許文娟 唐發(fā)寬 黃 驍 邸春霞 林樂健 謝甲琦

?

基于超導(dǎo)信息心磁圖儀參數(shù)的臨床研究進展

許文娟 唐發(fā)寬 黃 驍 邸春霞 林樂健 謝甲琦

心磁圖(magnetocardiography，MCG)是研究心電活動所產(chǎn)生的微弱磁場的新技術(shù)，已被應(yīng)用于冠心病心肌缺血的診斷及預(yù)后研究。然而，目前心磁圖分析方法及參數(shù)因不同生產(chǎn)廠家而各有區(qū)別，尚缺乏統(tǒng)一的MCG正常值數(shù)據(jù)，本文就心磁圖的分析方法及參數(shù)標準研究現(xiàn)狀做一綜述。

心磁圖 冠心病 參數(shù)指標

一、MCG的檢查分析方法

MCG是一種無創(chuàng)、操作簡單的檢查方法。檢查時，被檢查者除去身上的一切磁性物品，仰臥于無磁檢查床上，通過移動檢查床確定被檢測的位置，探測器的探頭懸架于前胸上方，距胸壁1～2cm開始采集、記錄心磁信號，檢測的信號直接輸入計算機并進一步分析。目前應(yīng)用于臨床研究的心磁圖儀主要有美國Cardio Mag Imaging 公司生產(chǎn)的CMI-2409型9通道MCG 儀、德國Magscan公司生產(chǎn)的7通道MCG儀、意大利ATB 公司生產(chǎn)的ARGOS-50型MCG儀和日本(株)日立高新技術(shù)生產(chǎn)的Mc-6400型MCG 儀等。用于臨床研究常用的分析方法包括：①磁場強度時間譜線圖:與心電圖(ECG)一樣，由一組波組成，分為P波、QRS波、T波、ST段;②磁場分布圖(或等磁場圖):運用類似繪制地圖的方法，額狀面上磁場強度相等的點可連接成等高線，兩點之間利用二維插補的方法獲得等磁圖;③電流密度圖:電流密度分布圖共分為5級，由Magwin 2.5軟件分析系統(tǒng)自動給出，其中0、1級代表正常，2級代表輕度異常，3、4級代表中、重度異常。目前應(yīng)用于臨床研究的測量參數(shù)包括平均分級(ACTM)、異常磁圖比率(RAM)、復(fù)合心室激動指數(shù)(CVEI)、正常圖數(shù)占總圖數(shù)的百分比(NNM)、嚴重異常圖數(shù)占總圖數(shù)的百分比(NAM)、R波與T波最大磁場值的比值(Rmax/Tmax)、QT離散度、QT離散度均一性指數(shù)、QRS波最大磁通量(R1)、QRS波最小磁通量(R2)、QRS波最大磁通量與最小磁通量差值(R1-R2)、源磁偶標準積分(PDML)、磁偶標準積分(DML)、磁偶定量積分(DQIS)、磁偶角度范圍(Ae)、磁偶角度變化(Ad)、磁偶距離變化(Dd)、正負極值變化比值(Rd)及T峰相關(guān)的7項參數(shù)：T峰前磁向量、T峰前磁移動距離、T峰前磁向量變異率、T峰后磁向量、T峰后磁移動距離、T峰后磁向量變異率、T峰前后磁向量變化。

二、MCG相關(guān)參數(shù)在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的應(yīng)用

1.MCG參數(shù)指標在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(coronary artery disease，CAD)診斷方面的應(yīng)用：心動周期中心肌電活動可以反映心肌供血情況，而心臟電活動所產(chǎn)生的磁場信號雖然微弱，但絲毫不受肺、肋骨、胸壁等組織干擾，可無信號衰減的穿透人體組織。探測及分析心臟磁場的變化，可更準確的檢測出心肌電活動變化。與心電圖(electrocardiogram，ECG)相比較，心磁圖對心臟的電活動更為敏感、空間分辨率更高，能更好的反應(yīng)切線方向的電流，具有信號高度保真和對心肌局部血流變化高度敏感的優(yōu)點[1]。超聲心動圖(ultrasonic cardiography，UCG)只可捕捉心臟運動幅度變化的證據(jù)，而CAD患者只有在出現(xiàn)長期慢性缺血或大面積急性缺血情況下才可能明顯觀察到，在可逆性缺血的早期應(yīng)用超聲心動圖診斷心肌缺血是很困難的。此外UCG檢查在很大程度上依賴于操作者技術(shù)本身，結(jié)果參數(shù)的變異性較之其他檢查較大。大量的國外文獻和研究報道，MCG對CAD診斷的敏感度、特異性、準確性均明顯高于ECG和UCG[1～3]。

