AI 革新心梗评估:无对比剂精准成像 JACC 新突破
一项登上 JACC 的研究由英国牛津大学、利兹大学与中国阜外医院携手完成,这是全球首例针对 AI 诊断影像的前瞻性多中心试验。研究表明,利用人工智能驱动的虚拟原生增强(VNE)技术,无需注射钆对比剂即可精确检测心梗瘢痕,准确率高达 94.4%。该技术有望成为分诊利器,使近七成患者免于接受钆延迟强化(LGE)检查。
研究共招募 136 名受试者,其中 88 例来自英国利兹大学,涵盖临床疑似缺血性心脏病及部分既往心梗患者,使用 1.5T 西门子磁共振设备;另有 48 例来自阜外医院,主要为确诊陈旧性心梗且因新发胸痛拟行介入治疗者,使用 3T 西门子磁共振设备。所有受试者均完成了常规钆对比剂延迟强化(LGE)扫描作为金标准,同时采集了无对比剂的电影序列及 T1 mapping 图像。
牛津大学团队利用无对比剂的电影序列结合 T1 mapping 图像,通过生成式 AI 模型构建出 VNE 虚拟造影影像,整个过程中团队对 LGE 结果及患者临床病史保持盲态。
数据显示,在图像清晰且诊断明确的 107 例患者中,VNE 诊断心梗的准确率达到 94.4%(灵敏度 92.5%,特异度 97.5%)。在全部 136 例患者中,VNE 的整体准确率为 87.5%。
VNE 量化的心肌瘢痕负荷与金标准 LGE 的相关系数高达 0.90,平均差异仅为 3.2%;在梗死心肌区域的定位上,VNE 与 LGE 的一致性达到 90.0%。
尤为重要的是,四位独立临床医生进行盲法阅片后认为,在 69.7% 的病例中,VNE 图像质量已足以支持临床判断,无需再注射对比剂进行 LGE 检查。在这些病例中,VNE 的平均诊断准确率为 93.7%,与 LGE 的 93.9% 相比无显著差异。
研究者强调,尽管传统 LGE 成像被视为心肌瘢痕评估的“金标准”,但必须静脉注射含钆对比剂。VNE 技术的核心优势在于仅需常规采集的无对比剂电影序列和 T1 mapping 图像,即可通过生成式 AI 模型合成与 LGE 高度吻合的虚拟增强图像。若该技术获得监管批准并推广,将使大量患者免于注射对比剂,并在更短时间内完成心脏瘢痕评估。
作为研究的临床中心之一,阜外医院纳入了 48 例有心梗病史的患者,提供了关键的亚洲人群数据。VNE 技术在阜外医院 3T 磁共振系统上的成功验证,初步证实了其在不同人种及不同场强设备上的可推广性。这对于中国这样人口众多、医疗资源分布不均的国家具有重大现实意义,“无对比剂”影像有望降低检查门槛。
研究者明确指出 VNE 的临床定位是分诊工具,而非完全取代 LGE。若 cine 和 T1 mapping 图像质量优良、VNE 显示清晰的心肌 - 血池对比且结果明确,则 VNE 可替代 LGE;对于存在以下情况的患者需保持谨慎:薄壁内的小面积心内膜下梗死、无室壁运动异常、难以与邻近血池区分;对于不确定病例,应获取更多 VNE 层面或继续行 LGE 检查。
此外,若患者临床需要 LGE 检查,但存在钆基对比剂使用禁忌或拒绝注射,且暂无其他手段能明确诊断,研究者建议采用如下方案:采集心脏电影序列与 T1 标测图像,生成 VNE 影像,依据高质量影像得出的诊断结果,结合其他检查指标与患者整体临床状况,共同制定诊疗决策。