本文刊于：中华心血管病杂志,2020,48 (08): 706-709
作者：卓伟东 王彬浩 储慧民
单位：宁波大学医学院 宁波市第一医院
摘要
心房颤动（AF）是临床中最常见的心律失常，心脏核磁共振成像（CMR）技术可精确展示心脏三维形态结构，评价左心房纤维化程度，为AF患者的治疗决策提供更多依据。心脏射频消融术是治疗AF的有效手段，CMR可以指导AF患者行心脏射频消融术，提高手术成功率，还可以评估AF患者射频消融术后并发症和AF复发情况。因此，CMR在AF管理领域具有广泛的应用前景，该文综述了其研究进展。
心房颤动（atrial fibrillation，AF）是最常见的心律失常疾病，且随着年龄的增长患病率逐渐上升［1, 2］。AF与卒中、心力衰竭等并发症和死亡风险密切相关，严重影响患者的治疗效果和预后情况［3, 4, 5］。尽管大部分AF为症状性，但约30%的患者是无症状性的，导致延误诊断和治疗，最终形成持续性AF，甚至引起心房基质改变［6］。在过去的10余年，射频消融术的应用及技术革新，在AF患者维持窦性心律、提高生活质量及降低医疗费用方面发挥了关键作用［7］。心脏核磁共振成像（cardiac magnetic resonance，CMR）技术可以提升消融效能，同时降低并发症风险；心脏核磁共振延迟成像（delayed enhancement CMR，DE-CMR）技术可以准确评估左心房纤维化程度，指导AF患者规范管理；同时CMR也可评估消融术后食道损伤，环肺静脉隔离消融线间隙等，为评估AF患者术后并发症和AF复发情况提供重要依据。CMR逐渐成为一项不可或缺的影像学工具，在评估AF患者卒中风险、指导个性化治疗、射频消融围术期管理，以及评估术后并发症和AF复发中发挥重要作用。
心房组织的结构和电生理异常与AF发病机制密切相关，左心房纤维化是AF患者心房组织结构异常重要表现之一。CMR对软组织有很好的识别能力，可清楚观察到软组织的结构和周围组织毗邻情况。DE-CMR技术已广泛应用于评估AF患者左心房为纤维化程度，为个体化治疗提供重要依据。
1.CMR技术评估左心房纤维化程度：DE-CMR技术可准确识别正常心肌和重构心肌，主要分为以下4步，（1）行DE-CMR检查获取左心房水平切面影像图；（2）识别并且隔离左心房壁，图像中增强信号代表重构心肌；（3）量化重构心肌比例；（4）数据处理后得到左心房三维图，直观体现心脏瘢痕组织。美国犹他州的一项研究采用DE-CMR技术评估左心房纤维化程度，并根据纤维化比例进行分级（Utah分级），Ⅰ级为<10%，Ⅱ级为10%~<20%，Ⅲ级为20%~<30%，Ⅳ级为≥30%［8］。DE-CMR能够量化AF患者左心房纤维化程度，更好地评估患者的病情进展，为之后制定个体化治疗方案和预测AF复发提供支持。
2.CMR评估左心房纤维化与心脑血管不良事件：AF患者容易形成血栓，使卒中风险增加，AF相关性卒中往往比较严重，有较高的致残率和死亡率。研究表明，心房纤维化和血栓风险、心脑不良事件之间存在一定的关联性［8, 9, 10］。Akoum等［8］纳入178例AF患者，行延迟钆增强磁共振成像（late gadolinium enhancement MRI，LGE-MRI）检查，12例患者（6.7%）发现左心耳血栓，左心房纤维化程度高的患者（>20%）更容易发生左心耳血栓（OR=4.6，P=0.02）。King等［9］进行了一项回顾性队列研究，纳入1 228例AF患者，使用LGE-CMR评估左心房纤维化程度，根据Utah标准分级分为4级，随访期间观察患者重大心脑血管不良事件的发生情况，有62例卒中或短暂性缺血发作，42例心肌梗死，156例心力衰竭以及38例心血管疾病死亡，Utah Ⅳ级发生重大心脑血管不良事件的风险比较Utah Ⅰ级升高67%。LGE-MRI评估心房纤维化程度越高，AF患者发生重大心脑血管不良事件风险越高。CMR测定的左心房纤维化程度可以作为AF患者脑卒中的预测指标或者可能的治疗靶点，对AF患者的临床治疗具有潜在的应用价值。
