<html><style>
table {
border-collapse: collapse;
width: 100%;
margin-bottom: 1rem;
}
th, td {
border: 1px solid #ddd;
padding: 8px;
text-align: left;
}
th {
background-color: #f2f2f2;
}
tr:nth-child(even) {
background-color: #f9f9f9;
}
pre {
background-color: #f8f8f8;
padding: 15px;
border-radius: 4px;
overflow-x: auto;
}
</style><body>
心血管技术与医疗设备的应用
一、心血管技术发展与成本问题
心血管技术和设备的发展革新了患者的诊断和治疗方式，给患者带来了直接益处，如提高生存率和改善生活质量。然而，这也伴随着资源利用和医疗成本的增加。尽管近年来许多心血管手术的使用率有所下降，但在2005年之前，随着这些技术的采用，其增长率有时相当可观。
由于心血管手术相关支出的高增长率，支付方开始实施使用限制，以显著减少支出和报销。各种支付方举措带来了繁重的负担，导致了昂贵的行政要求，包括医生评估和预先授权。这些普遍的项目部分也是由使用情况的显著地域差异驱动的，这凸显了在手术患者选择方面需要进一步指导的必要性。专业人士努力更好地定义质量，认识到手术与患者匹配的重要性。
二、临床指征与AUC的应用
在制定临床指征或场景时，强调一致性、清晰度和实用性，以支持有意义评估的基础。尽可能将指征归为常见类别。这种结构化方法应用于心脏成像时，通常包括构建患者诊断和风险评估、当前症状、先前测试、先前血管重建、临床状态变化评估以及特殊临床情况考虑的表格。有时还会包括其他场景组，如手术后早期或晚期的常规监测测试。
适宜性标准（AUC）越来越多地尝试解决这些场景，认识到临床试验证据基础往往相当有限，且鉴于成本，在当前医疗环境中可能永远无法实现。AUC试图就此类测试不太可能产生重要临床信息的时间框架达成广泛共识。最初认为AUC不应试图涵盖所有情况，而应专注于常见的现实情况，但早期AUC文件的外部反馈凸显了指征方面的差距或不明确的临床场景。AUC特别工作组对此反馈做出回应，在后续文件中对指征进行了重大扩展和修订。修订后的AUC应用反映了这种扩展，新增的指征显著提高了文件的实用性。
当可能时，AUC现在提供指征层次结构，以系统地指导AUC的使用，针对每种模式进行定制，并帮助将特定临床情况应用于其中一个指征。这种方法也极大地促进了AUC的评估和实施，因为它提供了一种有序且可重复的应用AUC的方式。
三、核心脏病学的应用
核心脏病学在冠状动脉疾病（CAD）的无创检测、心肌活力评估和风险分层中起着不可或缺的作用。与标准运动负荷测试相比，它提高了敏感性和特异性。例如，使用锝 – 99m的单光子发射计算机断层扫描（SPECT）的平均敏感性和特异性分别为90%和74%，不过具体性能特征取决于所研究人群中疾病的患病率。核成像可以提供可量化、可重复且在不同患者群体中易于获得的功能和预后信息。
-
CAD的诊断
核灌注研究用于在以下情况下无创地确定CAD的诊断：稳定型心绞痛病史；原因不明的胸痛；不稳定型心绞痛稳定后；无症状的异常运动测试结果；在多种因素被认为极有可能导致亚临床CAD的情况下进行风险分层；在异常心电图（由于左心室肥厚伴相关复极变化、ST段压低>1mm、心电图上明显的预激模式、使用地高辛、左束支传导阻滞或心室起搏心律）情况下进行计划的标准运动测试；以及先前为非诊断性分级运动测试。 -
已知CAD的生理重要性评估
灌注成像可以帮助确定血管造影评估中处于“中度至重度”（50% – 70%）范围的冠状动脉狭窄的功能意义。因此，在进行经皮介入治疗之前，评估特定冠状动脉病变是有用的。这仍然是核灌注成像的一个公认指征，尽管用于此目的的核灌注成像正被其他在血管造影时可评估冠状动脉病变功能意义的模式所取代（例如，血流储备分数）。 -
治疗干预后的评估
过去，灌注成像通常在经皮介入治疗和冠状动脉搭桥术（CABG）后作为常规随访程序进行。最近关于该模式适当使用的建议表明，对于通过任何一种方法成功进行血管重建的无症状患者，常规筛查不一定必要，除非是评估CABG后超过5年的患者。另一方面，放射性核素灌注成像对于先前进行过血管重建且出现与冠状动脉缺血一致的复发性症状的患者肯定是合适的。 -
风险分层
利用核成像，可以对稳定型或不稳定型心绞痛患者、心肌梗死患者以及即将进行非心脏手术的患者进行风险分层。
四、核成像的基本工具 – 伽马相机
核成像中最基本的工具是伽马或闪烁相机，用于检测所选放射性核素产生的伽马射线（即X射线光子）。有三种类型的伽马相机：
1.
