心血管磁共振成像 (CMR)

陈梓昂 (0)次

心血管磁共振成像 (CMR), 俗称心脏MRI , 是一种评估心血管系统的功能与结构的一种非侵入式医学成像技术。它运用磁共振成像(MRI)基本原理,针对心血管系统成像的特殊困难,优化现有的MRI成像技术,使其具有临床价值。优化序列设计的重点主要在心电门控和快速成像技术两方面。结合这些不同的技术,组成的方案就能对心血管系统中的主要功能、形态和结构等进行评估。

技术

CMR的成像原理与其他磁共振成像技术基本原理类似,其关键点是利用心电门控技术,把数据采集的时间控制在心脏跳动周期的某一时段之内。大多数的CMR技术,都以身体水分子中的氢原子(一种化学元素)作为磁共振信号源,因为它在人体内的含量最丰富。CMR不使用电离辐射,它使用磁场的改变和射频(RF)脉冲,由于脉冲与病人自身的氢原子核间的共振现象,病人吸收了射频能量。当这些能量发出时,通过线圈的检测,转换成电信号,再利用算法将其转换成图像。

不用的扫码方案

CMR包括了多种不同的技术。把这些技术结合起来便可以对心脏和血管系统进行综合评估。例子如下:

不使用造影剂显示心肌疤痕或脂肪

此应用通常会使用快速自旋回波序列,此技术会产生静止、高分辨率、有黑效果的图像。在某些情况下,通过这些图像内不同组织之间的内在对比度可以识别异常心肌

心脏功能电影成像

心肌的电影图像可以利用实时CMR成像技术得到,但此方法图像质量有限。最普遍的方法是通过使用心电门控k-空间分段采集方法,在多个心动周期内来获得一个心动周期每个阶段的图像。该技术形成了利用CMR进行心脏功能评估的基础。这些方法产生的是亮血图像,其中的(亮)血与(黑)心肌之间的对比度可以帮助区分血和心肌。此技术通常会采用平衡稳态自由进动(SSFP)序列,亦被称为TrueFISP、b-FFE或Fiesta,不同的厂商对它有不同的称呼。

梗塞对比成像

在注射造影剂后5到10分钟,心肌的疤痕得到清晰的呈现。MRI所采用的造影剂通常是包含DTPA。利用特殊的技术--翻转恢复梯度回波序列,正常的心脏肌肉表现为黑色,而梗死区域呈现明亮的白色。

灌注

缺血性心脏病的病人中,心脏肌肉会由于冠状动脉狭窄而缺(特别是在压力下),从而产生心绞痛。检查此类病人,会给他们注射腺苷(adenosine)及造影剂,由于腺苷的作用,冠状动脉狭窄处出现短暂的灌注不足,造影剂通过冠状动脉灌注到心肌而产生的信号增强效应也减小。从而在CMR的图像中,正常的心肌与缺血的心肌产生对比。这种方法可以帮助了解心肌是否存在灌注不足,以及它发生的位置,帮助指导冠状动脉狭窄的治疗方案。