Oxygenierungssensitive Herz-MRT mit vasoaktiven Atemmanövern zur nicht-invasiven Beurteilung der koronaren mikrovaskulären Dysfunktion

Mit der oxygenierungssensitiven MRT können wir die myokardiale Oxygenierung im Laufe der Zeit verfolgen, und mit Hilfe von Atemmanövern können wir in die Physiologie eingreifen und daher diesen Test zur Beurteilung der mikrovaskulären Funktion und der allgemeinen koronaren Gefäßfunktion verwenden. Unsere Technik verwendet ein endogenes Kontrastmittel bei Desoxyhämoglobin- und vasoaktiven Atemmanövern anstelle eines pharmakologischen Stressmittels, um Veränderungen zu induzieren, die wir dann zur Beurteilung der koronaren Gefäßfunktion verwenden können. Die nadel- und stressfreie Methode ermöglicht es uns, die Gefäßfunktion bei verschiedenen Erkrankungen zu beurteilen, insbesondere bei Erkrankungen wie Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion und anderen Formen der nicht-koronaren Ischämie.

Dies ermöglicht einen diagnostischen Ansatz, der wichtige klinische Informationen für die Bildgebung von Menschen und für die Beurteilung des Erfolgs therapeutischer Interventionen liefert. Wenn Anfänger diese Technik anwenden, sollten sie darauf achten, das Atemmanöver mit ihren Teilnehmern außerhalb des Scanners zu üben. Außerdem sollte der MRT-Technologe bei der Durchführung der eigentlichen Erfassung das Live-Scan-Fenster und die Atemspur beobachten, um sicherzustellen, dass die Teilnehmer die Hyperventilation und das Atemanhalten genau und angemessen durchführen.

Und jetzt führt Maggie Leo, unsere Cheftechnologin hier am McGill University Health Center, Sie durch das Verfahren. Stellen Sie zunächst sicher, dass jeder Teilnehmer den MRT-Sicherheits- und Kompatibilitätsfragebogen der örtlichen Einrichtung besteht, der Fragen zur medizinischen und chirurgischen Vorgeschichte enthalten sollte. Identifizieren Sie das Vorhandensein eines Implantats, eines Geräts oder eines metallischen Fremdkörpers innerhalb oder an der Operationsstelle des Teilnehmers.

Lassen Sie gegebenenfalls einen Schwangerschaftstest durchführen. Vergewissern Sie sich, dass der Patient 12 Stunden vor der MRT-Untersuchung auf vasoaktive Medikamente und Koffein verzichtet hat. Zeigen Sie dem Teilnehmer das Video mit dem Atemmanöver und führen Sie eine Übungssitzung von 60 Sekunden Hyperventilation durch, gefolgt von einem maximalen freiwilligen Atemanhalten mit jedem Teilnehmer außerhalb des MRT-Scanraums und geben Sie Feedback zur Leistung der Hyperventilation.

Weisen Sie die Teilnehmer an, die Atmung wieder aufzunehmen, wenn sie einen starken Drang dazu verspüren. Erhöhen Sie die Wiederholungs- und Echozeit in der Standard-bSSFP-Sequenz der MRT-Konsole und verringern Sie den Flip-Winkel. Erstellen Sie zwei OS-Serien, eine Baseline mit der Bezeichnung OS-Basis und die kontinuierliche Erfassung, bei der das Atemmanöver ausgeführt wird, die als kontinuierliche OS-Erfassung bezeichnet wird.

Erhöhen Sie in der fortlaufenden Erfassung des Betriebssystems den TE-Wert von eins auf 1,7. Erhöhen Sie die Anzahl der Herzzyklen, bis die Aufnahmezeit fast 4,5 Minuten beträgt. Planen Sie für die Schnittverschreibung in einem systolischen Standbild mit einer Längsachsenansicht.

Verschreiben Sie zwei kurze Achsenschnitte, eine auf mittlerer bis basaler und die andere auf mittlerer bis apikaler ventrikulärer Ebene. Passen Sie die Sequenzparameter nach Bedarf für einen bestimmten Teilnehmer an. Passen Sie den durchschnittlichen Abstand zwischen den Scheiben an die Größe des Herzens des Teilnehmers an und stellen Sie sicher, dass die Scheiben richtig platziert sind.

Passen Sie ggf. das Sichtfeld an, um Wrap-Artefakte zu vermeiden. Bemühen Sie sich, das Sichtfeld zwischen 360 und 400 Millimetern zu halten. Stellen Sie das Shim-Volumen so ein, dass es sowohl in der Ansicht der langen als auch der kurzen Achse eng um die linke Herzkammer liegt.

Für die Sequenzerfassung genehmigen Sie die Sequenz und führen Sie sie während des Atemanhaltens am Ende aus. Stellen Sie sicher, dass diese Baseline-OS-Sequenz basierend auf der Herzfrequenz und dem MRT-Scanner etwa 10 Sekunden dauert. Überprüfen Sie beide Schichten der erfassten Serie und suchen Sie nach Atembewegungen, schlechter Schichtposition oder dem Vorhandensein von Artefakten.