单晶相机
由一个大的碘化钠晶体组成。该相机的其他基本元件包括准直器（一种屏蔽背景或散射光子的铅装置）和光电倍增管（一种将光子与晶体的相互作用转化为电能的电子处理器）。来自光电倍增管的电信号在达到最终形式之前由脉冲高度分析仪处理。只有特定能量范围内的信号才会被纳入解释图像中。脉冲高度分析仪识别的范围是可调节的，根据所使用的放射性药物确定。单晶相机的数字化大大提高了其性能。
2.
多晶相机
使用一组晶体工作，具有更高的计数检测能力。由于在任何给定时间都有单个晶体可用于检测闪烁，这种类型的相机可以检测到比单晶相机更多的计数。
3.
正电子发射断层扫描（PET）相机
是一种用于检测正电子湮灭产生的光子产物的伽马相机。正电子与电子的相互作用导致湮灭，产生两个向相反方向传播的高能光子（511keV）。多个同心晶体环组成一个正电子相机。每个晶体与多个光电倍增管光学连接。晶体以直径对的方式排列，使得每对晶体必须同时被湮灭光子击中才能记录活动。自动考虑背景干扰和杂散光子能量，并限制伪影。大多数正电子相机含有锗酸铋用于湮灭光子检测。
五、负荷超声心动图（SE）
负荷超声心动图（SE）是一种基于检测应激诱导的局部壁运动异常（WMAs）来评估心肌缺血的有效方法。应激源包括运动、药物和起搏。SE用于筛查CAD，并可帮助识别受累的冠状动脉血管。SE检测显著冠状动脉狭窄的准确性为80% – 90%，优于运动心电图测试，与核负荷成像相当。
在左心室功能障碍且有CAD记录的患者中，SE可以区分存活心肌和瘢痕心肌，这可能有助于预测血管重建后左心室功能是否会改善。作为CAD的诊断测试，SE安全且相对便宜，有经验的人员可以快速进行。然而，SE图像的解释主要是主观的，需要相当长的学习曲线。SE还可用于评估瓣膜疾病的严重程度、肥厚型心肌病和运动诱导的肺动脉高压。此外，它在心肌梗死后和非心脏手术前提供重要的预后信息。
所有SE研究都与运动心电图测试和标准血流动力学监测设备一起进行。超声心动图机器上的SE软件包对于获取数字图像以及允许将应激前图像与峰值应激或峰值应激后图像进行并排比较是必要的。复苏设备和除颤器应随时可用。
以下是几种心血管检查方法的对比表格：
|检查方法|优点|缺点|适用情况|
| —- | —- | —- | —- |
|核成像|可提供功能和预后信息，敏感性和特异性较高|可能涉及辐射暴露|CAD诊断、心肌活力评估、风险分层等|
|负荷超声心动图|安全、相对便宜，可区分存活与瘢痕心肌|图像解释主观，需学习曲线|CAD筛查、评估瓣膜疾病等|
|CMRI|大视野、高分辨率、无辐射暴露|非“一键式”技术，需沟通|心脏和大血管成像、心肌灌注和纤维化评估等|
|MDCT|快速扫描、图像质量好|可能有辐射和对比剂风险|心脏和非心脏研究|
mermaid流程图展示核成像检查流程：
graph LR
A[患者评估] --> B{是否符合核成像指征}
B -- 是 --> C[选择合适的放射性核素]
C --> D[使用伽马相机进行检测]
D --> E[图像分析与诊断]
B -- 否 --> F[考虑其他检查方法]
心血管技术与医疗设备的应用
六、心肌活力评估技术
对于因冠心病（CAD）导致左心室功能障碍的患者，识别可能在血管重建后改善的可逆性心肌功能障碍至关重要。目前有多种技术可用于区分存活心肌和非存活心肌，各医疗中心会根据自身优势和偏好选择合适的技术，不过基于患者个体情况的选择更为理想。
1.
