心脏MRI预测扩张性心肌病中心脏猝死风险的临床研究

目的本研究旨在确定心脏MRI心肌组织特征预测心源性猝死(sudden cardiac death,SCD)的相关因素,并探讨非缺血性扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)的SCD分层算法。方法纳入了在2020年1月至2021年12月期间接受心脏MRI检查的非缺血型扩张型心肌病成人患者。与SCD相关的事件包括SCD、适当的植入性心律转复除颤器休克和心脏骤停后的复苏。竞争风险回归分析和Kaplan-Meier分析用于确定心肌组织特征与预后的关系。结果858名参与者中,70名(8%)参与者在中位数33.0个月的随访中经历了SCD相关事件。在多变量竞争风险分析中,晚期Gd增强(LGE)(危险比[HR],1.87;95%CI:1.07,3.27;P=0.03)、自然T1(每10毫秒增加一次:HR,1.07;95%CI:1.04,1.11;P<0.001)和细胞外体积分数(每增加3%:HR,1.26;95%CI:1.11,1.44;P<0.001)是调整收缩压、房颤和左心室射血分数后SCD相关事件的独立预测因素。结合本地T1和LGE制定了SCD风险分层类别。自然T1值高于平均值(1382毫秒)4或以上的参与者每年SCD相关事件的发生率最高,为9.3%,而天然T1值为2,低于平均值(1292毫秒)且LGE为负值的参与者的SCD相关事件发生率最低,为0.6%。这一类别具有良好的预测能力(C=0.74),可用于区分SCD风险和竞争性心力衰竭风险。结论来自心脏MRI的心肌组织特征是非缺血性扩张型心肌病患者心源性猝死(SCD)相关事件的独立预测因子,可用于根据不同的SCD风险类别对参与者进行分层。

特征追踪心脏MRI定量评估非梗阻性肥厚型心肌病左房功能的应用研究

目的:应用特征追踪心脏MRI(FT-cMRI)对非梗阻性肥厚型心肌病(NOHCM)患者进行左房应变分析来评估左心房功能,并探究NOHCM对左心结构和功能的影响。方法:回顾性分析2020年1月-2022年12月本院58例非梗阻性肥厚型心肌病患者(NOHCM组)和30例健康对照者(HC组)的临床和MRI资料。MRI扫描序列主要为单次激发FSE亮血序列,扫描平面包括两腔、四腔和短轴位。应用CVI42软件测量左房容积指数(LAVI)和左房整体功能参数,后者包括心肌储备功能参数[总应变(εs)、峰值正向应变率(SRs)、左房总射血分数(LATEF)]、导管功能参数[主动应变(εe)、峰值早期负向应变率(SRe)、左房被动射血分数(LAPEF)]和升压泵功能参数[被动应变(εa)、峰值晚期负向应变率(SRa)、左房主动射血分数(LAAEF)],以及左室的功能[左室射血分数(LVEF)、左室心输出量(LVCO)和左室心脏指数(LVCI)]和大小参数[左室最大室壁厚度(LVWT_(max))、左室心肌质量(LVM)、左室质量指数(LVMI)、左室舒张末期容积指数(LVEDVi)和左室收缩末期容积指数(LVESVi)]。采用两样本t检验、Mann-Whitney U检验等统计学方法比较两组间各项定量参数值的差异,并采用Pearson或Spearman相关系数分析左房功能参数与左室的结构和功能参数之间的相关性。结果:NOHCM组的LVWT_(max)、LVM、LVMI和LAVI值均显著高于HC组(P<0.05),NOHCM组的左房功能参数值(LATEF、LAPEF、LAAEF、εs、εe、εa,SRs、SRe和SRa)均显著低于HC组(P<0.05)。NOHCM组左室心肌不同肥厚部位的LVWT_(max)的差异有统计学意义(P<0.05),两组之间其它的左房、左室结构和功能参数值的差异无统计学意义(P>0.05)。左房大小正常的NOHCM患者的LATEF、LAPEF、εs、εe、SRs和SRe值均显著低于HC组(P<0.05),而LAAEF、εa和SRa值在两组之间的差异无统计学意义(P>0.05)。所有受试者的LATEF与εs、LAPEF与εe、LAAEF与εa之间均具有显著相关性(r>0.70)。结论:与健康对照组相比,NOHCM患者各时相左房功能均下降。在左房增大之前,左房的心肌储备和导管功能下降,而升压泵功能正常。各时相左房功能受损与左室的肥厚部位无显著相关性。各时相左房的LAEF与各项应变参数之间具有较强的相关性。

