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【摘要】植入心脏电子装置的患者既往被归为磁共振成像检查的绝对禁忌证，严重影响了此类患者疾病的诊断和预后。应运而生的磁共振成像兼容心脏电子植入装置使其在磁共振成像检查的安全性方面有了很大进展。当前大量研究证明传统心脏电子植入装置在特定的编程和监测下行磁共振成像检查同样是安全的，现重点介绍不同类型心脏电子装置植入患者行磁共振成像检查的最新进展。 心脏电子植入装置（CIED）包括心脏起搏器（PM）和埋藏式心脏复律除颤仪（ICD），其植入患者的数量在过去几十年呈平稳增长趋势，而CIED植入的高发年龄段，正是磁共振成像（MR）检查高需求的年龄段，高达75%的CIED患者预计在其一生中需行MRI检查。应运而生的MRI兼容CIED，似乎改变了这一窘境。然而，当前大量研究证明不论是MRI兼容CIED还是传统CIED，行MRI都是安全的，本文将对CIED植入患者在MRI检查安全性方面的最新进展予以综述。 1. CIED与MRI相互作用 CIED与MRI的相互作用源于MRI系统的静态磁场、梯度磁场和射频磁场。 1.1 静态磁场 临床用MRI设备的静态磁场场强多在0.5~3.0T，其可通过极化氢质子的旋转而产生纵向磁矢量和氢质子进动，并作用于CIED的铁磁成分，使其在MRI设备附近、隧道的中心及开口区域产生强大的力矩效应，导致个别CIED囊袋区感觉异常，甚至移位；再者，以前的CIED使用簧片开关作为控制元件，其中50%的簧片开关由于力矩效应而不能正确发挥功能，从而激活非同步起搏(VOO/AOO/DOO)、抑制起搏、改变编程以及损坏CIED的抗快速心律失常监测和治疗功能，理论上会导致心室颤动或心肌缺血加剧，并加速电池耗竭。当前的CIED，铁磁成分已经大大减少，Gimbel等证明其在磁场中的力矩效应降低了约10倍，并小于重力作用，同时霍尔传感器代替了簧片开关（现已无厂家使用簧片开关），其在强静态磁场中也能正常运行。Kalb等认为静态磁场对当前CIED的影响可忽略不计。 1.2梯度磁场 梯度磁场可实现MRI信号的空间编码，其最大斜率可达80mT/m,可实现亚毫秒级的激活和失效。梯度磁场可暂时改变电磁场，同时使导线中产生电压脉冲，使CIED误感知，从而抑制起搏和心脏转复治疗，并导致不适当的治疗和导线感知功能改变，通过异步心脏刺激产生刺激脉冲，或使老式CIED产生电复位，从而激活紧急模式（通常为VVI）。当前，由于CIED系统中电子过滤器和保护电路的改进，在MRI兼容CIED中此类心脏刺激和电复位的风险被大大排除。 1.3射频磁场 射频磁场是激发氢质子产生MRI信号的必要条件，其对CIED的影响是复杂而显著的。其本质属于电磁波，除磁场外，还存在电场与CIED的相互作用。人体内射频磁场的波长在1.5T场强下约为50cm、3.0T下约为25cm，若CIED的导线长度是该波长的整数倍或半倍的倍数，而表面绝缘的导线与心肌接头处仍有少量导线裸露，此时共振效应会使导线尖端产生高的能量聚集，并将能量传递到导线尖端心肌接头处，导致组织热损伤和不可逆的起搏夺获阈值增加。尽管体外实验证明射频磁场可致导线尖端不同程度的发热（7~63.1℃），但当前活体实验却未显示出明显的发热和组织损伤，流动血液的冷却效果可能是一种保护机制）。此外，射频磁场与梯度磁场相似，可能抑制心脏起搏和产生不适当的治疗，还可通过系统中保护二极管的非线性反应，导致心脏刺激和室性心动过速。 2. MRI兼容CIED 欧洲在2008年、美国在2011年引进了MRI兼容PM,MRI兼容ICD于2015年也被引进。2011年，MRI兼容PM进入中国。目前生产MRI兼容CIED的厂家包s括：Medtronic、Biotronik、Boston Scientific、Sorin、St. Jude Medical。