在刚刚落下帷幕的第十五届东方心脏病学会议上,一篇题为“无创心磁图对冠状动脉微循环障碍(CMVD)的早期诊断价值”的大会报告吸引了与会专家的广泛关注,同时作为生物磁领域的国际领先创新企业,漫迪医疗也携其国内首创、拥有完全自主知识产权的心磁图仪首次亮相OCC展台。为此,会议期间《门诊》杂志特别采访上海交通大学附属第六人民医院心内科沈成兴、马健教授团队,在漫迪心磁图仪展台,深入了解心磁前沿技术以及临床相关进展。
《门诊》:作为一种全新的无创影像学检测工具,心磁图检查的原理是什么?在临床实际工作中,相较于其他无创影像学检查,心磁图检查具有怎样的优势?
沈成兴教授:心脏的跳动是一种基于心电的活动,长久以来,临床上普遍采用心电图来评估患者是否存在心肌缺血、心律失常等问题,但从物理学的角度来看,有电就有磁,由心肌细胞内离子流动形成的电流产生的磁场即为心磁,如若能够用高灵敏的磁信号探测设备记录心动周期的心磁变化,势必将更加敏锐地捕捉到某些心电图所不能探及的特殊信号、解释一些过去所无法解释的临床问题,这就是当前的新型心磁图(MagnetoCardioGraphy,MCG)检查的技术原理。
就我院内初步临床应用情况来看,MCG确实凭借着极高的敏感度较传统心电图检查更加准确、敏锐地筛查出了不少心肌缺血患者,但也正是因为它的高敏感性,心脏轻微异常的患者也能够早期被筛查出来,这就给临床提出了一系列问题,这些轻微异常的患者是否真的有临床意义?未来是否会发展出现心血管不良事件?这将有待长期临床随访以进一步解答。
马健教授:从理论上来说,心磁场强度一般只有数十pT量级(10 -12 T),相当于地球磁场的百万分之一。尽管心磁信号微弱,但它不受胸壁、心包等其他组织的干扰,也不会因为穿透人体组织而造成信号衰减。相对ECG的二维信号,MCG采集的是多维空间及时间信号,能够较ECG提供更为准确和详尽的心脏电活动信息,包括心磁向量的方向、分布、变化过程等,从而可以多维度评估心电活动变化过程,在技术原理上具有天然优势。我院使用的漫迪心磁图仪采用具有极高灵敏度的低温超导量子干涉器件(SQUID)作为磁场探测器,可以探测到fT量级(10 -15 T)的磁信号,并通过磁环境补偿、环境噪声抑制等多项自主创新发明专利突破,可以在无磁屏蔽的一般门诊场所使用,实现微弱心磁信号的精确采集。
同时,由于MCG探查的是人体自身发出的磁场信号,具有无创、无辐射、无需注射药物,成像快速,灵敏度高,无需磁屏蔽等优点,为病情危重、造影剂过敏以及孕妇等无法接受放射影像学、运动负荷试验等检查的特殊人群提供了一个便捷、无创的检查选择,也是对冠脉CTA和冠脉造影等影像学检查技术的有效补充。
《门诊》:心磁图检查是一项新兴技术,目前仍处于快速发展阶段,请问目前心磁图检查在国内外的发展情况如何?结合贵院的实际应用情况,您认为心磁图检查具有怎样的特点?
沈成兴教授:早期的心磁图仪因设备昂贵,维护成本高,需要磁屏蔽等原因,普及度并不高;很多医院在高昂的资金投入面前都望而却步。不过,科学的发展总是螺旋上升的,随着技术的进步完善,我们渐渐发现磁场成像所具有的高灵敏度有望能够“看到”微血管病变等心电图、冠脉CTA等常规技术所探测不到的微小信号,在未来的临床应用中也将占据重要的一席之地。
目前,国际上已有数十篇关于心磁图的论文发表在 Circulation 和 European Heart Journal 等心血管权威期刊上,全球业已积累了超过10万例临床应用病例。在美国、德国、日本以及香港等国家或地区,心磁图检查已被视作心脏功能检查的必要手段。
2005年前后国内几家大型医院如北京阜外医院、天津泰达国际心血管病医院等相继引进国外心磁图科研样机,但由于进口设备价格昂贵、开放度差、技术支持不足等原因,很大程度上影响了我国心磁图的应用推广。并且,无论在关键系统技术,还是临床基础研究方面,仅有少数的标准提出但不统一。期待在未来的临床科研中,我们能够在基础临床研究、关键系统技术以及评估标准等方面取得更多实质性成果!
