RSNA2018心臟MRI及CT

楊朝霞， 冉玲平， 詹晨奧， 李浩杰， 趙培君， 喬金晗， 黃璐， 夏黎明

心臟MRI及CT在心肌病中的應用

1.非缺血性心肌病

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是最常見的心肌病之一。有研究發現HCM有一個限制性表型的亞型，Li等研究該亞型的發病率、心臟磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)特征及預后發現，限制性HCM表現為充盈受限與舒張末期體積減低，CMR特征包括輕到中度的左室肥厚、心房顯著擴大、心室體積正?；驕p小、心包積液以及大范圍的心肌延遲強化(late gadolinium enhancement，LGE)。這類患者臨床癥狀嚴重，預后差，CMR對這類亞型具有較高的診斷價值，有助于臨床評估患者預后。Amano等研究心肌LGE的紋理分析特征發現，HCM合并室性快速型心律失常的心肌LGE熵值較低，提示在微觀上存在更少的心肌纖維化。

Xu等發現CMR組織特征追蹤技術(feature tracking CMR,FT-CMR)可檢出左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)正常的左室致密化不全(left ventricular noncompaction,LVNC)患兒的早期心肌形變，而早期臨床干預可能對LVEF功能下降和心肌形變有重要意義。Gong等使用CMR的分形分析結果識別和進一步區分孤立性左室致密化不全(isolated left ventricular noncompaction,IVNC)與擴張型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)發現，分形分析能定量測量左室非致密化心肌的程度，對于病理性非致密化心肌及正常肌小梁有一定的鑒別價值。

致心律失常性右室心肌病(arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy,ARVC)的早期診斷與可能發生惡性心律失常密切相關。Bourfiss等發現初始T1-mapping能通過局部(下側壁及下壁)的T1從右室流出道室速對比組中區別ARVC患者及相對高風險患者。

糖尿病心肌病的CMR研究也是熱點。Zitzelsberger等采用CMR評估普通人群中糖尿病前期、糖尿病患者和正常對照組心肌的二維應變差異發現，基于CMR的應變成像能夠檢測糖尿病前期患者心臟功能的早期變化，而這些變化在治療良好的糖尿病患者中未發現，因此，應考慮在糖尿病早期給予治療以降低糖尿病心肌病的發生率。Zhu等通過2D/3D CMR組織追蹤法(tissue tracking,TT)發現，伴有孤立性舒張功能障礙(diastolic dysfunction,DD)的自發性2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)恒河猴的左心室收縮和舒張應變均受損，與人類T2DM的心臟改變相似。2D CMR-TT所測的周向收縮期峰值應變和應變率在評估早期糖尿病性心肌病的心肌收縮和舒張功能方面是可行的，較3D CMR-TT具有相對高的可重復性。Kang等研究無癥狀T2DM患者隱匿性心肌瘢痕(occult myocardial scar,OMS)在對比增強CMR中的檢出率，并評價該檢出率與對比增強冠狀動脈CT血管成像(coronary artery CT angiograpy,CCTA)檢出的冠狀動脈粥樣硬化的關系發現，7.1%的無癥狀T2DM患者經CMR確定為OMS,OMS患者中梗死相關動脈(infarction related artery,IRA)與非IRA在斑塊特征上無明顯差異。

2.缺血性心肌病

Wang等通過FT-CMR研究急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)患者左心室重構前心肌應變與微血管阻塞(microvascular obstruction,MVO)的關系發現，經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)術后4～6個月無左心室重構的急性STEMI患者，無論是否存在MVO，其左心室的整體徑向應變(global radial strain,GRS)、整體周向應變(global circumferential strain,GCS)和整體縱向應變(global longitudinal strain,GLS)均增加，而MVO組GLS的變化更為明顯，這可能提示左心室出現早期重構。FT-CMR能評估心肌收縮功能及心肌損傷，并且推薦用于急性STEMI患者的預后。Cannizzaro等應用腺苷注射的負荷CMR應變成像聯合心肌灌注發現，應變分析對局灶性心內膜下充盈缺損患者的心肌整體及節段性形變的改變具有高度識別能力。Kendziora等的meta分析發現，T2WI可顯示STEMI危險區域的水腫心肌，同時結合LGE-MRI顯示的壞死心肌，可定量可逆轉損傷心肌的比例，即心肌挽救指數。利用T2WI和LGE-MRI定量STEMI患者可逆性心肌損傷、可挽救心肌比例進行療效評價是可行的。

