作者：杨倩倩，安徽医科大学；贺克武，安徽省合肥市第一人民医院放射科

心血管疾病是影响我国人民生命健康的主要原因，其中冠状动脉疾病（coronary artery disease，CAD）最常见。目前，常用的诊断技术有冠状动脉造影（coronary angiography， CAG）、冠状动脉计算机断层血管造影（coronary computed tomography angiography， CCTA）和磁共振冠状动脉血管造影（coronary magnetic resonance angiography， MRCA）。CAG 曾被临床当作诊断CAD的金标准，但其属于侵入性检查，并发症风险较高。

CCTA发展迅速，具有较高的阴性预测值，可有效排除CAD，但是它存在着辐射暴露和对比剂的使用等缺点。MRCA是一种有吸引力的冠状动脉解剖评估选择，可以获得与CCTA相似的准确度。不过，作为一种先进的影像诊断手段，目前关于无对比剂磁共振冠状动脉血管成像（non-contrast coronary magnetic resonance angiography， NMRCA）的研究报道较少，本文将对国内外最新研究进展进行总结，从而改善患者的预后，提高患者的生存质量。

1.　MRCA 技术

1.1　内涵和成像准备

MRCA技术通过磁共振采集冠状动脉的图像来观察血管的形态，从而发现管道的狭窄、扩张和管壁异常等问题。目前，MRCA 技术的采集标准是将MRCA覆盖在三维自由呼吸全心中，需要心电图门控和呼吸门控等多项准备技术。在舒张期或收缩期，根据心电门控设置患者特定的采集窗口，对应于冠状动脉运动最少的阶段。在静态期选择方面，采集前先获得具有稳态自由进动序列的经轴向电影磁共振图像，以评估右冠状动脉的运动方式。

为了获得更清晰的图像，操作者会将心电和呼吸门控宽度变窄，但窄窗会降低数据采集的成功率，图像的获取时间也会相应增加，这就会导致患者运动增多，从而使采集受到更多干扰。通常，在无明显禁忌证的情况下，建议采用舌下含化硝酸甘油，根据LU等3.0 TMRCA的研究，使用硝酸甘油可以改善图像清晰度，且有助于检测严重的CAD。此外，通过将两种采集方法相互联系发现，使用硝酸甘油采集的MRCA可以为医师提供一种准确的方法来评估血管的收缩情况。

1.2　MRCA技术特点

与传统的冠状动脉造影和CCTA技术相比，MRCA技术可以显著降低诊断风险，因其没有电离辐射，可以避免高钙化伪影，也不会影响到正常的血液循环。MRCA可以无创评估冠状动脉的解剖结构和狭窄程度，并可分析斑块成分。此外，MRCA技术还可以显示出良好的软组织对比度，因此它是一种非常适合儿童、肾脏衰竭和妊娠女性的影像检查方法。

随着“一站式”概念的提出，MRCA成为一种有效的方法，它不仅可以检测出血管疾病，还可以结合心脏磁共振多参数成像，以此了解心肌组织的状态以及血液循环。虽然MRCA是评估心脏结构、体积、功能、组织特征和心肌灌注的临床金标准，但是MRCA 相对落后，且有一定局限性：1）与CCTA（约0.5 mm）或冠状动脉造影（< 0.3 mm）相比，MRCA的空间分辨率低（约1~2 mm）；2）MRCA的图像采集耗时较长，约10~20min；3）MRCA后处理及分析方法目前尚无共识；4）成本较高；5）扫描计划比较复杂；6）因心脏、呼吸系统和患者运动等原因造成的影像质量下降；7）MRCA的特异性和敏感性较CCTA低等。

2.　NMRCA 成像

NMRCA是通过流动的血液与周围结构的自然T2信号的差异获得图像，然而，由于NMRCA的采集时间较长，呼吸运动伪影和心脏搏动伪影的双重干扰等副作用给NMRCA 的发展带来了很大的考验，所以抑制运动伪影、大大缩减采集时间、更清晰地呈现冠状动脉，一直是成像领域的难题。

