北京协和医院联合中科院团队发布5T心脏磁共振研究新成果

首次建立健康人群心肌T1值参考范围，推动超高场磁共振临床应用

研究背景

心血管磁共振（CMR）作为无创成像技术，已广泛用于心肌组织特征的定量评估。T1 mapping因其高重复性，成为量化心肌病变的重要手段。心肌初始T1值及细胞外容积分数（ECV）异常可提示多种心肌疾病。建立正常参考值是识别异常的前提，国际指南亦强调制定中心特异性参考区间的重要性。

目前，心肌T1值研究主要基于1.5T和3T磁共振系统，已有成熟数据支持。随着技术发展，5T超高场磁共振凭借更高信噪比与空间分辨率，在临床研究中逐步应用。T1 mapping被视为其多参数成像的关键组成部分。然而，5T环境下磁场非均匀性增强、磁敏感伪影加重及T1延长等挑战可能影响测量准确性，尚缺乏系统性可行性验证与健康人群参考值研究。

研究方法

本研究前瞻性纳入39名受试者，包括28名健康志愿者和11名心血管疾病患者，均在uMR Jupiter 5T磁共振系统上完成CMR检查。扫描内容涵盖心功能成像（cine）、钆延迟强化（LGE）及心肌T1 mapping。T1 mapping覆盖心脏基底段、中段和心尖段三个短轴层面。采用美国心脏协会（AHA）16节段模型进行分区分析，生成牛眼图，并计算各节段T1值与ECV值。对患者同步开展LGE定性评估，辅助局灶性心肌病变判断。

研究结果

健康志愿者整体心肌初始T1值为1506.2±41.7 ms，呈从基底段向心尖段递减趋势，但差异未达统计学显著水平（P=0.08）。牛眼图显示室间隔区域T1值略高，反映生理变异特征。性别与年龄对T1值无显著影响（P>0.05），据此确立了5T条件下健康人群T1值参考范围。

图1. 健康志愿者16个AHA节段平均心肌T1值（A）和标准差（B）牛眼图，以及四位健康志愿者的初始T1 mapping图像：（C）27岁男性、（D）55岁男性、（E）28岁女性、（F）52岁女性

患者组结果显示，所有11例患者均存在LGE阳性改变，且初始T1值升高（阈值1589.6 ms）。与健康组相比，患者组整体T1值显著升高（1638.7±108.6 ms vs 1506.2±41.7 ms，P<0.001），ECV亦较高（37.5%±5.5% vs 29.5%±2.1%），虽差异未达统计显著（P=0.074）。

图2. 心肌梗死（A）、肥厚型心肌病（B）及病毒性心肌炎（C）患者的电影成像、T1 mapping、ECV和LGE示例图

节段分析共评估172个心肌节段，LGE阳性节段T1值显著高于阴性节段（1685.2±144.1 ms vs 1582.6±88.7 ms，P<0.001），表明5T T1 mapping具备良好病灶识别能力，可敏感检测局灶性心肌病变。

研究展望

该研究首次系统验证了5T磁共振下心肌T1 mapping的可行性，并建立了健康人群T1值参考范围。5T环境下T1测量具有良好的稳定性与可重复性，能有效区分患者与健康者的心肌组织差异，凸显超高场磁共振在心脏影像领域的应用潜力。未来需在更大样本、多中心条件下进一步验证其临床价值，并探索其在早期心肌损伤筛查、疾病分型与预后评估中的应用前景。