在T1-mapping技術中，應用梗死心肌的初始T1值和細胞外體積(extracellur volume,ECV)可評估心肌損傷的嚴重程度，并預測急性心肌梗死患者的功能恢復。Yang等發現梗死心肌中，MVO可能影響心肌的初始T1值，而ECV則不受影響。梗死心肌的初始T1值及ECV在預測心梗后不良左室重構及選擇需要進一步治療的高危患者中具有潛在價值。

T2*-mapping評估心肌內出血(intramyocardial hemorrhage,IMH)的靈敏度高于常規T2圖像，是首選的CMR方法。再灌注IMH與MVO密切相關。Bordonaro等通過T2*-mapping技術在體內證明MVO與IMH在梗死區域病理生理的一致性，證實了MVO與IMH是心肌梗死急性再灌注損傷的同一種并發癥。T2*-mapping(優于T2)可用于評估不能接受釓劑患者的MVO。Xia等應用7.0T MR研究心肌缺血再灌注大鼠在48 h～7 d的IMH、心肌水腫和心肌缺血的改變發現，水腫心肌與缺血心肌面積在48 h～7 d明顯減少，而IMH在這期間并未出現明顯變化。再灌注可減輕心肌水腫與心肌缺血，但也能導致IMH。同時，Xia等發現急性心肌缺血再灌注大鼠48 h后大面積心肌缺血可引起較大面積的IMH和較小的危險區域，二者應該成為心肌缺血患者行PCI術的一個重要的風險因子。Haenel等評估未修飾的自體脂肪組織來源的再生細胞(unmodified,autologous adipose-derived regenerative cells，UA-ADRCs)在豬慢性心肌梗死(chronic myocardial infarction,CMI)再灌注模型中的作用發現，在這種CMI模型中，逆行靜脈注射UA-ADRCs是可行的、安全的，這種治療可顯著改善血液動力學并增加心肌質量同時減少心肌瘢痕。

3.其他

透析治療在終末期腎病(end stage renal disease,ESRD)患者中應用廣泛，而心肌缺血和心血管疾病是慢性腎病(chronic kidney disease,CKD)患者死亡的主要原因。Guo等發現首過灌注CMR參數可以早期檢測ESRD透析患者局部心肌微循環功能障礙，從而預測心力衰竭的進展。Zhang等使用FT-CMR研究ESRD患者左室心肌形變以及其對心衰的預測發現，FT-CMR可通過提供亞臨床及預后信息在LVEF明顯降低之前預測ESRD患者心衰的發生，左室整體周向應變(GCS)與縱向峰值應變是ESRD患者心衰發生的獨立風險因子，可指導心血管的早期治療。

Luetkens等應用CMR評估強直性肌營養不良癥(myotonic muscular dystrophy,DM)患者亞臨床性心肌受累發現,與健康對照組相比，DM患者心肌組織成分發生改變，LVEF無明顯差異，但DM患者的平均收縮期縱向值較低，心肌無LGE的改變。CMR可作為DM患者心血管疾病初發的潛在篩查參數。

CMR可評估鐵過載患者鐵沉積所致的心肌纖維化程度。Peng等使用鐵過載豬模型在3.0T MRI上研究ECV與心肌纖維化指數-膠原容積分數(collagen volume fraction，CVF)間的關系發現，鐵過載豬模型中ECV與CVF高度相關。

