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心电图学
1.7.4.9.1 第一节 仪器与检测方法

第一节 仪器与检测方法

由于超导技术的发展,在研制成功低温超导量子干扰装置(SQUID)后,心磁图才广泛地得到应用。目前应用于临床的心磁图仪主要有美国CardioMag Imaging公司研制生产的CMI-2409型9通道心磁图仪,德国SQUID公司生产的MCG7心磁图仪,日本(株)日立高新技术生产的MC-6400心磁图仪和意大利AtB公司生产的ARGOS-50型心磁图仪。

由于不同厂家研制的心磁图仪记录的通道数量不同,所用的数学模型和分析软件不一致,因此信号采集和分析方法以及所用的参数也不尽相同。下面分别加以介绍。

一、CMI-2409型心磁图仪构造与检测方法

(一)仪器的组成 CMI-2409型心磁图仪主要包括3个部分:①检查床:为双层带滑轮可移动检查床(图69-1);②信号采集装置(系统):由9个3×3距阵排列的SQUID的传感器置于装有液氦的低温保持器(-269℃)中,通过光纤电缆连接到主机上;③信号处理系统。

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图69-1 CMI-2409型心磁图仪

(二)检测方法与数据分析

1.检查前取下金属物品,证实患者没有任何不可拆卸的金属物品,如假牙、起搏器等。

2.患者仰卧在检查床的中间,连接心电图电极到患者的左右手腕及左踝。

3.降低低温保持器,使其底部位于胸部最高点1cm处(不接触患者)。同步记录9通道(3×3)心磁图信号和一条心电信号。每个部位记录90s,共记录4个部位、36个位点(图69-2)。

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图69-2 CMI-2409型心磁图仪采集信号过程

图右侧为4个记录部位,浅白色区为当前记录部位,图左侧上部9条图像为当前正在记录的源心磁图信号,最下1条波形为同步记录的II导联心电图。图中间的数字为实时记录的心率

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图69-3 磁场时间谱线图

4.采集后的心磁图信号通过滤过、叠加,得到一个36位点的基本心磁图像也称为磁场时间谱线图(Magnetic field time line chart)(图69-3),每个记录位点的心磁图形与心电图形类似,以P、QRS、T波形式表示,代表记录部位整个心动周期磁通量(magnetic flux)的改变。

5.根据上述36个记录部位磁通量改变,CMI系统可自动分析并绘出整个心动周期的等磁图(isomagneto-fieldmaps)和电流密度分布图(current density distribution)(图69-4,69-5),可呈动画方式和手动翻页方式观察每个画面的等磁图和电流密度分布图图像。

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图69-4 CMI-2409型心磁图仪记录的P、QRS、T波峰点的等磁图+为正磁极,-为负磁极,空心箭头为最大综合磁向量,黑色实心箭头为最大综合电流向量

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图69-5 正常T波峰电等磁图(左)和电流密度分布图(右)

图左侧为等磁图,+为正磁极,-为负磁极,围绕正负磁极同心圆线代表不同的磁场强度,并标有具体数字,正磁极处为磁场强度最高点,负磁极处为磁场强度最低点。等磁图箭头所指方向为最大综合磁向量,图右侧箭头的大小代表不同的电流密度,最大综合电流向量指向45°

6.CMI-2409系统可自动分析心室复极过程(T波)中每个瞬间磁场综合向量的变化和轨迹,产生7个定量参数,包括新旧各7个参数。

二、MCG-7型心磁图仪(图69-6)

(一)mCG-7型心磁图仪主要部件和信号采集方法同CMI心磁图仪。MCG-7可获心动周期任意时刻的电流密度分布图和等磁图。

(二)分析方法

1.目视分析磁场时间谱线图。

2.对电流密度分布图进行半定量分析。电流密度分布图共分5级,其中0~1级为正常,2级为轻微异常,3~4级为中、重度异常(图69-7)。观察指标是以每12ms为间隔做J点至T波终点的电流密度分布图,计算每例观察对象的R值。R值=异常的电流密度分布图(3~4级)/总电流密度分布图(0~4级)。

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图69-6 MCG-7型心磁图仪(上海瑞金医院提供)

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图69-7 电流密度分布图分级标准(摘自上海医学2003年,26卷第9期)

0级:双极对称性结构,电流密度主向量位于两环之间,指向+10°~+80°(图A);1级:双极非对称性结构,电流密度主向量位于两环之间,指向+10°~+80°(图B);2级:双极非对称性结构,电流密度主向量位于两环之间,指向-20°~+10°或+80°~+110°(图C);3级:非双极结构,2个以上环形结构,电流密度主向量指向与正常相反的方向+110°~-20°(图D);4级:非双极结构,环形结构分布混乱,主矢量同时指向不同方向,多指向+110°~-20°(图E)

3.Rmax/Tmax:电流密度分布图中R波与T波的最大电流密度矢量值的比值。

4.复合心室激动指数(complex ventricular excitation index,CVEI)的计算基于下列标准:①心室复极过程中最大矢量的方向(≥80%的最大矢量值);②心室复极过程中电流密度图的稳定性;③电流密度值。CVEI值计箅为在标准范围内离所确定域值的距离,并且显示为-100~0(异常值域)和1~100(正常值域)。

三、MC-6400型心磁图仪

(一)mC-6400型心磁图仪可一次性同步采集64个点的心磁图信号(图69-8)。信号采集后,经滤过和叠加,进一步经系统分析处理产生以下图形。①磁场时间谱线图(8×8);②电流密度(箭头)分布图;③等磁图;④等积分图(iso integralmap)。

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图69-8 MC-6400型心磁图仪[日本(株)日立高新技术提供]

(二)分析方法 磁场时间谱线图(8×8),电流方向(箭头)分布图,等磁图主要用于目测定性分析。根据等积分图除可观察图形变化外,还可获得以下定量参数:除极等积分值(QRSi)、复极等积分值(JTi)、JTi/QRSi比值、最大除极积分值(∫QRSmax)。

四、ARGOS-50型心磁图仪

为55通道一次性同步记录。定量分析参数为除极与复极积分值,JTi/QRSi比值。