Artykuł metodologiczny

Szacowanie obustronnej funkcji przedsionków za pomocą śledzenia cech rezonansu magnetycznego układu krążenia u pacjentów z napadowym migotaniem przedsionków

DOI:

10.3791/63598

⸱

20 lipca 2022

 ,  ,  ,  , 
1Radiology Department, China-Japan Union Hospital of Jilin University, 2Cardiology Department, China-Japan Union Hospital of Jilin University

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Funkcja przedsionków jest związana z odkształceniem i szybkością odkształcania. W tym badaniu zastosowano technikę śledzenia cech rezonansu magnetycznego serca (CMR-FT) w celu ilościowego określenia globalnego i segmentowego naprężenia podłużnego lewego i prawego przedsionka oraz szybkości odkształcania u osób z napadowym migotaniem przedsionków.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Migotanie przedsionków (AF) jest najczęstszą formą arytmii. Przebudowa przedsionków jest uważana za najbardziej krytyczny mechanizm obecności i rozwoju migotania przedsionków. Ponadto przebudowa przedsionków może prowadzić do powiększenia i dysfunkcji lewego przedsionka (LA), co skutkuje zakrzepicą i niewydolnością serca. Zmiany funkcjonalne w odkształceniu i szybkości odkształcania lewego przedsionka występują przed zmianami strukturalnymi i są ściśle związane z przebudową strukturalną i zwłóknieniem lewego przedsionka. Parametry te są czułymi biomarkerami funkcji przedsionków. Śledzenie cech rezonansu magnetycznego serca (CMR-FT) to nowatorska, nieinwazyjna technika przetwarzania końcowego, która może ocenić odkształcenie lewego przedsionka i szybkość odkształcania. CMR-FT został wykorzystany w tym badaniu do oceny obustronnego odkształcania przedsionka u osób z napadowym migotaniem przedsionków. Modyfikacje w każdym szczepie segmentowym oceniano za pomocą analizy segmentowej. CMR-FT jest zalecany do nieinwazyjnych ocen w klinicznej ocenie szczepu przedsionków wśród istniejących technik obrazowania szczepów. Co więcej, jest to elastyczny pomiar parametrów o dobrej odtwarzalności, wysokiej rozdzielczości tkanek miękkich i przetwarzaniu końcowym opartym na standardowych obrazach długoosiowych o zrównoważonej stabilnej precyzji w stanie ustalonym (bSSFP) bez konieczności akwizycji nowej sekwencji.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Migotanie przedsionków (AF) jest najczęstszą tachyarytmią, a jej częstość występowania wzrasta wraz z wiekiem1. Według badań, przebudowa przedsionków jest ściśle związana z rozwojem migotania przedsionków i może nasilać efekt kardiomiopatii przedsionkowej2. Funkcja lewego przedsionka (LA) jest kluczowym wskaźnikiem i biomarkerem subklinicznych zaburzeń serca3. Funkcja LA może zapewnić istotną wartość diagnostyczną odzwierciedlającą dysfunkcję rozkurczową4 oraz określić początek, przebieg i rokowanie migotania przedsionków (AF)5.

Funkcję przedsionkową można podzielić na funkcje zbiornika, przewodu i pompy wspomagającej, odpowiadające skurczowi komorowemu, wczesnemu rozkurczowi i późnemu rozkurczowi. Funkcja zbiornika odpowiada przedsionkowi odbierającemu przepływ krwi z żyły płucnej do maksymalnej objętości, gdy komora jest w skurczu3. Podczas wczesnego rozkurczu komory zastawka przedsionkowo-komorowa otwiera się, dzięki czemu przedsionek może służyć jako kanał przepływu krwi z przedsionków do komory3. Po wejściu do późnego rozkurczu, przedsionek agresywnie kurczy się podczas fazy pompy wspomagającej, aby zakończyć napełnianie komór3. Nieregularna morfologia i funkcja komór może bezpośrednio powodować zmiany w krążeniu przedsionkowym. Ocena zmian w tej funkcji jest niezbędna do zrozumienia mechanizmu fizjologii i hemodynamiki całego serca. Ponadto powiększenie lewego przedsionka wiąże się ze złym rokowaniem w przypadku różnych chorób sercowo-naczyniowych6. Markery morfologiczne są mniej wrażliwe na dysfunkcję komór i przedsionków niż wskaźniki obciążenia funkcjonalnego. Wcześniejsze badania wykazały, że zmiany w odkształceniu i szybkości odkształcenia lewego przedsionka zachodzą przed zmianami strukturalnymi, ściśle związanymi z przebudową strukturalną i zwłóknieniem mięśnia sercowego w lewym przedsionku7,8.

