讲者 / 郭涛 昆医大一院

磁共振的应用优势

众所周知，磁共振（MRI）是利用氢原子核加磁场作用吸收能量并释放共振信号的特征，经过计算机断层处理获得人体磁共振影像的一种新的诊断方式。它适用于全身各系统的肿瘤、炎症、创伤、退行性病变以及先天性疾病等的诊断。而对大多数的脑、脊髓疾病的诊断，它几乎是CT所不能替代的。2012年欧洲心衰指南把心脏磁共振列为心衰诊断的I类推荐。因为心衰患者有了磁共振的技术，医生可以对心脏形态和功能做出评价，包括射血分数的测量，这是超声所不能完全替代的。事实上，目前最新的磁共振设备还可作实时透视，其利用特殊的器材，可在磁共振环境下做心脏导管操作。磁共振作为软组织成像的标准方法，或金标准，有其强大的优势，对存在多种危险因素包括高血压、中风、高血压冠心病，心衰，心脑血管疾病尤其是65岁以上的该类患者，MRI是其治疗检测中的一种重要手段。MRI的特点是可显示任意方向断层病变，其有丰富的组织信息采集方法，例如T1项、T2项、黑脂质密部等。其不仅可反映人体器官的解剖信息，并且能够反映其功能信息，可测量活体组织中物质的变化，并且能更全面、更准确地反应疾病的特征，此外，MRI不会产生X线CT所不可避免的伪影，特别是骨骼后的伪影带来的诊断误差，不对患者造成电离辐射损伤，这可使那些需要反复CT检查、受到大量辐射的患者从中获益。

磁共振与起搏的关系

美国对三种患者进行了一项调查，一是门诊患者，二是住院患者，三是24小时内在医院行起搏器植入或行PCI后出院回家，之后由医院定期随访的患者，随着年代的增加，从1993至2003年观察发现，这些患者需要接受磁共振诊断的概率明显增加，达到五分之一。另一项研究结果发现，起搏器植入患者中的50%～75%在其以后的一生中有进行磁共振扫描检测的需要，由此可见，磁共振与起搏有着“难分难解”的关系。另有一项研究结果显示，有80%的起搏器患者，如果其年龄超过65岁，其需要磁共振检查的概率将会增加一倍。由于高龄起搏器植入患者对诸如中风、前列腺癌、骨关节损伤以及结直肠癌等疾病的诊断，均需要使用磁共振，由此大大增加了磁共振在高龄组起搏患者中的需求。

磁共振对起搏的影响

鉴于磁共振与起搏的频繁交杂关系，因此必须考虑磁共振对起搏人群的安全性问题。磁共振的检查依赖于三个重要的磁场：1.主磁场，其由超导磁体形成，磁场强大，没有这一磁场，共振信号就非常弱，没有诊断价值。2.梯度磁场，其使磁共振信号的定位得以实现。3.射频磁场，又称交变磁场，这一磁场的作用可使人体内的氢原子核发生共振。此三个磁场缺一不可，但其却对起搏器存在着潜在的危险。主磁场或导致起搏器过感知而致使起搏器抑制；梯度磁场会与交变磁场共同导致异常电刺激发放，致使心律失常；射频磁场的射频电流通过电极头端时会产生“微波炉”效应，会引起电极周围心肌温度升高，其严重情况下将导致心肌灼伤，甚至穿孔。

由于磁共振检查时产生的强磁场导致起搏器的磁控开关受到干扰，如果其处于开启状态，起搏器将会保持在DDD/VVI/AAI，即感知功能按期起搏，此时，如果起搏器感知受到磁场干扰，其将会导致起搏器停顿，不发出脉冲，进而导致依赖起搏器的患者受到生命威胁。另外，如果起搏器磁控开关保持在关闭状态，其意味着起搏器处在固定频率竞争起搏状态，包括DOO/VOO/AOO，此时，起搏信号可能落在易损期而引发恶性心律失常，包括室速、室颤，以致患者死亡，目前国外已有该类事件的报道。除此之外，三瓣磁场的作用还可能导致起搏器电重置。电重置意味着起搏系统处于出厂时最简单、低级的状态，不具任何人为修订参数，在此种工作方式下，起搏器不符合生理，亦不能解决与患者自身心律之间的关系，因此可导致各种异常事件，包括诱发心律失常。不仅如此，导线头端温度升高会导致起搏失夺与心肌穿孔，导线升温最高可达63度，其甚至高于射频温度。最后，磁共振检查环境可导致起搏器系统的机械故障和损毁，包括强磁场引起的磁场介导振动、磁力导致导线脱位、机壳的机械损毁，以及因磁力产生扭矩或外壳过热导致的机械完整性的损害等。