2.1　心电门控技术

心脏搏动是直接影响NMRCA图像质量的因素之一，常采用心电门控技术，来确保在心脏相对静止不动的时期采集图像，以此来减少伪影。以成年人的平均心率75次/min为例，每一个心动周期大约为0.8 s，在此期间冠状动脉相对静止的时间仅仅约为50~150 ms，临床医师常在这个时间范围内获取冠状动脉的图像。冠状动脉清晰可见的成像窗口与心率关系密切，当心率在70次/min或更低时，最佳影像学采集窗口常在舒张中晚期。当患者心率超过 70次/min时，收缩晚期和舒张早期是可视化患者冠状动脉的最佳心动周期。然而，当心率增快时，舒张期会变短，最佳采集窗口也会变短，扫描时间延长，从而增加了心脏搏动和呼吸运动伪影的风险。

一项回顾性分析研究发现，每个心动周期的收缩期几乎是固定的。因此，不同心动周期之间的心率变异性主要受舒张期长度的变化影响，舒张期越短，心率变化的幅度增大，扫描更加困难，图像质量也会下降，所以，通常在舒张中期的静息期获取冠状动脉图像。这表明，心率以及心率的变化都是影响NMRCA图像质量的重要因素，心电门控在监测心率方面发挥重要作用，能够有效控制运动伪影，提高图像质量。

2.2　呼吸导航技术

在自由呼吸状态下，通常使用呼吸导航技术进行NMRCA成像，将导航条位于右侧膈肌，用于跟踪确定右侧膈顶的位置，并将这些图像用于在设定的采集框内重建NMRCA。常用的导航技术包括基于图像的导航技术（image-based navigators， iNAVs）和自导航。iNAVs在呼吸运动校正中应用广泛，其基本原理是在进行高分辨率心脏磁共振采集之前，每个心脏周期获取二维或三维低空间分辨率图像或体积，以区分运动和静态组织。

主要优势在于运动的心脏可以在空间上与周围的静态组织隔离，从而改进呼吸运动校正。然而，基于图像的导航技术也存在不可避免的缺陷，主要是导航器可能难以从图像采集中提取，因此需要额外的扫描规划来定义导航器的图像位置。自导航技术直接从成像数据中提取呼吸运动信号，用于呼吸运动校正，以100%的扫描效率运行，具有可预测的扫描持续时间，提高了易用性。但是，自导航技术对于大规模呼吸运动不够精确，并且可能受到运动校正后静态解剖产生的伪影的影响。

ISHIDA等研究发现，通过使用腹带可以有效地抑制呼吸模式不规则以及膈肌位置的变化，进而显著提升了呼吸频率，大大改善了图像质量。代静文等研究表明，通过结合腹带和浅快呼吸模式的双重呼吸管理，可以显著降低图像呼吸伪影，同时也能够更好地提升图像质量。因此，未来应该积极探索这种新的呼吸管理方法，以期达到最佳的图像质量。

2.3　压缩感知技术

MRCA技术临床应用尚不广泛的一大原因是过长的检查时间，所以减少检查时间，就显得更加重要。以往研究已经证明，将并行采集（parallel imaging， PI）技术应用到MRCA 的采集过程中可显著降低采集时间，图像质量也得到改善。压缩感知（compressed sensing， CS）技术是一种创新的图像重建技术，极大的改变了磁共振获取信息的方式。

通过利用信号的稀疏性，CS技术能够以不降低图像质量为代价，磁共振扫描速度提高数千倍，显著缩短了扫描时间。只需要部分数据，CS技术就可以对K空间进行不完全填充，并通过稀疏变换、非线性迭代重建、不相干欠采样等步骤进行图像的高效重建，这种方法不仅满足图像质量的要求，而且显著减少了成像时间。

