程流泉,張恒,李夢(mèng)露
1.解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心放射診斷科,北京 100048;2.解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心放射診斷科,北京 100089;*通信作者 程流泉 13910209982@139.com
心臟磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)是目前臨床無(wú)創(chuàng)評(píng)估心功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”,也是評(píng)估心肌組織特征的標(biāo)準(zhǔn)方法[1]。心臟的結(jié)構(gòu)、功能和形態(tài)學(xué)參數(shù)、組織學(xué)參數(shù)的量化在心臟疾病的診斷和臨床管理中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用[2]。CMR的臨床應(yīng)用以心臟電影成像和釓對(duì)比劑延遲增強(qiáng)序列為基礎(chǔ),前者準(zhǔn)確顯示心臟的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)功能,后者顯示心肌的組織特征[1]。兩者聯(lián)合為心臟疾病提供準(zhǔn)確的功能變化評(píng)估,為不同病因?qū)е碌男墓δ茏兓峁┰\斷依據(jù),使得CMR在心血管疾病診療中越來(lái)越受到重視和推廣。
近年,CMR心功能分析隨著計(jì)算機(jī)圖像后處理能力的進(jìn)步而不斷提高,具有不同病理生理意義的指標(biāo)不斷被發(fā)現(xiàn),診斷效能也不盡相同。本文擬從維度分解的角度,綜述從四維、三維、二維和一維4個(gè)方面,對(duì)CMR測(cè)量的心功能指標(biāo)進(jìn)行歸類(lèi)分析和闡釋。
4D-flow是最近幾年研究心臟大血管疾病的前沿技術(shù),四維指按照時(shí)序連續(xù)排列的三維信息空間,即空間三維+時(shí)間維[3]。該技術(shù)基于心電觸發(fā)三維采集的相位對(duì)比速度編碼梯度回波序列,通過(guò)在X、Y、Z 3個(gè)方向施加速度編碼梯度獲得每個(gè)體素的速度矢量,將RR周期內(nèi)的分段連續(xù)采集的三維速度矢量連續(xù)電影播放,形成按照空間-時(shí)間分布變化的流速編碼線(xiàn)圖。4D-flow通過(guò)速度向量圖、流線(xiàn)圖和路徑圖表達(dá)血流的直覺(jué)和定性特征。流線(xiàn)圖上速度大小用顏色或(和)矢量長(zhǎng)度表示,瞬時(shí)血流方向是流線(xiàn)的切線(xiàn)方向;路徑圖顯示一團(tuán)血流在時(shí)間序列的路徑[4]。4Dflow構(gòu)建的這種直觀的多維度、多方向的血流圖,首先用于評(píng)價(jià)瓣膜病和先天性心臟病[5-6];在心室的初步應(yīng)用表明,左心室內(nèi)的血流可以劃分為直流、回流和滯留等,心腔擴(kuò)張和心功能降低明顯伴有滯留和回流成分以及直流成分的分散等特點(diǎn)[7]。
4D-flow技術(shù)獲得的是關(guān)于流體容積的速度矢量三維數(shù)據(jù)組,通過(guò)速度矢量這個(gè)元數(shù)據(jù)可以定量計(jì)算血流量、管壁剪切力應(yīng)力和壓力梯度等定量參數(shù),其中血流動(dòng)能(kinetic energy,KE)是特色參數(shù)之一,KE(=1/2mV2,m為血流質(zhì)量,V為血流速度)綜合反映速度和流量的雙重要素,可以直接衡量心肌的做功和流體的能量轉(zhuǎn)換和消散(湍流能量)。心臟血流動(dòng)力學(xué)變化是心肌做功的結(jié)果,心臟的形態(tài)學(xué)變化會(huì)導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)改變,血流動(dòng)力學(xué)改變也會(huì)重塑心臟形態(tài)[8]。4D-flow技術(shù)是綜合反映心室血流動(dòng)力學(xué)及其病理生理過(guò)程的全新工具,將為心功能研究提供新的途徑和方法。然而,基于4D-flow測(cè)量的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)尚需要大規(guī)模的臨床應(yīng)用驗(yàn)證,部分研究已經(jīng)觀察到KE的變化與心功能參數(shù)相關(guān)的敏感性,包括左心室充盈和舒張功能[9];亦有研究發(fā)現(xiàn)左心室、左心房及右心室的KE和渦流與年齡和性別等因素相關(guān)[10-11]。