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研究进展:心磁图技术在稳定性缺血性心脏病的应用
  • 发布时间:2025年08月27日
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前言

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当胸痛、胸闷等不适症状出现时,很多人会第一时间联想到心脏问题。而在众多心脏疾病中,稳定性缺血性心脏病(SIHD)因其隐匿性和潜在风险,成为威胁中老年人健康的 “隐形杀手”。SIHD 通常由冠状动脉粥样硬化引发,血管管腔狭窄或闭塞会导致心肌缺血,进而影响心脏正常功能。不过,随着医学技术的不断发展,一种名为心磁图(MCG)的检测技术正逐渐崭露头角,为 SIHD 的诊断带来了新的突破。

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为何 MCG 能成为 SIHD 诊断的 “利器”?


要理解 MCG 的优势,首先得从 SIHD 的病理特征说起。SIHD 导致心肌缺血时,局部电流会呈现出切线电流的特点。而 MCG 技术对切线电流和涡旋电流有着极高的敏感度,这一特性让它在识别 SIHD 时具备了天然优势,远超传统检测手段。

借助于低温超导心磁图仪,解放军总医院第8医学中心心内科黄骁等研究者曾开展一项研究,选取 99 例单支冠状动脉狭窄且狭窄程度≥70% 的患者,将他们的 10  MCG 参数(包括 T 峰磁场角度、峰最大电流角度、TT 角度变化值等)与健康对照组进行对比。结果发现,不同病变部位(如左前降支、左回旋支、右冠状动脉主干等)对应的异常 MCG 参数各不相同,这为后续通过 MCG 定位病变血管提供了重要依据。

不过,这项研究也存在一定局限性 —— 未将病变严重程度纳入研究范围。于是,黄骁等研究者进一步扩大样本量,开展了包含 213 例胸痛症状患者的研究。此次分析筛选出 4 个与冠心病独立相关的 MCG 参数:峰磁场角度、TT 电流角度最小值、TT 电流角度变化值、TT 角度变化值。当以这 4 个参数中至少 1 个异常作为诊断标准时,诊断冠心病的敏感度高达97.70%,阴性预测值也达到 92.70%,意味着 MCG 能有效排查出潜在的 SIHD 患者,减少漏诊风险。

更值得关注的是,对于心电图显示正常但实际患有冠心病的人群,MCG 同样能发挥作用。Ramesh 等研究者发现,心脏 MCG 中的非偶极子异常及磁场角度变化,可帮助识别这类 “隐匿型” 患者,为早期干预争取时间。

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对比传统检测:MCG 的优势有多明显?

提到心脏检测,大家最熟悉的莫过于心电图和超声心动图。但在 SIHD 诊断中,MCG 的表现更为出色。

Fenici  Brisinda 的研究表明,MCG 在诊断稳定性心绞痛时,敏感度显著高于心电图,而特异度、阳性预测值、阴性预测值与心电图相当。这意味着,MCG 能更精准地捕捉到心肌缺血的信号,同时避免过多假阳性结果。

Shin 等研究者开展的前瞻性研究进一步验证了MCG 的优势。该研究纳入 202 例有心肌缺血相关症状、疑诊冠心病的患者,结果显示:对于冠状动脉狭窄程度≥70% 的中、高危冠心病患者,MCG 运动试验的诊断敏感度(68.4%)和准确性(84.7%),均远超运动心电图(敏感度 40.5%、准确性 71.3%)。更意外的是,MCG 联合心电图并未提升诊断价值(P=0.357),这说明单独使用 MCG 就足以满足中、高危 SIHD 患者的诊断需求,为临床检测提供了更高效的选择。

随着大数据和人工智能技术的发展,MCG 的诊断效能更是如虎添翼。机器学习算法的引入,不仅提高了检测准确性,减少了人为误差,还让 MCG  SIHD 的早期筛查和自动检测中发挥出更大潜力。

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AI+MCG:开启 SIHD 诊断 “智能化时代”


基近年来,越来越多的研究者将机器学习与 MCG 结合,打造出高效、精准的 SIHD 诊断模型。

Huang 等研究者采用多层感知器(MLP)神经网络,从 10  MCG 参数中筛选关键指标,建立了 11 种冠心病诊断模型。其中最优模型的准确性达到 90.0%,敏感度和特异度分别为 91.4%  87.7%,几乎能精准识别出绝大多数冠心病患者。

Tao 等研究者构建的 SIHD 诊断模型表现更为亮眼,准确率高达 94.03%,不仅能判断是否患病,还能基于 T 波复极同步性降低和磁场类型,自动定位缺血区域,为医生制定治疗方案提供精准参考。

山东大学齐鲁医院的前瞻性研究也取得了重要成果。研究者利用一维 MCG 信号的形状特征和时空特征,成功实现了冠心病的自动识别、狭窄程度评估及狭窄血管定位,让 MCG  “定性诊断” 迈向 “定量评估

除了诊断,MCG 结合机器学习还能为治疗决策提供支持。Huang 等研究者建立的 logistic 回归模型,可评估心绞痛患者是否需要进行冠状动脉血运重建。当模型值 > 0.55 时,推荐进行冠状动脉造影(CAG)检查,避免了不必要的有创操作,同时确保需要干预的患者得到及时治疗。

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未来可期,但仍需突破这些 “关卡”

尽管 MCG  SIHD 诊断中展现出巨大潜力,且结合机器学习后效果显著,但目前仍存在一些问题亟待解决。现有研究大多存在样本量较小、选择偏倚等局限,导致模型的诊断效能尚未经过大规模临床试验的充分验证。

不过,随着医学技术的不断进步和多中心研究的开展,相信未来 MCG 将在 SIHD 的早期筛查、精准诊断和治疗指导中发挥更重要的作用。或许在不久的将来,MCG 会成为常规心脏检查项目,为更多人的心脏健康保驾护航。

如果你的家人或朋友有胸痛、胸闷等不适症状,不妨多关注 MCG 这项新技术,或许它能为心脏健康检测提供更精准的答案。



参考文献:

1.黄骁,华宁,张卫华,等.不同冠状动脉病变部位患者的心磁图参数比较[J]心脏杂志, 2019,31(3):309-311. 

2.RameshR , Senthilnathan S , Satheesh S ,et al. Magnetocardiography for identification of coronary ischemia in patients with chest pain and normal resting 12-lead electrocardiogram[J]. Ann Noninvasive Electrocardiol, 2020,25(3):e12715.

3.Fenici R , Brisinda D . Predictive value of rest magnetocardiography in patients with stable angina[J]. Int Congr Ser, 2007,1300:737-740.

4.Shin ES , Chung JH , Park SG ,et al. Comparison of exercise electrocardiography and magnetocardiography for detection of co ronary artery disease using ST-segment fluctuation score [J]. Clin Hemorheol Microcirc, 2019,73(2):283-291. 

5.Huang X , Hua N , Tang F ,et al. Effectiveness of magnetocardiography to identify patients in need of coronary artery revascularization: a cross-sectional study[J]. Cardiovasc Diagn Ther, 2020,10(4):831-840. 

6.Han X , Pang J , Xu D ,et al. Magnetocardiography-based coronary artery disease severity assessment and localization using spatiotemporal features[J]. Physiol Meas, 2023,44(12). 

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8.Shin ES , Chung JH , Park SG ,et al. Comparison of exercise electrocardiography and magnetocardiography for detection of co ronary artery disease using ST-segment fluctuation score [J]. Clin Hemorheol Microcirc, 2019,73(2):283-291.