心脏磁共振在房颤患者左心房/左心耳血栓检测中的应用进展

何 钗，杨 英

1湖北民族学院附属民大医院，湖北 恩施 445000；2三峡大学医学院，湖北 宜昌 443000

心房颤动（AF）是最常见的老年性心律失常性疾病，其发病率随年龄的增长而升高。在过去的20年，全球每年约有500万新发AF患者出现[1]。AF最严重的并发症是血栓形成后脱落，随血液循环至全身各处重要动脉导致栓塞，尤其是脑动脉栓塞可致急性脑卒中。其中绝大多数血栓来源于左心房/左心耳（LA/LAA）[2]，LA/LAA血栓是也房颤患者射频消融术的绝对禁忌证。因此，早期准确检测LA/LAA血栓对指导临床治疗、降低致残致死率具有重要意义。既往认为经食道超声（TEE）是诊断LA/LAA血栓的金标准，其特异性和敏感性均高达90%以上[3]。然而，TEE为一项在患者清醒状态下进行的半有创检查，患者耐受性较差，同时对操作者依赖性强。因此，寻找一种无创的、有效的检测手段具有重要的临床意义。近年来，随着磁共振技术的不断发展，心脏磁共振成像（CMR）有望替代TEE在诊断LA/LAA血栓中的应用。本文就CMR评价LA/LAA血栓检查技术现状及研究进展综述如下。

1 与心脏相关的MRI设备技术现状

1.1 CMR门控导航技术

CMR的伪影主要是呼吸运动和心脏搏动产生的伪影[4]，如何降低CMR伪影是CMR临床应用的关键和急需解决的问题。近年来各种技术不断发展，使得CMR速度和成像质量得到大大提升。主要包括呼吸门控技术、心电门控技术和心脏自门控成像技术，其中呼吸同步技术、心电门控技术也可联合使用。

1.1.1 呼吸门控技术 实际应用技术主要包括单次屏气扫描技术、呼吸门控技术、回顾性呼吸门控技术、伪门控技术和呼吸导航技术。其中单次屏气扫描技术可以有效去除呼吸造成的伪影，且呼气末憋气扫描要明显优于吸气末憋气扫描[5]，因此最常使用。但患者个体屏气的时间平均为15～25 s，对于一些心肺疾患或精神疾患的患者，屏气时间将会缩短，所以常使用呼吸门控技术[6]，即利用呼吸波的波谷固定触发扫描，用门控技术将数据采集控制在一定阈值的上下限内，以达到同步采集，来提高图像的质量。

1.1.2 心电门控技术 主要包括前瞻性心电门控技术、回顾性心电门控技术和心电向量门控技术。前瞻性心电门控技术就是通过R波触发，经过一定延迟时间后进入心脏舒张末期，开始采集数据进行磁共振成像，因为这个时期心脏相对静止，可以明显减少运动导致的伪影。回顾性心电门控技术是非选择性连续的在多个心动周期内采集大量数据，然后将各个心动周期的同一层面组合在一起形成图像，一般用于心脏电影成像，显示心脏的整体运动情况。心电向量门控技术即利用四导联的心电向量到“E”提供多平面分析，可持续缩短患者设置时间并得到实时可靠的ECG触发，保证在自由呼吸状况下采集所有数据。

1.1.3 心脏自门控成像技术 心脏自门控成像技术是避免呼吸和心脏运动干扰的另一重要技术。其不需要外围门控导联设备，也不需要患者呼吸的配合，大大节省了时间，提高了效率。心脏自门控成像技术利用扫描获得的成像数据得到心脏、呼吸运动自门控信号，然后根据获取的信号将扫描数据重新排列到不同的运动时相中，以消除运动的干扰，从而获得心脏电影图像。

1.2 快速磁共振成像

虽然CMR门控导航技术大大改善了呼吸和心脏运动造成的伪影，但对于心律失常的患者，仍无法解决心脏运动导致的伪影。因此快速磁共振成像的研究是实现CMR高时空分辨率的另一个重要技术。

1.2.1 并行磁共振成像技术 目前临床已广泛使用并行磁共振成像技术，其通过多通道线圈同时接收磁共振信号，利用多通道线圈空间灵敏度的信息差异加快成像速度。主要包括GRAPPA方法[7]和SENSE方法[8]。SENSE技术在保持高分辨率的情况下，能成倍减少扫描时间，减少运动伪影产生的影响，同时在一定的扫描时间内，该技术也可扩大扫描覆盖的范围或增大扫描层次，提高三维成像空间分辨率。但是随着线圈数量的增加，线圈之间去耦合的难度和噪声也随之增加，因此需要克服技术难点。

1.2.2 基于K空间加速采集的磁共振成像技术 从MRI成像硬件系统上讲，提高成像速度可通过提高主磁场强度、梯度磁场强度、切换速度和减少信号采集的数量，但扫描方式和切换速度带来的系列生理问题限制了MRI各种序列的扫描速度[9]。钥匙孔成像、半傅里叶成像和PSF计算是基于K空间加速采集的磁共振成像技术，它们可以在一定的磁场强度、空间分辨率的情况下不改变采集方式和切换速度，提高磁共振成像速度[10]。当单一成像技术无法满足要求时，可多序列联合使用。有学者将半傅里叶成像与SENSE方法相结合[11]以及钥匙孔成像和半傅里叶成像技术相结合[12]或者SENSE方法和钥孔成像技术结合[13]，都得到了较好的效果。