作者的經(jīng)驗(yàn)也表明左心室內(nèi)的KE變化解釋不能離開(kāi)心率、血壓、體重指數(shù)等前后負(fù)荷以及左、右心室耦合等因素的影響,因此有關(guān)4D-flow的臨床應(yīng)用有待多中心縱向應(yīng)用驗(yàn)證。目前4D-flow技術(shù)的難度還比較大,需要綜合平衡心率和呼吸偽影、信噪比、時(shí)間和空間分辨率、采樣效率等因素,獲得一組時(shí)間分辨率約40 ms、空間分辨率為3 mm的心臟4D-flow數(shù)據(jù)需時(shí)不少于15 min。采樣時(shí)間長(zhǎng)、影響因素多、數(shù)據(jù)校正和后處理也需要強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)能力,需要整合深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù),這些均有專(zhuān)業(yè)公司在配合設(shè)備廠商進(jìn)行圖像后處理分析和呈現(xiàn),而對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量和解釋需要良好的心臟病理生理和流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)背景支撐。
心臟的三維泵功能分析是經(jīng)典的全心功能指標(biāo),CMR測(cè)量的左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)是心功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”。基于分段K空間采集的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)電影成像序列是目前獲取電影系列的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),具有良好的心肌-血池對(duì)比度,可以實(shí)現(xiàn)在心動(dòng)周期內(nèi)的任一時(shí)間對(duì)心臟結(jié)構(gòu)的個(gè)體化測(cè)量。在CMR測(cè)量的三維泵功能指標(biāo)中,臨床常用的經(jīng)典心功能指標(biāo)是左心室和右心室舒張末期容積(end-diastolic volume,EDV)、收縮末期容積(end-systolic volume,ESV)和心肌質(zhì)量,其他指標(biāo)包括每搏輸出量、射血分?jǐn)?shù)、心排血量/心臟指數(shù)等均是在此基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上衍生計(jì)算獲得的,也是目前心臟疾病診斷和治療評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)[1,12]。上述指標(biāo)均基于CMR對(duì)心臟運(yùn)動(dòng)精確量化評(píng)價(jià),具有個(gè)體化優(yōu)勢(shì)和良好的可重復(fù)性,在臨床上得到廣泛的認(rèn)可,更多地應(yīng)用于心血管疾病的臨床診斷和治療評(píng)價(jià)。
基于平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)電影序列的心功能分析也屬于四維信息,在容積-時(shí)間曲線(xiàn)上,縱坐標(biāo)反映三維容積的變化,并且可以從容積-時(shí)間曲線(xiàn)及其時(shí)間導(dǎo)數(shù)(dV/dt)推導(dǎo)出新的功能參數(shù);dV/dt曲線(xiàn)代表心室血流速度,其中收縮期最小值代表射血峰值(PER),舒張期最大值代表早期峰值充盈率(PFRE)和心房收縮峰值充盈率(PFRA)。PFRE/PFRA和歸一化為舒張末期容積的充盈率(PFRE/EDV,PFRA/EDV)具有表征舒張期心室功能和分類(lèi)舒張功能不全的潛力,而無(wú)需額外的測(cè)量[13-14]。然而,目前的臨床應(yīng)用中僅截取ESV和EDV的數(shù)據(jù)以及部分衍生值。