陸敏杰，趙世華

心血管磁共振(cardiovascular magnetic resonance，CMR)無創(chuàng)、無害，作為軟組織對(duì)比度最高的心血管疾病影像學(xué)檢查方法，它具有多平面、多參數(shù)、多序列、可重復(fù)、無電離輻射等優(yōu)點(diǎn)。在心血管疾病的診療過程中逐漸發(fā)揮著不可替代的作用。近30年來，我國CMR從無到有，從弱到強(qiáng)，風(fēng)雨兼程，漸漸地開創(chuàng)了與世界同步的康莊大道(圖1)。本文將簡要地闡述中國CMR 30年發(fā)展歷程及代表性成果。

1 巨人的肩膀(1985年以前)

1948年畢業(yè)于原國立沈陽醫(yī)學(xué)院的劉玉清，兩年后來到北京成為北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院一名放射科醫(yī)生。1956年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院組建，他成為首任放射科主任，自此開啟了我國心血管放射學(xué)遠(yuǎn)行風(fēng)帆。然而，在20世紀(jì)80年代中期以前，全球心血管影像技術(shù)并不發(fā)達(dá)，而我國在當(dāng)時(shí)的特定歷史條件下，無論是醫(yī)療設(shè)備還是技術(shù)水平都是相對(duì)落后，心血管疾病成像技術(shù)基本上依靠一張X光片獨(dú)步天下。當(dāng)時(shí)超聲和核醫(yī)學(xué)剛剛萌芽，心血管CT和磁共振尚未發(fā)展，在如此惡劣的條件下，劉玉清教授不畏艱辛，敢為天下先，砥礪前行，為事業(yè)、為病人，為了放射科鞠躬盡瘁，緊密結(jié)合臨床，引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從心血管造影入手，造就了中國放射學(xué)一片藍(lán)天，不僅為我國放射介入奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為未來以CT和MRI為代表的新技術(shù)發(fā)展積蓄了能量。

2 CMR成長期(1985-2000年)

1985年底，南方醫(yī)院黃其鎏教授引進(jìn)并啟用了國內(nèi)第一臺(tái)磁共振成像掃描儀(TOMIKON BMT 1100型全身MR掃描機(jī))，掀開了我國磁共振成像應(yīng)用的新篇章，并在張雪林教授的協(xié)助下開展了心肌梗死的實(shí)驗(yàn)與臨床應(yīng)用研究。阜外醫(yī)院劉玉清院士團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用永磁型0.3 T (Fonar β-3000) MRI掃描機(jī)于1997-2000年，在CMR領(lǐng)域發(fā)表論著近10篇。解放軍總醫(yī)院高元桂教授于1993年出版《磁共振成像診斷學(xué)》，重點(diǎn)闡述了CMR的臨床應(yīng)用。在此期間，全國各地也陸續(xù)開展了相關(guān)研究與工作。1988年，上海醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所的夏宗織[1]發(fā)表了關(guān)于CMR的評(píng)述。1989年，同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)曾仁端[2]發(fā)表了第一篇原創(chuàng)CMR中文期刊論文，報(bào)道了與心電圖導(dǎo)聯(lián)同步的新型磁共振成像技術(shù)即心電圖門控磁共振成像(electrocardiogram gated cardiac magnetic resonance，ECG-G-CMR)。1990年，上海醫(yī)科大學(xué)附屬兒科醫(yī)院齊建華等[3]發(fā)表了心血管磁共振成像綜述。1997年首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院李坤成等[4]通過24例心肌梗死后室壁瘤患者，報(bào)道了室壁瘤的MRI特點(diǎn)。1999年，廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院陳翰高等[5]利用20例正常人心臟，通過cine MRI進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與功能評(píng)估。1999年阜外醫(yī)院趙世華教授獲得了國家自然科學(xué)基金資助的國內(nèi)心血管磁共振首個(gè)國家級(jí)科研項(xiàng)目。在2000年，我國心血管磁共振生根發(fā)芽、茁壯成長，這也預(yù)示了未來CMR技術(shù)將在國內(nèi)乃至國際心血管病研究中畫上濃墨重彩的一筆，書寫新時(shí)代的傳奇。

