安置心脏起搏器患者行核磁共振成像检查的安全性

　　【摘要】目的：探讨安置心脏起搏器(Pacemeker,PM)患者进行1.5德斯拉(T)磁共振成像(MRI)检查的可行性。方法：行MRI的21例PM患者(其中2例为PM依赖性患者)设为A组，进行了头、颈、胸和腹部MRI，采用常规扫描方式，射频能量吸收率(specific absorption rate,SAR)限制<2.2W/kg。在MRI前、后及1个月时测定PM程控功能、起搏阈值、心房感知灵敏度、电极阻抗、脉宽、心电图。检查时全程监护和观察扫描图像质量。B组为对照组20例，不行MRI，1个月时观察相应指标，并行相关统计学分析。结果：A组分别做了31个部位扫描，过程顺利，患者无明显不适，PM程控功能无障碍，脉宽和心房感知灵敏度无变化，MRI后和1个月后起搏阈值和电极电阻有变化但无统计学意义(P>0.05)。B组的起搏阈值和电极电阻1个月时也有变化，但无统计学意义(P>0.05)。两组比较无明显差异(P>0.05)。胸部MRI可见PM周围有干扰现象，但不影响MRI范围外的诊断价值。结论：在一定条件下，PM患者做MRI是可行和安全的。

　　【关键词】 核共振成像 起搏器 安全

　　Feasibility study of magnetic resonance imaging for patients with permanent cardiac pacemakers/

　　XU Xin,MA Shao|chun,MENG Zhi|hua,CHEN Bao|feng//

　　Abstract：Objective:To investigate the feasibility of magnetic resonance imaging (MRI) for patients with permanent cardiac pacemakers (PM) at 1.5 Tesla(T).Methods:The 21 patients with PM(including 2 PM-dependent patients) underwent 1.5T MRI scans of head,neck,chest or abdomen,employing the routine sequences for the examined region,and the specific absorption rate(SAR) was limited to 2.2W/kg for all sequences.The model of PM was not selected.In addition,20 patients with PM who did not undergo MRI scan were taken as the control group.All devices were interrogated in device procedure parameters pre-,post-,and 1month after MRI,including pacing thresholds,atrial sensing thresholds,lead impedances and pulse width thresholds.Continuous monitoring was performed in procedure of MRI.Results:Patients in MRI group underwent 31 sites MRI scans at 1.5T.During MRI,no patient reported discomfort,and no episode of adverse was observed.Post-,and 1 month after MRI,no difficulties in telemetry or interrogation were seen,no programming changes were noted,and atrial sensing thresholds and pulse width thresholds were unaltered.Although there were some differences but no significant(P>0.05) in pacing thresholds and lead impedances post-,and 1 month after MRI in comparison with those of pre-MRI.In control group,the pacing thresholds and lead impedances also changed a little 1 month later,but the changes didn't achieve statistical difference (P>0.05).There was no statistical difference in changes of device parameters between MRI group and control group(P>0.05).Image artifacts caused by the presence of pacemaker system components,only occurred in the chest scans.But the range of image artifacts were small,and around the pulse generator.Therefore,image quality for diagnoses was not influenced.Conclusion:Under defined conditions,MRI(including the chest scans) in patients with permanent pacemakers can be feasible and safe.

　　Author′s　address：Department of Cardiology,Yuebei People’s Hospital of Shaoguan,Shaoguan,Guangdong,512026,China

　　Key words：Nuclear magnetic resonance imaging;Cardiac pacemaker,artificial;Safety

　　永久性心脏起搏器(pacemakers,PM)已被广泛运用于治疗多种类型的心律失常，近年又应用于药物难以控制的心力衰竭治疗，据不完全统计每年我国安置PM患者已达18 000余例[1]。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是临床诊断中的重要检查手段，因为PM本身固有的铁磁性元件及MRI存在的电磁干扰，以往担心安置PM的患者接受MRI时可能造成损害，如程序改变、起搏失败或快速起搏、心肌热损害等，故PM患者被列为MRI的绝对禁忌证。由此造成了对需要MRI的PM患者疾病诊治的影响。近年来国外已开始对PM患者行MRI安全性的研究，国内尚未见有报告。我们前瞻性的研究了PM患者行MRI的可行性和安全性，并进行分析评价。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　2005年1月～2007年3月在本院随诊的PM患者，告知并经患者本人同意，共有21例PM患者(排除有残留电极者)接受MRI，设为A组。PM安置时间为0.3～65，平均(10±6)个月，男13例，女8例，年龄48～80，平均(64±7)岁。PM类型：ST Jude Medical 8台，Sorin 4台、Ela 3台、Biotronik 2台、Medtronic 2台、Pacesetter 2台，其中双腔PM 12台，单腔PM 9 (AAI 1台、VVI 8台)。除2例PM患者为PM依赖者外，其余均为非PM依赖者。B组为对照组，共20例，不接受MRI。安置PM时间0.3～74，平均(13±7)个月，男14例，女6例，年龄43～72，平均(60±7)岁，PM类型：ST Jude 5台，Ela 5台，Sorin 5台、Medtronic 3台、Pacesetter 2台。20台PM中，双腔7台，单腔13台。