根據(jù)新的通用心力衰竭分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),LVEF并不能充分反映心功能的變化,其中以射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭為代表,因?yàn)長(zhǎng)VEF并未融入心臟的前后負(fù)荷等影響因素,不反映射血功能和舒張功能的特征,也未納入右心的功能參數(shù),因而并不能充分解釋心力衰竭的癥狀和體征[15]。此外,作者認(rèn)為由平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)電影序列測(cè)量的是左心室容積-時(shí)間曲線(xiàn)(圖1),這個(gè)曲線(xiàn)因個(gè)體的EDV/ESV以及心動(dòng)周期不同而缺乏可比性,需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理形成LVEF-時(shí)間曲線(xiàn),才使得不同個(gè)體之間具有可比性,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘(圖2)。
圖1 左心室容積-時(shí)間曲線(xiàn)。橫軸為標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)間軸(RR/25),縱軸為左心室容積,不同疾病個(gè)體之間的EDV和ESV差別較大,缺乏標(biāo)準(zhǔn)化;如果RR周期不標(biāo)準(zhǔn)化,則曲線(xiàn)的長(zhǎng)短也不一致,缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和可比性
圖2 LVEF-時(shí)間曲線(xiàn)。橫軸為標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)間軸(RR/25),縱軸為L(zhǎng)VEF,為了保持曲線(xiàn)形態(tài)倒V輪廓取負(fù)值,此曲線(xiàn)輪廓與圖3的整體環(huán)向應(yīng)變曲線(xiàn)十分相似。除峰值(即最大射血分?jǐn)?shù))外,不同疾病的達(dá)峰時(shí)間、半高全寬、舒張中期以及收縮和舒張斜率均是可以挖掘的數(shù)據(jù)
在過(guò)去幾年中,CMR因其對(duì)右心室測(cè)量的準(zhǔn)確性已成為評(píng)估右心室結(jié)構(gòu)和功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”,尤其是評(píng)估右心室體積、質(zhì)量和射血分?jǐn)?shù)[16]。在心臟泵功能分析中,右心室泵功能的精確測(cè)量一直滯后于左心室。臨床工作中,右心室的泵功能變化非常重要但容易被忽略,新的通用心力衰竭分期中,體循環(huán)充血導(dǎo)致的心力衰竭直接涉及右心室的泵功能評(píng)價(jià)缺乏數(shù)據(jù)支持,心力衰竭發(fā)生及發(fā)展中左、右心室耦合因素并未被充分考慮[15]。既往研究表明,右心室在各種心臟疾病中具有關(guān)鍵作用[17]。作者認(rèn)為,目前臨床對(duì)累及右心室的疾病和右心室功能關(guān)注度較高,但是缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、可重復(fù)性好的評(píng)價(jià)手段,與CMR的普及程度和CMR測(cè)量的右心室心功能參數(shù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。CMR的多模態(tài)成像技術(shù)可以全面評(píng)估右心室形態(tài)和功能,對(duì)于了解心臟疾病的病理生理機(jī)制和病因至關(guān)重要。
心肌和心腔的二維形態(tài)參數(shù)有助于判斷心臟結(jié)構(gòu)異常并評(píng)估心臟疾病進(jìn)展。二維的形態(tài)分析指能夠描述心臟靜態(tài)數(shù)據(jù)的幾何參數(shù),包括心房和心室長(zhǎng)徑和橫徑、左心室心肌收縮末期和舒張末期厚度、心內(nèi)膜位移等結(jié)構(gòu)參數(shù),以及由此計(jì)算衍生獲得的左心室球形系數(shù)、心肌增厚率、左心室縮短系數(shù)等。這些指標(biāo)的參考值可以直接引用超聲心動(dòng)圖測(cè)量的數(shù)據(jù),因?yàn)樵诙S測(cè)量上兩者具有同樣的切面和直觀性,但前提條件是掃描層面一致,即CMR成像掃描標(biāo)準(zhǔn)化[1]。如果CMR的長(zhǎng)軸掃描層面不能?chē)?yán)格定義為二尖瓣環(huán)中點(diǎn)和心尖的連線(xiàn),則在二腔心、三腔心和四腔心層面測(cè)量的左心室徑線(xiàn)數(shù)據(jù)存在差異,而超聲心動(dòng)圖測(cè)量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性低,部分原因也來(lái)自這種操作者間的差異。實(shí)際測(cè)量心臟徑線(xiàn)時(shí),短軸位上測(cè)量的心肌厚度和長(zhǎng)軸位測(cè)量同一節(jié)段的心肌厚度應(yīng)該一致,由此可以反向證明掃描層面是否標(biāo)準(zhǔn)化和具有可重復(fù)性。
