心磁图诊断冠状动脉微血管疾病临床应用专家共识（2025版）
1 MCG诊断CMVD技术概况
1.1 MCG基本原理 心脏电机械偶联的核心是心脏机械收缩前心肌先产生电激动。在这一过程中，心脏复杂的电流网络会在其周围产生微弱的磁场，其强度通常在皮斯特拉(picotesla，pT)量级，仅为地球磁场的百万分之一 ${}^{[16]}$ 。根据Biot-Savart定律，电流元产生的磁感应强度与其大小成正比，因此通过检测心脏周围的磁场分布，可以逆向推导电流元的强度和方向，并结合右手螺旋定则解析电生理传导路径 ${}^{[17]}$ 。
与中心电图(electrocardiography,ECG)不同，MCG能够更精细地反映心脏电活动的空间信
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<EndOfPara>息〔18〕。ECG记录的是心电综合向量,而MCG通过绘制等磁图,可在同一时间点重建多个电流元，从而揭示心肌细胞的多极子电活动。此外，MCG还能检测环状电流产生的磁场，弥补了ECG对环状电流不敏感的局限性,因此在电生理信息获取方面具有显著优势 ${}^{[19]}$。
然而，心脏磁场的微弱性对检测技术提出极高要求。目前，超导量子干涉仪(superconducting quantum interference device,SQUID)是MCG的主流传感器，但其依赖液氦冷却，成本高昂且操作复杂[20]。近年来，非低温磁传感器如光泵磁力计(op-tical pumping magnetometer,OPM)[21]和基于无自旋交换弛豫(spin exchange relaxation free,SERF)的原子磁力计展现更多优势[22](表1)。
表1 两种不同MCG技术的特点对比
|项目|SQUID|OPM| |---|---|---| |技术原理|约瑟夫森结线圈通过的 磁通量|利用光、磁与原子 相互作用| |典型灵敏度|3~5 ft/NHz|10~50 ft/NHz| |工作温度|4.2k|室温下| |测量带宽|10kHz|100Hz| |测量磁场量|矢量|矢量| |探测器结构|磁强计、梯度计|磁强计为主| |工作磁场条件|DC<50uT|DC<100 nT,AC<±5 nT| |磁屏蔽要求|无~中等|高|
注:SQUID:超导量子干涉仪;OPM:光泵磁力计;DC:直流磁场;AC:交流磁场
1.2 MCG技术介绍 心脏磁场的微弱性对检测技术提出极高要求，MCG的检测技术根据传感器类型可分为电磁感应式心磁检测、磁阻式心磁检测、基于SQUID技术的心磁检测、基于SERF原理的心磁检测。目前上市的心磁信号采集设备主要基于SQUID和SERF这两项技术，SQUID是MCG的主流传感器(图1)，但其依赖液氮冷却，成本高昂且操作复杂[20]。然而，随着非低温磁传感器如OPM和SERF原子磁力计的研发应用[21,22]，其表现出更佳的替代潜力，不仅成本更低、易于使用，还可为穿戴MCG设备的研发提供可能[23,24]。
<BeginOfPara>基于SQUID的MCG检测，其器件结构通常由包含一个或两个约瑟夫森结的超导环路构成。一般称前者为射频SQUID，后者为直流SQUID。当穿过SQUID环路的磁通发生变化时，SQUID器件的电感(射频SQUID)或临界电流(直流SQUID)会发生相应的变化，因此可以用射频和直流方法分
 注:MCG:心磁图;SQUID:超导量子干涉仪;SERF:基于无自旋交换弛豫
2 MCG的数据采集和分析
2.1 MCG数据采集流程 由于心磁信号十分微弱，极易受到周围电磁环境干扰和传感器元件性能影响，进行MCG检查前应排查所有可能造成影响检查结果的磁性物品，从而保证心磁信号质量及结果可靠性。