单光子发射计算机断层扫描（SPECT）
SPECT是美国最常用的识别存活心肌的技术。铊 – 201和锝 – 99m等放射性药物作为灌注剂，仅被存活组织摄取，其较长的半衰期便于区域分布，适合没有发生器或回旋加速器的医疗中心使用。此外，负荷SPECT协议（运动或药物）常用于评估缺血情况，在繁忙的临床中心具有成本效益。常规研究还包括门控成像分析，可提供有关左心室功能和壁运动的更多信息，对评估存活心肌十分重要。
2.
正电子发射断层扫描（PET）
PET结合代谢剂（通常是FDG）被认为是评估心肌活力的金标准。PET使用能释放两个相互成180°角的高能（511keV）光子的正电子发射同位素，PET相机通过符合计数检测这些高能射线，因此具有比SPECT更高的时间和空间分辨率，能提供更高质量的图像。
3.
多巴酚丁胺超声心动图
该技术已被证明是预测心肌血管重建后功能恢复的可靠方法。
4.
心脏磁共振成像（MRI）
静脉注射基于钆的造影剂（0.2mmol/kg）进行延迟增强MRI，已被证实能可靠地区分梗死心肌和存活心肌。与基于SPECT的技术不同，MRI不存在电离辐射暴露的风险。
七、心血管磁共振成像（CMRI）
在过去二十年中，CMRI发展迅速，现已成为心脏和大血管的重要成像技术。
1.
优势
– 具有大视野，能提供高空间和时间分辨率的图像。
– 可进行组织特征分析。
– 与核成像和心脏计算机断层扫描（CT）不同，不涉及电离辐射暴露。
2.
应用
– 获取心脏和大血管在多个平面的解剖质量静态和动态图像。
– 精确测量心腔容积和功能。
– 评估心肌灌注和纤维化。
– 量化血流速度和流量。
– 进行无创磁共振血管造影（MRA）。
3.
成像序列
–
自旋回波序列
：在初始激发脉冲后施加重聚焦射频脉冲，快速流动的血液在图像中呈暗色，也称为“黑血”序列。该序列能提供静态图像，具有出色的组织对比度和高信噪比，常用于心脏和大血管的解剖描绘。对磁场不均匀性和与铁磁物体（如胸骨钢丝和人工心脏瓣膜）相关的伪影相对不敏感。但图像采集时间较长，易受运动伪影影响，不适合动态成像。
–
梯度回波序列
：在初始激发脉冲后使用重聚焦梯度，快速流动的血液呈亮色，也称为“亮血”序列。是一种快速成像技术，对运动伪影相对不敏感，适合动态成像。但组织对比度不如自旋回波成像，对磁场不均匀性和铁磁相关伪影的敏感性介于自旋回波成像和平衡稳态自由进动（B – SSFP）之间。多种梯度回波序列广泛用于CMRI的动态成像、心肌灌注和瘢痕评估、冠状动脉成像和MRA。
–
动态成像
：最广泛使用的动态成像脉冲序列是B – SSFP，具有高信噪比、血液与心肌之间的高图像对比度以及对运动伪影的低敏感性。但对血流相对不敏感，对于瓣膜功能障碍或心内分流的成像可能不理想，通常可使用其他梯度回波脉冲序列（如回波平面成像或相位速度映射）更好地显示。此外，B – SSFP对磁场不均匀性更敏感，在有机械瓣膜或其他心脏植入物的患者中可能会出现问题。
–
心肌标记
：在激发脉冲之前施加射频脉冲，在动态图像上生成暗色饱和线或网格，这些标记附着在心肌上，用于评估心肌变形。可帮助定性评估心肌运动和心包束缚，或定量测量心肌应变。
–
灌注成像
：使用非常快速的梯度回波序列，在静息和应激状态下对左心室心肌灌注进行动态成像，观察钆造影剂首次通过时的情况。正常灌注的心肌由于钆造影剂的作用信号强度增加，而灌注异常的区域保持暗色或灌注不足。
–
延迟成像
：在注射钆造影剂后10 – 30分钟，使用带有反转恢复预脉冲的梯度回波序列进行心肌瘢痕或纤维化的延迟高增强成像。心肌瘢痕或纤维化区域的细胞外空间较大，钆的积累更多且清除更慢，因此在延迟成像中与暗色的正常心肌相比呈亮色。
–
相位对比速度映射
