实时磁共振引导下房间隔穿刺的成像策略与工作流程创新研究
《European Heart Journal - Imaging Methods and Practice》:Workflow and imaging strategies for real-time MR-guided atrial transseptal puncture
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时间:2025年11月01日
来源:European Heart Journal - Imaging Methods and Practice
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本刊推荐:为解决传统透视引导房间隔穿刺(TSP)存在电离辐射和软组织分辨率不足的问题,研究人员开展了实时心脏磁共振(iCMR)引导TSP的工作流程与成像策略研究。通过开发MR兼容TSP套装并结合专用成像平面与3D导航系统,在猪模型成功实现左心房(LA)穿刺。该研究为未来无辐射左心介入奠定了技术基础,标志着iCMR引导复杂心脏手术的重要进展。
在心脏介入治疗领域,房间隔穿刺(Transseptal Puncture, TSP)作为左心系统介入手术的关键步骤,长期以来主要依赖X射线透视引导。然而,这种传统方法存在明显的局限性:术者和患者均暴露于电离辐射之下,且软组织分辨能力不足,使得精准定位房间隔结构面临挑战。随着介入心脏磁共振(interventional Cardiac Magnetic Resonance, iCMR)技术的兴起,医学界看到了实现无辐射、高软组织分辨率介入手术的曙光。iCMR不仅能提供三维解剖可视化,还能实时显示心脏动态运动,为复杂心脏介入带来了革命性潜力。
由阿姆斯特丹大学医学中心Luuk H.G.A. Hopman等学者在《European Heart Journal - Imaging Methods and Practice》发表的研究,系统性地探索了实时磁共振引导下房间隔穿刺的技术方案。研究人员针对MR环境中TSP的特殊挑战,开发了完整的工作流程和成像策略,通过MR兼容器械与先进导航技术的结合,在 preclinical 模型中验证了这一技术的可行性。
关键技术方法包括:使用MR兼容TSP套装(含可操纵鞘管、扩张器和穿刺针);采用特定心脏成像平面(右心室两腔心切面、基底短轴切面、四腔心切面)进行实时引导;整合vendor-neutral(供应商中立)的3D导航系统(NorthStar, Imricor Medical Systems)进行导管跟踪;在猪模型(来源:BioSim, LLC实验动物中心)中实施全程MR引导的TSP操作。
MR-guided TSP and navigation workflow
研究团队建立了标准化的MR引导TSP流程:首先通过股静脉通路将导丝经下腔静脉(IVC)送至上腔静脉(SVC),随后在专用成像平面引导下推进MR兼容鞘管系统。与透视引导依赖LAO/RAO投照角度不同,iCMR通过多平面实时电影成像动态显示导管与房间隔的空间关系。
MR imaging planes for safe TSP
研究确定了三个关键成像平面:调整后的右心室两腔心切面(类似透视RAO视角)用于右心房内导航;基底短轴切面(类似透视LAO视角)清晰显示房间隔帐篷现象;四腔心切面提供正交确认。这些平面共同确保穿刺点精准定位在fossa ovalis(卵圆窝),避免损伤主动脉根或后壁。
Incorporation of 3D MR-compatible navigation systems
研究创新性地将3D导航系统与实时iCMR结合。通过ECG门控呼吸导航3D稳态自由进动序列获取全心脏解剖数据,经ADAS 3D软件分割生成静态3D解剖壳。扩张器头端的微型接收线圈实现主动跟踪,使导管位置实时投影在解剖壳上,显著提升空间定向能力。
Real-time integration of 2D cine and 3D anatomical roadmaps
NorthStar平台将2D实时电影成像与3D解剖壳动态融合,解决了心脏搏动和呼吸运动带来的定位误差。这种互补策略既保留了3Droadmap(路径图)的宏观解剖导向,又通过实时成像捕捉微观运动,实现了"解剖导航"与"动态监控"的有机结合。
Real-time MR-guided TSP in a porcine model
在猪模型实验中,研究团队成功完成全流程MR引导TSP。术后通过左心房激动标测验证导管位置,创建了LA activation map(左心房激动图),证实该方法可实现解剖定位与电生理评估的一体化。该技术平台已被纳入VISABL-VT多中心试验(NCT05543798),用于MR引导左室心动过速消融。
研究同时指出多项技术瓶颈:目前仅有一套研究性MR兼容TSP系统可用,且尚未获得CE/FDA认证;实时MRI时间分辨率仍低于透视;导丝可视化效果不理想;鞘管缺乏主动跟踪功能。这些因素制约了技术的临床转化。
研究表明,MR引导TSP结合专用成像策略与MR兼容设备具备技术可行性,为未来无辐射左心介入奠定了重要基础。然而,器械可视性改进、实时成像速度提升及监管批准仍是实现临床推广的关键。该工作流程的建立不仅推动了iCMR在心律失常消融等领域的应用,更为心脏介入治疗从"射线时代"迈向"磁共振时代"提供了技术范式。
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