心律失常與電生理

房顫(atrial fibrillation,AF)是最常見的持續性心律失常類型，影響1%～2%的人群。血管內肺靜脈隔離(pulmonary vein isolation,PVI)是常見的血管內治療選擇，但復發率很高。LaBarbera等發現CT顯示的肺靜脈和左心房形態的影像學特征可成功預測AF血管內治療后的復發。Matsumoto等探討術前心臟CT圖像中完全低溫(cryoballoon,CB)消融治療陣發性房顫(paroxysmal atrial fibrillation,PAF)的肺靜脈解剖特征發現，肺靜脈角度與CB消融失敗有顯著關系，心臟CT掃描所獲得的解剖信息有助于選擇合適的消融策略(CB消融或常規射頻消融)。Matsumoto等采用一種基于對比度噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR)的低劑量(80 kVp)左心房CT(left atrial CT,LACT)和肺靜脈成像的新方案發現，在不降低AF導管消融(catheter ablation,CA) 過程中圖像質量和準確性的同時，降低LACT的輻射劑量。Gunasekaran等納入接受PVI的AF患者，并測量消融前后基線左室纖維化和LVEF的變化發現，AF介導的左室收縮功能不全患者不存在左心室纖維化。

約25%的缺血性腦卒中患者病因不明，無癥狀PAF常被懷疑是這些隱源性卒中(cryptogenic strokes,CS)的原因,AF常伴左心房結構和功能的改變。Staab等通過FT-CMR檢測CS患者左心房形變，結果顯示左心房峰值應變延長與CS患者既往缺血性病變的存在有關，表明晚期左心房損害是CS的一個顯著特征，可能與未被檢出的PAF有關。已知左房重構與AF的進展相關，CMR可以通過左心房容積(left atrial volume，LAV)和左心房LGE (LA-LGE)評估左房重構。Lee等發現使用CMR評價左房重構時，左房前壁和左下肺靜脈區域局灶性LA-LGE與PAF相關，CMR測定的左房重構可能有助于AF機制的理解。LaBarbera等采用圖像分析和機器學習的方法發現，AF復發患者和未復發患者之間左房解剖形態存在差異，CMR-LGE是評價心肌梗死后瘢痕形成的良好工具。

電解剖標測(electroanatomic mapping,EAM)傳統上用于定位引起室性心動過速(ventricular tachycardia,VT)的瘢痕組織區域并指導消融。然而，采用像素信號強度(pixel signal intensity,PSI)算法的新軟件使利用CMR-LGE定位瘢痕組織中形成室速底物的傳導通道(conducting channels,CC)成為可能。Litt等發現與EAM結果相比，基于CMR-LGE的PSI分析在識別心肌梗死后瘢痕上的室速位點具有良好的敏感性和陽性預測價值，可以預測室速消融的靶區，以幫助術前計劃，潛在地減少對大量EAM的需要。

冠狀動脈疾病

1.CCTA

Shuai等研究發現與有創冠狀動脈造影(invasive coronary angiography,ICA)相比較，16cm寬探測器的自由呼吸CCTA在不能屏氣患者的冠狀動脈狹窄診斷中具有較高的準確性。Han等評估CCTA在冠狀動脈粥樣硬化狹窄患者中使用深度學習及轉換學習方法的可行性發現，推薦使用的冠狀動脈心臟病-人工智能(coronary artery heart disease-artificial intelligence,CHD-AI)能使一系列2D CT圖像生成模擬的CCTA圖像，該方法在檢測狹窄中具有較高的敏感性及陰性預測值，且檢測鈣化斑塊及非鈣化斑塊較CCTA更準確，但仍具有相當高的假陽性率。CHD-AI會刪除一些CCTA重建步驟，減少診斷時間并降低醫生評估冠狀動脈狹窄時的主觀錯誤。

