尽管心血管磁共振（cardiovascular magnetic resonance, CMR）成像已有几十年坚实的实践基础，但既往较长的扫描时间导致其临床应用受限，亟需标准化快速成像方案以解决临床问题。笔者根据心血管磁共振协会发布的白皮书并结合最新研究进展，对30 min或更短时间CMR检查的常见临床指征、基础设施、流程方法及拓展技术进行解读，以期促进全球范围的应用与推广。
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心血管磁共振（cardiovascular magnetic resonance, CMR）已逐渐成为评估心血管疾病的重要参考标准，在临床管理中不可或缺[1, 2, 3]。然而，既往较长的扫描时间导致CMR在许多地区应用受限，高速发展的复杂装备也是常规实施检查的障碍，影响着心血管疾病患者的诊治过程。若增加CMR成像组件而不考虑时间和效益，不足以高效解决临床问题，因此简洁快速的扫描方案一直是临床实践所需。心血管磁共振协会（Society for Cardiovascular Magnetic Resonance, SCMR）近期发布了由代表性科学家和临床医生撰写的高质量CMR白皮书[4]，提供了30 min或更短时间的检查方案，回答了心力衰竭、心肌病、室性心律失常、缺血性心脏病和非缺血性心肌损伤等常见临床问题。笔者结合最新研究进展，对该白皮书进行凝练和解读，以期促进其全球范围的应用与推广。
SCMR白皮书表明30 min以内的快速CMR成像方案足以回答常见临床问题，已然成为临床共识并得以充分实践。近年来，全球科学家致力于改良CMR软硬件设备、提升图像质量、缩短成像时间、简化扫描流程、提升患者体验并取得引人注目的进步[5, 6, 7]，尽管白皮书未对此进行讨论，但其仍值得临床医生密切关注。未来，除了日渐成熟的磁共振成像序列，正电子发射断层扫描-磁共振的复合系统也将进一步丰富CMR的临床应用范畴，为广大患者提供心脏形态功能、组织病理，甚至分子生物学信息。
此类患者的常见临床问题包括：左心室射血分数和右心室射血分数是多少？心室功能障碍的潜在原因是什么？是否需要植入心脏转复除颤器？家庭成员需要接受筛查吗？对此，完善的CMR检查不仅可以识别心肌扩张、肥厚和致密化不全，还可准确计算射血分数，并进一步区分射血分数保留型心衰、射血分数中间值型心衰、射血分数减低型心衰[8, 9, 10]。同时，钆对比剂延迟强化（late gadolinium enhancement, LGE）成像有助于区分心肌缺血性损伤、非缺血性纤维化、浸润性疾病或炎症性损伤等病因[11]，不同强化模式已被组织病理学证实[12, 13]。CMR提供的心脏功能和心肌组织学信息不仅能指导治疗方案，还能提示家庭成员的遗传风险[14]。
室性心律失常可能会危及生命，了解其发病机制有助于判断预后和指导治疗。由于CMR具有高度组织特异性，适用于诊断与室性心律失常相关的各种病因[15]。研究表明[11, 12,16]，对于缺血性心脏病、扩张型心肌病、肥厚型心肌病和浸润性心肌病，CMR-LGE不仅能区分内膜下缺血性损伤的梗死瘢痕、非缺血性心肌病典型的壁内纤维化以及炎性心外膜损伤，更能作为心律失常风险的独立预后因子，利于患者个性化风险分层，筛选适宜放置心脏转复除颤器的患者群体以预防猝死。
缺血性心脏病的常见临床问题包括：有无既往心肌梗死留下的心肌瘢痕？有无心肌缺血？缺血心肌和存活心肌的范围多大？若有冠脉疾病、心室功能障碍或心力衰竭，血管重建手术是否能改善心功能？是否伴随非缺血性疾病导致的功能障碍？同样地，CMR-LGE已成为识别梗死瘢痕的重要标准，若瘢痕的透壁范围小于50%，即使冠状动脉狭窄所供应的心肌节段变薄或运动障碍，也可以在血运重建后恢复功能[17]。此外，CMR负荷灌注成像对确定心肌缺血程度优于超声心动图等常规负荷成像方法[17, 18]，与有创的冠状动脉血流储备分数相比，其预后价值相当而成本更低[19]。多项研究显示[2,20, 21]CMR负荷灌注成像异常的患者发生心脏不良事件的概率明显增加，因此胸痛评估指南已把可疑冠心病作为负荷CMR检查的临床适应证[2]。