马健教授:MCG检查不仅是一种检查心脏的分析技术,其实更多地体现了功能学评估方面的优势。心磁向量技术在过去几十年间迟迟未能得到长足发展,不单是因为价格过于昂贵,未能将之用于合适的领域和方向也是重要原因。
在影像学上,MCG目前无法与传统的CT、磁共振进行抗衡,但它能够较为精准地反映功能学结果,这便是它的独特优势。因此,在未来的推广应用中,我们更应当注重于MCG的功能学评估应用,积极进行相关的软件开发或技术融合,并引入新型AI技术提升数据分析效率、获得更多具有实际意义的临床参数,真正让MCG在恰当的应用领域最大化地发挥出使用价值。
《门诊》:上海交通大学附属第六人民医院在心磁图检查领域已积累了丰富的经验,并就冠脉微循环障碍检查在国际上提出了全新观点。贵院是如何关注到心磁图在冠脉微循环障碍检查方面的价值的?未来贵院在该领域的临床研究开展有怎样的计划?
沈成兴教授:CMVD是心肌缺血的重要发病机制之一,临床上心血管疾病患者超过约50%存在不同程度的微循环障碍;常规的冠脉CTA或冠脉造影检查通常只能识别大血管病变,对微血管病变却往往“无能为力”。
不过,在临床实践中我们团队发现,对于这类存在心绞痛症状、却无明显大血管病变的患者而言,MCG结合现有的影像学检查能够更好评估心肌组织灌注方面的问题。自2015年正式开展心磁图仪相关临床应用研究以来,我院已完成了1500余例临床数据的收集、整理和分析,在此过程中,MCG用于检测冠脉微血管病变或心肌组织灌注情况的临床安全性和有效性亦得到了验证。鉴于MCG的临床应用价值已经得到初步验证,未来我院团队会较多地将精力投放于MCG与AI技术的结合应用之中,从而实现愈加精准、高效、量化的MCG检测,为广大冠心病患者提供便捷而准确的功能学评估结果。
马健教授:为验证心磁图在CMVD检查方面的临床应用价值,我们团队特别针对其开展了一项小样本临床研究。目前,共计纳入71例正常对照和111例CMVD患者。尽管该研究的总体入组数量不多,但入组、筛选过程非常严苛,每一例入组人员都接受了冠脉CTA或冠脉造影以及平板运动试验,甚至使用心脏磁共振、SPECT等技术进行心肌灌注评估,共耗费2年多的时间才完成近200例患者入组。就目前的数据分析结果来看,我院心磁图诊断CMVD的预测值达到了86%,灵敏度和特异度则分别为89.1%和76.1%。客观地说,该研究中的预测值敏感度已达到了国际标准(85.0%~96.6%),但在特异度方面尚需提高,这与MCG的过高灵敏度相关。因此,接下来我们着重要做的就是如何“去伪存真”,通过寻找MCG的特征性磁极参数来提升特异度,充分完善MCG的临床应用精准度,为更多患者带来获益!
《门诊》:对于心磁图检查这一进入临床实践不久的无创检测工具而言,您认为其未来发展前景如何?作为国内该领域的先行者,您对这一新技术的未来又有何期待?
沈成兴教授:心磁图检查过去一直是一种高端检测产品,在很长一段时间内都未得到充分的应用,未来我们要进一步开展相关科研,使之能够更加快捷、准确地诊断CMVD,在保证检测效果的同时提升性价比。目前,SPECT心肌灌注显像正广泛用于评价冠心病患者的心肌缺血部位、范围及程度,在美国,每年大约有800万例患者会接受SPECT技术检查;相比较而言,作为新兴检测技术的MCG在评估患者心肌灌注方面安全有效,且更加简单快捷,值得大规模的临床推广应用。我院是全国首个引入国产心磁图设备的医疗中心,过去5年间在参考和借鉴国外文献基础之上,漫迪医疗和我们合作先后提取了MCG分析的100多个参数,并进一步聚焦到了当前的20多个参数,在接下来的临床工作之中,我院团队将进一步优化参数,提高检测结果的特异性和准确性,帮助提升我国在冠脉微循环病变方面的诊治水平,也让国产新型MCG设备得到更多医疗中心的认可和接纳,为患者提供更加便捷的诊疗体验!
值得一提的是,MCG检查用于CMVD评估的这一临床应用,完全符合东方心脏病学会议“开放(Open)、创新(Creative)、合作(Cooperative)”的精神。漫迪心磁图仪作为我国完全自主研发的产品,向临床提供了完全开放的数据分析模型和算法,并与临床紧密结合,走出了心磁图检查在临床上的创新之路。
马健教授:就目前我们的临床结果而言,MCG的远期预测价值还需要长期随访予以进一步论证。为此,我们团队还将继续开展随访24个月的临床随访研究,对MCG指标异常但冠脉功能评估正常的患者群进行长时间的跟踪随访,以此评价MCG技术的临床预测价值。另外,一项新技术在推广应用的同时也需要配有标准的SOP以规范操作,提高数据测量的准确性,降低不必要的人为偏倚,我院在此方面也正在努力探索之中。我们真诚地希望,借助于MCG检测技术让广大临床医师能够从一个全新的角度看待冠脉微循环问题,也希望该技术能够帮助我们了解心脏领域中更多的未解谜团!