Wczesne oceny szczepu przedsionków opierały się głównie na echokardiograficznym śledzeniu plamek9,10. Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego serca (CMR) może zapewnić lepszą rozdzielczość przestrzenną, kontrast tkankowy i bardziej precyzyjne odwzorowanie obwodu ściany przedsionka. Śledzenie cech rezonansu magnetycznego serca (CMR-FT) zostało wykorzystane do oceny obciążenia komór, a następnie zostało zastosowane do atrium3. Metoda ta stała się bardziej rozpowszechniona w monitorowaniu funkcji przedsionków. Badania wykazały, że funkcja lewego przedsionka jest niezależnym czynnikiem prognostycznym migotania przedsionków (AF), udaru mózgu i nawrotu migotania przedsionków po ablacji prądem o częstotliwości radiowej10,11,12,13,14,15. Podczas gdy ocena odkształcenia prawego przedsionka (RA) za pomocą rezonansu magnetycznego jest rzadkością, Esra i wsp. ujawnili, że funkcja zbiornika RA i pompy wspomagającej jest znacznie zmniejszona u osób z regularnym trzepotaniem przedsionków i migotaniem przedsionków (AF)16. Ponadto segmentowa analiza odkształceń może pomóc w badaniu zmian w regionalnej funkcji lub przebudowie przedsionków. Niniejsze badanie dostarcza technicznego protokołu dla CMR-FT lewego i prawego przedsionka oraz segmentowego odkształcenia i szybkości odkształcania.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta procedura badawcza ściśle przestrzega zasad ustalonych przez komisję etyki badań na ludziach Chińsko-Japońskiego Szpitala Związkowego Uniwersytetu Jilin (nr 2021092704). Przed ablacją prądem o częstotliwości radiowej CMR był wymagany u wszystkich pacjentów z migotaniem przedsionków. W związku z tym nasze badanie nie stanowiło coraz większego obciążenia dla pacjentów. Dodano prawokomorowe dwukomorowe sekwencje cine bSSFP, które wydłużyły czas każdego badania o 2 min. Przed badaniem uzyskano pisemną świadomą zgodę od każdego z uczestników. Pacjenci, którzy odmówili dalszej sekwencji, zostali wyeliminowani z eksperymentu. Wykluczono również pacjentów ze słabą jakością obrazu lub migotaniem przedsionków (AF) podczas badania.

1. Przygotowanie przed skanowaniem

  1. Sprawdź informacje o pacjencie: Tętno, ciśnienie krwi, waga i wzrost pacjentów zostały dokładnie zmierzone. Lekarz dyżurny formułuje sekwencję wprowadzającą na podstawie wywiadu zdrowotnego i innych badań uzupełniających oraz potwierdza szybkie korekty analizy w oparciu o rzeczywiste okoliczności.
  2. Wykluczenie pacjentów z przeciwwskazaniami do rezonansu magnetycznego, w tym niewydolność nerek z eGFR ≤ 30 ml/min/1,73 m2, elektroniczne urządzenia do implantacji serca, wszczepione urządzenia metalowe, elektroniczne implanty ślimakowe itp.
  3. Ułóż pacjenta w pozycji leżącej na plecach z głową do góry i rękami po bokach. Ze względu na długość badania nie należy podnosić kończyny górnej ponad głowę.
  4. Oczyść skórę i umieść elektrody zgodnie z instrukcjami producenta. Upewnij się, że niemetalowe elektrody elektrokardiogramu są prawidłowo umieszczone na powierzchni przedniej ściany klatki piersiowej, aby uzyskać precyzyjne bramkowanie elektrokardiogramu. Dokładna fala R jest wymagana do redukcji artefaktów CMR.
    UWAGA: Po podłączeniu elektrod elektrokardiogramu elektrokardiogram pacjenta jest wyświetlany na komputerze w czasie rzeczywistym w celu zmierzenia załamka R. Zmień położenie elektrod na klatce piersiowej pacjenta, jeśli załamek R nie jest wystarczająco wyraźny.
  5. Umieść 16-kanałową cewkę serca równo z górną krawędzią łopatki. Upewnij się, że cewka jest w jednej linii z sercem i umieszczona po lewej stronie.
  6. Poproś pacjentów, aby wstrzymali oddech pod koniec wydechu i poproście ich, aby utrzymywali tę samą amplitudę ruchu oddechu, aby zapewnić spójność pozycji skanowania. Czas wstrzymania oddechu wynosił 10-18 s. Pacjentom zapewniono wystarczającą ilość czasu na trening oddechowy. W trakcie badania odnotowano tętno i czas wstrzymywania oddechu.