心脏MRI临床运用回顾性总结探讨

对心脏MRI的临床运用进行回顾性总结探讨。方法 选取我院近2年来收治的进行了心脏MRI的患者98例,按照其是否患有心脏疾病的诊断结果分为观察组49例(患有心脏疾病)和对照组49例(未患有心脏疾病),比较两组的MRI参数的差异。结果 在本研究中,观察组的心肌T2信号比、初始T1值和LGE阳性占比均更高(P<0.05)。结论 心脏MRI技术可以提高心脏疾病方面诊断的准确性,还可以在不侵入患者身体的前提下进行检查,增加检查的安全性,为评价心肌活性无创检查中的金标准。

三点定位技术在心脏MRI四腔心成像中的应用价值

目的评估三点定位技术在提升心脏磁共振(CMR)四腔心图像质量及扫描效率中的应用价值。方法回顾性连续收集2022年1月—2023年10月行CMR四腔心扫描患者215例,对照组(109例)采用传统定位技术,实验组(106例)采用三点定位技术。由2名影像医师采用Likert 4分法评估2组患者四腔心图像的二尖瓣、三尖瓣及十字结构的显示质量。记录从定位像扫描结束到获取四腔心图像所需时间。构成比资料和计量资料分别采用卡方检验和双样本t检验进行分析,一致性分析则采用Kappa检验。结果2组患者性别、年龄、疾病构成和扫描技师工作年限无统计学差异。对照组和实验组患者二尖瓣、三尖瓣、十字结构的评分均值分别为3.44±0.64和3.63±0.49(P=0.023)、3.43±0.67和3.53±0.60(P=0.202)、3.71±0.49和3.83±0.35(P=0.047),实验组图像评分均优于对照组,其中二尖瓣和十字结构评分具有统计学差异。对照组、实验组患者获取四腔心图像所需时间分别为(11.67±3.49)min和(7.212±1.83)min,差异具有统计学意义(P<0.001)。结论相比于传统定位方法,三点定位技术所获四腔心图像可更好地显示二尖瓣、三尖瓣和十字结构,且缩短了成像时间。

心脏MR压缩感知电影序列用于评估先天性心脏病患者双心室功能

目的观察心脏MR(CMR)压缩感知(CS)序列与常规电影(CM)序列用于评估先天性心脏病(CHD)患者双心室功能的价值。方法前瞻性对71例CHD患者(心律齐组31例、心律不齐组40例)行心脏CM及CS序列扫描,记录2种序列扫描时间;对比2种图像质量主观评分,分析于2种图像上所测双心室功能定量参数的差异、一致性及其相关性。结果CS图像采集时间为(18.87±1.75)s,较CM[(147.56±5.23)s]缩短87.21%。2种图像质量均符合诊断要求,心律齐组CS图像主观评分低于CM图像[4(3,5)vs.4(4,5),Z=-2.070,P=0.038];心律不齐组CS图像主观评分高于CM图像[4(4,4)vs.3(4,4),Z=-2.673,P=0.008]。于2种图像所测全部71例、心律齐组及心律不齐组左心室功能参数差异均无统计学意义(P均>0.05)。基于CM与CS图像所获全部71例、心律齐组及心律不齐组右心室舒张末期容积指数(EDVI)差异均无统计学意义(P均>0.05),而射血分数(EF)、收缩末期容积指数(ESVI)及每搏输出量指数(SVI)差异均有统计学意义(P均<0.05)。于CM与CS图像所测双心室功能CMR参数的一致性均良好,且均呈正相关(P均<0.05)。结论利用CS序列可在提高图像质量的同时准确评估CHD患者双心室功能并显著缩短扫描时间。