3 CMR快速發(fā)展期(2001-2010)

進(jìn)入21世紀(jì)，中國CMR研究緊隨國際形勢(shì)發(fā)展，通過引進(jìn)、消化與吸收，開始進(jìn)入快速發(fā)展期，開展了一系列基于心臟結(jié)構(gòu)、功能與組織學(xué)的相關(guān)研究。北京安貞醫(yī)院張兆琪教授團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用德國Siemens Sonata 1.5 T超導(dǎo)型等MR掃描儀，在國內(nèi)開展了包括缺血性心臟病[6]、心肌病[7]及大血管[8]臨床研究。Wang等[6]通過11例心肌梗死患者，在國際上較早報(bào)道了CMR在評(píng)估心肌梗死程度與范圍的臨床研究。He等[7]首次報(bào)道了磁共振延遲強(qiáng)化評(píng)估肥厚型心肌病的心肌纖維化。國內(nèi)其他單位也順應(yīng)臨床需要，開展了一系列的臨床應(yīng)用和相關(guān)的基礎(chǔ)研究[9-10]。楊志剛團(tuán)隊(duì)通過49例二尖瓣關(guān)閉不全患者，在國際上首次報(bào)道了磁共振在二尖瓣病變中的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)現(xiàn)磁共振與超聲心動(dòng)圖相比具有非常好的一致性[10]。Liang等[9]對(duì)比MRI與B超、X線血管造影檢查，結(jié)果表明MRI對(duì)于深部大血管結(jié)構(gòu)畸形的顯示更具優(yōu)勢(shì)，對(duì)解剖形態(tài)如管腔狹窄的顯示優(yōu)于X線血管造影檢查，可同時(shí)顯示病變范圍、程度及肥厚的肌壁。東南大學(xué)滕皋軍、居勝紅教授開展了磁共振分子影像學(xué)實(shí)驗(yàn)性研究[11-13]。阜外醫(yī)院趙世華教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列的心血管磁共振基礎(chǔ)[14]與臨床研究[15-16]。2003年趙世華團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)首次成功制作了冬眠心肌動(dòng)物模型并通過多巴酚丁胺磁共振成像進(jìn)行評(píng)估[14]。2006年，阜外醫(yī)院陸敏杰等[16]回顧性分析了27例致心律不齊性右室型心肌病患者的磁共振圖像，顯示MRI檢測的心臟形態(tài)、整體與局部心功能、心肌首過灌注及延遲強(qiáng)化等對(duì)疾病的診斷和預(yù)后評(píng)價(jià)具有重要價(jià)值。2009年Liu等[15]以核素為金標(biāo)準(zhǔn)，通過34例陳舊性心肌梗死磁共振延遲強(qiáng)化成像，發(fā)現(xiàn)磁共振釓對(duì)比劑延遲強(qiáng)化(late gadolinium enhancement，LGE)檢測心肌瘢痕與99mTc-sestamibi和18F-FDG SPECT具有良好的一致性。

圖1 30年來(1988-2018)中國關(guān)于CMR研究的文獻(xiàn)年發(fā)表量Fig. 1 The annual number of published articles in china about CMR in the past 30 years.

回首10年的研究歷程，毋庸置疑，CMR顯示心血管及其毗鄰結(jié)構(gòu)的重要價(jià)值已被大量研究驗(yàn)證。這些卓有成效的工作為我國心血管磁共振國際化發(fā)展道路奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)然，這期間國內(nèi)并未實(shí)現(xiàn)對(duì)速度編碼MRI、腺苷藥物負(fù)荷等成像技術(shù)的系統(tǒng)化研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)絕對(duì)定量評(píng)價(jià)心臟功能、探索CMR在疾病診斷、治療及預(yù)后中的重要價(jià)值還有待發(fā)展。