Wenn die Schichtposition zu basal oder zu apikal ist, passen Sie zur Fehlerbehebung die vorgeschriebenen Schichten entsprechend an. Wenn ein Artefakt vorhanden ist, überprüfen Sie die Phase und die Beschichtungsrichtung. Vergrößern Sie dann das Sichtfeld und passen Sie das Shim-Volumen um die linke Herzkammer herum an.

Kopieren Sie für die Sequenzplanung die Slice-Position, und passen Sie die Lautstärke aus dem Betriebssystem-Baseline-Image an, wie zuvor gezeigt. Überprüfen Sie die Bild- und Schichtpositionierung und dann den Aufnahmezyklus. Öffnen Sie ggf. das Livestream-Fenster.

Schließen Sie im Kontrollraum ein Gerät mit der MP3-Datei mit den Atemmanöveranweisungen an den AUX-Eingang an oder legen Sie es über das Mikrofon, das in den MRT-Scanner projiziert wird. Alternativ können Sie den Teilnehmer manuell mit einer Stoppuhr für die Zeitmessung durch das Atemmanöver führen und mündliche Anweisungen über das an das MRT-Lautsprechersystem angeschlossene Mikrofon geben. Drücken Sie gleichzeitig die Wiedergabetaste für die OS-Sequenz mit kontinuierlicher Erfassung auf dem MRT-Scanner für die Sequenzerfassung und drücken Sie die Wiedergabetaste für die Punkt-MP3-Atemanweisungsdatei, wie zuvor gezeigt.

Wenn Sie den Teilnehmer manuell durch die Atemmanöver führen, weisen Sie ihn an, ein- und auszuatmen, dann den Atem 10 Sekunden lang anzuhalten und zu hyperventilieren, sobald er den Metronom-Piepton hört. Benachrichtigen Sie den Teilnehmer zum 55-Sekunden-Zeitpunkt der Hyperventilation, um tief ein- und auszuatmen und den Atem anzuhalten. Überwachen Sie die Leistung des Teilnehmers bei der beschleunigten Hyperventilation durch das Kontrollraumfenster oder die Kamera des MRT-Scanners, um eine angemessene Leistung der tiefen Atmung zu gewährleisten.

Wenn ein Blasebalg verwendet wird, überwachen Sie die Amplitudenspitzen auf dem Atemgating-Viewer. Wenn die Hyperventilation nach der anfänglichen Anleitung nicht ausreichend durchgeführt wird, brechen Sie die Akquisition ab und wiederholen Sie die kontinuierliche Akquisitionssequenz des Betriebssystems. Überwachen Sie kleine Atemzüge, die von den Teilnehmern während des Atemanhaltens gemacht werden, indem Sie die Verfolgung eines Atemgurts auf der MRT-Konsole oder visuell durch das Fenster oder die Kamera überwachen.

Sobald der Teilnehmer am Ende des angehaltenen Atems zu atmen beginnt, beenden Sie die Erfassung. Fragen Sie den Teilnehmer nach Beendigung der Akquisition, ob er irgendwelche Nebenwirkungen verspürt hat, und lassen Sie ihn drei Minuten lang normal atmen. Die globalen B-MORE-Daten wurden visuell und quantitativ dargestellt.

Visuell wurden pixelweise Farbüberlagerungskarten erstellt, um die quantitativen Messungen zur Beurteilung der myokardialen Oxygenierung zu ergänzen. Die Bewertung der myokardialen Oxygenierungsreserve zeigte eine stabile globale myokardiale Oxygenierung bei einem gesunden Probanden. Bei einem Patienten mit einer linksanterioren absteigenden Stenose wurde eine Abnahme der regionalen myokardialen Oxygenierung beobachtet, während bei einem Patienten mit Herzinsuffizienz eine globale Abnahme der myokardialen Oxygenierung beobachtet wurde.

Quantitativ wurden die globalen B-MORE-Werte zwischen gesunden Probanden und Patienten mit obstruktivem Schlafapnoe-Syndrom, koronarer Herzkrankheit, Ischämie ohne obstruktive Koronararterienstenose, Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion und postherzlicher Transplantation verglichen. Um insgesamt eine gute OS-Akquisition zu gewährleisten, gibt es drei Dinge zu beachten. Erstens, dass die Images am Ende des Ablaufs für das Anhalten des Betriebssystems ausgeführt werden.

Zweitens, dass die Bilder selbst frei von Artefakten sind. Und drittens, dass die Technologen im Live-Scanning-Fenster beobachten, um eine genaue und angemessene Leistung der Hyperventilation und des Atemanhaltens zu gewährleisten. Die Ergebnisse der atmungsverstärkten oxygenierungssensitiven MRT können tatsächlich leicht mit anderen Markern aus dem MRT-Scan kombiniert werden, wie z. B. Gewebeeigenschaften und -funktion, und dienen daher als insgesamt sehr leistungsfähiger diagnostischer Test, der kostengünstig, sicher und äußerst wichtig für die klinische Entscheidungsfindung ist.