部分胸痛患者并无冠心病证据，例如无冠脉阻塞的心肌梗死，此类患者的常见临床问题包括：为什么出现急性症状且心脏生物标志物异常？是否存在冠状动脉斑块破裂、栓塞、痉挛和微血管异常？还是存在非缺血性炎症或心肌炎？尤其在疫情时期，是否存在急性呼吸综合征并发的致命性心肌损伤？对于上述问题，CMR是唯一能准确区分缺血性和非缺血性心脏损伤的同时，检测心肌或心包炎症的非侵入性检查[22]。
CMR的有效应用不仅需要医护人员熟知临床指征，完善的工作流程和基础设施更是必不可少，SCMR白皮书对此进行了简明阐述。不难发现，CMR检查流程繁琐，不仅要求充分的团队协作，还需持续性学习不断涌现的新兴技术并投入临床实践，这对医护人员提出了挑战。
优良团队对于CMR的高效工作流程至关重要，这需要培训合格的诊断医师、技术人员及护士执行成像检查和药物管理，并保持协同性和高效性。为确保CMR检查的合理性，要重视一线或基层医生的培训，使其熟知CMR检查适应证并合理安排扫描方案，且能针对复杂疾病制订附加方案。此外，充足的患者准备和筛查工作可以优化流程，包括筛查禁忌证、放置对比剂注射导管和心电图电极片，以及提前进行呼吸训练以助于提高图像采集率。扫描时，若出现心电导联移位或皮肤接触欠佳，应根据需要优化心电门控，还要及时切换外周脉冲门控以保持快速扫描。若践行规范化工作流程，医务人员及患者都能从高效简洁的快速CMR检查中受益。
磁共振扫描场强通常采用1.5 T或3 T，均可进行快速CMR检查[23]。由于1.5 T成像系统具备更可靠的心电门控、更低特异性吸收率和较少图像伪影，往往作为首选[24]。而3 T成像系统具备更高信噪比，可以改善图像质量并缩短扫描时间[24]，其优势和价值日渐明显，未来或将成为主流。对于3 T系统，建议采用更高的梯度性能以减少电影成像的伪影。为了实现CMR快速信号编码和数据收集，梯度振幅需超过33 mT/m，回转速率需超过120 mT/m/ms，以及至少8个独立通道的接收线圈。此外，采用心电门控硬件和软件同步采集患者的心率数据，以及自动高压注射器适时注射对比剂。扫描过程中，应通过心电图和通信设备持续监测患者情况，并备好除颤仪和急救药物。尽管CMR负荷灌注的严重并发症很罕见，医护人员仍应阶段性练习心肺复苏抢救流程以确保患者安全[4]。
白皮书提出以CMR定位像、灌注成像、电影成像和LGE成像组件构成标准化方案[20]，可在30 min内获取高质量图像。要注意该方案并非固定规则，而应根据实际需求灵活应用，为此，SCMR指出统筹检查的两种方案，还特别强调了面对复杂情况时的附加成像组件。
临床实践中需要统筹安排CMR检查，主要为以下两种扫描方案。（1）非负荷成像：首先获取定位像以规划心脏多层面图像方案，若不需额外非对比剂扫描，则通过自动泵注射钆对比剂，随后进行电影和LGE成像。（2）负荷成像：通过定位像获取心脏多层面图像，而后进行虚拟灌注扫描，当图像质量满意时给予负荷药物，同时适当地给予静脉钆对比剂。若不需静息灌注或重复负荷灌注，则再次给予静脉钆对比剂，最后进行电影和LGE成像。
各成像组件的具体操作步骤如下（表1[4]）：（1）采集定位像以规划随后的心脏解剖多层面图像，此步骤通常少于5 min。（2）负荷灌注成像通常在短轴基底、中间、心尖层面及长轴四腔层面采集。需先使用生理盐水进行灌注采集测试以确保静脉通路充足，然后使用负荷药物如腺苷、双嘧达莫、瑞加德松等血管扩张剂，随后静脉注射对比剂同时进行图像采集。须指示患者屏住呼吸，若有运动校正技术，则可在自由呼吸下采集。首次灌注显像时间约为5 min，而静息灌注成像在10～15 min后重复进行，实践中常常省略静息灌注成像以缩短扫描时间。（3）电影图像需在多个不同的方向采集，以完成心肌节段或整体功能的评估。每个层面只需5～15 s的扫描时间，若每30 s采集一幅电影图像（包括扫描时间及呼吸恢复），一组16个层面的扫描约需要8 min，是检查中最耗时的部分。为提高效率，短轴电影图像可在注射对比剂后采集以减少LGE成像前等待扫描的时间。（4）最后在注射对比剂后10 min内获取LGE图像，用于观察各类心肌损伤。若不需负荷灌注，可在检查开始时注射对比剂，以缩短等待对比剂达到平衡的时间。LGE图像在电影图像相同层面获取，采集每幅图像约需30 s，总时间约为5～10 min。