王波等[4]應(yīng)用四通道高溫超導(dǎo)心磁圖儀(HT-MCG)，分別對經(jīng)CAG診斷明確的60例不穩(wěn)定性心絞痛患者(UAP組)和58例CAG無明顯狹窄的患者(對照組)進行MCG檢查，選擇心臟復(fù)極過程中每12ms為間隔做出電流密度圖，選用ACTM、RAM作為判斷標準，結(jié)果顯示，UAP組ACTM、RAM顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。且HT-MCG心磁圖對UAP診斷敏感度顯著高于心電圖和超聲心動圖(81.7%vs 66.7%和45.0%)。表明MCG在冠心病診斷方面具有良好的診斷價值，可用于診斷心肌缺血。同時提示ACTM、RAM可作為心磁圖對冠心病診斷的重要參數(shù)指標，且敏感度較ECG、UCG更高。李英梅等[5]所做的相關(guān)研究采用了不同的參數(shù)進行對比，對221例因胸痛、胸悶入院行CAG的患者，術(shù)前均做心磁圖檢查，分為冠心病組(至少1支血管病變≥50%)129例，對照組(冠脈造影正常者)92例，選用ACTM，R-max/T-max比值2個參數(shù)作為定量指標。同時應(yīng)用ROC曲線(受試者工作特征曲線)選取截斷點。結(jié)果提示，ACTM、R-max/T-max兩組間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，ACTM的ROC曲線下面積為0.8445，敏感度78.3%，陽性預(yù)測值3.13，陰性預(yù)測值0.29。亦證明了MCG在冠心病診斷方面的意義，同時對定量指標ACTM進一步量化，明確了其診斷價值。在心電圖正?；蚍翘禺愋愿淖儠r可能會增加臨床診斷時漏診概率，而心磁圖在此類患者的診斷價值更為顯著。權(quán)薇薇等[6]對靜息心電圖正?；虺史翘禺愋愿淖兊幕颊哌M行心磁圖分析，以CAG為金標準，分為冠心病組(至少1支冠狀動脈病變≥70%)140例，對照組(冠狀動脈完全正常)82例，選擇ACTM、RAM、CVEI、Rmax/Tmax 4個分析指標。結(jié)果顯示，ACTM、RAM、CVEI、Rmax/Tmax在兩組間的比較均有統(tǒng)計學(xué)差異，根據(jù)ROC曲線及臨床實際，診斷價值相對高的為RAM、CVEI、Rmax/Tmax，敏感度分別是67.1%、65.9%、68.3%，特異性為65.1%、68.3%、68.3%。國外研究者的研究報道敏感度和特異性更高，Park等[7]對冠心病診斷的研究中CVEI診斷的敏感性可達93%，特異性可達84%。作者認為心電圖正?；驘o特異性改變的慢性心肌缺血患者，MCG檢查有顯著的診斷價值，各種參數(shù)中CVEI價值較高。此項研究結(jié)果為利用MCG診斷心電圖正常或無特異性改變的慢性心肌缺血患者時選擇可靠參數(shù)提供參考。

另外一些研究進一步發(fā)現(xiàn)，MCG的分析方法及參數(shù)可用于區(qū)分冠脈病變支數(shù)，Selbig等[8]做出的相關(guān)對比研究，對經(jīng)冠脈造影證實的單支血管病變CAD患者45例(左前降支病變LAD，22例，右冠狀動脈病變RCA，23例)及健康對照組26例進行MCG檢查，利用心臟復(fù)極期電流密度圖和等磁場圖進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MCG可明顯區(qū)分出單支血管病變和對照組，敏感度、特異性分別為93.2%、80.0%，MCG對RCA和LAD狹窄的陽性檢出率分別為91.3%、86.4%。提示通過分析MCG復(fù)極期磁場分布圖可以診斷單支血管病變，然而此項研究病例數(shù)較少，需要進一步大樣本研究證實。趙丹[9]對MCG的T波相關(guān)的7項參數(shù)進行分析，發(fā)現(xiàn)在單支病變與雙支病變或3支病變患者之間的比較中T峰后磁向量變異率有明顯差異。因此，以上各項研究結(jié)果均證實，心磁圖的一些參數(shù)對冠心病診斷方面有肯定價值，優(yōu)于ECG及UCG，在區(qū)分不同病變支數(shù)時也有一定意義,給臨床應(yīng)用提供參考。