基于美國(guó)心臟協(xié)會(huì)的左心室心肌17節(jié)段劃分是心肌二維測(cè)量數(shù)據(jù)的解剖基礎(chǔ)[18]。CMR短軸的測(cè)量掃描標(biāo)準(zhǔn)易執(zhí)行、準(zhǔn)確性高、可重復(fù)性好,且與左心室17節(jié)段直接對(duì)應(yīng)?;诙梯S分段的牛眼圖可以直觀地顯示厚度、心肌位移、增厚率等靜態(tài)參數(shù)。正常情況下,室間隔和左心室游離壁厚度、位移和增厚率有差別,因此超聲心動(dòng)圖測(cè)量一般選擇心底水平的室間隔前段和側(cè)下壁(分別對(duì)應(yīng)美國(guó)心臟協(xié)會(huì)的第2、5段)作為心肌厚度參數(shù),但是當(dāng)出現(xiàn)心肌疾病時(shí),僅用這2個(gè)參數(shù)不足以表達(dá)心肌形態(tài)的變化,使用CMR的多層面重建牛眼圖才能表達(dá)心肌厚度變化的全部信息。
二維分析指標(biāo)測(cè)量形態(tài)不規(guī)則的右心室存在困難。由于右心室形態(tài)存在很大的個(gè)體差異,且缺乏明確的解剖標(biāo)記,導(dǎo)致測(cè)量右心室長(zhǎng)軸和短軸徑線(xiàn)均缺乏可操作性,右心室心肌厚度也不足以做出準(zhǔn)確的可重復(fù)性測(cè)量[1,17]?;谧笮膾呙璧亩梯S層面和四腔心層面是判斷右心室形態(tài)的關(guān)鍵層面,右心室長(zhǎng)軸位和右心室流出道位置因?yàn)槭苡倚氖倚募馕恢貌町惈@得的圖像缺乏穩(wěn)定性和可重復(fù)性[19]。右心室的功能分析可能更多地依賴(lài)三維信息和一維信息。
左、右心房的大小與多種心臟疾病預(yù)后相關(guān)[20-21]。心房心腔徑線(xiàn)測(cè)量與心室徑線(xiàn)測(cè)量同樣需要準(zhǔn)確的成像層面和解剖標(biāo)記,以及適用于CMR的正常參考值。在CMR圖像上,右心房的測(cè)量主要是四腔心層面,另外一個(gè)推薦補(bǔ)充層面是右心房的長(zhǎng)軸位,即上腔靜脈、下腔靜脈與右心房交匯處的中點(diǎn)與三尖瓣環(huán)中點(diǎn)的連線(xiàn),這是右心房具有穩(wěn)定解剖標(biāo)記的層面,但缺乏該層面的CMR正常參考值。左心房的主要測(cè)量平面是四腔心層面和長(zhǎng)軸位層面,可以測(cè)量左心房前后徑、上下徑和左右徑,即在左心室標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)軸層面測(cè)量左心房徑線(xiàn),這是目前CMR測(cè)量左心房的推薦方法[22]。作者認(rèn)為這種方法缺乏左心房恒定的解剖標(biāo)記,實(shí)際工作中可重復(fù)性較左心室低,對(duì)左心房形態(tài)變化敏感度不高。
一維指將心肌節(jié)段簡(jiǎn)化為運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn),測(cè)量計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的位移、速度和加速度以及圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、扭矩等運(yùn)動(dòng)指標(biāo),其中應(yīng)變與應(yīng)變率是CMR研究心肌運(yùn)動(dòng)的主要研究參數(shù)[1]。在CMR圖像上,基于特征追蹤技術(shù)的心肌應(yīng)變分析將復(fù)雜的心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分解為縱向、徑向和環(huán)向3個(gè)方向。心肌應(yīng)變曲線(xiàn)表現(xiàn)為心動(dòng)周期內(nèi)隨著時(shí)間變化而變化,其主要分析指標(biāo)為峰值和達(dá)峰時(shí)間(time to peak,TTP)。應(yīng)變區(qū)別于心肌收縮增厚率、位移等二維參數(shù),能夠表達(dá)心肌任何位置的形變能力,反映不同走行方向的心肌纖維形變能力,為探索不同類(lèi)型心肌病的發(fā)生及發(fā)展機(jī)制提供有效信息。
