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为解决植入式心脏转复除颤器（ICD）患者心肌瘢痕检测及相关伪影问题，研究人员开展 2D 宽带黑血（BB）LGE 序列研究。结果显示该序列可有效减少伪影、提高瘢痕检测准确性。这为 ICD 患者心肌病变评估提供了新方法。
在现代医学领域，心脏疾病的诊断与治疗一直是备受关注的焦点。植入式心脏起搏器和植入式心脏转复除颤器（ICDs），作为预防恶性心律失常和心源性猝死的有效手段，每年在全球范围内有大量患者接受植入手术 。然而，这些患者中有相当一部分在后续还需要进行磁共振成像（MRI）检查来跟踪病情。但目前临床用于评估心肌瘢痕的金标准 —— 亮血相位敏感反转恢复延迟钆增强（PSIR-LGE）MRI 技术，却存在一些棘手的问题。
PSIR-LGE 技术通过反转脉冲使健康心肌信号归零，从而突出瘢痕组织信号。但 ICDs 中的金属部件会在成像时产生严重的高强度伪影，干扰心肌成像，降低图像质量，进而影响临床诊断的准确性。为了降低伪影影响，此前有研究尝试拓宽反转脉冲的频谱带宽，提出宽带 PSIR-LGE 技术，在一定程度上减少了伪影 。不过，这种亮血宽带 PSIR-LGE 成像在瘢痕 - 血液界面的对比度较差，使得瘢痕检测和描绘存在困难，尤其是对于心内膜下瘢痕的识别。
为了攻克这些难题，来自国外研究机构的研究人员开展了一项关于新型二维（2D）宽带 BB-LGE 序列的研究。他们旨在通过结合自由呼吸宽带反转恢复、宽带 T2准备（T2prep）单激发采集和非刚性运动校正（MOCO）重建技术，提升心肌瘢痕检测的准确性，并解决 ICDs 相关伪影问题。该研究成果发表在《Diagnostic and Interventional Imaging》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，在 1.5T 的 MRI 系统上，使用特定的线圈进行数据采集。采用心电图触发的 2D 单激发梯度回波（GRE）序列，在采集过程中，利用宽带反转脉冲和宽带 T2 - prep 模块，抑制心脏植入电子设备（CIED）产生的高强度伪影。其次，运用非刚性运动校正技术，对采集到的图像进行处理。通过以第一幅 BB-LGE 图像为参考图像，进行逐 shot 的 2D 非刚性配准，利用 Horn-Schunck 光流算法估计运动场梯度，最终得到高质量、无运动伪影的图像 。此外，研究还纳入了动物实验和患者研究。动物实验选取了一只羊，通过手术制造缺血性瘢痕模型；患者研究则招募了 22 名患有心肌病且部分植入了心脏设备的患者 。
下面来看看具体的研究结果：
- 动物研究：
- 运动校正效果：宽带自由呼吸 BB-LGE 数据集重建时间仅为 0.6 秒。运动校正后，该序列与宽带屏气 BB-LGE 在 LGE 病变显示上有良好的对应性。与非 MOCO 自由呼吸 BB-LGE 相比，MOCO 自由呼吸和屏气 BB-LGE 的图像熵降低，瘢痕清晰度提高。
- 对比度：与传统和宽带 PSIR-LGE 相比，宽带 MOCO 自由呼吸 BB-LGE 的瘢痕 - 血液对比度分别提高了 193% 和 227%，血液 - 心肌对比度分别降低了 69% 和 70%，瘢痕 - 心肌对比度相似但略有下降。
- 图像质量与伪影：在无 ICD 时，多种序列图像质量评分都较为理想；存在 ICD 时，传统序列图像质量差，而宽带序列图像质量评分高，且能有效抑制 ICD 相关伪影，准确显示瘢痕范围。
- LGE 图像分析：在无 ICD 时，不同序列检测到的 LGE 节段数量相同；有 ICD 时，传统序列受伪影影响无法准确检测，而宽带序列能有效抑制伪影，清晰显示瘢痕节段。且由于 BB-LGE 序列瘢痕 - 血液对比度高，更有利于瘢痕的描绘和评估，其测量的瘢痕大小与组织学结果相符。
- 患者研究：
- 患者基本情况：共纳入 22 名患者，涵盖多种心脏疾病类型和心脏设备植入情况。所有患者均成功完成 MRI 数据采集，MOCO 宽带 BB-LGE 数据集每切片重建时间为 1.5±0.4 秒。
- 运动校正效果：MOCO 有效减轻了运动影响，降低了图像熵，提高了瘢痕清晰度，且与屏气成像结果相似，两种成像方法无系统偏差。
- 对比度：宽带 MOCO 自由呼吸 BB-LGE 序列的瘢痕 - 血液对比度显著高于宽带 PSIR-LGE，血液 - 心肌对比度显著低于后者，瘢痕 - 心肌对比度二者无差异。
- 图像质量与伪影：宽带 MOCO 自由呼吸 BB-LGE 序列图像质量优秀，与宽带 PSIR-LGE 和宽带屏气 BB-LGE 相似。该序列能显著降低 CIED 相关伪影严重程度，与其他宽带序列的伪影评分相近。
- LGE 图像分析：宽带 MOCO 自由呼吸 BB-LGE 和宽带屏气 BB-LGE 序列在检测心肌瘢痕方面表现更优，能识别更多的瘢痕节段，且诊断结果更明确。与宽带 PSIR-LGE 相比，宽带 MOCO 自由呼吸 BB-LGE 检测到的 LGE 范围更大。
综合研究结果与讨论部分，这项研究意义重大。新型 2D 宽带非刚性运动校正自由呼吸 BB-LGE 序列在运动缓解、伪影减少和诊断性能方面都有显著提升。与宽带 PSIR-LGE 相比，它能更准确、更可靠地诊断 ICD 患者的 LGE 情况，这对于患者的风险分层和治疗方案的制定至关重要。而且，自由呼吸成像模式提高了患者的舒适度，尤其适用于患有呼吸困难的患者。不过，该研究也存在一些局限性，如样本量较小、仅采集了单层面图像、患者疾病类型分布不均、缺乏患者心脏瘢痕组织的标准参考以及运动校正技术的局限性等 。但总体而言，该研究为未来先进心脏 MRI 技术的研究和临床应用奠定了坚实基础，有望为结构性心脏病和 ICD 患者的心源性猝死一级预防及长期预后改善提供有力支持。