3.CMR评估左心房纤维化与个体化消融方案：左心房重构是AF重要的病理生理学机制，心房结构重构主要包括心房扩大、心房纤维化、心房肌细胞超微结构改变等。不同等级的心房纤维化推荐不同的个体化治疗［11］，Utah Ⅰ级和Ⅱ级可选择射频消融；Utah Ⅲ级如果为局灶纤维化可选择射频消融，如果为弥漫纤维化建议选择药物治疗；Utah Ⅳ级考虑到广泛的消融和卒中风险的增加，更倾向于采用保守的方法，建议选择药物治疗。消融前量化评估左心房纤维化程度可为AF患者制定个体化消融方案，提高治疗效果。
4.CMR评估左心房纤维化与AF复发：部分AF患者消融术后会复发，左心房纤维化程度与AF复发密切相关。Chelu等［12］纳入308例AF患者[年龄(64.5±12.1)岁，男性63.4%]，消融术前用LGE-MRI量化心房纤维化程度。5年随访期间，157例出现AF复发，106例再次接受消融手术治疗，心房纤维化等级越高的AF患者消融术后复发可能性越高（Utah Ⅳ级比Ⅰ级，HR=2.73，95%CI=1.57~4.75）。Oakes等［13］纳入81例AF患者，环肺静脉隔离前行左心房3D-MRI检查。根据影像增强程度分组，轻度增强43例［增强（8.0±4.2）%］，中度增强30例［增强（21.3±5.8）%］，广泛增强8例［增强（50.1±15.4）%］。随访期间轻度增强组6例（14.0%）出现复发，中度增强组13例（43.3%），广泛增强组6例（75%）（P<0.001）。左心房纤维化是一个动态的过程，AF消融术后左心房纤维化可能继续进展或减退， Kheirkhahan等［14］研究了AF消融后左心房纤维化进展对AF复发的影响，新的纤维化被定义为消融手术后至少15个月在LGE-MRI上检测到的新的心房强化信号。结果表明新的纤维化每增加1%，消融后AF复发的概率增加3%（HR=1.03，95%CI=1.00~1.06，P=0.05），AF消融后新的纤维化形成是远期手术结果的一个新的评价指标。上述研究表明，CMR提供了一种无创的检查方法评估AF患者的左心房纤维化程度和消融术后AF复发情况。
CMR具有软组织高对比，可以任意角度和方向成像，3D成像，高分辨率成像，无创伤性、无放射性、无需碘类对比剂等优点，故CMR在AF电生理手术的运用有广阔的前景。LGE-MRI可以无创性地识别心房致心律失常基质，为AF射频消融策略提供指导建议［15］。
1.三维核磁共振成像（three dimensional MRI，3D-MRI）指导AF射频消融手术：Dong等［16］第一次联合3D-MRI和电解剖标测用于指导AF患者射频消融，8例AF患者在手术前接受了3D-MRI的检查，3D-MRI图像有更高的高分辨率，能够展示左心房和肺静脉更多精准的解剖细节，成功指导射频消融手术。Caponi等［17］纳入299例阵发性或持续性AF患者，随机分为Carto-XP三维电解剖标测系统Carto-XP组（n=149）和螺旋CT图像与Carto三维电解剖标测整合技术Carto-Merge组（n=150）。Carto-Merge组在消融前接受了左心房的3D-MRI检查，左心房重建的3D-MRI图与电解剖图整合共同指导消融手术，Carto-XP组由电解剖图指导手术。结果表明3D-MRI与电解剖图联合指导AF消融术不会显著提高消融成功率，但能缩短射线曝光时间。
2.实时核磁共振成像（real-time MRI，RT-MRI）指导AF射频消融手术：虽然CMR在电生理手术中有一定的优势，但是MRI图像结合电解剖标测有不少缺点，手术前需要行MRI检查获取图像；患者体位，心脏运动或呼吸运动易造成误差；MRI图像与电解剖标测图结合时可能产生误差对消融点的准确定位产生影响。RT-MRI能够很好地解决上述问题，能清楚地观察导管位置和导管尖端与心肌组织的接触情况，评估消融靶点损伤程度，提高手术成功率并减少因导管接触不良和错位引起的过度消融。Vergara等［18］在RT-MRI指导下，将一种新型的与MRI兼容的标测消融导管定位在6只猪的左心房或右房，以功率控制的方式传输射频能量，并用半傅立叶信号采集法（T2W）和单次激发快速自旋回波序列观察消融过程中心肌变化和损伤形成，成功地实现损伤形成的可视化。表明在RT-MRI指导下，成功引导消融导管和安全传递射频能量的可行性。但目前要将RT-MRI广泛应用于临床仍存在很大的局限性，需要通过技术革新来降低使用门槛。
射频消融引起的食管损伤主要有食管热损伤、食管溃疡、食管穿孔，严重的可导致心房食管瘘［19］。心房食管瘘是一种左心房后壁射频消融严重的并发症，有潜在危及生命的风险，所以早期发现和评估消融术后食道损伤尤为重要［20, 21, 22］。CMR为无创检查手段，软组织分辨率高，评估消融术后食道损伤有优势。
