Articolo metodologico
La valutazione della funzione microvascolare mediante risonanza magnetica cardiaca sensibile all'ossigenazione in combinazione con manovre di respirazione vasoattiva è unica nella sua capacità di valutare rapidi cambiamenti dinamici nell'ossigenazione miocardica in vivo e, quindi, può servire come tecnica diagnostica di fondamentale importanza per la funzione vascolare coronarica.
La risonanza magnetica cardiaca sensibile all'ossigenazione (OS-CMR) è una tecnica diagnostica che utilizza le proprietà paramagnetiche intrinseche della deossiemoglobina come fonte endogena di contrasto tissutale. Utilizzato in combinazione con manovre di respirazione vasoattiva standardizzate (iperventilazione e apnea) come potente stimolo vasomotorio non farmacologico, OS-CMR può monitorare i cambiamenti nell'ossigenazione miocardica. La quantificazione di tali cambiamenti durante il ciclo cardiaco e durante le manovre vasoattive può fornire marcatori per la funzione macro e microvascolare coronarica e quindi aggirare la necessità di agenti di contrasto estrinseci, per via endovenosa o farmacologici.
L'OS-CMR utilizza la ben nota sensibilità delle immagini pesate in T2* all'ossigenazione del sangue. Le immagini sensibili all'ossigenazione possono essere acquisite su qualsiasi scanner per risonanza magnetica cardiaca utilizzando una sequenza cine di precessione libera allo stato stazionario (SSFP) standard modificata, rendendo questa tecnica indipendente dal fornitore e facilmente implementabile. Come manovra di respirazione vasoattiva, applichiamo un protocollo di respirazione di 4 minuti di 120 s di respirazione libera, 60 s di iperventilazione a ritmo sostenuto, seguiti da una apnea espiratoria di almeno 30 s. La risposta regionale e globale dell'ossigenazione del tessuto miocardico a questa manovra può essere valutata monitorando la variazione dell'intensità del segnale. La variazione nei primi 30 secondi della apnea post-iperventilazione, denominata riserva di ossigenazione miocardica indotta dalla respirazione (B-MORE) è stata studiata in persone sane e in varie patologie. Viene fornito un protocollo dettagliato per l'esecuzione di scansioni CMR sensibili all'ossigeno con manovre vasoattive.
Come dimostrato in pazienti con disfunzione microvascolare in condizioni ancora non completamente comprese, come l'ischemia inducibile senza stenosi coronarica ostruttiva (INOCA), l'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata (HFpEF) o la disfunzione microvascolare dopo trapianto di cuore, questo approccio fornisce informazioni uniche, clinicamente importanti e complementari sulla funzione vascolare coronarica.
La risonanza magnetica cardiaca sensibile all'ossigenazione (OS-CMR) utilizza le proprietà paramagnetiche intrinseche della deossiemoglobina come fonte endogena di contrasto RM 1,2,3. Utilizzato in combinazione con manovre di respirazione vasoattiva standardizzate (iperventilazione e apnea) come potente stimolo vasomotorio non farmacologico, l'OS-CMR può monitorare i cambiamenti nell'ossigenazione miocardica come marcatore della funzione vascolare, aggirando così la necessità di agenti estrinseci, di contrasto per via endovenosa o di stress farmacologico
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Tutte le scansioni MRI che utilizzano OS-CMR con manovre di respirazione vasoattiva devono essere eseguite in conformità con le linee guida istituzionali locali. Il protocollo descritto di seguito è stato utilizzato in studi approvati da diversi comitati etici istituzionali per la ricerca umana. È stato ottenuto il consenso scritto per tutti i dati e i risultati dei partecipanti umani descritti in questo protocollo e manoscritto.
1. Ampia panoramica
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Interpretariato B-MORE
In studi pubblicati in precedenza che utilizzavano OS-CMR con manovre di respirazione vasoattiva, il B-MORE globale o regionale è stato calcolato confrontando la prima immagine telesistolica della trattenuta con l'immagine telesistolica più vicina a 15 s, 30 s, 45 s, ecc. della apnea. La fase telesistolica del ciclo cardiaco è stata scelta per diversi motivi. L'immagine telesistolica è la fase più consistente identificata tra i lettori: contiene il maggior numero di pixel nel mi.......
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L'aggiunta di un'acquisizione OS-CMR con manovre di respirazione vasoattiva standardizzate a un protocollo di ricerca o di risonanza magnetica clinica già consolidato aggiunge poco tempo alla scansione complessiva. Con questa breve aggiunta, è possibile ottenere informazioni sulla funzione macro e microvascolare sottostante (Figura 2). Un'importante conseguenza della disfunzione endoteliale è l'incapacità del sistema vascolare di rispondere agli stimoli fisiologici, come inizialmente dimostr.......
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MGF è elencato come titolare del brevetto degli Stati Uniti n. 14/419,877: Inducendo e misurando i cambiamenti di ossigenazione miocardica come indicatore per la malattia cardiaca; Brevetto degli Stati Uniti n. 15/483,712: misurazione dei cambiamenti di ossigenazione nei tessuti come marcatore della funzione vascolare; Brevetto degli Stati Uniti n. 10.653.394: Misurazione dei cambiamenti di ossigenazione nei tessuti come marcatore della funzione vascolare - continuazione; e brevetto canadese CA2020/051776: metodo e apparato per la determinazione di biomarcatori della funzione vascolare utilizzando immagini CMR in grassetto. EH è elencato come titolare del brevetto internazionale CA2020/051776: Metodo e apparato per la determinazione di biomarcatori della funzione vascolare utilizzando immagini CMR in grassetto.
Questo documento e la revisione della metodologia sono stati resi possibili dall'intero team del Courtois CMR Research Group presso il McGill University Health Centre. Un ringraziamento speciale alle nostre tecnologhe di risonanza magnetica Maggie Leo e Sylvie Gelineau per la scansione dei nostri partecipanti e il feedback su questo manoscritto.
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Sequenza MRI SSFP bilanciata | Qualsiasi | Per modificare per creare la sequenza OS-CMR | |
| DICOM/ Visualizzatore di immagini | Qualsiasi | Meglio se il visualizzatore ha la capacità di effettuare misurazioni quantitative (ad esempio, il software prototipo Area19) | |
| Scanner per risonanza magnetica | Qualsiasi | 3 Tesla o 1,5 Tesla | |
| Qualsiasi | Impostare a 30 respiri al minuto. Da utilizzare se si comunicano manualmente le istruzioni per la manovra di respirazione ai partecipanti. | ||
| Sistema di altoparlanti | Qualsiasi | Per comunicare le istruzioni sulle manovre di respirazione ai partecipanti tramite | |
| il cronometro | Qualsiasi | Da utilizzare se si comunicano manualmente le istruzioni per le manovre di respirazione ai partecipanti |
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