4 CMR迅猛發(fā)展期(2011年至今)

2010年以來，全球心血管磁共振步入井噴期，我國心血管磁共振也進(jìn)入迅猛發(fā)展階段。阜外醫(yī)院作為國家心血管病中心，構(gòu)建了全球最大的單中心數(shù)據(jù)庫，數(shù)量近50 000例，涵蓋各類心血管疾病，對(duì)比心臟移植，其診斷準(zhǔn)確性可達(dá)95%。對(duì)比國外注冊(cè)研究，該中心的肥厚型心肌病和擴(kuò)張型心肌病占比最高，進(jìn)一步將為引領(lǐng)全球非缺血性心肌病奠定基礎(chǔ)。四川大學(xué)華西醫(yī)院、上海仁濟(jì)醫(yī)院、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院、江蘇省人民醫(yī)院等緊密結(jié)合臨床，充分發(fā)揮了磁共振指導(dǎo)價(jià)值。中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所田捷教授、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)研究院鄭海榮教授、清華大學(xué)生物工程所苑純、李睿教授、北京大學(xué)高家紅教授等，在序列開發(fā)和影像組學(xué)等醫(yī)工結(jié)合領(lǐng)域成績斐然。

4.1 CMR技術(shù)及參數(shù)

4.1.1 對(duì)比劑增強(qiáng)磁共振成像及釓對(duì)比劑延遲強(qiáng)化

2012年，阜外醫(yī)院萬俊義等[17]綜述了LGE評(píng)價(jià)心臟結(jié)構(gòu)、功能、心肌灌注和存活心肌的臨床意義。2013年，Yan等[18]在Circulation子刊上發(fā)表的論文包括71名青少年肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)患者，顯示在兒童患者中LGE的發(fā)生率為73%，進(jìn)一步顯示LGE與HCM患兒的不良預(yù)后事件相關(guān)。2018年，F(xiàn)an等[19]發(fā)表的論文通過對(duì)比運(yùn)動(dòng)校正平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)的相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列和常規(guī)節(jié)段法快速小角度相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列LGE圖像，結(jié)果顯示前者圖像的信噪比、對(duì)比信噪比、整體圖像質(zhì)量和定量評(píng)估LGE的結(jié)果均較后者更佳，且對(duì)于存在心律失?；蚱翚獠患训幕颊呷巳浩淠軌蝻@著降低圖像誤差，使LGE-CMR的適用人群進(jìn)一步擴(kuò)大，提示是一種可行、穩(wěn)健、可廣泛使用的LGE成像技術(shù)。

4.1.2 相位對(duì)比磁共振成像

20年前，隨著利用速度-相位移動(dòng)的比率關(guān)系定量測量血流速度的相位對(duì)比磁共振成像(phase contrast magnetic resonance imaging，PC-MRI)技術(shù)出現(xiàn)，進(jìn)一步提高了磁共振血流技術(shù)的準(zhǔn)確性。2016年Li等[20]發(fā)表了研究肺動(dòng)脈高壓患者PC-MRI血流特征的SCI論文，結(jié)果表明由PC-MRI測得的肺動(dòng)脈正向血流量、凈正向血流量均與三尖瓣環(huán)收縮期位移呈正相關(guān)，與肺血管阻力、N-腦鈉肽呈負(fù)相關(guān)。此外，肺動(dòng)脈前向血流量、肺動(dòng)脈凈前向血流量、主動(dòng)脈前向血流量、主動(dòng)脈凈前向血流量均與右室心搏量呈顯著正相關(guān)。2017年，Sun等[21]發(fā)表研究論文采用無需心電圖門控和呼吸門控的二維實(shí)時(shí)PC-MRI技術(shù)，即基于新型低秩模型探測流量補(bǔ)償和流量編碼圖像序列之間的時(shí)空相關(guān)性進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像重建。該技術(shù)可在較高的時(shí)間及空間分辨率下的評(píng)估不同心動(dòng)周期內(nèi)的血流變化，對(duì)于評(píng)價(jià)心律失常、心衰患者的心臟病理生理改變具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