已有研究表明，在明显缩短扫描时间的前提下，结合CS技术获得的MRCA图像质量与传统的PI-MRCA相当。OGAWA等在一项研究中发现，CS-MRCA 检测显著狭窄的灵敏度、特异度和准确率分别为85.2%、82.5% 和83.2%，常规MRCA 分别为85.2%、86.7% 和86.3%。采集时间CS为207s（范围144~258 s），常规MRCA为975 s（范围787~1226 s），差异有统计学意义（P<0.001）。这一结果显示，在检测显著冠状动脉狭窄方面，CS-MRCA具有检测潜力，具备良好的灵敏度和特异度，且显著缩短了采集时间。

3.　NMRCA 在临床疾病中的应用进展

3.1　CAD

NMRCA在冠状动脉疾病中的应用逐渐增加，特别是随着磁共振技术的进步，其敏感度和特异度大大增加。一项Meta分析研究发现，全心自由呼吸MRCA 对疑似冠心病患者的筛查具有高灵敏度（90.3%）和特异度（77.9%）。林路等也提到在血管层面分析上，NMRCA对≥50%狭窄具有较高灵敏度（95.0%）和准确率（78.0%）。MRCA不仅用于冠心病的诊断中，也常用于诊断和评估已知或疑似冠状动脉异常的儿童。

ALBRECHT等的前瞻性研究指出，相较于CCTA，MRCA在显示图像质量和诊断可信度上存在一些不足，但在本次研究中，MRCA能够有效检测冠状动脉异常，其敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值均达到87.0%~96.0%的水平。而且，在特异度和阴性预测值大于85.0%的情况下，MRCA能够排除动脉间病变和冠状动脉的高起源，具有合理的可靠性。

尽管曾有研究表明CCTA 的诊断准确率高于MRCA，但是相比之下，MRCA不仅详细评估冠状动脉血管外，在冠状动脉异常、动脉瘤评估、冠状静脉成像和动脉壁异常的识别方面发挥关键作用。此外，随着非对比压缩感知全心冠状动脉磁共振造影和新的MRCA技术的发展，包括T1和T2映射以及四维血流，MRCA的图像质量显著提高并且扫描时间显著缩短。未来，MRCA的发展方向包括更可靠的心肌定量评估、改进的非对比可视化的冠状动脉解剖结构以及更准确的心脏血流动力学评估。

3.2　川崎病

川崎病（Kawasaki disease， KD）是一类病原体未知的急性血管炎，常见患者包括儿童和青少年，尤其在中国， KD患者在急性期出现冠状动脉疾病的可能性一直保持在15.9% 或更高，出现冠状动脉瘤（coronary artery aneurysm， CAA）的可能性也有1.8%。CAA 一旦出现破裂，后果极其严重。因此，对CAA的分布和大小进行评估对于危险分层和治疗是必要的。目前用于评估儿童和青少年CAA常用的方法有超声心动图、MRCA和CCTA等。

超声心动图用于KD诊断敏感度和特异度较高，能早期观察到冠状动脉病变，指导临床制定有效的治疗方案。研究表明，超声心动图能通过评定KD患儿治疗前后冠状动脉内径改变情况以判断疗效。CCTA检查因需要使用碘对比剂，可能带来风险，且具有辐射性，暂不推荐用于儿童及青少年患者CAA的诊断及随访观察。当前无创MRCA已被证实在诊断冠状动脉异常起源方面发挥了重要作用。

日本流通协会2013年的川崎病指南规定，MRCA对于CAA的诊断价值优于CCTA，因为它可以在不需要控制心率的情况下重复成像，这使得婴幼儿可以在睡眠期间接受检查。GREIL 等在一项包含6 例（10~25 岁）KD 的CAA患者的前瞻性研究表明，自由呼吸三维MRCA能够准确定义KD患者的CAA。当经胸超声心动图获得的图像质量不够时，MRCA是一种非侵入性的选择，可以减少该患者组对连续DSA引导下冠状动脉造影的需求。此外MRCA的系统性评价及随访对于CCA的大小评估至关重要，对冠状动脉血栓形成及动脉硬化的评估具有极大的意义。

来源：杨倩倩,贺克武.无对比剂磁共振冠状动脉血管成像的应用进展[J].医学影像学杂志,2025,35(02):131-134.DOI:10.20258/j.cnki.1006-9011.2025.02.030.

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