上海交通大学附属第六人民医院心脏中心:
中心包括心血管内科和心血管外科,其中心血管内科不仅是上海交通大学医学院院级重点学科,更是教育部心血管病学国家重点学科组成单位,在国内具有极高的学术影响力。市六医院包括徐汇院区和临港院区,其中徐汇院区心血管内科是我国最早设立心血管病专科的大型临床医学中心之一,也是国内最早开展心血管疾病介入诊断和治疗的学科之一,目前为国家卫健委(原国家卫计委)冠脉介入诊疗和心律失常介入诊疗培训基地。心血管内科在国内较早建成5大中心(胸痛中心、心衰中心、房颤中心、高血压达标中心和心脏康复中心),其中心脏康复中心还获得全国示范单位荣誉称号,心脏中心瞄准国际心血管发展前沿,近期将建成融合最新内外科科技元素的瓣膜中心。心血管内科拥有独立导管室4间,年完成冠脉、起搏电生理、结构性心脏病介入诊疗量6000余例。心脏中心涉及的疾病诊疗项目十分全面,包括冠心病、先天性心脏病、肥厚型梗阻性心肌病、瓣膜病、大血管及外周血管的介入治疗;治疗检查冠心病方面的冠状动脉造影术、经皮冠状动脉内支架植入术;治疗先天性心脏病方面的房间隔缺损修补术、冠状动静脉瘘封堵术;治疗检查心律失常方面的射频消融术、永久起搏器安置术、无导线起搏器植入术,还有近年来引进治疗结构性心脏病方面的新技术:经皮左心耳封堵术、经导管肺动脉碎栓-溶栓术及经皮主动脉瓣置换术等。同时也紧跟心血管事业的发展开展一系列介入无植入的技术,如经皮冠状动脉内激光成形术(ELCA)、高速冠状动脉内膜旋磨术等。
目前心血管内科拥有主任医师/教授10位,副主任医师/副教授9名,博士和硕士研究生导师7名,医师团队中获得博士学位24名。
沈成兴
上海交通大学附属第六人民医院心脏中心主任
主任医师,博士研究生导师
现任中华医学会心血管分会委员,中国医师协会心血管分会委员,中国微循环学会常务理事,中国卒中学会心血管病分会常务委员,中国医师协会心血管内科医师分会代谢性心血管病学组副组长,中国医院协会心脏康复管理委员会常委,中国康复医学会心脏介入治疗与康复专业委员会常务委员,上海卒中学会心血管分会常委,国家卫健委冠脉介入培训基地导师,上海医学会心血管分会心脏介入组副组长,(FESC),上海市医师协会心血管内科医师心脏预防与康复中心工作组组长,上海市心血管内科专科医师规范化培训专家组成员。多家杂志编委及SCI期刊审稿专家,东方心脏病学会议康复论坛坛主,卫生部冠状动脉介入治疗培训基地介入培训导师。主持国家级课题6项、省部级课题3项,于2020年获得上海申康中心第二轮临床三年行动计划重大临床研究项目立项,在国内外核心期刊以第一作者/通讯作者发表中英文论著60余篇,曾获省部级科技进步二等奖。他是国内最早经桡动脉对冠心病、急性心肌梗死行介入诊治的医生之一,具有丰富的临床经验。目前主要的研究方向是冠心病的机理及防治/心力衰竭的分子机理研究。
专家门诊时间:周一上午 特需门诊时间:周四上午
马健
上海交通大学附属第六人民医院
副主任医师
中国医师协会心血管分会青年委员,SMA心脏重症监护学组委员,曾赴加拿大Western大学进行博士后研究工作,基础科研围绕“线粒体代谢、冠脉微循环障碍参与心肌重构”展开,在Diabetes、Cardiovascular Research、JBC等科学杂志发表多篇SCI论著,近年主持国家自然科学基金、上海市科委、上海交通大学“医工交叉”、上海申康等多项课题,2013年-2016年被评为“上海市优秀住院医师”、“上海市优秀青年医师”等称号,2015年入围上海市青年医学人才培养计划,2019年被授予上海卫健委“医苑新星” 称号。
漫迪医疗仪器(上海)有限公司简介:
漫迪医疗仪器(上海)有限公司成立于2009年,专注于生物磁医疗影像设备研发和产业化,是国际生物磁研究领域的领先企业。
顶级研发专家团队
谢晓明:中科院微系统所所长,超导专家
中科院技术支撑,完全自主知识产权
已取得授权发明专利12项,实审发明专利8项。
立足基础研究,产学研医紧密合作
强大的生物磁产品研发管线
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