4.1.3 特征追蹤心臟磁共振

作為一種新型磁共振圖像后處理技術(shù)，2016年四川大學(xué)華西醫(yī)院的劉紅等[22]對(duì)漢族健康人群的左心室心肌應(yīng)變正常值范圍進(jìn)行了研究，并探索性別和年齡對(duì)心肌應(yīng)變的影響。2019年廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院楊映霞等[23]利用特征追蹤心臟磁共振(feature tracking cardiac magnetic resonance，F(xiàn)T-CMR)定量評(píng)價(jià)63名中國正常志愿者的左心房功能評(píng)估，結(jié)果顯示左心房射血分?jǐn)?shù)與應(yīng)變之間呈正相關(guān)，成功地將FT-CMR技術(shù)拓展應(yīng)用到心房功能評(píng)估。2018年Wang等[24]發(fā)表的SCI文獻(xiàn)提出受軟件固有算法的限制，F(xiàn)T-CMR在評(píng)價(jià)節(jié)段性心肌應(yīng)變時(shí)的重復(fù)性還待進(jìn)一步提高。

4.1.4 T1 mapping及細(xì)胞外體積

由于LGE成像在擴(kuò)散性心肌病變的評(píng)估中的限制，無法檢測到心肌的早期病變。隨著T1 mapping及細(xì)胞外體積(extracellular volume，ECV)定量技術(shù)的發(fā)展，2013年，心臟磁共振學(xué)會(huì)及歐洲心臟病學(xué)會(huì)磁共振組發(fā)表T1 mapping和ECV的專家共識(shí)。同年，阜外醫(yī)院Lu等[25]發(fā)表了SCI論文，通過與LGE對(duì)比，評(píng)價(jià)T1 mapping檢測HCM患者左室心肌纖維化的價(jià)值，研究發(fā)現(xiàn)T1 mapping的受試者工作特征曲線下面積更大，提示其對(duì)彌漫性纖維化的探測能力優(yōu)于傳統(tǒng)LGE成像。2017年Shang等[26]發(fā)表的SCI論文提出利用釓對(duì)比劑增強(qiáng)前后的T1值及ECV量化心肌細(xì)胞外基質(zhì)容積，結(jié)果顯示ECV與糖尿病持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)，與左室舒張功能呈負(fù)相關(guān)，提示T1 mapping對(duì)于糖尿病性心肌病的早期診斷和病程評(píng)估具有重要價(jià)值。此外，2017年阜外醫(yī)院Wang等[27]發(fā)表在European Radiology的論著報(bào)道了高血壓患者ECV增加與左室重塑的相關(guān)性。研究表明整體ECV與左室射血分?jǐn)?shù)和左室肥厚顯著相關(guān)，且ECV可以在LGE出現(xiàn)之前識(shí)別左室心肌異常。2018年，四川大學(xué)華西醫(yī)院Liu等[28]發(fā)表的SCI文獻(xiàn)研究結(jié)果顯示，不僅LGE和T1 mapping圖像在測量急慢性心肌梗死面積之間有良好的一致性，且T1 mapping在鑒別急慢性心肌梗死方面有很大的潛力，可作為LGE技術(shù)的替代方法。

4.2 臨床應(yīng)用

2009年北京宣武醫(yī)院Yang等[29]發(fā)表在JACC的論文對(duì)比研究了69例疑似冠心病患者的3.0 T全心冠脈MRI，結(jié)果顯示與金標(biāo)準(zhǔn)有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影對(duì)比，全心冠脈磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)技術(shù)診斷冠脈顯著狹窄的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性均較高。2013年，阜外醫(yī)院Lu等[30]發(fā)表在JACC影像子刊的研究首次發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)張型心臟病中脂肪沉積，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)張型心臟病患者中脂肪沉積率達(dá)到了12.9%，且脂肪沉積程度與瘢痕體積、左室射血分?jǐn)?shù)、左室舒張末期容積指數(shù)和左室收縮末期容積指數(shù)均相關(guān)。2016年Wu等[31]發(fā)表在European Heart Journal影像子刊的論文對(duì)心電圖圖胸前導(dǎo)聯(lián)存在無明顯原因的巨大T波倒置而心尖壁厚小于15 mm的患者進(jìn)行了詳細(xì)研究，首次提出了這可能是一種早期或隱匿型的心尖肥厚型心肌病。2016年，Lu等[32]發(fā)表關(guān)于超聲心動(dòng)圖和CMR在梗阻性HCM患者酒精室間隔消融術(shù)療效預(yù)測的研究，發(fā)現(xiàn)CMR成像要比超聲心動(dòng)圖更能準(zhǔn)確地預(yù)測療效并提出了相關(guān)閾值，研究結(jié)果有望填補(bǔ)現(xiàn)有指南空白。2018年He等[33]發(fā)表在Radiology有關(guān)自動(dòng)導(dǎo)航下對(duì)比增強(qiáng)冠狀動(dòng)脈3.0 T冠脈MRA的診斷效能。同年，Lin等[34]在JCMR發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)在LGE陰性的心肌淀粉樣變患者的心肌T1和ECV均顯著增加，且LGE(+)和ECV≥44.0%是患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。2018年，北京安貞醫(yī)院Liu等[35]的研究首次證明了通過冠狀動(dòng)脈粥樣硬化T1加權(quán)像檢測到的冠狀動(dòng)脈高信號(hào)強(qiáng)度斑塊與斑塊內(nèi)出血相關(guān)，經(jīng)過組織病理學(xué)驗(yàn)證具有極高的準(zhǔn)確性，提示該技術(shù)可用于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化在體評(píng)價(jià)的潛在作用。