2 TEE在LA/LAA血栓中的应用

2.1 CMR对AF患者LA/LAA功能的评价

房颤时心房、心耳的心肌肥厚，间质纤维化，糖原储积，线粒体形态和功能发生变化，同时房颤也导致左心房扩大、左心室肥大，进而使心肌协调收缩功能下降，表现为左房内径扩大[14]、左室射血分数、左心耳壁运动速度（LAAWV）、左心耳射血分数（LAAEF）下降[15-16]、左心耳的应变和应变率降低[17]等。这些因素综合的结果就是导致左心耳血流速度缓慢，使之成为一个静止的囊袋，血液在局部瘀滞或形成湍流，血流淤滞后也增加了血小板与内皮细胞接触的机会，使得血小板激活，促使血栓形成[18]。因此检测LA/LAA功能对预测血栓形成和预测心血管疾病发生风险有重要意义。

一般采用真实稳态快速成像（SSFP）电影序列，两腔心、四腔心电影成像，采用回顾性心电门控技术，在呼气末屏气，于每个心动周期采集电影图像，从不同角度、层面对LA/LAA的解剖结构参数进行测量。同时还能通过3D扫描技术进行三维重建，获得心脏整体构象。

2.2 CMR对AF患者LA/LAA血栓的检测

早在2003年，有学者对50例有脑卒中病史的持续性AF患者同时行CMR和TEE检查，发现两者血栓检出率的一致，但有3例患者在CMR中发现异常信号，而在TEE中未检出，提示CMR可能有更高的敏感性[19]。Chen等[20]通过严格筛选，最终纳入7项研究进行meta分析显示，CMR检测LA/LAA血栓的总敏感性为80.00%，特异性高达99.00%。同时Kitkungvan等[21]的研究表明，延迟增强CMR（DE-CMR）检测的敏感性可高达100%，特异性为99.2%，与Chen等meta分析的结果相一致。更重要的是，CMR能很好地鉴别肿瘤和血栓[22]，与血栓相比，延迟强化和T2加权象上高信号更支持肿瘤的诊断[23]。此外，CMR还可以用于准确测量心脏各腔室的大小及功能，了解肺静脉解剖形态，应用DE-CMR评估心房纤维化程度，可用于射频消融术、二尖瓣球囊扩张术及肺静脉隔离术的术前评估[20，24-25]。

国内学者研究已经证实，在不控制心率及自由呼吸的情况下，利用3.0 T MR设备的亮血序列、亮血电影序列、黑血序列、左心耳对比剂增强序列也能获得LAA形态结构清晰图像，同时能动态观察心房、心耳运动功能及血流动力学情况，还能很好地区分淤滞的血液、血栓与梳状肌[26]。此外基于T1和T2加权的MRI图像不仅可以对混合血栓的组织成分进行确定，还可以对血栓形成时间进行评估[27]。

3 CMR与其它检查技术优缺点的比较（表1）

TEE因避免了胸壁、肺气等因素的干扰，且探头接近左房，能更清楚观察左房结构，结合计算机图像重建技术，能进一步提高诊断的敏感性和特异性[28]。但是由于TEE是半有创侵入式检查，检查医师一般都尽量短时间内完成操作以减少患者痛苦，不能多角度充分细致观察，从而增加了误诊风险。此外TEE可能遗漏直径＜ 2 mm的血栓[29]，而这类血栓脱落后可造成严重后果。另外TEE检查对患者要求高，检查前需患者禁食4～6 h，口服利多卡因局部麻醉咽喉部后再进行检查。急性脑梗死、咽食管部有疾病、严重心血管疾病、精神过度紧张、咳嗽哮喘未能控制以及局麻药过敏等的患者尚不适合TEE检查。

表1 CMR与其它检查技术的比较

多层螺旋CT与TEE相比快速，患者无痛苦。前瞻性的心电门控技术及计算机分析软件的进步使图像的伪影大大减少，即使是AF患者，也不会影响对心腔内结构的显示。一项纳入15项前瞻性研究的meta分析[30]显示，TEE和多层螺旋CT对LA/LAA血栓的诊断价值相当（P＞0.05），对于TEE不能耐受或者有禁忌症时，多层螺旋CT可以作为备选策略。但心脏CT也面临着辐射剂量大和造影剂过敏以及造影剂对肾功能影响的风险。

CMR与TEE和多层螺旋CT其主要优势在于：（1）无创伤、无辐射暴露；（2）具有较高的软组织分辨率；（3）不需要注射对比剂；（4）具有较高的时间和空间分辨率，图像具有优秀的空间分辨率及对比度；缺点是CMR的诊疗费用高于TEE和多层螺旋CT，且该检查不适用于带有植人式除颤器、磁性金属夹、起搏器的患者，但随着科技的发展，目前绝大多数心血管植入装置都是非磁或弱磁性物质制成的。Rathi等[31]认为，MRI是一种准确的替代TEE的检查方法，能采取完全非侵入性的方式评估AF患者LA/LAA血栓，而且不需要镇静及麻醉药物，也无需接受放射线和肾毒性药物。

4 展望

综上所述，目前临床研究表明CMR对LA/LAA典型血栓的诊断价值不低于TEE和多层螺旋CT，同时对于LA/LAA血栓诊断的敏感性可能更高。然而，CMR要作为诊断LA/LAA血栓的金标准而取代TEE尚还需进一步研究，主要表现在:（1）目前尚缺乏关于对比CMR和TEE对LA/LAA血栓诊断价值的大规模临床研究，meta分析纳入的研究之间异质性较高，结果不稳定；（2）CMR成像序列复杂，尚缺乏大规模临床研究对比不同序列对LA/LAA血栓的诊断价值；（3）LA/LAA血栓诊断较为困难的是血栓前状态，目前尚无大规模临床研究对关于CMR对血栓前状态的诊断价值与TEE对比。但随着MRI场强的不断增加、图像分析软件的开发，以及新型扫描序列的应用以及技术的进步，CMR检查LA/LAA血栓的可行性会越来越高。