心脏MR特征追踪技术定量评估梗阻与非梗阻性肥厚型心肌病左室心肌应变

目的:探讨心脏MR(CMR)特征追踪技术在评价梗阻与非梗阻性肥厚型心肌病左室心肌应变中的价值。方法:回顾性收集2017年1月—2020年9月在昆明医科大学第一附属医院就诊的肥厚型心肌病(HCM)患者65例,其中梗阻性HCM(HOCM组)18例,非梗阻性HCM(NOHCM组)47例,再收集年龄性别匹配的正常对照组28例。所有研究对象均行CMR检查,扫描序列包括左室长轴位、短轴位电影序列和钆延迟强化(LGE)序列。通过后处理软件CVI42测量左室射血分数(LVEF)、左室舒张末容积指数(LVEDVI)、左室收缩末期容积指数(LVESVI)、左室心肌质量指数(LVMI)、左室最大室壁厚度(LVMWT)和LGE质量分数(LGE%)及左室心肌应变指标,包括整体长轴、径向、周向应变(GLS、GRS、GCS),整体舒张期长轴、径向、周向峰值应变率(GL-PDSR、GR-PDSR、GC-PDSR),收缩期长轴、径向、周向峰值应变率(GL-PSSR、GR-PSSR、GC-PSSR)。采用单因素方差分析或卡方检验比较三组间连续变量和分类变量之间的差异,进行连续变量的Pearson相关性分析。结果:与正常组相比,HOCM组和NOHCM组LVMI、LVMWT、LGE%以及所有应变参数均降低,差异有统计学意义(P均<0.05)。亚组间比较,NOHCM组LVMWT、LGE%以及GLS、GC-PDSR均低于HOCM组,差异有统计学意义(P均<0.05)。相关性分析显示LVMI、LVMWT、LGE%与GLS呈中等程度正相关(P均<0.001),与GC-PDSR存在中等程度负相关(P均<0.001)。结论:HOCM和NOHCM患者存在相同的心肌力学改变,左心室GLS和GC-PDSR是评价HOCM和NOHCM患者早期心肌收缩和舒张功能变化的重要指标,有助于指导疾病的管理和治疗。

基于对比学习的非对称编解码结构的心脏MRI分割研究

全监督方法在心脏磁共振成像(MRI)分割任务中的成功依赖于大规模标记数据集,然而由于患者隐私及人工标注困难等问题,心脏MRI标注数据规模较小,使全监督方法面临挑战。基于半监督的对比学习方法,设计双分支编码与单分支解码的心脏MRI分割网络CPCL-Net,引入图像和像素的联合对比损失,提升了模型对数据样本的特征表达能力。为了增强CPCL-Net对Hard负样本的分割精度,设计动态自适应加权模块(DAWM),利用生成的α和β权重因子评估样本级别和像素级别的训练贡献度,使模型分割精度得到大幅提升。基于自动心脏诊断挑战赛(ACDC)数据集的实验结果表明,该网络模型仅利用少量标注样本即可获得较高的分割精度,缓解了心脏MRI高质量标注样本不足导致的分割精度低下问题,并且在标注样本规模相同的情况下,对心脏左心室、右心室、心肌等部位的分割精度分别为86.17%、85.52%、84.55%,优于现有的4种典型半监督分割模型以及经典的对比学习框架Sim-CLR,有效缓解了全监督分割模型对样本规模的依赖及过拟合问题。

融合候选区域提取与SSAE深度特征学习的心脏MR图像左心室检测

左心室检测在计算机辅助心脏MR图像诊断方面具有重要价值,针对由于成像质量、部分容积效应、目标复杂多变等因素影响,导致左心室自动检测准确度较低的问题,提出一种融合候选区域提取与栈式稀疏自编码器(SSAE)深度特征学习的心脏MR图像左心室检测方法.在候选区域提取阶段,先用超像素算法产生初始区域,然后对SSAE学习到的深度特征采用层次聚类算法生成候选区域;在检测阶段,先使用SSAE提取候选区域的深度特征,然后训练SVM分类器对候选区域进行分类,并使用难分负样本挖掘算法对模型进行调节.对心脏图谱数据集左心室目标检测的实验结果表明,相对于手工特征及基于候选区域等方法,该方法取得了有竞争力的检测精度.

二维斑点追踪技术与心脏MRI评估肺动脉高压患者右心功能的对比研究

目的对比分析二维斑点追踪(2D-STI)技术与心脏MRI在评估肺动脉高压(PH)患者右心功能中的价值。方法选取我院经右心导管确诊且资料完整的77例PH患者(PH组)和77例健康志愿者(对照组),使用2D-STI测量两组右室游离壁纵向应变(RVLSrw)、右房储备功能(RASr)、右房管道功能(RASc)和右房泵功能(RASp),使用心脏MRI检测右室射血分数(RVEF)、舒张末期容积指数(EDVI)、收缩末期容积指数(ESVI)、每搏输出量指数(SVI)、心指数(CI)、心肌质量(MM)及心肌质量指数(MMI);分析心脏MRI指标与2D-STI指标之间的相关性;绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析不同指标评估PH患者右心功能的诊断效能。结果①心脏MRI检查显示,PH组RVEF、EDVI、ESVI与对照组比较差异均有统计学意义(均P<0.05);②2D-STI检查显示,PH组RVLSrw、RASr、RASc与对照组比较差异均有统计学意义(均P<0.05);③相关性分析显示,RVEF、ESVI与RVLSrw、RASr、RASc均呈正相关(均P<0.05),EDVI与RVLSrw、RASr均呈正相关(均P<0.05);④ROC曲线分析显示,RVEF、EDVI、ESVI、RVLSrw、RASr、RASc评估PH患者右心功能的曲线下面积分别为0.756、0.739、0.820、0.725、0.957、0.659,敏感性分别为49.4%、48.1%、66.2%、92.2%、92.2%、100%,特异性分别为100%、100%、100%、49.4%、88.3%、33.8%。结论2D-STI技术较心脏MRI能更准确地评估PH患者右心功能,可为临床治疗提供参考依据。

