作者：侯举香，陈伟，莫茵，昆明医科大学第一附属医院医学影像科

铁过载性心肌病(iron overload cardiomyopathy，IOC)是地中海贫血、原发性血色病患者主要死因；早期检测心肌铁过载(myocardial iron overload，MIO)并积极干预可改善预后。心脏MR(cardiac MR，CMR)组织对比度高、支持无创定量分析，对于检测MIO具有重要价值；其中T2* mapping为快速评估心脏铁负荷的标准成像技术，但易受磁场不均匀性和测量环境影响；而T2mapping有助于检测轻-中度铁沉积，分析结果更为稳定。随着人工智能(artificial intelligence，AI)辅助分析及序列优化技术的快速发展，CMR评估MIO精确性进一步提高。本文就CMR评估MIO应用进展进行综述。

1. CMR技术用于评估MIO

1.1 T2* mapping

T2* 值为梯度成像参数，对磁敏判断严重程度及治疗效果的金标准。1.5T 为T2* mapping评估MIO、尤其中重度MIO的首选磁场强度。《铁过载量化指南》提出，1.5TCMR 下，T2* 值<20ms提示MIO，以10、14ms为临界值可进一步判断MIO严重程度；与之相比，3.0TCMR信噪比更高，可在一定程度上提高检测轻度铁沉积的敏感度，但随之而来的磁敏感效应增强问题导致T2* 值偏低，故临床以T2* 值<12ms为3.0TCMR诊断MIO的标准，并将T2* 值≥5.5ms且<12ms定义为中度、<5.5ms定义为重度MIO。

JENSEN等对23只猪肌内注射右旋糖酐铁构建铁过载模型，造模成功后T2* mapping显示心肌T2* 值与心内膜活检所测铁浓度呈正相关(r=0.72)，由此进一步证实了以T2* mapping定量评价MIO具有可行性。除反映MIO严重程度外，T2* 值还可用于预测心功能变化。MELONI等研究显示，伴MIO(T2* 值<20ms)的重型β-地中海贫血(thalassemia major，TM)患者的左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)低于不伴MIO 的β-TM 患者及健康人，且T2* 值与LVEF存在一定相关性(r=0.183)。

宋陆茜等发现LVEF正常与减低的骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes，MDS)患者之间心肌T2* 值存在差异而MIO发生率无明显差异，提示T2* 值可反映早期心功能下降。TM 铁过载主要由频繁输血引起并逐渐累及心肌，MDS铁负荷则主要来源于内源性溶血和无效造血导致心肌铁沉积相对少。因此，利用T2* mapping评估MIO时，应根据不同疾病状态进行优化，以提高检测精准性。

值得注意的是，正常心肌中可能存在T2* 值略低于20ms的灶性区域，但据此并不足以诊断MIO；解读相关影像学结果时，需综合考虑ROI位置、受检者疾病状态、成像质量及场强等因素。

1.2 T2mapping

T2mapping与T2* mapping相似，均可用于量化MIO、评估严重程度及监测随访，但T2mapping受磁场不均匀性影响相对较小，结果更为稳定。铁的顺磁性效应可显著缩短T2值，故T2mapping 中MIO 常表现为心肌低信号。MAVROGENI等观察25例MIO，发现病灶T2值与活检结果高度相关(r=0.8)；7例铁沉积较高(普鲁士蓝染色肌细胞平均阳性率>50%)、18例铁沉积较少(普鲁士蓝染色肌细胞平均阳性率<50%)，其中大多数心肌T2值减低(<32ms)，提示心肌T2值可作为影像学无创评估MIO的指标。

一项多中心研究结果显示，以不同MR设备行T2mapping具有良好可重复性，T2 值平均差异仅0.07 ms，表明T2mapping测值相对稳定、适用于多中心研究。但是，T2 mapping 评价MIO 的敏感度不及T2*mapping。PEPE等对重型TM 患者行CMR，结果显示44.00%(11/25)存在T2* 值降低的MIO未能被T2mapping检出，故建议将T2mapping作为T2* mapping的补充手段。此外，T2mapping可用于分析多节段心肌、进一步探索心肌铁的区域性分布规律。

1.3 T1mapping

T1mapping是基于注射对比剂前、后定量组织T1弛豫时间编码图中各像素生成的心脏参数图，包括native T1值、post-contrast T1值及细胞外容积分数(extracellular volume fraction，ECV)。既往研究发现，MIO患者native T1值显著低于健康人[(836±138)ms vs.(968±32)ms]，且其native T1值与T2* 值呈正相关(r=0.79)。

T1mapping可识别T2* 值正常但已存在铁沉积者，用于检测轻度MIO 较T2* mapping 更为敏感。SELIM 等利用CMR 评估32例β-TM 患者及32名健康对照者的室间隔铁含量，以T1 mapping及T2* mapping分别检出4及2例MIO。SADO等报道，约1/3β-TM 患者心肌T2* 值正常(>20ms)而native T1值减低(<904ms)，提示T1mapping用于评估轻度MIO具有一定优势。也有学者认为，当心肌T2* 值介于20~30ms时，T1mapping有助于辅助识别潜在MIO。但上述研究均缺乏病理学证据支持，且心肌内脂肪组织(如生理性退变或损伤后脂肪化生)亦可致T1值降低，对T1mapping的临床价值尚需进一步观察。