2.MCG相關(guān)參數(shù)在冠心病PCI術(shù)及術(shù)后隨訪中的應(yīng)用:冠心病患者心肌缺血時的靜息跨膜電位減低，動作電位傳播減慢，在缺血區(qū)與邊緣區(qū)存在除極-復(fù)極過程的病理性不均一性，MCG表現(xiàn)為復(fù)極期常出現(xiàn)不同方向的額外電流區(qū)，經(jīng)PTCA及支架植入術(shù)行再灌注治療后，隨著缺血情況的改善，電流向量的同源性增加，病理性電流區(qū)可顯著減少，利用這一特性，可通過觀察MCG的額外電流區(qū)監(jiān)測再灌注治療效果。Hecker等[10]選擇了29例CAD患者進行研究，造影前、PTCA術(shù)后24h及術(shù)后1個月均行心磁圖檢查，同時與49例健康對照者對比，研究電流密度圖，發(fā)現(xiàn)PTCA術(shù)后24h有13例患者病理性電流區(qū)顯著減少，16例無顯著變化，術(shù)后1個月，又有9例出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，電流趨向均勻、一致，提示再灌注治療后電流方向出現(xiàn)顯著好轉(zhuǎn)至少需要1個月。邸春霞等[11]按美國ACC/AHA標準入選了冠心病組59例(其中52例需行介入治療)，對照組24例；入選后及介入治療后1個月均行MCG檢查，以ACTM、RAM為定量指標。結(jié)果冠心病組ACTM、RAM明顯高于對照組，介入治療術(shù)后1個月與介入治療前相比ACTM、RAM明顯下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，提示MCG是介入治療術(shù)后很有價值的一種無創(chuàng)性的隨訪方法，ACTM、RAM亦可用于對介入治療后再灌注療效進行評估。本研究結(jié)果與國內(nèi)外其他研究的報道基本一致[12]。權(quán)薇薇等也做了類似的研究，后期隨訪對發(fā)生再狹窄的患者進行了MCG分析，初步篩選了對再狹窄實用的診斷指標，此項研究中，選擇52例冠心病患者，支架植入前24～72h、支架植入術(shù)后1個月、支架植入術(shù)后7個月分別進行心磁圖檢查，結(jié)果顯示，支架植入術(shù)后1個月與支架植入前比較，ACTM、RAM均明顯下降，CVEI值增加；亞組分析16例發(fā)生再狹窄的患者與36例無再狹窄的患者，再狹窄組支架植入術(shù)后1個月與支架植入前相比，RAM明顯下降。支架植入術(shù)后7個月與支架植入前相比，RAM差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但與支架植入術(shù)后1個月比較，ACTM明顯增加。無再狹窄組：支架植入術(shù)后1個月與術(shù)前相比，各指標均明顯改善，ACTM、RAM顯著下降，CVEI值增加；比較支架植入術(shù)后7個月與術(shù)前，ACTM、RAM均顯著下降，根據(jù)ROC曲線，ACTM對再狹窄的診斷價值最高。敏感度、特異性、準確度分別為80.0%、69.4%、72.92%，陽性預(yù)測值為54.55%，陰性預(yù)測值為88.46%。提示MCG的一些參數(shù)對支架植入術(shù)后再灌注改善情況的隨訪有很大價值，對發(fā)生再狹窄評估中亦有意義。