基于Snake改进模型的心脏MR图像左心室分割方法

提出一种基于Snake改进模型的心脏MR图像左心室分割方法。首先对梯度矢量流GVF模型进行改进,提出基于扩展邻域的S型函数梯度矢量流ENSGVF模型,该模型可获得更大的捕获域,并能解决深度凹陷及弱边界泄露的问题。然后将ENSGVF作为新的外力条件,构造ENSGVF Snake模型,用于内外膜分割。对于内膜分割,引入圆形约束项,消除由于图像灰度不均匀造成的局部极小问题。进而利用内膜分割结果构造新的外力场和约束,实现外膜的精确自动分割。实验结果表明,该算法能有效解决分割中存在的弱边界、图像灰度不均匀、乳突肌干扰等问题,提高了精确度。

心肌声学造影联合心脏MRI对肥厚性心肌病的诊断价值

目的探讨心肌声学造影联合心脏MRI对肥厚性心肌病的诊断价值。方法选取95例肥厚性心肌病患者(观察组)和95例健康体检者(对照组),两组均行心肌声学造影和心脏MRI检查,比较两组左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期内径(LVEDD)、舒张早期与晚期峰值流速的比值(E/A)、舒张晚期运动速度(Am)、二尖瓣舒张早期血流峰值流速(E)、左室心肌质量指数(LVMMI)、心指数(CI)、左室高峰射血率(LVCO)、左室收缩末期容积指数(LVESVI)、左室每搏输出量指数(LVSVI)的差异。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析心肌声学造影、心脏MRI检查及其联合对肥厚性心肌病的诊断效能,计算曲线下面积(AUC)。结果心肌声学造影检查显示,观察组LVMMI、CI、LVCO、LVESVI均高于对照组(均P<0.05),E/A、Am、E、LVSVI均低于对照组(均P<0.05);心脏MRI检查显示,观察组LVMMI、CI、LVCO、LVESVI均高于对照组,LVSVI、E/A、Am、E均低于对照组(均P<0.05)。两种检查方法测得的Am和LVSVI比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,心肌声学造影和心脏MRI诊断肥厚性心肌病的AUC分别为0.865和0.932,敏感性、特异性、准确率分别为92.90%、80.00%、91.58%和96.47%、90.00%、95.79%,两者联合应用的AUC为0.994,敏感性、特异性、准确率分别为98.82%、100%、98.95%,均高于其单独应用(均P<0.05)。结论心肌声学造影联合心脏MRI诊断肥厚性心肌病具有较好的应用价值,能为临床提供参考依据。

心脏MR延迟强化在急性心肌梗死的应用及研究现状

急性心肌梗死(AMI)梗死心肌、心肌活性和微血管梗阻(MVO)的定量评价对于AMI病人的危险程度分级、治疗决策的制定、治疗效果的评价以及预后评估具有重要意义。心脏MR延迟强化(LGE-CMR)具有较高的时间及空间分辨力,可用于AMI梗死心肌、心肌活性和MVO的定量评价,并且具有较好的可重复性和较高的准确性。就LGE-CMR在AMI的应用及研究现状进行综述。

一站式心脏MRI对心肌病的评价

心肌病的一站式心脏MRI扫描包括梯度回波序列、自旋回波序列及反转恢复快速自旋回波序列平扫,梯度回波序列电影扫描,梯度回波序列首过灌注及延迟增强扫描和冠状动脉扫描等,可综合评价心脏解剖结构、心肌病理特点、心脏功能及冠状动脉状态等,从而达到使多种影像学检查综合起来的共同目的。心肌延迟强化的特点还可对部分心肌病进行危险度分级、病因分析、治疗指导、穿刺定位等,在临床中对心肌病的诊治具有举足轻重的作用。

利用知识库实现对心脏MR图像的自动分割

目的 研究如何实现对心脏ＭＲ图像的自动化分割问题。方法 通过对图像特征参数的训练，从而有效提取和利 用先验知识。结果 实现对心脏ＭＲ图像的自动化分割。结论 通过提取和利用心脏ＭＲ图像的先验知识，能够很好地 实现心脏分割算法的自动化。

