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前沿技术 | 抒心内之困,解患者之忧-- 漫迪心磁图仪:开拓"冠脉微循环"新视野"

《门诊》杂志 中国医院院长 2023-03-02



在刚刚落下帷幕的第十五届东方心脏病学会议上,由上海交通大学附属第六人民医院心内科沈成兴、马健教授团队所做的"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。


会议期间,国内心脏领域众多专家大咖莅临漫迪医疗展台,详细了解和交流漫迪心磁图仪已经开展的临床研究工作,专家的关注和期望将对该技术在临床的科研和应用以及漫迪医疗作为我国自主研发创新企业在生物磁领域的产业化发展起到重要作用。



01

心磁图:心脏功能学检查新手段


沈成兴教授团队: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。


心磁场强度一般只有数十pT量级(10-12T),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(10-15T)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。


02

先进技术的推广,在于临床应用价值的挖掘


沈成兴教授团队: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。


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。



03

CMVD:心内之困,患者之忧


沈成兴教授团队: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。


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!


04

心磁图:帮助医院提升科研水平,更好服务患者


沈成兴教授团队: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。


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,同时也使得医院更好的提升科研水平,服务患者!








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,年完成介入诊疗量6000余例。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


上海市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。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。

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

  • 倪煊中:前瓦里安公司技术专家,首台商用MRI发明人

  • 谢晓明:中科院微系统所所长,超导专家

  • 张树林:中科院微系统所研究员,超导及生物磁专家


中科院技术支撑,完全自主知识产权

  • 已经取得授权发明专利12项,实审发明专利8项

  • 先后2次获得获得上海市科委"科技创新行动计划"重点项目支持。


立足基础研究,产学研医紧密合作

  • 目前已经实现2000多例临床病例收集分析,正在持续进行中,临床应用走在国际前沿。


强大的生物磁产品研发管线

  • 胎儿心磁图仪、脑磁图仪、肌肉磁图仪、脊髓磁图仪










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