Zhang等發現冠狀動脈鈣化積分(coronary artery calcium score,CACS)與血漿尿酸和肌酐明顯相關，CACS的嚴重程度可能說明血漿尿酸和肌酐異常。Lau等回顧性研究CCTA中靜脈空氣栓塞(venous air embolism,VAE)發生的風險發現，與常規單對比CT胸部成像相比，CCTA的VAE發生率顯著增加，可能與雙腔注射器的使用有關。注射前需要非常小心地排除空氣，因為23.7%的患者有左右心分流的危險，可能導致嚴重的系統性空氣栓塞。Li等比較256層CCTA與經胸超聲心動圖(transthoracic echocardiography,TTE)對成人冠狀動脈-肺動脈瘺(coronary-pulmonary artery fistula,CPAF)的研究發現，CCTA具有良好的診斷性能，可作為檢測及表征CPAF的首選影像學檢查方法。

2.血流儲備分數(FFR)

Tang等發現無論在基線還是充血狀態下，病變冠狀動脈的高內皮細胞切應力(endothelial shear stress,ESS)與病變特異性缺血有關，兩者在檢測血流儲備分數(fractional flow reserve,FFR)≤0.8時具有與冠狀動脈血流儲備分數(CT-FFR)相同的診斷準確性；低ESS在靜息和負荷狀態之間有所不同，CTA的ESS值能檢測病變特異性的缺血，且這種方法不需要模擬充血。Assen等聯合使用CT心肌灌注顯像(CT myocardial perfusion imaging，CTMPI)與CT血管成像所得的CT-FFR提高了預測冠心病患者主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular event,MACE)的診斷準確性。Baggiano等的一項前瞻性研究發現，除CCTA外，CT-FFR和負荷CT灌注(CT perfusion，CTP)都是評價冠狀動脈疾病(coronary artery diseases,CAD)功能相關性的有效工具，在疑似CAD患者中，CCTA或CCTA結合CT-FFR均可明確排除患者是否存在冠脈狹窄，且具有低輻射劑量和低劑量對比劑進行單次采集的優勢。在一些CCTA結合CT-FFR檢查呈陽性結果的患者中，應該聯合負荷CTP數據以進一步提高特異性。

Tang等發現起源于左冠狀動脈竇的異位右冠狀動脈(anomalous origin of the right coronary artery from the left coronary sinus with interarterial courses,AORLIC)患者具有異常CT-FFR值的概率較大，動脈間通路、典型心絞痛、非典型心絞痛的發生率在異常CT-FFR值的AORLIC患者較正常CT-FFR值患者更高，這種非侵入性CT-FFR方法可能具有識別處于心源性猝死風險患者的潛力。Kumamaru等以心導管FFR為標準值，基于模塊構建的全自動3D深度學習模型，計算CCTA的FFR對于異常FFR診斷準確度可達到76%，在選擇適合血管重建手術的患者時可以大大改善臨床工作流程。Koo等研究基于機器學習(machine learning,ML)的FFR(ML-FFR)病變特異性缺血發現，以介入FFR為參考標準，ML-FFR在評價冠脈狹窄方面與基于CT-FFR的計算流體力學(computational fluid dynamics,CFD)有相同的診斷性能。Jonathan等研究影響常規臨床實踐中CT-FFR分析的因素發現，嚴格的患者準備、病例選擇和后處理策略有可能提高成功利用CT-FFR分析的機會。