基于椭圆约束分割心脏MRI图像的水平集模型

针对左心室外轮廓类似椭圆的特点,提出了基于椭圆约束的水平集模型,该模型在Chan and Vese模型的基础上增加椭圆形状约束项,来控制曲线的演化,将水平集的演化曲线作为对轮廓新的位置预测,并用椭圆对预测结果进行修正,把预测结果和修正结果分别作为新的水平集曲线和椭圆信息,直到曲线停止演化。实验表明,该方法能够有效地分割心脏外轮廓。

心脏MRI图像快速分割方法

在分析心脏MR图像特点的基础上,提出了先对心脏MRI图像进行K均值聚类,把K均值聚类后的图像作为特征图像,在特征上用Song和Chan提出的快速分割方法进行粗分割,再用粗分割的曲线作为水平集的初始曲线,在心脏MRI图像上用Chan和Vese方法进行细分割的心脏MR图像分割方法。并对Song和Chan快速算法中扫描图像的区域进行了改进,提高了分割速度。分割实验证明,用该方法能够快速、准确地分割心脏MRI图像。

一种基于U⁃Net网络心脏MR图像左室识别的图割后处理快速算法

为了从心脏MR图像中分割出左心室,提出了一种基于U⁃Net网络的图割后处理算法。先训练U⁃Net网络分割网络得到概率图,接着采用图割算法进行后处理。为了减少图割算法运行时间,采用图像形态学操作去除无需后处理区域,只保留分割结果的边缘区域进行图割优化。采用Dice系数和召回率这两种评价指标,在Sunnybrook数据集上的实验结果表明,该算法结果的边缘更接近标准分割结果,且具有较高的Dice系数、召回率和时间效率。

2018年北美放射学年会心脏MRI人工智能研究进展

2018年北美放射学年会(RSNA)会议的研究热点是人工智能(AI)。本文结合近年文献,对2018年RSNA会议AI相关心脏MRI研究进行概述。

心脏MRI评估心肌梗死存活心肌及其PCI术后心功能转归的相关性

目的:探讨心脏磁共振成像在评估心肌梗死心肌活性及其PCI术后心功能转归的相关性。方法:回顾性分析2016年7月~2018年12月30例行PCI术后的具有完整临床和影像资料的心肌梗死(MI)患者,并于术前及术后6个月行心脏磁共振及超声心动图检查,利用MRI工作站后处理软件测量左室功能相关参数;PCI术前CMR钆对比剂延迟强化(late gadolinium enhancement,LEG)的左室透壁程度与其术后6个月超声心动图像的左心室壁运动程度作为判断存活心肌的标准进行对比。结果:30例中共有193个左室节段异常,其中术前CMR-LEG有存活心肌121个,非存活心肌72个;PCI术后6个月超声心动图发现在其术前CMR-LEG发现的193个左室异常节段中有125个节段为存活心肌,68个节段为非存活心肌;二者相比较得出CMR-LEG测定存活心肌的灵敏度和特异度分别为92.0%和91.1%。左室壁非存活心肌范围越大,则其室壁运动能力恢复越差,二者呈负相关(r=0.416,P<0.05);CMR-LEG区域首过灌注时间较正常心肌区域明显延长,差异具有统计学意义(t=5.191,P<0.05)。结论:心脏磁共振成像能评估心肌梗死心肌活性,反映存活心肌的范围,为临床选择治疗方案及判断预后提供影像学依据。

超声心动图联合心脏MRI评价心肌纤维化对肥厚型心肌病患者左心室功能的影响

目的评价心肌纤维化对肥厚型心肌病患者左心室功能的影响。方法选择2017年1月至2019年3月就诊的62例肥厚型心肌病患者为研究对象,均行MRI和超声心动图检查。根据MRI检查结果将患者分为心肌纤维化组(34例)和无心肌纤维化组(28例),分析比较两组的超声心动图参数。结果心肌纤维化组的左心房前后径、室间隔厚度、室壁最厚处厚度、左心房最大容积指数、室间隔二尖瓣舒张早期速度峰值/舒张早期运动峰值(E/e')、侧壁E/e'、平均E/e'、三尖瓣口反流最大流速、等容舒张时间及肺静脉心房逆向流速均明显大于无心肌纤维化组,差异均有统计学意义(P<0.05或0.01)。两组患者左心室舒张末期内径、左心室后壁厚度、左心室射血分数比较,差异无统计学意义(均P>0.05)。结论心肌纤维化加重肥厚型心肌病左心室舒张功能障碍。