为兼容MRI对IPG的改进
1.改进IPG
近十年来,以美敦力为首的多家起搏器制造商研发推出了一系列MRI兼容心脏起搏器和配套起搏导线。先后被欧洲CE、美国FDA和中国CFDA批准用于局部或全身MRI环境,标志着IPG进入新时代。IPG为避免MRI危害,做了以下设计改进:
(1)改进磁控开关,传统簧片开关被Hall传感元件取代,降低了MRI环境下磁控开关的不稳定性。(2)改进电路设计,降低EMI导致电重置的风险,增设内部电源保护电路,避免MRI损伤内置电源引发电重置。(3)最小化使用铁磁性元器件,减少强磁场对起搏器的吸引力和对内部电路的干扰,减少MRI导致的起搏器扭动、升温。(4)增设专用于MRI环境的起搏模式,MRI“on”时,医生可根据患者自身心率选择DOO或AOO或VOO或ODO模式,工作频率也在30~120次/min间多挡可调,专门设计的软/硬件在MRI期间高效、简便地暂停或弃用起搏器的复杂功能(如诊断数据收集和对房性心律失常的干预)。最大限度减少EMI干扰。(5)改进起搏导线,导线内芯由4股合金丝绕制改为2股绕制,减少铁磁性金属含量,减少导线内合金丝扭转斜度、尺寸、阻抗等,降低导线与梯度场和RF场的相互作用,减少导线尖端发热。增加导线输入滤波电容弱化磁诱生电流。主动固定减少脱位,双极配置降低“天线”效应。起搏器和导线上增加不透X线的特殊标记,便于临床快速识别该起搏器是否属MRI兼容。不过笔者运用2例感觉导线偏软,可操纵性不如传统导线,需反复运用积累手感。
2.改进起搏技术和MRI方案(https://www.daowen.com)
大量研究致力于减少或消除IPG与MRI的不良相互作用。低于3.0T的观察中未证实不良事件发生,但仍不能确认安全。52例起搏器/ICD患者共进行59次MRI扫描,均程控为VVI/DDI模式,保持消磁状态,起搏阈值无变化,发生小幅度的感知振幅与阻抗降低。7次扫描显示明显的心室非同步。有报道采用起搏脉冲门控触发的不应期MRI扫描,8个病人12次检查均安全完成。对于起搏器非依赖患者,MRI期间暂时关闭起搏功能是最简单的EMI消除方法。32例起搏器、45条起搏导线接受头部MRI,最大SAR=3.2W/kg,3.0T,术前程控为60次/minVOO或DOO模式,随访3月,提示特殊设计的方案行头部MRI安全有效。44例起搏患者接受51次0.5T的MRI,事先程控为AOO/VOO/DOO模式,有限制地暴露于RF场(每次成像时间不超过10min,两次成像至少间隔5min,不做增强扫描和梯度回波扫描),无起搏故障发生,无起搏参数改变,无起搏器囊袋发热、起搏器抖动、心悸、头昏、疼痛等不适,最大导线尖端温度升高在SAR=0.6W/kg为8.9℃,SAR=1.3W/kg为23.5℃。VOO起搏器靠近MRI设备,由于簧片开关被强大的静磁场启动,原有工作频率自动转变为磁铁频率,待起搏器随人体放入磁洞中心区后,簧片开关失活,起搏频率又恢复原有模式,关闭VOO以外的起搏器功能,取双极感知、起搏配置。有报道如场强0.5T、SAR0.6W/kg、梯度斜率6.8T/S.M,只做胸部以外的MRI对传统起搏器患者是安全的。
非MRI兼容IPG患者接受MRI的前提:①患者重大疾病的诊断急需MRI且无其他可替代的方法。②个体化评估后做MRI利大于弊。③所在医院伦理委员会批准,风险告知后征得患者签字同意。④起搏器植入3个月以上。⑤备齐可在MRI环境使用的多参数无创监护设备和药品。⑥有心脏科医师携程控仪全程陪伴。⑦MRI硬件参数和扫描序列在允许范围。心率≤60次/min,则VOO模式防止起搏抑制,心率≥60次/min则VVI模式防止竟争性起搏。显然,不应在难于满足上述条件的基层医院常规开展起搏器患者的MRI检查。
非全身MRI兼容IPG必须符合特定限制条件才安全,比如:扫描区尽量高于第1颈椎和低于第12胸椎,全身SAR≤2.0W/kg、头部SAR≤3.2W/kg,术中严密监护氧脉和心电、可视对讲。65岁以上,有高血压、糖尿病、冠心病等中风高危因素,有骨关节炎、脊柱相关疾病史,有肿瘤高危因素,植入起搏器前已有MRI检查史,或一般状况良好、需终生依赖起搏的年轻患者,均应首选MRI兼容IPG。如功能不亚于传统IPG且价格增幅在患者可承受范围,所有新植入IPG的患者似应尽量采用MRI兼容产品。植入美敦力SureScan起搏器的患者行MRI须满足下列条件:①同时植入SureScan™起搏器和原配电极导线且已超过六周。②起搏器埋植在胸部。③起搏阈值 ≤2.0V、0.4ms。④导线阻抗200~1500Ω。⑤体内无其他导线、装置、适配器等。⑥起搏器预置在MRI“on”模式并在MRI结束后尽快脱离该模式。⑦用1.5T的设备。⑧正常工作模式下RF场的全身SAR<2W/kg。⑨除非特别必要,尽量不做胸部扫描。