SCD风险分层，经过验证该分层具有 较好的预测能力(C指数=0.74 ),可用于区分

4、SCD风险和竞争性心力 衰竭风险。向晓睿博士等2同样针对DCM患者构建了一种结合临床因素 和CMR影像学特征的预测模型列线图评分，其1年、3年和5年生存概 率的校准曲线MACE预测概率和实际概率之间有着高度一致性,能够更有 效地用于DCM患者的风险评估，促进了 CMR预测模型的临床转化。CMR相比其他影像学技术，有着组织分辨率高的独特优点，测量结 果准确且可重复性高，其提供的组织学参数能够映射心血管疾病病理学特 征，实现病理影像化，未来将在疾病预测模型的构建中大显身手。二、新认知：发现并填补指南空白”CMR是无创评估心肌纤维化的重要工具，钮对比剂延迟强化(Iate gadolinium enh

5、ancement, LGE )被认为是评估心肌坏死及替代性纤维 化/心肌瘢痕的影像学标准，LGE与心肌僵硬度增加和不良左室重构有关 3o 肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy , HCM ）是无临床 表现人群发生心源性猝死的主要原因之一，LGE15%被认为是SCD的重 要预测因子。2014年欧洲心脏病学会指南提出HCM RiSk-SCD预测模型 及风险评分来估计单个HCM患者的5年心血管事件风险，该模型仅包括 部分临床基线数据（年龄、不明原因的晕厥、非持续性室速及SCD家族 史）及超声心动图参数（最大室壁厚度，左室流出道梯度压差，左房直 径、左室射血分数入随着H

6、CM研究的深入，LGE作为新的SCD风险标 志物，2020年更新的美国心脏学会/美国心脏病协会指南中将其作为ICD 一级预防的b类推荐，而在2022年欧洲心脏病学会室性心律失常和 SCD指南中进一步将LGE15%上升到IIa类推荐。2023年欧洲心脏病 学会推出新的心肌病管理指南指出，广泛LGE （ 15% ）可参与低至中度 风险类别的患者（五年SCD风险小于5% ）有关预防性ICD植入的决策 中。阜外医院磁共振团队王家鑫和杨淑娟博士4等对2022年之前的4个 HCM SCD风险模型进行中国大样本HCM人群的外部验证，并选择LGE 为5%的临界值来探讨进一步的风险分层。研究发现，相比先前的模型

7、而 言，2022年欧洲心脏病学会模型在SCD风险分层方面表现更好，灵敏度 较高。在没有广泛LGE的患者中，与没有LGE或LGE5%的患者相比, LGE5%的患者SCD事件的风险增加7倍，这表明一旦LGE超过5% , 应当警惕恶性心律失常的发生。5%LGE的临界值优化了当前国际针对ICD 一级预防推荐的风险模型。为了避免不必要的ICD植入并确保高危患者不 被忽视，对于LGEN5%的患者，在临床决策过程中应仔细评估ICD植入 带来的收益与风险。随着CMR技术的推广,CMR逐渐参与到临床决策与患者管理的过程 中，并得到了广泛的认可。CMR关于心脏结构、功能和组织学多参数的 加入将为传统诊治方案改进提

8、供新的方向。三、新希望：新参数的诊断增量与预后价值CMR作为目前心脏结构和功能测量的金标准特征追踪技术feature tracking, FT )有助于识别出更细微更早期的功能障碍，有利于发现潜在 的临床前期改变。心肌应变通过自然状态下局部或整体心肌在径向、周向、 纵向3个方向上初始长度与心肌某一时刻的长度计算得到变化率，从而反 映心肌发生形变的速度，可定量评估心肌的收缩功能心肌应变。过去多项 研究证实，左室整体纵向应变(global longitudinal strain, GLS )是比射 血分数更早期反映收缩功能障碍的参数。目前Heydari等人5开展一项 关于2311名HCM患者三维左

9、室整体纵向应变的横断面研究发现，肥厚 性心肌病的异常应变与其他影像学和血清生物标志物等因素的变差有关。 对于心房而言，心房应变主要反映心房的存储、导管和收缩泵功能。也有 研究发现6 , CMR的LA导管应变是DCM的一个强有力的独立预后指 标，优于左室GLS、左室射血分数，且增量于LGEo对于常被忽略的右室，CMR可作为致心律失常性心室心肌病早期诊断的重要辅助方法右室GLS 对致心律失常性右室心肌病初始评估具有增量价值，能够显著提高其诊断 率口。CMR参数定量成像,如 Tl mappingsT2 mappingsT2* mapping , 则是无创评价心肌组织特征的重要方法之一。T1 m叩Pi