检查前应先移除受检者身上所有电子设备及金属物品,如手机、眼镜、金属首饰、口罩等;体内或体表有金属植入物的患者则可能无法进行MCG检查,包括但不限于假牙、心脏起搏器、钢板、节育环等。
通常MCG的检查时间约为5~10min,受检者在平卧位下进行整个心前区的磁场信号采集，一般探测传感器需置于胸廓上方约1cm处。
采集MCG时，需要实时关注心磁信号质量，正常心磁波形应该呈现类似ECG的稳定性周期性波形，保证至少连续30s的有效信号才能进行可靠的信号处理，否则建议在排查问题后重新采集。具体的异常通常包括:①部分波形形态异常;②整体波形形态异常;③波形振幅异常。
MCG像质量评价主要基于蝴蝶图和等磁图，评估内容包括波形形态、基线噪声、R波峰图像和T
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波峰图像。图像评价主要分为4级，1级图像为优，波形光滑，基线稳定、峰值时刻等磁图居中;2级图像为良，波形光滑，基线相对稳定、峰值时刻等磁图基本居中;3级图像为合格，波形相对光滑，基线相对稳定、伴或不伴峰值时刻等磁图轻度偏移;4级图像为不合格，波形混杂噪声，基线不稳定、伴或不伴峰值时刻等磁图严重偏移。
<EndOfPara>红色,代表磁感线由外向内穿入平面,中心点是磁场强度最大正值处;右上的负磁极呈蓝色,代表磁感线由内向外穿出平面，中心点是磁场强度最大负值处。从正磁极中心指向负磁极中心的连线即为磁场向量(图示白色箭头),磁场角度指磁场向量与水平轴的夹角，我们规定其范围为-180°~+180°，测量方法参见图示直角坐标系。
2.2 MCG数据分析流程 完成检查后即可通过软件进行图像分析，MCG分析与解读的基本流程包括确认患者信息、MCG像解读、定量参数分析、出具检查报告等过程。
伪电流密度图(pseudo-current density map,图3右)是基于电磁场原理和数学模型，由磁场分布反推出的电流密度在心脏中的分布情况，可以与等磁图互相补充，反映该时刻心脏的电活动情况。如图所示，箭头的大小和方向分别反映该位置电流的强度和方向，深红色区域代表电流密度最大的区域，其中最大的箭头被称为主电流。
2.2.1确认患者信息解读MCG前应先明确受检患者的信息，包括患者基本信息、临床情况(如当前临床诊断、危险因素与合并症等)、检查目的、检查时患者状态(如是否进行负荷试验)、检查时间等。
2.2.2 MCG图像解读解读人员应先观察“蝴蝶图”(图2),明确患者的波形特征,然后依次选取感兴趣的波段进行进一步分析(应当至少包括QRS波段与T波段)。对于选定的波段，应全面分析等磁图、伪电流密度图等图像的动态变化过程以及关键时刻点的表现，记录所发现的异常图像表现，综合评估患者是否有CMVD引起的心脏电活动改变。
 注:左图为等磁图，红色部分是正磁极，蓝色部分是负磁极，白色箭头为磁场向量;右图为伪电流密度图，黑色箭头代表电流，最大的黑色箭头为主电流
 图2“蝴蝶图”示例
图3 等磁图与伪电流密度图
对于选定的波段，可连续分析等磁图与伪电流密度图的动态变化过程，QRS波段反映心室除极的电生理过程，T波段反映心室复极的电生理过程。通常情况下，在除极期心磁向量(magnetocardio-graphic vector)会跟随心肌除极顺序呈现有规律的转动，在复极期心磁向量则保持相对稳定不变。典型的正常人群等磁图呈现为两个近似圆形的、对称的磁极，异常的磁场分布常表现为磁场角度和磁极形态的改变，与CMVD引起的心肌缺血或损伤型表现高度相关。
“蝴蝶图”指在一个心动周期内，将所有传感器测得的磁场强度随时间变化的波形曲线绘制在一张图中得到的波谱图，因形似蝴蝶而得名。遵循与ECG相似的命名规则，同样将这些波命名为“P波”、“QRS复合波”、“T波”等。