　　1.2 方法

　　A组检查所用MRI为德国西门子公司1.5T Symphony，限制射频能量吸收率(specific absorption rate,SAR)最高不超过2.2W/kg，头部和上腹部SAR平均1.5 W/kg、颈部SAR平均1.6 W/kg，胸部SAR平均为1.4 W/kg,头、颈部MRI采用常规使用的自旋回波系列，胸、上腹部采用通常使用的快速梯度回波系列，头部检查时间平均(12±1)分，颈部检查平均(14±2)分，胸部检查平均(16±3)分，上腹部检查平均(17±2)分。21例患者共进行了31个部位检查;行头部检查10例次、颈部检查6例次、胸部检查8例次。上腹部检查7例。在MRI前和后及1个月对PM进行询问，并测定起搏阈值、心房感知灵敏度、电极阻抗、脉宽、实时心电图，询问患者在检查过程中有何不适，注意询问患者有无胸部发热感和PM移动感。MRI过程中有PM安置医师在场，连续监控心电图信号，准备好复苏抢救设备。仅PM依赖性患者(安置ST Jude 1台和Sorin 1台)在行MRI前调为非同步起搏模式。B组患者在MRI检测和检测后1个月进行起搏阈值、心房感知、灵敏度、电极阻抗脉宽等测定。

　　1.3 统计学方法

　　计量资料用均数±标准差(±s)表示;计数资料以率表示;MRI前后对比及与对照组比较用x2检验，P<0.05为差异有显著性。

　　2 结果

　　A组和B组在PM安置时间、类型方面比较无明显差异(P>0.05)。A组在行MRI时，除ST Jude PM和已调为非同步起搏模式的PM外，于另12例PM心电监测观察到转为非同步起搏(磁铁频率)。在停止MRI检查后，该12例PM即刻恢复为同步起搏频率，其中有5例患者在转为非同步起搏时略感心悸。MRI扫描时患者均未出现安置PM部位的发热感或牵拉感，监测中未见有起搏抑制或快速起搏现象。于MR上腹部检查7例中有2例对MRI图像产生轻干扰，但不影响图像诊断。胸部检查图像在PM周边均有伪影及变形现象，但不影响图像PM以外部分的诊断信息，如对存活心肌的判断等。

　　A组MRI前、后、1个月后电极阻抗均值及阈均值比较及与B组的对照比较见表1。

　　A组MRI后，对起搏器进行程控检测，无功能障碍。MRI检查前(第一次检测)，检查后(第二次检测)，检查后1个月(第三次检测)电极阻抗均值比较(见表1)无明显差异(P>0.05)。有29/33根(87.9%)电阻有变化，仅2例电极阻抗变化>100Ω。1个月后(第三次检测)检查全部33根(100%)电极电阻均有变化，有3例电阻变化>100Ω，但与检查前电极阻抗均值(见表1)，比较无明显差异(P>0.05)。B组MRI检查前(第一次检测)、检查后1个月(第二次检测)分别检测电极阻抗,1个月后有28/29根电极电阻值发生变化，其中有2例电阻变化100Ω，前、后电阻均值比较及与A组比较均无明显差异(P>0.05)。A组的脉宽及心房的感知灵敏度MRI前、后及1个月后复查均无明显变化。

　　A组共安置有33根导线，心房13根，心室20根,MRI后(第二次检测)有8(24.2%)根导线起搏阈值发生变化，阈值上升的有6根，阈值下降的有2根，其中心房为3根，心室为5根，最大升幅为0.5V有 1例，但阈均值MRI检查前后比较无明显差异(P>0.05)。在 1个月后复查(第三次检测)回到原阈值的有3例，1个月后其他导线有3根导线阈值增高，2根导线阈值下降，变化总数为5(15.2%)根导线，与MRI前均值比较无明显差异(P>0.05)。B组共有29根导线，心房9根，心室20根。1个月后共6根(20.2%)发生变化，其中心房3根，心室3根。B组MRI检查前、后起搏平均阈值自身比较及两组在1个月后阈值变化所占比例比较无明显差异(P>0.05)，见表1。

　　表1 A组在MRI前、后、1个月后电极阻抗、阈均值变化比较及与B组的对照比较(略)