2. Skanowanie CMR

  1. Użyj metody lokalizacji trójpłaszczyznowej, aby zlokalizować obrazy filmowe o długiej osi [dwukomorowe, trzykomorowe i czterokomorowe widoki lewej komory (LV)] i krótkiej osi komory (tj. obejmujące całą LV). Zobacz Rysunek 1 dla procesu pozycjonowania.
    1. Zdobądź ortogonalne lokalizatory wielowarstwowe w przekrojach poprzecznych, strzałkowych i czołowych serca (Rysunek 1A).
    2. Uzyskaj lokalizator dwukomorowy, wybierając poprzeczny wycinek na środku komory z obrazów poprzecznych. Ustaw wycinek pionowo na obrazie poprzecznym, równolegle do przegrody i przez wierzchołek lewej wysokości (Rysunek 1B).
    3. Zdobądź lokalizator czterokomorowy, umieszczając plasterek pionowo na lokalizatorze dwukomorowym przez wierzchołek serca i środek zastawki mitralnej (Rysunek 1C).
    4. Zdobądź lokalizator krótkiej osi, ustawiając plasterek pionowo na lokalizatorach czterokomorowych i dwukomorowych. Wycinek ten powinien być prostopadły do przegrody na lokalizatorze czterokomorowym i pod kątem prostym do osi długiej na lokalizatorze dwukomorowym (Rysunek 1D).
  2. Na podstawie powyższych lokalizatorów wygeneruj następujące widoki standardowe.
    1. Uzyskaj widok z czterech komór. Plasterek (linia pozycjonująca) pojawi się automatycznie, a następnie umieść plasterek przez środek LV i pionowo na przegrodzie na lokalizatorze krótkiej osi. Umieść plasterek przez wierzchołek serca i dopasuj do środka zastawki mitralnej na dwukomorowym lokalizatorze, aby uzyskać widok czterokomorowy. Kliknij na Apply aby uzyskać widok czterokomorowy (Rysunek 1E).
    2. Uzyskaj widok dwukomorowy. Na lokalizatorach o krótkiej osi umieść plaster równolegle do przegrody i dostosuj go do środka LV. W widoku czterokomorowym umieść plaster równolegle do przegrody i przez wierzchołek LV (Rysunek 1F).
    3. Uzyskaj widok trójkomorowy: Umieść wycinek przez środek aorty i lewy przedsionek na lokalizatorach o krótkiej osi. Upewnij się, że wycinek przechodzi przez wierzchołek LV w widoku czterokomorowym ( Rysunek 1G).
    4. Uzyskiwanie widoków z krótkiej osi. Umieść plastry pionowo na przegrodzie i równolegle do pierścienia mitralnego w widoku czterokomorowym. Następnie ułóż plastry pionowo na linii połączenia między wierzchołkiem lewej wysokości a środkiem pierścienia mitralnego na widoku dwukomorowym (Rysunek 1H).
  3. Uzyskaj dwukomorowy widok prawej komory (RV), ustawiając plaster równolegle do przegrody i przesuwając plaster do środka RV w widoku krótkiej osi. Umieść plasterek równolegle do przegrody w widoku czterokomorowym, a następnie przesuń plasterek do środka RV. Nie tnij LV na części (Rysunek 1I).
  4. Uzyskaj sekwencje CMR cine dwu- i czterokomorowych widoków lewej i prawej komory, trzykomorowego widoku lewej komory i widoku krótkiej osi lewej komory za pomocą retrospektywnej sekwencji bSSFP bramkowanej EKG na skanerze MR 3.0-T.
    1. Użyj głównych ustawień parametrów w następujący sposób: matryca = 192 x 192, pole widzenia (FOV) = 340 mm x 340 mm, czas powtarzania (TR) = 3,0 ms, czas echa (TE) = 1,7 ms, kąt odwrócenia (FA) = 45°-55°, rozdzielczość czasowa = 30-55 ms, grubość warstwy = 8 mm i przerwa warstwy = 2 mm.
      UWAGA: Wszyscy pacjenci powinni być w rytmie zatokowym podczas obrazowania CMR.