10、ng的初始TI值 和注射铝对比剂前后的细胞外容积分数(extracellular volume, ECV )为 评估弥漫性的间质纤维化提供的可能，这也是传统LGE技术的短板。研究 发现，nativeT1和ECV均是心律失常相关事件发生的独立预测因子，两 者可以改善DCM SCD的危险分层。T2mapping则在反映心肌水肿和炎 症反应方面具有更高的敏感性。近期一项研究针对非阻塞性冠状动脉心肌 梗死(myocardial infarction with no obstructive coronary atherosclerosis, MINOCA )的患者，应用CMR技术探索了新的心肌损 伤模式

11、，并发现LGE范围和异常T2值是MACE的独立预测因子8。CMR多参数序列成像的优点有助于发现新的疾病表型并识别潜在病 因。一项关于急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction, STEMI)的研究发现9 , STEMll 对心肌的影响不 仅仅局限于梗死区域，非梗死区域虽然没有LGE ,但T1值升高与MACE 的发生有关，倡导提高对于非梗死区域心肌改变的重视。与冠状动脉梗阻 无关的心内膜下受累LGE的HCM患者常被忽视，其可能与冠状动脉微循 环障碍有关。阜外医院磁共振团队杨淑娟博士等研究发现10,在非广泛 性LGE的HCM患者中

12、，存在心内膜下受累的LGE与不良结局相关。 心内膜下受累作为一种未被充分认识的LGE模式，显示出改善非广泛性 LGE的HCM患者风险分层的潜力，在HCM患者诊断和管理过程中应当 予以重视。四、新起点：新技术的探索与验证CMR多模态成像源于新技术的不断开发、验证与应用，新兴技术在 常规技术的基础上提高CMR的空间分辨率和组织分辨率，检测疾病早期 病变。CMR多角度多参数的成像方式在心血管领域表现出巨大的潜力。心脏磁共振四维血流成像(4D FLOW CMR),是一种无创的可以对 心腔及大血管血流进行定性和定量分析的技术。与传统的2D FLOW相比, 4D FLOW同时对三个维度进行速度编码并获得三

13、维相位对比电影，得到 血流的方向、速度、剪切力等血流动力学参数，三维直观显示心腔及大血 管的血流特征。2023年心脏磁共振协会发布4D FLOW专家共识11,在 2015年专家共识基础上为4D FLOW技术的应用提供更加标准化的技术 方案。越来越多的证据支持4D FLoW在检测各种心血管疾病的细微血流 异常方面的作用。其在先天性心脏病、瓣膜病、主动脉疾病和肺动脉疾病 都有广泛的应用。T1 pmapping技术则可以在没有外源性对比剂的情况下 量化心肌损伤的新技术，提供有关病变心肌组织的重要分子信息，对于非 缺血性心肌病患者心肌纤维化在LGE灰色地带的识别中有更好的鉴别作 用12。弥散张量成像(

14、diffusion tensor imaging, DTl)技术可以对心 肌结构进行体内表征，评估心脏解剖结构、心肌组织微观结构和心肌纤维 的走向等。有研究已经发现DTl CMR能够发现心肌梗死后心肌的病理生 理改变，低各向异性分数反映的广泛的心肌细胞紊乱和心内膜下右手螺旋 心肌的组织丧失，这些改变与长期的不良心肌重塑有关13。医工结合是近十年来影像学的重要发展方向，深度学习与大型语言模 型的兴起给影像技术的发展注入新的活力，有着广泛的前景。人工智能技 术的应用能够提高扫描效率，缩短患者就诊时间对的同时提高疾病精准诊 断水平。对于CMR而言，扫描时间长，后处理困难是长期亟待解决的问 题，深度学习的图像重建和图像分割技术，可以减少扫描时间和增加空间 和时间分辨率，提升CMR的性能14。而自动化人工智能后处理应用程 序逐步投入临床应用，减轻了后处理的负担。然而，在实际应用中，也需 要注意人工智能的加入带来的数据安全性、结果可验证性、伦理的合规性 等问题。回眸过去一年，CMR发展迅速，越来越多的国际指南与专家共识肯 定CMR的诊断和预后价值，并将其列为推荐。新技术的涌现和医工结合 的趋势也为CMR带来发展契机。这些新模式、新技术、新参数的应用为 疾病诊断开辟了新路径，也给临床医生和影像医生提供了新思路和新选择, 未来心血管疾病的诊疗体系更加完善，助力精准医疗建设。