　　注：第一次：检查前;第二次：检查后;第三次检测：检查1个月后。各组内及两组间各参数均值比较无显著差异(P>0.05)。

　　3 讨论

　　MRI具有多维成像能力及优越的组织分辨率，而又无放射损害，因而其临床应用十分广泛。但MRI所产生的电磁场可能会干扰PM的电路，使PM不能正常工作或造成患者伤害，但随着PM制造技术的发展，如设制专门的屏蔽和过滤器等，可使PM抗电磁干扰的能力越来越强。 MRI可通过静磁场、梯度场和射频脉冲系统等影响PM功能。理论上MRI产生的静磁场，可使起搏器磁铁闩簧开关闭合，成为固定频率发送脉冲，形成非同步起搏模式，起到保护作用。离开磁场，又可快速复原到同步起搏工作状态，类似PM的磁铁试验。本研究中除ST Jude外，其它品牌PM检查时均自动转为非同步起搏，与检查的部位和时间长短无关。ST Jude起搏器不受影响，仍为同步起搏，也无抑制或触发现象出现。据产品介绍该公司PM安装有专门的防磁屏蔽和过滤器可能为其原因。电磁和脉冲信号可能会干扰起搏脉冲信号和感知，引起起搏抑制或心动过速，起搏抑制对起搏器依赖性患者有隐性危险，非同步起搏可以避免不适当的起搏抑制或触发。但研究认为闩簧开关在静磁场中影响有不确定性，在磁场内受强磁场影响有时已关闭的闩簧可能还会再打开[2]。有研究认为非同步起搏，检查中也未见有不良反应出现[3]。本组也未见抑制或触发不良反应出现，考虑到闩簧受影响的不确定性，在检查前将PM非依赖性患者的同步起搏程控改为非同步起搏可能并非必须。

　　在磁场环境里，具生物电活动或导电的装置会产生电流，导致局部温度上升，可能会影响电极功能。电极阻抗一般情况在不同时间测量时大多会有轻微的数值变化，而电极阻抗突然明显的变化可能是电极的绝缘破损、断裂或与心肌的接触度有改变所致。本研究的A组电极阻抗无明显变化，提示MRI对电极无明显影响。Martin等[4]通过分析MR检查后的长时间起搏阈值变化，没有发现显著的心肌热损害表现和临床不良反应，分析可能是血流和心肌组织有较好的热传递机制。我们的研究观察到试验组在MR检查前后和1个月后的起搏阈值无明显变化，考虑本组限制SAR值可能有助于减少热损伤，一个月后轻微的改变在对照组非MR检查的PM患者中也可见到，不排除长期的阈值的升高或下降的轻微变化可能是随机变化所致。本研究提示MR检查不会因为起搏阈值轻微变化对患者产生影响。

　　对于PM患者的胸部MRI，以往担心射频能量更聚集于PM而存在更高风险，且考虑由于PM的存在，引起周围磁场改变，导致图像失真或信号变化无法用于诊断，但报道多为个例。本组有8例行胸部检查，研究表明安全性方面与其他部位检查无差异。虽在PM周围有图像变形和伪影存在，但由于伪影范围小，且通过对比不同脉冲序列发生的伪影有助鉴别伪影，因而我们认为胸部的MRI可以提供伪影外周部位有价值的诊断信息资料。

　　不同厂家或相同厂家不同型号的MR扫描机其扫描系统和SAR可能有差异。本组的受检PM的类型也不全面，样本偏小，PM依赖性患者也仅2例，是本研究的局限性，但已有报道PM依赖性患者行MRI也是安全的[5]。结合国外的研究，我们认为如有必要，安置起搏器的患者可以进行MR的检查，且检查是安全和相容的，考虑到MRI的应用越来越广，在某些诊断中或已不可缺少，起搏器作为MI检查绝对禁忌症的检查指南应重新给予审定，以利于需要检查MR，但已安置了PM患者得到必需的检查。以免只能用有创或其他替代方式检查，增加患者风险和延缓诊疗，对患者健康造成重大影响。考虑到目前这方面研究结果还少和潜在的风险，在行MR检查时，建议：(1)告知患者并获同意;(2)有熟悉起搏器功能的专科医生在场;(3)检查MI前后询问起搏器参数;(4)如为PM依赖者程控PM改为非同步起搏后再行检查;(5)对SAR能量进行限制，如本组<2.2W/kg;(6)心电监测和准备好抢救设备及药物。

　　【参考文献】

　　[1]王方正，张 澍，华 伟，等.全国心脏起搏器临床应用调查[J].中华心律失常学杂志，2007,10(1)：45-47.

　　[2]Luechinger R，Duru F，Zeijlemaker VA，et al.Pacemaker reed switch behavior in 0.5,1.5,and 3.0 Tesla magnetic resonance imaging units:are reed switches always closed in strong magnetic fields?[J].PACE，2002,25: 1419-1423.

　　[3]Martin ET，Coman JA，Shellock FG,et al.Magnetic resonance imaging and cardiac pacemaker safety at 1.5 Tesla[J].J Am Coll Cardiol,2004，43:1315-1324.

　　[4]Roguin A，Zviman MM,Meininger GR,et al.Modem pacemaker and implantable cardioverter/defibrillator systems can be magnetic resonance imaging safe: in vitro and in vivo assessment of safety and function at 1.5T[J].Circulation,2004,110:475-482.

　　[5]陈宝峰,徐 新.起搏器及植入型心律转复除颤器患者磁共振成像检查的安全性及相容性[J].中华心律失常学杂志,2007，11(1)：75-77.