從應(yīng)變的概念理論上講,此類(lèi)一維指標(biāo)反映節(jié)段性的心肌運(yùn)動(dòng)特征,因此其適用范圍應(yīng)該是心肌節(jié)段性功能,而不是全心功能指標(biāo)。本課題組研究表明[23-24],盡管在正常人群的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表現(xiàn)出一定的分布特征,但是同一個(gè)體內(nèi)左心室不同節(jié)段的應(yīng)變峰值大小不等,不同個(gè)體內(nèi)相同節(jié)段之間的應(yīng)變峰值也各不相同,即節(jié)段性應(yīng)變參數(shù)的一致性較差,變異系數(shù)較大。存在缺血性心肌病、肥厚型心肌病等節(jié)段性心肌病變時(shí),難以作為節(jié)段心肌功能參考值。而基于各節(jié)段的應(yīng)變平均值計(jì)算獲得整體縱向應(yīng)變、整體環(huán)向應(yīng)變和整體徑向應(yīng)變的一致性相對(duì)較好,被諸多研究認(rèn)為是早期反映心肌運(yùn)動(dòng)功能損傷的指標(biāo),可以認(rèn)為在彌漫的心肌病變時(shí)能非特異性地反映心肌功能下降[25-26]。亦有研究通過(guò)追蹤標(biāo)準(zhǔn)CMR圖像中的解剖位點(diǎn)(心尖、三尖瓣、二尖瓣)獲得可重復(fù)、快速、類(lèi)似于左心室/右心室整體縱向應(yīng)變的診斷和預(yù)后能力[27-28]。例如,正常情況下心尖位置保持不變,由此計(jì)算的房室溝的縱向應(yīng)變與整體縱向應(yīng)變非常相似。本課題組研究認(rèn)為,心肌應(yīng)變的峰值的病理生理意義主要在于評(píng)價(jià)節(jié)段性心肌病變?cè)谥委熐昂蟮淖陨韺?duì)照,而整體縱向應(yīng)變、整體環(huán)向應(yīng)變和整體徑向應(yīng)變等反映的整體心肌功能變化,可能并不超出LVEF曲線(xiàn)反映的信息(圖3)。另外,在解釋?xiě)?yīng)變參數(shù)的變化時(shí),同樣需要考慮心率、血壓、前后負(fù)荷、心肌質(zhì)量等因素的影響[29]。
圖3 左心室整體縱向應(yīng)變曲線(xiàn)。橫軸為標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)間軸(RR/24),縱軸為應(yīng)變值,不同正常個(gè)體之間的峰值和達(dá)峰時(shí)間有差別,這也是應(yīng)變?nèi)狈€(gè)體之間比較的主要原因
以心肌應(yīng)變?yōu)榇淼囊痪S功能參數(shù)曲線(xiàn)的另一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是TTP,其反映心肌各節(jié)段運(yùn)動(dòng)的同步性,作者對(duì)正常人群的研究數(shù)據(jù)表明,不同心肌節(jié)段應(yīng)變的峰值可以不一致,但TTP基本一致,TTP的一致性使得曲線(xiàn)具有良好的形態(tài)學(xué)可比性[23-24]。部分研究采用的CURE指標(biāo)能夠綜合判斷峰值和TTP的特征,由此評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)的同步性,是具有臨床價(jià)值的指標(biāo),值得深入挖掘[30-31]。
一維運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是不以形態(tài)學(xué)特征為前提,使得應(yīng)變指標(biāo)可以應(yīng)用在一些不規(guī)則的解剖結(jié)構(gòu),如右心室壁和心房壁的應(yīng)變研究。右心應(yīng)變?cè)谠\斷亞臨床心肌損害及評(píng)估預(yù)后中具有重要的潛在價(jià)值[32]。心房應(yīng)變?cè)u(píng)估舒張功能具有可行性,且在診斷和分級(jí)舒張功能障礙以及預(yù)測(cè)房顫及充血性心力衰竭中具有一定的價(jià)值[33]。