3.MCG相關(guān)參數(shù)對心肌梗死(MI)診斷及心肌梗死后猝死風(fēng)險評估的應(yīng)用：因MCG的空間定位性，MCG在明確心肌梗死位置、范圍及評估心梗后心律失常發(fā)生風(fēng)險方面有重要意義。Lin等[13]對83例非ST段抬高型心肌梗死、110例不穩(wěn)定性心絞痛、204例健康對照者進行心磁圖檢查分組研究，發(fā)現(xiàn)設(shè)定的10個參數(shù)在非ST段抬高型MI與對照組之間均有顯著差異，在UAP組與對照組之間有6個參數(shù)差異明顯，且異常的MCG參數(shù)明顯增多者多見于心肌缺血情況惡化時，證明MCG參數(shù)量對心肌缺血很敏感，對于急性嚴重心肌缺血的快速診斷很有價值。Tolstrups等也得出了相似的結(jié)論。在心肌梗死定位方面的研究，如Lant等研究了心肌梗死患者22例與健康對照者9例，通過計算受檢者時間積分值，發(fā)現(xiàn)前壁心梗僅QRS波出現(xiàn)異常，而下壁心肌梗死整個復(fù)極期均出現(xiàn)異常。提示MCG的時間積分可用于定位診斷心肌梗死的位置及范圍。在評估心肌梗死后猝死風(fēng)險方面，Karvonen等曾利用MCG、ECG比較室性心動過速和無室速心肌梗死患者，發(fā)現(xiàn)QT離散度、穩(wěn)定指數(shù)(SI)都是升高的，提示MCG的QT離散度空間特異性檢查，對CAD患者心肌梗死后室性心動過速風(fēng)險評估是有意義的。Petri等做出的研究則發(fā)現(xiàn)，MCG的QRS波內(nèi)碎裂分數(shù)(FRA)是心律失常事件和病死率的獨立預(yù)測指標。

三、MCG相關(guān)參數(shù)在心律失常的應(yīng)用

MCG空間定位性，亦可用于多種心律失常的研究。Ito等[14]對51例因流出道的室性心律失常行導(dǎo)管消融的患者進行MCG檢查，其中包括起源于右心室流出道室性心律失常(ventricular arrhythmias originating from the right ventricular outflow tract，RVOT-VAs)、起源于主動脈根部的室性心律失常(ventricular arrhythmias originating from the aortic sinus cusp，ASC-VAs)，參數(shù)選擇心律失常起源的深度、心律失常起源點距竇房結(jié)的距離、心律失常定向傳播的QRS高峰，結(jié)果顯示：ASC-VAs與RVOT-Vas相比，前者起源深度更深、距竇房結(jié)距離更遠，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，且ASC-Vas傳播有軸向右偏的傾向。根據(jù)ROC曲線，起源的深度是最有價值的預(yù)測因子，敏感度為90%,特異性為73%(曲線下面積= 0.90)。3個參數(shù)相結(jié)合定位的準確性可達94%，明確了心磁圖用于心律失常的定位診斷中的意義。Koskinen等應(yīng)用33通道的心磁圖儀對9例陣發(fā)性孤立性心房顫動患者和10例健康對照者對比研究，發(fā)現(xiàn)心房顫動患者的心房信號區(qū)明顯，RMS40均明顯增大，發(fā)現(xiàn)了可用于心房顫動診斷的MCG觀察指標。此外Joung等應(yīng)用心磁圖儀對Brugada綜合征患者與健康對照者進行對比研究發(fā)現(xiàn)，r′波激活、復(fù)極化期的磁場圖及電流密度矢量圖對診斷Brugada 綜合征有意義。近年來，MCG亦可用于胎兒心律失常的研究。眾多的研究均顯示出MCG在診斷心律失常方面的意義，許多參數(shù)診斷價值很高，為進一步臨床應(yīng)用提供可靠依據(jù)。

四、MCG相關(guān)參數(shù)在心肌病方面的應(yīng)用

MCG在肥厚性心肌病方面的也有一些研究，陳元祿等以超聲心動圖為金標準研究了心肌肥厚組(室壁厚度≥12mm)93例，對照組(CAG陰性，室壁厚度<12mm)112例，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，R1、R2、R1-R2在兩組間差別均有統(tǒng)計學(xué)意義，診斷心室肥厚敏感度分別為58.82%、55.88%、55.88%，特異性分別為68.75%、80.36%、71.43%。提示MCG的以上相關(guān)參數(shù)在心室肥厚診斷中具有良好的應(yīng)用價值。

