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Die oxygenierungsempfindliche kardiale Magnetresonanztomographie (OS-CMR) ist ein diagnostisches Verfahren, das die inhärenten paramagnetischen Eigenschaften von Desoxyhämoglobin als endogene Quelle für Gewebekontrastmittel nutzt. In Kombination mit standardisierten vasoaktiven Atemmanövern (Hyperventilation und Apnoe) als potenter nicht-pharmakologischer vasomotorischer Stimulus kann OS-CMR Veränderungen der myokardialen Oxygenierung überwachen. Die Quantifizierung solcher Veränderungen während des Herzzyklus und während vasoaktiver Manöver kann Marker für die koronare makro- und mikrovaskuläre Funktion liefern und dadurch die Notwendigkeit von extrinsischen, intravenösen Kontrastmitteln oder pharmakologischen Stressmitteln umgehen.
OS-CMR nutzt die bekannte Empfindlichkeit von T2*-gewichteten Bildern gegenüber der Sauerstoffversorgung des Blutes. Oxygenierungsempfindliche Bilder können mit jedem kardialen MRT-Scanner unter Verwendung einer modifizierten klinischen Standard-SSFP-Cine-Sequenz (Steady-State Free Präzession) aufgenommen werden, wodurch diese Technik herstellerunabhängig und einfach zu implementieren ist. Als vasoaktives Atemmanöver wenden wir ein 4-minütiges Atemprotokoll mit 120 s freier Atmung, 60 s beschleunigter Hyperventilation an, gefolgt von einem exspiratorischen Atemanhalten von mindestens 30 s. Die regionale und globale Reaktion der Sauerstoffversorgung des Myokardgewebes auf dieses Manöver kann durch die Verfolgung der Signalintensitätsänderung beurteilt werden. Die Veränderung des Atemanhaltens nach Hyperventilation in den ersten 30 Sekunden, die als atmungsinduzierte myokardiale Oxygenierungsreserve (B-MORE) bezeichnet wird, wurde bei gesunden Menschen und verschiedenen Pathologien untersucht. Ein detailliertes Protokoll für die Durchführung von sauerstoffempfindlichen CMR-Scans mit vasoaktiven Manövern wird bereitgestellt.
Wie bei Patienten mit mikrovaskulärer Dysfunktion unter noch unvollständig verstandenen Erkrankungen, wie z. B. induzierbare Ischämie ohne obstruktive Koronararterienstenose (INOCA), Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) oder mikrovaskulärer Dysfunktion nach Herztransplantation, gezeigt wurde, liefert dieser Ansatz einzigartige, klinisch wichtige und ergänzende Informationen über die koronare Gefäßfunktion.