3.風險評估及預測

Nam等研究冠狀動脈疾病報告和數據系統(coronary artery disease-reporting and data system,CAD-RADS)評分優于冠狀動脈CACS預測無胸痛的卒中患者MACE的預后價值發現，CAD-RADS評分對未來MACE具有預后價值；此外，CAD-RADS評分能識別額外的CACS風險，可推薦用于評估無胸痛腦卒中患者的心血管危險。冠脈斑塊可分為以下幾種組織學類型：適應性和病理性內膜增厚、纖維斑塊、早期和晚期的纖維粥樣斑塊以及薄帽纖維粥樣斑塊。晚期的動脈粥樣硬化病變(早期和晚期纖維粥樣斑塊及薄帽纖維粥樣斑塊)比早期斑塊有更高的風險。Kolossvary等發現基于影像組學的機器學習在識別CCTA晚期動脈粥樣硬化斑塊的能力優于傳統評估，但對于組織學分型的準確性并不高，還需要更大的樣本量進行分析與驗證。Baggiano等發現低劑量CTP診斷血流動力學障礙的冠心病患者的診斷準確性比CCTA明顯增高，CTP結合CCTA能提高有血流動力學障礙的冠心病患者的診斷。Palumbo等比較腺苷負荷MR與CCTA在心臟病患者長期預后的預測作用中發現，盡管中度狹窄的血管在CCTA上為陽性，但腺苷負荷MR陰性是患者預后的正性預測因素；另一方面，CCTA上陰性結果，但腺苷負荷MR陽性與心血管事件的發生高度相關，構成了負性預測因素。CTP掃描是全心覆蓋的，具有高空間分辨力和時間分辨力。Mushtaq等以ICA為參考標準，評估CCTA、CTP和CCTA結合CTP在支架置入患者可疑支架內再狹窄或冠心病進程的診斷效能發現，CTP評估冠脈支架置入患者比CCTA更可行,更準確。冠脈CTA的長期隨訪是很重要的，Shindo等在長達10年的隨訪中評估CCTA對正常冠脈的預后發現，CCTA診斷為“真正”正常血管的患者在這10年內均未出現冠脈事件。Masuda等發現結合患者各種臨床特征，以及對比劑團注的時間密度曲線的廣義線性回歸模型有助于預測CCTA的血管強化。

終末期心衰患者，心臟移植(heart transplantation,HT)可提供最佳的長期生存率。然而，HT與一系列嚴重并發癥有關。CACS是HT患者風險度分層的有效工具。Baizan等發現根據基礎CACS，具有輕至重度風險的HT患者5年后發展為梗阻性冠狀動脈移植血管病變(coronary allograft vasculopathy,CAV)的可能性是無風險或極低風險患者的2.4倍；此外，HT患者中，初始CCTA圖像上冠狀動脈狹窄≥50%的CAV可以預測MACE的進展，5年風險比為5，CCTA的預測價值有助于HT受者的隨訪。Kocher等探討先前置入左心室輔助裝置(left ventricular assist device,LVAD)的HT患者和常規HT患者術后CT檢出并發癥的發生率，發現HT后各種并發癥的發生率及不同并發癥的類型均具有顯著差異；先前置入LVAD的HT患者似乎有較高的早期并發癥風險。CT是HT后早期檢測及檢出嚴重并發癥從而進行快速特異治療的最重要的成像方法，Tischendorf等發現冠脈CT與負荷超聲心動圖能為肝移植患者提供良好的風險評估和中期預后。

腫瘤治療相關的心臟毒性

接受阿霉素(doxorubicin)等蒽環類藥物治療的癌癥患者化療后的心臟毒性很常見。識別蒽環類相關心功能障礙的傳統影像學方法以射血分數(EF)降低為目標，而新的方法則側重于檢測心肌應變的改變。Naresh等利用心肌組織相位圖(tissue phase mapping,TPM)，在阿霉素誘導的心臟毒性小鼠模型中檢測EF降低和心肌細胞凋亡發生之前的心功能障礙發現，TPM量化縱向收縮速度可能成為阿霉素誘導心臟毒性的早期成像生物學標志物。T1-mapping是一種定量測定蒽環類藥物所致心臟毒性的有效方法，Park等發現在早期和晚期的蒽環類誘導的心臟毒性大鼠模型中，MRI參數和病理表現都有顯著變化，即使在LVEF正常的受試者中也是如此。ECV和T1值與組織學評分有較好的相關性。兒童腫瘤存活者，尤其是接受蒽環類化療藥物治療的女性患者，其左室心肌纖維化程度增加。Tong等在一個相對較大的青少年和年輕成人長期兒童腫瘤存活者隊列中，使用CMR-T1-mapping技術檢測心肌纖維化的嚴重程度發現，T1-mapping未見明顯的心肌纖維化征象，女性存活者的T1值較男性高，但與對照組無顯著性差異。將來的研究應著重于縱向隨訪和使用T1-mapping對心力衰竭患者而不是無癥狀患者進行危險分層。