Badger等［23］纳入41例AF患者，于消融术前、术后24 h及术后3个月行DE-CMR检查，提示食道损伤的患者接受内镜检查确认。消融术前未发现患者有食道损伤情况，术后24 h发现5例患者有食道损伤，接受内镜检查证实其中3例患者存在食道损伤，术后3个月复查提示食道损伤均好转，该小样本研究结果初步表明DE-CMR可以评估消融术后食管损伤程度和进展。Baher等［24］纳入687例接受消融的AF患者，根据消融功率和时间分为高功率短时间消融组（high-power short-duration，HPSD）或低功率长时间消融组（low-power long-duration，LPLD），术后24 h内用LGE-MRI评估食管热损伤，结果LGE-MRI提示HPSD组与LPLD组食管热损伤无差异（无损伤 64.8%比57.5%，轻度损伤21.0%比28.3%，中度损伤11.5%比11.5%, 重度损伤2.8%比2.7%，P=0.370），但HPSD组与LPLD组相比明显缩短了手术时间［（149±65）min比（251±101）min，P<0.001］。
肺静脉是异位搏动的重要来源，在AF的发生机制中起着重要的作用［25］。肺静脉是AF治疗关键靶点，肺静脉隔离已成为有症状的药物难治性AF的重要治疗方法，5年随访期间消融术后AF复发率较低［26］。然而，部分AF患者在接受肺静脉隔离术后仍有复发的可能性，原因可能与环肺静脉隔离消融线间隙有关［27］。
1.CMR定位消融线间隙：CMR能够有效观察和定位消融线间隙，为AF患者术后复发评估和再次消融提供支持。Mishima等［28］纳入80例接受冷冻球囊消融术的阵发性AF患者，术后行LGE-MRI检查，将LGE-MRI瘢痕区域与电解剖成像进行比较，LGE-MRI提示7例患者的11根肺静脉有16个间隙，而电解剖成像提示8例患者的10根肺静脉有14个间隙，其中13个间隙位置与LGE-MRI提示的位置吻合良好，LGE-MRI预测肺静脉消融间隙的敏感性和特异性分别为93%和98%。Bisbal等［29］纳入15例消融术后复发的AF患者，其中8例患者在肺静脉隔离的基础上增加了顶部线消融，DE-CMR检查共发现67个环肺静脉消融线间隙和9个顶部线消融线间隙，环状电极提示的消融线间隙和DE-CMR提示的消融线间隙匹配率为79%。在DE-CMR指导下，消融间隙成功隔离95.6%恢复传导的肺静脉，所有恢复传导的顶部线均被再次隔离。与常规手术比较，DE-CMR指导的手术射频消融时间缩短［（1 441±915）s 比（930±662）s，P=0.026］。上述研究表明DE-CMR可以通过准确地识别和定位消融线间隙，成功指导环肺静脉隔离手术，并缩短手术时间和射频消融时间。
2.CMR评估消融线间隙与AF复发：消融线间隙与AF消融术后复发关系密切，Linhart等［30］纳入94例接受射频消融术的非瓣膜性AF患者，消融终点为完全环肺静脉电隔离，术后3个月行DE-CMR检查并且评估消融线间隙情况，DE-CMR检查结果显示96%（90/94）患者至少存在一个间隙，每例患者平均有5.4个间隙，间隙最常出现于左侧肺静脉的前上段（67%）和上段（55%），以及右侧肺静脉的上段（66%）和下段（54%），消融线间隙长度与首次肺静脉隔离后1年AF复发相关，消融间隙长度增加10%，AF复发可能性增加16%。
综上，CMR对软组织有很好的识别能力，可准确评估瘢痕组织，有效评估左心房纤维化程度，为AF患者个体化治疗提供建议，为手术患者入选提供重要依据。同时，CMR可在手术中准确定位，指导导管精准消融，提高手术成功率，并且大大降低射线曝光时间。最后，CMR可用于评估射频消融术后食道损伤等并发症和消融线间隙，为患者术后恢复和AF复发提供重要证据支持。然而，目前RT-MRI指导电生理手术缺乏循证医学证据，获得的图像分辨率低，介入手术设备要求高，同时手术费用昂贵，目前难以广泛应用于临床，但相信随着技术的不断革新，这些问题有待在不久的将来得到解决。
参考文献（略）
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