其主要改进包括：（1）减少铁磁元件；（2)霍尔传感器替代簧片开关；（3)导线线圈设计：（4)过滤电路设计：（5)特定的起搏编程。MRI兼容CIED无标准的MRI方案，每一种设备都应遵循厂家说明书行MRI检查。 多项试验已证明MRI兼容CIED可安全行1.5T MRI检查。Ching等进行的一项前瞻性、多中心、随机对照试验，将283例成功植入Accent MRI兼容起搏系统（St. Jude Medical公司生产）的患者随机分配到1.5T MRI组（140例患者）和对照组（143例患者），结果显示MRI组患者均无MRI相关并发症，两组在检查前至检查后1月期间设备参数方面均无明显变化，证明该起搏系统可安全行1.5TMRI检查。一些新型的MRI兼容CIED支持3T MRI检查，如INFINITE-MRI研究证明MRI兼容ImageReadyTM PM (BostonScientific公司生产）行3T MRl是安全的，但因样本量过小不足以检测低频事件，故当前仍推荐MRI兼容CIED行1.5T MRI检查。 然而，其植入并发症方面一直备受争议。来自韩国的多中心、回顾性研究对比了277例植入CapSureFix MRI 5086导线和205例植入CapSureFix Novus 5076非MRI兼容导线（均由Medtronic公司生产）的患者植入后30d的心脏穿孔率和移位率，结果显示30d的心脏穿孔率在5086导线组为1.4%，在5076导线组为0%(P=0.084），导线移位率在5086导线组为2.9%，在5076导线组为2.4%(P=0.764），证明5086和5076导线的心脏穿孔率和导线移位率无统计学差异，然而在植入5086导线的老年患者中，应警惕心脏穿孔发生。SAMURAI试验显示MRI兼容Ingevity导线（Boston Scientific公司生产）有明显高的总的导线植入不良事件发生率（14.4%)。Vamos等进行的一项横跨25年的关于PM心包穿孔并发症的meta分析证明，MRI兼容导线和传统导线穿孔率无明显差异（P=0.10)。由于目前缺乏长期随访的数据，关于磁场对MRI兼容CIED的远期影响尚需进一步观察。值得深思的是，近期公布的“ReallyProMRI”研究显示MRI兼容CIED患者MRI处方率为7.0/100患者·年，然而许多检查却被拒绝，尤其是ICD患者，而其中86%是因放射学人员拒绝所致。 3. 传统CIED 传统CIED既往被归为MRI的绝对禁忌证，直至2013年，欧洲心脏病学会将其列为Ⅱb类推荐。随着大量研究结果的公布，近期心脏节律协会发表了一个专家共识推荐传统CIED行MRI（推荐等级ⅡA，证据等级B）。传统CIED具有类似的MRI方案，2013年欧洲指南详细描述了该方案，尽管Bertelsen等在无指脉氧和心电监测、无特定射频能量吸收率和时间限制的情况下（仅在检查前将PM设置为非同步模式），对传统PM行1.5TMRI显示是安全的，但当前仍认为传统CIED需严格遵循标准的MRI方案和监测方式。 近期发表的两个大样本、多中心、前瞻性研究和许多较小样本、单中心研究证实在标准操作流程下，几乎任何传统CIED都能安全行1.5TMRI检查，其中期和长期安全性也得到验证，并可为临床诊断提供有价值的图像，同时认为ICD在MRI检查后的除颤阈值测试或许并不是必须的。 MagnaSafe试验对传统CIED进行了1000次MRI检查，无死亡、导线损坏、丧失起搏或室性心律失常发生，仅1次ICD在检查后无法程控而需立即更换，共6次阵发性心房颤动/心房扑动和6次部分电复位，导线阻抗、起搏阈值、电池电压、P波和波振幅改变在少数检查中超过了预定范围，但未导致临床不良事件，且重复MRI检查与不良事件无关。此研究证明传统CIED经过特定编程和适当监测行1.5T非胸部MRI检查是安全的，并定义了简化的MRI方案(PM:固有心率≥40次/min，设置为非起搏模式（ODO/OVO)；心率<40次/min，认为是起搏依赖，设置为非同步起搏模式(DOO/VOO)；ICD：关闭所有抗心律失常治疗功能，同时设置模式为DOO/VOO。 