心臟瓣膜成像

主動脈狹窄(aortic stenosis,AS)中有相當比例的低流量、低梯度(low-flow,low-gradient,LF/LG) AS，定義為小主動脈瓣面積(aortic valve area,AVA)(<1.0 cm2)、低平均壓力梯度(pressure gradient,PG)(<40 mmHg)及低流量(每搏輸出量<35 mL/m2)。AS的診斷是基于瓣膜面積、平均PG和超聲心動圖測量的峰值流速。Koo等發現在需要置換主動脈瓣的32% AS患者中，CT測量的AVA值與超聲心動圖測量的AS值存在差異；超聲心動圖峰值速度<4 m/s或平均PG<40 mmHg，CT平均AVA<1.0 cm2的患者的EF、峰值速度、平均PG均明顯降低，兩種技術的使用可能有助于患者風險分層并作出治療決定。Takagi等發現雖然CT對嚴重AS患者中的二瓣化畸形(bicuspid aortic valve,BAV)的檢測準確性較高，但顯示瓣膜復合體數目的敏感性和曲線下面積(area under the curve,AUC)較低，瓣葉數的特異性較低。Gatti等發現基于心血管CT的主動脈環3D打印可以為主動脈瓣置換術前規劃提供可靠、經濟的患者特異性信息。Chen等通過CMR研究主動脈返流(aortic regurgitation,AR)在HCM患者中的發病率、機制和危險因素發現，AR是HCM的一種常見合并癥，年齡和左室流出道梗阻是導致這種病理生理結果的最可能的危險因素。

冠狀動脈口阻塞是經導管主動脈瓣置換術(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)的嚴重并發癥，死亡率高。虛擬經導管心臟瓣膜至冠狀動脈(valve to coronary,VTC)距離是一種重要的CT測量方法，有助于冠狀動脈梗阻的危險分層。Juan等研究發現，VTC是一種高度可重復的測量方法，TAVR術前CT上VTC距離的準確測量是冠狀動脈梗阻危險分層的關鍵；當VTC≤4 mm或>4 mm(高或低風險)時，一致性為良好至優秀。Koo等發現心臟CT可以顯示TAVR術后瓣膜下軟組織、瓣膜血栓形成、瓣葉開口限制和支架腔大小情況，隨訪心臟CT有助于TAVR早期并發癥的發現。

Rizvi等發現多時相心臟CT可為原發性和功能性二尖瓣返流患者提供復雜的三維二尖瓣幾何形狀的術前動態評估，對經導管二尖瓣置換術規劃具有指導意義。Nam等研究發現定量 CT紋理分析可能有助于鑒別可疑瓣膜置換術患者人工瓣膜阻塞(prosthetic valve obstruction,PVO)的血管翳與其他病變，如血栓或贅生物，降低了分析的主觀性。Lim等研究發現二尖瓣返流患者中，乳頭肌在CMR的LGE中并不少見；甚至僅在二尖瓣脫垂患者中，34%的患者顯示心肌LGE或乳頭肌(8%)強化；雖然還沒有發現乳頭肌強化與室性心律失常發生的密切相關性，但考慮到二尖瓣返流患者乳頭肌強化與室性心律失常的發生率，CMR上乳頭肌強化是不容忽視的。