準(zhǔn)確、可重復(fù)的心功能分析的前提是CMR掃描的標(biāo)準(zhǔn)化,有關(guān)CMR掃描層面的標(biāo)準(zhǔn)化見(jiàn)諸很多教材。在此基礎(chǔ)上,作者推薦的經(jīng)驗(yàn)是順應(yīng)心臟的功能解剖進(jìn)行掃描,其中關(guān)鍵是將4個(gè)瓣環(huán)的中點(diǎn)和心尖作為解剖標(biāo)記進(jìn)行定位,其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在四腔心層面的恒定性,由此形成二腔心、三腔心和四腔心均衡地將左心室心肌環(huán)劃分為6個(gè)節(jié)段并與美國(guó)心臟協(xié)會(huì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)。其他位置可以通過(guò)這些相對(duì)恒定的解剖標(biāo)志進(jìn)行定位,如右心室流出道與流出道層面、右心房長(zhǎng)軸位等,這些標(biāo)準(zhǔn)化的解剖功能層面也可以為超聲檢查所借鑒,從而減少操作者和設(shè)備時(shí)間的差異。
采集過(guò)程中的另一個(gè)誤差來(lái)自醫(yī)患之間的配合。目前的CMR數(shù)據(jù)采集基于多次反復(fù)屏氣完成,采集期間,屏氣位置的恒定性、患者的心律變化均會(huì)直接導(dǎo)致圖像偽影,或?qū)е洛e(cuò)層分析,從而形成偶然誤差。
心功能的測(cè)量誤差來(lái)源除掃描標(biāo)準(zhǔn)化外,測(cè)量操作也是導(dǎo)致誤差的關(guān)鍵原因。在全心功能測(cè)量中,心底房室溝平移導(dǎo)致短軸位納入測(cè)量層面的差別可導(dǎo)致LVEF出現(xiàn)3%~5%的誤差;現(xiàn)在多數(shù)心功能分析關(guān)鍵均能夠通過(guò)長(zhǎng)軸位協(xié)同,準(zhǔn)確界定房室溝的位置,減少這種測(cè)量誤差;這種由于心肌縱向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的測(cè)量誤差還體現(xiàn)在心肌應(yīng)變和增厚率的測(cè)量,由于采集層面相對(duì)固定而非追隨心肌組織運(yùn)動(dòng),因此測(cè)量的舒張末期和收縮末期心肌厚度并非嚴(yán)格意義上的同一心肌,這些測(cè)量過(guò)程的系統(tǒng)誤差,也許可以通過(guò)圖像采集或后處理得到校正。心尖區(qū)乳頭肌在收縮末期和舒張末期的分布差別也會(huì)導(dǎo)致心內(nèi)膜勾畫(huà)和心血池容積計(jì)算的偏差,因此心尖水平的左心室壁厚度測(cè)量數(shù)據(jù)的歸一性不如左心室中部和心底水平。在解釋心肌功能數(shù)據(jù)時(shí),需要考慮到這些誤差的干擾。
經(jīng)典的MRI心功能處理有賴(lài)于心肌-心血池輪廓的準(zhǔn)確標(biāo)記和勾畫(huà),這是一個(gè)繁雜而技巧性很強(qiáng)的工作。近年,基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)幾乎可以替代人工勾畫(huà),獲得良好的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,尤其是對(duì)于右心室這樣復(fù)雜構(gòu)型的勾畫(huà),大大減輕了技術(shù)人員的工作量[34]。
人工智能在心功能的分析還體現(xiàn)在對(duì)數(shù)據(jù)采集的優(yōu)化,如4D-flow的采集和分析中大量應(yīng)用到人工智能技術(shù),由此減少數(shù)據(jù)采集的冗長(zhǎng)時(shí)間,提高了檢查效率和分析效率,并保證質(zhì)量控制;而融合了人工智能技術(shù)的快速采集技術(shù),有可能在單次屏氣過(guò)程中就完成一個(gè)覆蓋全心的電影序列掃描,可以大幅度減少多次屏氣導(dǎo)致的錯(cuò)層誤差;也可能使完全自由呼吸采集后進(jìn)行圖像重建后處理達(dá)到運(yùn)動(dòng)校正的目的[35]。而在圖像后處理過(guò)程中,采用人工智能技術(shù)進(jìn)行分析校正和質(zhì)量控制,可以減少分析的誤差。而基于人工智能技術(shù)的大數(shù)據(jù)處理,可以將不同的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以可視化方式表達(dá),使得復(fù)雜的心功能和心肌功能分析更加簡(jiǎn)便、直觀,從而形成分類(lèi)診斷標(biāo)準(zhǔn)。
心功能分析是CMR檢查和診斷的重要環(huán)節(jié),心功能自身變化比較復(fù)雜,精確的心功能分析仍然有待于圖像后處理能力的優(yōu)化和數(shù)據(jù)挖掘,準(zhǔn)確理解不同心功能指標(biāo)的病理生理意義和診斷效能是心臟影像醫(yī)師合理解釋CMR的心功能變化的前提。