Nazarian等对1509例传统CIED患者进行了2103次胸部和非胸部1.5TMRI检查，无具有临床意义的严重不良事件。其中9次MRI检查发生电复位事件（均为后备脉冲模式，其中8次是暂时的，1次PM电池寿命短于1个月，随后该设备被迅速更换）；在设备参数方面，检查后即刻的参数改变主要是P波振幅下降（1%），长期随访（1年）中，P波振幅下降4%、心房夺获阈值升高4%、右室夺获阈值升高4%、左室夺获阈值升高3%，但均无临床意义。 Shah等进行的一项横跨25年的meta分析，包括70个研究，共计5099例患者、5908次MRI检查，共有3次导线损坏、2次ICD放电、94次部分电复位（仅为老设备），未见明显导线发热所致的肌肉损伤，也未观察到非预期的起搏行为，证明传统CIED行MRI检查有一个低的不良事件和导线损坏率，但对老设备行MRI时需警惕电复位发生。同时此研究分析了95例患者行105次>1.5T的MRI，显示当场强>1.5T时综合临床安全事件显著增高（P<0.001），增高的风险主要由于电复位事件。 在MRI检查时，废弃导线一直被归为禁忌证，Padmanabhan等进行了一项关于废弃导线安全性的当前最大样本量的回顾性研究，对80例患者（共90条废弃导线）进行了97次1.5T MRI，无任何临床并发症和设备参数方面的改变，同时测定40例患者44次MRI扫描前后（包括重复行MRI）心肌肌钙蛋白T显示无明显变化，证明有废弃导线的患者行1.5TMRI是安全的。关于心外膜导线的经验匮乏，由于未和血液接触（血液相当于保护装置），理论上会增加发热的风险，个例报道植入心外膜导线的患者行MRI检查无显著的临床症状或参数改变。对处于择期更换指征或者接近选择性更换指示器的患者，Okamura等对442例此类患者行569次MRI检查，证明传统CIED处于选择性更换指示器或邻近选择性更换指示器者行MRI检查是安全的，同时应关注到老设备在MRI检查中可能会导致电复位或选择性更换指示器。 4. MRI兼容CIED与传统CIED对比 研究证明传统CIED在MRI检查安全性方面不劣于MRI兼容CIED。Shah等对105例患者进行了113次MRI检查（传统CIED：97次，MRI兼容CIED：16次），无设备重置、损坏及提前中止检查，仅观察到小的、无统计学差异的导线参数改变，且在传统和MRI兼容CIED间无差别，证明传统和MRI兼容CIED患者行1.5TMRI具有相同的、小的临床风险。近期发表的一篇meta分析，纳入6个研究共计2118例成年患者（其中969例MRI兼容起搏器患者，均为Medtronic公司生产的RevoSureScan起搏系统和5086导线；1149例传统起搏器患者，MRI兼容组房、室导线的感知参数在检查后即刻和随访（6周~12个月）显著性降低，心室导线的起搏阈值在随访中显著升高，但均无临床意义，然而其导线移位（3%vs1%,P=0008)和心包并发症（2%vs1%,P=0.03)显著增高，总的并发症数量明显升高但无统计学差异（6%vs3%,P=0.10) 5. 结语 传统CIED和MRI兼容CIED在遵循标准的MRI方案和监测的情况下行MRI检查均是安全的，甚至在植入并发症方面传统CIED更占优势。面对需行MRI检查的庞大CIED植入人群，在MRI兼容设备逐渐普及的情况下，传统MRI不应被拒之门外，当前急需内科医师、心电生理专家及放射学专家共同改变这一观念，但面对中国的医疗现状及人口特征，其安全性仍有待针对中国患者的大型试验进一步证实。 参考文献请参看原文： 心血管病学进展2019年1月第40卷第1期 DOI:10.16806/j.cmki.issn.1004-3934.2019.01.026 |
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