Oechtering等應用MRI 4D-Flow評估體外機械瓣膜(mechanical valves,MV)和生物瓣膜(biological valves,BV)遠端的血流動力學發現，與MV相比，BV導致主動脈竇和升主動脈中的流速增加；與其他BV相比，Trifecta瓣膜的瓣膜小葉連接在連合的外側，會導致較小程度的相對狹窄，峰值速度介于MV和BV之間；此外，BV還引起二次流動模式，而 MV則顯示接近正常的血流動力學。Silvestri等利用MRI 4D-Flow評估一種新的瓣膜保留主動脈根部置換術發現，與經典手術相比，4D-Flow顯示類似的血流動力學和血流模式；4D-Flow能夠詳細分析手術后胸主動脈的血流動力學。

人工智能在心血管CT和MRI中的應用

人工智能在心臟MRI和CT中的應用逐漸增多。Blansit等認為基于卷積神經網絡(convolutional neutral network,CNN)的解剖學定位是用于計劃CMR成像平面的可行策略，該方法可產生類似于專業心臟技術人員選擇的成像平面，CNN有可能提高CMR成像的質量和普及性。Mallon等使用CNN在大樣本CMR數據中進行心肌病的全自動診斷發現，每例患者圖像處理時間約2 s，利用CNN對時間分辨CMR圖像進行直接分析可對心肌病進行高精度正確診斷以排除健康成年人。Tao等將深度學習CNN圖像分割應用于梗死后患者LGE的全自動分析發現，深度學習CNN可全自動分析同時識別左室正常心肌和心肌瘢痕組織，進一步驗證后，研發的深度學習CNN能快速從MRI LGE中識別并定量心肌瘢痕。Schlcmper等發現深度學習可通過減少對欠采樣數據的重建圖像所需的K空間數據量從而加速CMR采集，減輕患者負擔并提高圖像質量。Shao等的研究認為，基于計算機的紋理分析和人工智能，T1-mapping能作為診斷DCM的一種客觀工具。

Johnson等利用機器學習在CCTA上尋找冠狀動脈成像特征的最佳組合，用于預測全因死亡率、心肌梗死和血運重建發現，機器學習優于CAD-RADS，可用于預測死亡和冠狀動脈事件。CACS是心臟病最重要的標志之一，既往研究發現明確冠狀動脈鈣含量可以提高風險量化的準確度。Barda等的研究結果顯示，通過機器學習方法從常規CT掃描中提取的冠狀動脈鈣含量可作為一種新型生物標記物，與常用模型相比，提高了預測的準確性；在實際應用中，將轉化為更好的臨床決策。Eslam等評估基于影像學特征和機器學習提取詳細的冠狀動脈鈣化(coronary artery calcium,CAC)特征發現，該方法獨立于傳統風險因素和Agatston評分，可預測心血管事件。人工智能可以識別出對預后有重要意義的CAC的影像學特征。Eslami等發現基于影像組學特征提取和機器學習的CAC特征可提高預測心血管事件的效能，CAC獨立于傳統風險因素和Agatston評分。Utsunomiya等探討深度學習重建(deep learning reconstruction，DLR)對3.0T非對比增強磁共振冠狀動脈成像(magnetic resonance coronary angiography，MRCA)圖像質量的影響發現，3.0T非對比增強MRCA使用DLR能提供更高的CNR而不降低血管銳度，DLR有助于改善MRCA中冠狀動脈的可視化，實現對心臟的無創檢查。既往研究表明在兒童先天性心臟病患者中使用壓縮感知(compressed sensing,CS)的單次、實時冠狀動脈的靜態間隔單次激發(quiescent-interval slice-selective，QISS)MRA的可行性。CS由于重建時間較慢(每幅圖像約60s),并不適用于在線圖像的重建,深度學習是另一種具有快速重建MR圖像的方法。Evanston等證明深度學習對先天性心臟病患者的加速及單次激發冠狀動脈QISS進行在線圖像重建的可行性。