其他T1 mapping 参数中，postcontrast T1主要反映对比剂在心肌中的分布，ECV为细胞外间质容积占全部心肌容积百分比，二者均可因MIO影响细胞外间质而出现测值变化；其中的ECV还可作为评估MIO严重程度的客观指标，结合native T1值更利于全面评价心肌组织改变以辅助诊断MIO、监测进展程度。

通过优化采集策略[如改良Look-Locker 反转恢复(modified Look-Locker inversion recover， MOLLI)序列、短时MOLLI(shortened MOLLI，ShMOLLI)序列、饱和恢复单次激发采集(saturation recovery single shot acquisition，SASHA)序列]、应用运动校正技术及呼吸门控或自由呼吸重建能够改进T1mapping图像信噪比低、易受心脏运动和心率变异影响等不足，进一步提高其评估MIO的能力。

1.4 特征追踪技术

CMR 特征追踪技术(CMRfeature tracking，CMR-FT)是定量评价心肌整体及局部运动或功能的新兴心肌应变技术。心肌应变指张力作用下的心肌形变能力，其常用参数包括纵向应变(longitudinal strain，LS)、径向应变(radial strain，RS)及圆周应变(circumferential strain，CS)等。既往研究指出，早期MIO 在LVEF尚处于正常范围时可能已存在心肌舒张及收缩功能障碍，对于此类患者应重视应变分析。

TAHIR 等报道，T2* 值<20ms的铁过载患者全部心肌应变参数均降低，尤以整体LS(global LS，GLS)下降最明显，基于GLS>-19%诊断MIO的敏感度及特异度分别为88%及79%，表明心肌应变参数与T2* 值相关；推测GLS可能是早期预测左心室收缩功能受损的最敏感指标。新近有学者利用CMR-FT评估β-TM 患者心肌应变，再结合T2*mapping评估MIO 并量化左心室功能，结果显示β-TM 患者、尤其出现心脏并发症时整体心肌应变参数显著降低，且GLS与T2* 值<20ms的节段数显著相关，提示心肌应变可作为铁过载相关心肌损伤的早期表征。但目前总体而言相关研究较少，结果可能受疾病严重程度、扫描设备及后处理方法等因素影响，仍需进一步验证。

2. CMR技术优化与发展方向

2.1 标准化磁场强度

磁场强度影响T2* mapping、T2mapping及T1mapping评估MIO的准确性和可重复性。目前针对1.5TCMR下的T2* 阈值已有明确标准，但图像信噪比及空间分辨率较低，限制了其对于精细检测轻度铁沉积和局部铁负荷的价值。未来应致力于建立1.5T与3.0TCMR间的T2* 值转换公式，以提高跨设备数据的一致性，确保不同磁场环境下评估结果的可比性和可重复性。高场强(5T、7T)MRI可更好地平衡心脏成像场强与质量、提供更丰富的解剖细节，有望在早期检测MIO及分析心肌微结构方面发挥更大优势，但需调整相关参考阈值以适应磁场强度变化。

2.2 AI辅助CMR图像处理

利用深度学习(deep learning，DL)算法自动分割T2* mapping、T2mapping及T1mapping图像有助于提高检测效率、精准诊断MIO。既往研究开发的DL模型分别基于1.5T及3.0TT2* mapping自动分割输血依赖型TM室间隔的分布精度分别为0.90及0.86，与手动分割结果高度一致(偏差<0.5ms，变异系数3.1%~7.0%)，为评估MIO提供了可靠工具。未来AI可用于校正跨设备数据、自动量化铁负荷及检测早期心功能异常，推动CMR用于智能化诊断MIO进一步发展。

3. 小结

CMR凭借其无创性、高敏感性和高特异性而逐步取代病理检查用于评估MIO，在筛查及随访中表现尤其突出。其中的T2* mapping为核心评估方法，但在高铁负荷时易受磁敏感效应影响；T2mapping量化分析结果更为稳定，适用于多中心研究及节段性评估；T1mapping则在检测轻度铁沉积中更具优势；CMR-FT可识别LVEF正常的心功能异常并间接反映铁沉积。

多参数CMR有助于提高诊断高铁负荷准确性，但目前面临扫描时间长、数据标准化不足等挑战。未来研究应优化CMR技术，探索高场强的设备临床应用，建立跨设备标准化参数，并结合AI提升数据处理效率和图像质量，以更精准地量化铁负荷而早期识别MIO。

来源：侯举香，陈伟，莫茵.心脏MR评估心肌铁过载应用进展[J].中国医学影像技术，2025，41(05):826-829.DOI:10.13929/j.issn.1003-3289.2025.05.028.