磁共振兼容起搏器

总之，磁共振的三种磁场可导致起搏器受到物理、电子、甚至是生物性的损坏，导致起搏器受抑制或发生竞争，从而引发各种心律失常，电极头端的发射会导致心肌损伤甚至穿孔，起搏系统会受到可逆或不可逆的损坏，威胁患者生命。鉴于此，目前为止，国内外指南以及各起搏器厂家的说明书都明确规定，普通起搏器严禁接受磁共振检查，如医院磁共振室门口未标注以上信息，该医院须要被追究医疗责任。

以上矛盾带来一个问题，起搏患者接受磁共振检查越来越多，二者如何兼容？自1997年起，SureScan^TM作为一款率先能在磁共振下正常运行的起搏器系统，成为该类成熟产品中的一个代表，目前已在欧洲、美国以及国内获批。相对于传统起搏器，其有几点重要的改变：1. 其改变了门控电路。SureScan^TM的簧片开关被Hall传感器所取代，从磁控开关变为Hall感知器，使开关不再依赖于磁场的变化，因此磁场的变化对其不起作用，从而避免最有可能的磁共振破坏起搏器的机会，即磁控开关紊乱。2. 减少导线中铁磁性成份，例如抽掉一定数量的金属丝，使其不易受到磁化，同时导线结构与尺寸进行了改良，且在导线与起搏器接头中间加入一个密波电流，使得导线感受到的信号不能作用于起搏电路，使其被隔开，减少磁共振环境下的干扰对起搏器的伤害，此外这一改进，能使即便植入人体的起搏器，通过透视被识别出磁共振兼容的特征，其脉冲发生器上有独特的不透X线的横波浪代码标志，导线上则有独特的不透X线螺旋标志，表明其为磁共振兼容，能进入磁共振环境；3. 起搏器软件的改进，其在需要时，可一键切换为MRI环境下适用的状态，省掉许多易被干扰的机会。欧洲指南要求，在起搏人群的管理中，尽可能提高其生理性，其中一个重要指标即是MPV，即最少化的起搏心室，尽量让心脏自己跳动，这一点在新的SureScan^TM中得到充分发挥，其能减少起搏器干扰患者的机会，从而减少了磁共振环境对患者的影响。

在SureScan^TM系统安全性临床研究中，464例患者置入SureScan^TM起搏系统，随机分为MRI扫描组（MRI组），或未做MRI扫描组（对照组）进行起搏器植入后定期随访，磁共振成像强度为1.5T，随访观察结果显示（平均11±5月），SureScan^TM起搏器被证实对患者MRI检查是安全的，MRI相关并发症完全未发生（n=211，p＜0.001）。

SureScan^TM上市后的Adviser MRI研究结果显示，Adviser MRI SureScan^TM系统在1.5T MRI环境下可安全有效行身体任何部位MRI扫描，起搏阈值未发生改变，MRI并发症相关数据未高于对照组，且对照组间图像质量没有差别，其进一步证实心脏MRI检查对于应用SureScanTM起搏患者切实可行。

MRI兼容起搏系统的适应证人群

该系统适用于65岁以上起搏适应证患者，其有中风、高血压、糖尿病、房颤、心衰等高危的患者；有骨关节、脊柱软组织疾病史患者；已患或怀疑肿瘤需要做MRI检查的患者；起搏前有MRI检查史患者，以及其他需要MRI检查的患者。

MRI兼容起搏系统植入后的技术安排

MRI兼容起搏系统植入后还需要一定的技术安排，其中：

设备安排：

1.5T的闭合MRI；正常运行模式；全身特殊吸收化比率SAR＜2w/kg；头部SAR＜3.2w/kg；不能侧卧位；梯度切换率每转少于200T/m/s；适合全身扫描。

对起搏器的要求：

需全套磁共振兼容；患者起搏器植入时间需大于6周；可胸前植入；起搏阈值≤2.0V/0.4ms；电极阻抗200～1000Ω；体内不能有其他金属物质。