2.2.3定量参数分析解读人员应对重要的MCG参数进行测量与定量分析，依据定量分析结果给出患者的诊断建议与风险评估。本共识提出对CMVD的临床诊断具有较高价值的参数如下:①从“蝴蝶图”中测量QRS波的振幅和持续时间、ST段信号偏移、QT间期等相关参数;②从等磁图中测量T波的磁场极值比、磁场角度、磁极离散度等参数;③从伪电流密度图中测量主电流角度等参数。
<BeginOfPara>对于每一个选定的时刻，可以绘制磁场强度在胸前区二维平面上的等高线图，即为等磁图(Iso-contour Map,图3左)。如图所示，左下的正磁极呈
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3 MCG诊断CMVD的推荐标准
MCG检查在诊断CMVD方面具有独特优势，为能够进行定性、定位以及定量评估，在分析MCG各项参数时需要从多角度进行综合考虑。Quesada等[27]以CFR<2.0为参考标准，研究MCG用于诊断INOCA,使用4项MCG特征包括:RT夹角、ST段单极磁场模式、ST段动态改变、ST段抬高，使用单个特征异常时具有高敏感度(92%)，使用3个或4个特征异常时具有高特异度(83%和98%);Hanninen等[39]研究发现MCG的多种ST段和T波参数可用于检测心肌缺血，包括T波峰和ST段的振幅和磁场角度、ST段斜率、ST-T段积分等，分析这些参数的最佳心磁探测位置在腹部上方;Morguet等[40]通过MCG参数评估局部心肌活力，最佳的3个参数为R波最大振幅、T波最大振幅、T波最小振幅，该结果与超声心动图、SPECT、PET对心肌疤痕节段的综合评估结果相一致;Ramesh等[41]用MCG评估静息ECG正常的胸痛患者的心肌缺血情况，81.8%的运动负荷试验阳性患者在MCG中出现T波峰磁场角度异常或非偶极分布模式(P<0.001);Park等[42]提出4项MCG参数对心肌缺血患者具有很高的诊断价值，包括T波峰的1/3至T波峰之间的主矢量角度、30ms内矢量角度变化、30ms内磁极距离变化、30ms内磁极强度比变化，且其阴性预测值要远优于ECG(96.2%比53.4%);Wessel等[43]在胸痛患者的随访(中位随访时间6.5年)中发现，MCG参数中QTc间期延长对预测患者的心源性死亡具有显著价值(P<0.05)，低复极储备和QTc延长患者的心源性死亡风险高出9倍以上(P<0.001);Smith等[44]比较MCG和ECG对心室复极离散度的测量，发现MCG测得的QT离散度明显>ECG结果(P<0.00001)，对具有心脏疾病患者的识别能力也明显优于ECG(P<0.017)。经查阅文献，专家共识小组推荐以下MCG参数作为诊断CMVD的特征性指标，见表3。
MCG通过多参数组合分析，能够为CMVD的严重程度评估提供重要依据(图4)。本共识提出的MCG特征性参数组合，旨在为临床实践提供参考，推动MCG在CMVD诊断和治疗中的规范应用。
4 小结
MCG技术作为近年来心血管疾病诊疗领域的新兴技术，其临床价值正随着循证医学证据的积累而日益凸显。本共识基于国内外最新研究进展和专家组的实践经验，系统梳理MCG在技术原理、临
执笔专家组成员:
马健(上海交通大学医学院附属第六人民医院);
马剑英(复旦大学附属中山医院);
田峰(中国人民解放军总医院)
核心专家组成员(按姓氏笔画顺序):
于波(哈尔滨医科大学附属第二医院);
王焱(厦门大学附属心血管病医院);
车文良(同济大学附属第十人民医院);
刘巍(首都医科大学附属北京积水潭医院);
宋现涛(首都医科大学附属北京安贞医院);
陈玉国(山东大学附属齐鲁医院);
周亚峰(苏州大学附属独墅湖医院);
林先和《安徽医科大学第一附属医院);
林逸贤(香港亚洲心脏病中心);
罗建方(广东省人民医院南海医院);
<EndOfPara>姜小飞(珠海市人民医院);