2011年阜外醫(yī)院趙世華[36]主編的《心血管病磁共振診斷學(xué)》對(duì)國內(nèi)心血管磁共振臨床應(yīng)用與普及起到了巨大的推動(dòng)作用，被譽(yù)為是本專業(yè)的經(jīng)典之作。2015年，在中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)、中國醫(yī)師協(xié)會(huì)心血管內(nèi)科醫(yī)師分會(huì)以及中華心血管病雜志組織下，趙世華主持制定了《心肌病磁共振成像臨床應(yīng)用中國專家共識(shí)》[37]，這一共識(shí)的發(fā)表對(duì)CMR在中國的規(guī)范化應(yīng)用與推廣意義重大。

綜上，CMR在各種心血管疾病診治中顯示出越來越重要的價(jià)值。隨著磁共振軟硬件技術(shù)的發(fā)展，基本實(shí)現(xiàn)了CMR“一站式”多參數(shù)成像檢查，即通過磁共振電影技術(shù)、首過灌注、LGE、心肌擴(kuò)散張量成像、磁共振波譜成像、T1 mapping和ECV的測定等技術(shù)手段可以完成對(duì)心臟大血管從宏觀形態(tài)、心功能變化、心肌微循環(huán)，到心肌纖維排列、心肌纖維化等微觀結(jié)構(gòu)等方面的定性和定量評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)心血管疾病的診斷、危險(xiǎn)分層及預(yù)后的全面評(píng)估。

5 總結(jié)與展望

限于篇幅所限，尚有很多優(yōu)秀的研究本文未能囊括，但是中國CMR事業(yè)風(fēng)雨30年，中國學(xué)者秉承著砥礪前行、不斷進(jìn)取、開拓創(chuàng)新的精神，逐漸走向世界CMR發(fā)展的前列卻是班班可考。毋庸置疑，我國CMR基礎(chǔ)與臨床研究發(fā)表的高質(zhì)量文章越來越多，研究方向越來越豐富，尤其在影像學(xué)檢查與臨床實(shí)踐的結(jié)合方面，基于廣泛的受試人群和詳盡的數(shù)據(jù)分析，CMR在病毒性心肌炎、各種心肌病、肺動(dòng)脈高壓、心肌梗死、先天性心臟病、大血管疾患等各種心血管疾病中的臨床意義和預(yù)后價(jià)值的判斷方面取得豐富的研究成果，必將進(jìn)一步推動(dòng)了臨床指南的更新和優(yōu)化。

“沒有全民健康，就沒有全面小康”，習(xí)總書記關(guān)于健康中國建設(shè)的這一重要論述，贏得全社會(huì)強(qiáng)烈共鳴。回應(yīng)民生期盼，把握時(shí)代脈搏。從印發(fā)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》，到發(fā)布《健康中國行動(dòng)(2019-2030年)》，黨的十八大以來，政府更加大力扶持醫(yī)學(xué)事業(yè)發(fā)展的決心和意志有目共睹。因此，雖然有些心血管磁共振技術(shù)還未在臨床廣泛應(yīng)用，但未來中國CMR的發(fā)展一定會(huì)創(chuàng)造更多可能，獲得更大突破。

利益沖突：無。