Koo等利用深度學習從心臟CT掃描中自動分割的左心室心肌與人工分割的數據相當，自動左室分割可縮短心肌壁增厚及左室功能信息獲取時間，提高臨床評價的重現性。Rueckert等提出一種基于機器學習的CMR圖像質量控制與分割流水線，該流水線自動化、快速、準確，將促進大規模CMR人群研究(如英國生物樣本庫)的分析，并使包括心室容積和質量在內的臨床相關表型的自動提取成為可能。彌漫性心肌纖維化是各種慢性心臟疾病的主要征象，可通過CT或MRI的ECV來定量。Varga-Szemes等認為基于人工智能的機器學習可準確估算血細胞比容值(Hct)并計算ECV，從而避免從血液采樣的需要。

新興心血管MRI和CT技術

后處理FT-CMR成像發展迅速。Halfmann等研究FT-CMR應變分析的標準化發現，應變參數之間的差異可通過不同軟件的使用、追蹤的層數及測量的應變參數來解釋，在臨床常規中有效使用FT-CMR之前，需要進一步標準化。FT-CMR所得的成像生物標記物在提高心肌病理改變診斷準確性方面具有很大的潛力，同時可減少有創的診斷檢查的使用。Tantawy等應用FT-CMR評估慢性缺血患者心肌活力的應變分析發現，患者整體周向應變(GCS)及徑向應變(GRS)明顯較對照組減小，FT-CMR在無需額外序列及對比劑情況下可有效地區分慢性缺血患者的存活和非存活心肌。

Diao等采用化學交換飽和轉移(chemical exchange saturation transfer,CEST)MRI鑒別豬的梗死心肌和正常心肌，結果表明CMI組豬的梗死心肌與正常心肌的Cr、ATP及Glu具有統計學差異，而急性心肌梗死(AMI)組僅Cr、ATP具有統計學差異；CEST偽彩圖顯示了較大的異常區域，比LGE和病理識別的MI區域的肌酸濃度更低。CEST成像測量的代謝情況可用于梗死心肌的識別，具有較低肌酸濃度的心肌區域大于證實的梗死心肌區域，再次證明梗死心肌周圍存在損傷或頓抑心肌。CEST MRI為觀察梗死心肌的代謝狀態提供了一種有前景的方法，需要進行更多關于MI患者的研究以驗證其臨床應用。

內臟脂肪組織(visceral adipose tissue,VAT)缺氧與胰島素抵抗和肥胖相關的慢性低度炎癥有關(代謝性炎癥)。Figini等利用血氧水平依賴磁共振成像(blood oxygen level-dependent MRI,BOLD-MRI)評價Zucker糖尿病肥胖大鼠VAT的氧合作用發現，BOLD-MRI可作為評價VAT缺氧和肥胖相關的胰島素抵抗及系統性炎癥的無創檢查工具。T2*BOLD成像是一種評估心肌氧供需平衡及心肌出血的定量MR技術。Chen等的研究表明，T2*BOLD-MRI能準確評估STEMI患者心肌損傷的嚴重程度，同時能鑒別可逆與不可逆的心肌損傷，推薦作為STEMI患者的一線檢查手段。T2*BOLD值增加提示可搶救心肌的病理生理學機制。

CT是TAVR術前患者手術規劃的首選成像方法，而進行TAVR術常是一些存在腎功能損傷的老年人。Hokamp等在60名患者進行TAVR術前，通過光譜探測器計算機斷層掃描(spectral detector computed tomography,SDCT)使對比劑量減少50%。對于存在腎功能受損的患者，應考慮使用SDCT進行TAVR術前檢查。Reddy等研究發現，具有快速kVp轉換的雙能量CTA對冠狀動脈狹窄的檢測具有較高的靈敏度和陰性預測值。Inada等探討快速kVp轉換雙能量CT冠狀動脈成像(dual energy CCTA,DE-CCTA)，運動校正算法-快照凍結(snapshot freeze,SSF)在低能量(50keV)虛擬單色圖像(virtual monochromatic images,VMI)上的應用效果發現，SSF可有效減少運動偽影并改善圖像質量。此外，低能量(50 keV) VMI結合SSF能更有效地控制運動偽影。