标准化30 min CMR成像组件
Components of a standardized 30 min CMR protocol
标准化30 min CMR成像组件
Components of a standardized 30 min CMR protocol
| CMR技术 | CMR序列 | 扫描方案 | 扫描时间/min |
|---|---|---|---|
| 定位像 | 单次激发FSE、GRE或亮血bSSFP | 扫描横轴位、冠状位、矢状位层面以覆盖整个心脏以及标准心脏层面：两腔、四腔、三腔及短轴层面 | 5 |
| 灌注成像 | 饱和恢复bSSFP或GRE | 扫描长轴层面及短轴层面（基底、中间、心尖段）同时静脉注射对比剂（速率为3～7 mL/s；30 mL生理盐水冲洗） | 5 |
| 电影成像 | 常用k空间分段电影bSSFP，或用k空间分段电影GRE以减少磁敏感伪影 | 扫描标准心脏层面：两腔、四腔、三腔、左心室流出道及短轴（覆盖基底部至心尖部），注意需在呼气末屏气 | 8～10 |
| LGE成像 | 二维反转恢复bSSFP或GRE，最好包含相敏反转恢复重建 | 设置反转时间使正常心肌信号为零，最好采用中间段短轴层面TI scout序列采集与电影成像相同的标准心脏层面 | 5～10 |
注：CMR为心血管磁共振；LGE为钆对比剂延迟增强；FSE为快速自旋回波；GRE为梯度回波；bSSFP为平衡稳态自由进动；TI scout为反转时间定位。
除了标准化方案，CMR回答多种临床问题的需求也日益增长，此时要在标准化检查的基础上增加成像序列或制订个性化扫描组件。例如非缺血性心肌病患者，可获取心肌T1和T2加权图像，或进行定量T1和T2 mapping成像以充分描述心肌组织特征，有助于准确诊断特定类型心肌病并跟踪治疗反应[25]。对于右心疾病的患者，需要针对右心室制订电影和LGE图像，以评估致心律失常性右室心肌病[14,26]。对于瓣膜疾病或心脏分流患者，相位对比成像可帮助量化瓣膜狭窄、反流或分流程度，主动脉根部和肺动脉干的速度编码电影图像可在几分钟内获取[27]。对于疑似血管疾病或先天性心脏病患者，注射对比剂的同时还能进行血管造影成像。尽管SCMR白皮书强调了高效成像方案，条件允许时应考虑采用非对比剂增强技术替代对比剂增强技术。通常，附加组件均可在30 min内完成，或根据情况适当延长扫描时间。若CMR检查专注于回答临床问题而避免不必要的成像组件，不仅利于推进快速成像方案，还将提升患者舒适度和依从性。
SCMR白皮书提供了标准化快速CMR成像方案及其临床指征，可作为医护人员有力的参考依据。为了将数十年的CMR创新成果转化为对广大心血管疾病患者有利的临床技术，医护人员需要构建团队合作、践行高效流程、紧跟技术发展、持续培训学习。
目前，国内实践CMR检查已取得一定成效，但部分地区的常规临床应用仍存在挑战，因此要加强相关医技人员的规范培训以促进CMR的发展和推广。此外，SCMR白皮书仅讨论了非常成熟的CMR技术，还应关注蓬勃发展的人工智能辅助、三维全心多参数成像、自由呼吸实时成像对优化扫描流程、缩短成像时间、提升患者体验带来的振奋人心的进步，更快速更简洁更全能的CMR成像方案将是心血管成像领域的研究热点和发展方向。
National Key Research and Development Program of China (No. 2021YFF0501400, 2021YFF0501404); Key Project of National Natural Science Foundation of China (No. 81930044).
向晓睿, 赵世华. 心血管磁共振协会白皮书——快速CMR临床指征解读[J]. 磁共振成像, 2023, 14(7): 1-4.
XIANG X R, ZHAO S H. SCMR white paper: Interpretation of rapid CMR for clinical indications[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2023, 14(7): 1-4.
全体作者均声明无利益冲突。