田峰(中国人民解放军总医院) 90 2
随着量子传感技术的突破和便携式MCG设备的研发，该项技术有望向基层医疗机构下沉，最终实现利用MCG进行心血管疾病的广谱筛查和精准防控。让我们携手共进，通过持续的技术创新和严谨的临床验证，使MCG技术真正成为心血管疾病诊疗体系中的重要支柱，为提升全民心血管健康水平做出实质性贡献。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
指导专家组成员:
葛均波(复旦大学附属中山医院);
房建成(北京航空航天大学);
袁祖贻(西安交通大学第一附属医院);
钱菊英(复旦大学附属中山医院);
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窦克非(中国医学科学院阜外医院);
赖珩莉(江西省人民医院);
曾和松(华中科技大学同济医学院附属同济医院)
专家组成员(按姓氏笔画顺序):
于汇民(广东省人民医院南海医院);
王东(滨州医学院附属医院);
王钵(同济大学附属第十人民医院);
王玺(中国人民解放军总医院);
马嘉琪(复旦大学附属中山医院);
邢磊(哈尔滨医科大学附属第二医院);
刘亮(上海交通大学医学院附属第六人民医院);
朱红玲(华中科技大学同济医学院附属同济医院);
郭宜竞(上海交通大学医学院附属第六人民医院);
李海玲(同济大学附属第十人民医院);
李晨光(复旦大学附属中山医院);
李红旗(中国科学技术大学附属第一医院);
何文飞(广东省人民医院南海医院);
沈虹(上海交通大学医学院附属第六人民医院);
张宇杰(上海交通大学医学院附属第六人民医院);
陈茂(四川大学华西医院);
陈章炜(复旦大学附属中山医院);
钟志雄(梅州市人民医院);
钟炜(梅州市人民医院);
侯爱洁（辽宁省人民医院）；
洪芳德(安徽医科大学第一附属医院);
胡奉环(深圳阜外医院);
梁健球(佛山市第二人民医院);
崔建国(滨州医学院附属医院);
臧嘉斌(上海交通大学医学院附属第六人民医院);
蔡新勇(江西省人民医院);
薛强(昆明医科大学附属延安医院)
5 参考文献
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(收稿日期:2025-09-30)
| 项目 | SQUID | OPM |
|---|---|---|
| 技术原理 | 约瑟夫森结线圈通过的 磁通量 | 利用光、磁与原子 相互作用 |
| 典型灵敏度 | 3~5 ft/NHz | 10~50 ft/NHz |
| 工作温度 | 4.2k | 室温下 |
| 测量带宽 | 10kHz | 100Hz |
| 测量磁场量 | 矢量 | 矢量 |
| 探测器结构 | 磁强计、梯度计 | 磁强计为主 |
| 工作磁场条件 | DC<50uT | DC<100 nT,AC<±5 nT |
| 磁屏蔽要求 | 无~中等 | 高 |
| 临床研究 | MCG参数 | 阳性人群 | 对照人群 | 诊断效能 |
|---|---|---|---|---|
| Quesada等 ${}^{[27]}$ | 相对磁场 强度 | CFR≤2 | CFR>2 无症状健康 者 | 准确度=94.8% 敏感度=100% 特异度=93.3% |
| Quesada等 ${}^{[27]}$ | 相对磁场 强度 | 多普勒CFR< 2或温度热稀 释法CFR< 2.5 | 普多勒CFR> 2或温度热 稀释法CFR≥ 2.5 | 准确度=71% 敏感度=71% 特异度=70% |
| Ashokprabnu等 ${}^{[29]}$ | ST段磁极 形态; | 多普勒或温 度热稀释法 | AUC=0.76 | |