：通过测量运动血液中质子自旋与非运动质子在磁梯度中的相位差（“自旋相位偏移”）来构建相位编码图像，每个像素的灰度编码表示速度。该技术类似于脉冲波多普勒超声心动图，可用于测量血流速度，从而量化心输出量、分流和瓣膜功能障碍。但准确性高度依赖于血流模式、流速、血管大小和弯曲度等因素，在血流加速明显或复杂血流模式中可能出现相位相干性损失导致的血流相关信号丢失。
–
磁共振血管造影（MRA）
：大血管的MRA通常在注射钆造影剂后进行3D快速梯度回波采集，图像分辨率通常为2×2×3mm，适合对大中型动脉进行成像，但对小血管的成像效果欠佳。
–
并行成像
：利用多个接收体线圈在每个激发脉冲后获取额外数据，有助于减少成像时间并提高时间分辨率，但会以略微降低信噪比为代价。
八、心血管计算机断层扫描（CT）
在过去十年中，心血管CT不断快速发展，在心脏、大血管和外周血管的无创评估方面有了新的和扩展的应用。
1.
技术改进
– 探测器数量增加，提高了z轴（颅尾方向）覆盖范围，减少了心脏和呼吸运动伪影，使扫描速度更快，图像质量更好。
– 更快的机架旋转、双源MDCT（两个X射线管和探测器阵列成90°角安装）以及特殊重建技术提高了时间分辨率。双源/双能量扫描仪利用双源MDCT技术和双能量源，进一步改善了时间分辨率并减少了散射。最快的扫描仪时间分辨率可达83 – 105ms。
– 空间分辨率主要由探测器架构决定（通常为0.4mm各向同性分辨率），可根据研究指征获取较厚的切片（1 – 5mm）以减少辐射剂量。
2.
扫描过程
MDCT使用安装在机架上与多个探测器排相对的X射线管，围绕患者快速旋转（220 – 400ms/旋转）。患者以固定或可变速度（螺距）通过扫描仪。
3.
应用
可用于心脏和非心脏研究，是目前心脏成像中最广泛使用的CT硬件类型。
以下是CMRI不同成像序列的对比表格：
|成像序列|特点|优点|缺点|适用情况|
| —- | —- | —- | —- | —- |
|自旋回波序列|重聚焦射频脉冲，黑血序列|组织对比度好，信噪比高|成像时间长，易受运动影响|解剖结构描绘|
|梯度回波序列|重聚焦梯度，亮血序列|成像速度快，对运动不敏感|组织对比度差，有伪影|动态成像、灌注和瘢痕评估等|
|B – SSFP|高信噪比，血液与心肌对比度高|适合动态成像|对血流不敏感，有磁场敏感性|常规动态成像|
|心肌标记|生成暗色标记评估心肌变形|可定量和定性评估心肌| – |心肌运动和应变评估|
|灌注成像|快速梯度回波观察造影剂首过|动态观察心肌灌注| – |心肌灌注评估|
|延迟成像|注射造影剂后延迟成像|显示心肌瘢痕和纤维化| – |心肌瘢痕和纤维化检测|
|相位对比速度映射|测量血流速度和相位差|量化血流相关指标|准确性受多种因素影响|血流相关指标测量|
|MRA|注射造影剂后3D采集|大血管成像效果好|小血管成像欠佳|大血管成像|
|并行成像|多线圈获取额外数据|减少成像时间|降低信噪比|需要快速成像时|
mermaid流程图展示心血管CT检查流程：
graph LR
A[患者准备] --> B{是否适合心血管CT检查}
B -- 是 --> C[选择合适的扫描协议]
C --> D[进行扫描]
D --> E[图像重建与分析]
E --> F[诊断报告]
B -- 否 --> G[考虑其他检查方法]
综上所述，心血管领域有多种先进的技术和设备用于疾病的诊断、评估和治疗。每种技术都有其独特的优势和适用范围，临床医生需要根据患者的具体情况选择最合适的检查方法，以提供准确的诊断和有效的治疗方案。随着技术的不断发展，这些心血管技术和设备有望在未来为患者带来更好的医疗服务和预后。
</body></html>