隨著MCG近年來的臨床研究的深入，一些參數(shù)對相關(guān)疾病的診斷具有肯定的價值，但研究中仍存在許多問題，我國研究應(yīng)用的心磁圖儀多為進口產(chǎn)品，因心磁圖儀廠家不同，通道的數(shù)量、所選用的分析方法及參數(shù)也各有不同，雖許多研究已篩選出了相對診斷價值較高的參數(shù)，但仍缺乏統(tǒng)一的診斷標準，亟待規(guī)范。目前的臨床研究多為小樣本研究，需要大樣本含量的研究支持等。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，MCG具有無創(chuàng)性、敏感性高等突出優(yōu)勢，在臨床中將有廣闊的應(yīng)用前景。

1 M?ntynen V, Konttila T, Stenroos M. Investigations of sensitivity and resolution of ECG and MCG in a realistically shaped thorax model[J]. Phys Med Biol,2014,59(23):7141-7158

2 Gapelyuk A, Wessel N, Fisher R,etal. Detection of patients with coronary artery disease using cardiacmagnetic field mapping at rest[J]. Electrocardiol,2007,40(5):401-407

3 Smith FE, Langley P, Van Leeuwen P,etal. Comperison of magnetocardiography and electrocardiography[J]. Anadolu Kardiyol Dery,2007,7(11):20-22

4 王波,唐發(fā)寬,華寧,等. 高溫超導(dǎo)量子干涉器在不穩(wěn)定性心絞痛診斷中的初步研究[J]. 中華老年心腦血管病雜志,2014,8:808-810

5 李英梅,金惠根,權(quán)薇薇,等. 冠心病患者的心磁圖應(yīng)用[J]. 臨床醫(yī)學(xué),2008,5:1-3

6 權(quán)薇薇,陸國平,李英梅,等. 心電圖正?；虺史翘禺愋愿淖兊墓谛牟』颊咝拇艌D分析[J]. 中華心血管病雜志,2006,06:500-503

7 Patk JW, Hill PM, Chung N，etal. Magnetocardiography predicts coronary artery disease in patients with acure chest pain[J]. Ann Noninvasive Electrocardiol,2005,10(3):312-323

8 Selbig D, Primin M, Gapelyuk A,etal. Early diagnosis of single coronaryvessel disease[C]. Helsinki: University of Technology，2001:517-520

9 趙丹. 心磁圖在冠心病診斷中的臨床應(yīng)用[D]. 天津醫(yī)科大學(xué),2010

10 Hecker T, Auth-Eisernitz S, Chaikovsky I,etal. Maganetoicardiographic maping: a noninvasive approach to follow up percutaneous transluminal coronary angioplasty results[A]. Helsinki:University of Technology, Espoo,2001:572-575

11 邸春霞，華寧，林樂健,等. 高溫超導(dǎo)心磁圖儀在冠心病中的應(yīng)用初探[J].中國心血管病研究,2013,11(4):245-247

12 李英梅,金惠根,權(quán)薇薇,等. 心磁圖用于冠狀動脈支架置入術(shù)后隨訪的價值[J]. 中國臨床醫(yī)學(xué),2008,01:20-21

13 Lin HK, Kwon H, Chung N,etal. Usefulness of magnetocardiogram to detect unstable angina pectoris and non-ST elevation myocardial infarction[J]. Am Cardiol, 2009,103(4):448-454

14 Ito Y, Shiga K, Yoshida K,etal. Development of a magnetocardiography based algorithm for discrimination between ventricular arrhythmias originating from the right ventricular outflow tract and those originating from the aortic sinus cusp: a pilot study[J]. Heart Rhythm,2014,11(9):1605-1612

(修回日期：2015-03-10)

030001 太原,山西醫(yī)科大學(xué)(許文娟)；北京,中國人民解放軍第309醫(yī)院心臟中心(許文娟、唐發(fā)寬、黃驍、邸春霞、林樂健、謝甲琦)

唐發(fā)寬，教授，博士生導(dǎo)師，電子信箱：tfk616@yahoo.com.cn

R4

A DOI 10.11969/j.issn.1673-548X.2015.10.054

2015-02-25)