| Ashokprabnu等 ${}^{[29]}$ | RT角度; | 度热稀释法 CFR<2 | 度热稀释法 CFR≥2 | 敏感度=75% 特异度=77% |
| Ashokprabnu等 ${}^{[29]}$ | 化 | |||
| Q邻宜等 ${}^{[53]}$ | 磁场角度; | |||
| Q邻宜等 ${}^{[53]}$ | 电流角度; 磁极形态 | UK | UK | UK |
| MCG指标 | 异常标准 | 临床意义 |
|---|---|---|
| QRS波振幅 | ·QRS波振幅较正常值降低>20% | 提示心室除极过程异常，与CMVD导致的心室心肌功能改变有关。 |
| 和持续时间 | ·QRS波持续时间较正常值延长> | 常，与CMVD导致的心室心肌功能改变有关。 |
| 异常(48,45,46) | 10% | |
| T波磁场极值比异常或 | ·T波磁场极值比较正常值升高> | 提示心室整体复极过程异常，常与显著冠状动 |
| 呈单极分 | ·磁场出现单极分布(只有负磁极 | 脉微血管功能异常或代谢紊乱相关。 |
| 布47° | 或只有正极磁) | 谢紊乱相关。 |
| ●T波出现多磁极表现(即正、负磁 | ●T波出现多磁极表现(即正、负磁 | ●T波出现多磁极表现(即正、负磁 |
| T波磁极形 | 极不止一个) | 提示局部心肌代谢或血 流异常,可用于CMVD |
| 态离散[89.40] | T波磁极离散度较正常值升高> 30% | 的定位诊断。 |
| T波磁场角度 | ·T波磁场角度偏离正常范围>10° | 可反映心肌血流灌注不 |
| 度异常或不 | ·T波主电流角度偏离正常范围> | 足引起的电活动紊乱. |
| 稳定[29,41,30,51] | 10° | 对CMVD的鉴别诊断具有重要价值。 |
| ST段信号 | ·相三个通道出现ST段信号偏 | 提示心肌缺血或损伤, |
| 偏移[29,52] | 移>0.3 pT | 是CMVD的重要生理表现。 |
| QT间期延 | ·QT间期(或QTc间期)较正常值 | 反映心肌细胞电活动的 |
| 长或离散度 | ·QT间期离散度(QTd)较正常值 | 异质性改变,提示冠脉 |
| 增加[40,53,54] | 增加>10% | 微循环阻力异常。 |
| 严重程度 | 特征性参数组合 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 轻度(I级) | -QRS波振幅和持续时间异常 -QT间期延长或离散度增加 | 提示早期微血管功能障碍,心肌电活动出现轻微异常,临床症状可能较轻 |
| 中度(II级) | -QRS波振幅和持续时间异常 -QT间期延长或离散度增加 | 提示微血管功能障碍加重,心肌缺血和电活动异 质性改变明显,临床症状较为典型。 |
| 中度(II级) | -QRS波振幅和持续时间异常 -QT间期延长或离散度增加 | 提示微血管功能障碍严重,心肌能量代谢异常, 临床症状显著,可能伴有 心功能下降 |
| 中度(II级) | -T波磁场极值比异常 -T波磁场角度异常或不稳定 | |
| 中度(II级) | -QRS波形异常 -QT间期延长或离散度增加 | 提示微血管功能严重受损,局部心肌代谢或血流 异常显著,电活动传导异常,临床症状严重 |
| 中度(II级) | 极重度(IV级) | -T波磁场角度异常或不稳定 |
| -ST信号偏移 | ||
| -T波磁场极值比异常或呈单 | 常,临床症状严重 |
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引用 / 出处
中国微循环学会心血管代谢与微循环专业委员会. 心磁图诊断冠状动脉微血管疾病临床应用专家共识（2025版）[S/OL]. 2025.