3. Analiza funkcji komór i przedsionków

  1. Analiza funkcji komór
    1. Kliknij PACS, a następnie wprowadź identyfikator pacjenta i użyj opcji Wyszukaj bieżącego pacjenta, aby znaleźć obrazy. Następnie kliknij Pobierz, aby przenieść obrazy do stacji roboczej przetwarzania sercowo-naczyniowego. Użyj modułu Funkcja wielopłaszczyznowa (analiza funkcji komorowych z wielopłaszczyznową), aby przeanalizować funkcję komór.
    2. Wybierz kąt krótkiej osi komory i kliknij przycisk Wykryj kontury LV/RV w fazach ED/ES.
      UWAGA: Kontury komór końcowoskurczowych (ED) i końcoworozkurczowych (ES), wsierdzia i nasierdzia znajdują się we wszystkich warstwach i są śledzone automatycznie. W jamie lewej komory znajduje się komorowy przewód odpływowy. Jeśli automatyczna identyfikacja nie jest dokładna, należy ją dostosować ręcznie. Stacja robocza do przetwarzania końcowego układu sercowo-naczyniowego automatycznie oblicza frakcję wyrzutową lewej komory (LVEF), końcowo-rozkurczową objętość lewej komory (LVEDV), końcowo-skurczową objętość lewej komory (LVESV), wskaźnik objętości końcowo-rozkurczowej lewej komory (LVEDVI), wskaźnik objętości końcowo-skurczowej lewej komory (LVESVI), frakcję wyrzutową prawej komory (RVEF), objętość końcoworozkurczową prawej komory (RVEDV), objętość końcowoskurczową prawej komory (RVESV), objętość końcowo-rozkurczową prawej komory wskaźnik (RVEDVI) i wskaźnik objętości końcowoskurczowej prawej komory (RVESVI).
  2. Analiza funkcji lewego przedsionka
    1. Użyj modułu Tissue Tracking (Feature Tracking) do pomiaru objętości LA i szczepów w cztero-, trzy- i dwukomorowych obrazach CMR LV.
    2. Ręcznie obrysuj brzegi lewego przedsionka wsierdziowego i nasierdziowego (LA) na końcu skurczu i rozkurczu lewego przedsionka (Ryc. 2).
    3. Wyklucz żyły płucne i uszek lewego przedsionka z zarysu LA.
    4. Po zakończeniu konturowania upewnij się, że seria ROI (wyboru numeru segmentu) jest pokazana jako 6 (cztero- i dwukomorowe obrazy CMR LV są podzielone na sześć segmentów).
    5. Kliknij przycisk Wykonaj analizę odkształceń, aby oprogramowanie automatycznie śledziło piksele na ekranie podczas całego cyklu pracy serca (25 klatek/cykl pracy serca).
    6. Upewnij się, że oprogramowanie automatycznie oblicza krzywe objętości/czasu lewego przedsionka, odkształcenie globalne i segmentowe oraz szybkość odkształcania.
    7. Użyj krzywych objętość/czas, aby uzyskać maksymalną objętość lewego przedsionka (LAVmax), aktywną objętość przedskurczową lewego przedsionka we wczesnym rozkurczu lewej komory (LAVpre-A) oraz minimalną objętość lewego przedsionka (LAVmin). Oblicz całkowite, pasywne i aktywne frakcje opróżniania LA (EF) w następujący sposób19:
      figure-protocol-1
      figure-protocol-2
      figure-protocol-3
    8. Uzyskaj szczytowe globalne odkształcenie podłużne w skurczu (Sls) i odkształceniu aktywnym (Sla) z krzywej odkształcenia lewego przedsionka (Rysunek 2) i oblicz różnicę między Sls i Sla jako odkształcenie pasywne (Sle)19.
    9. Uzyskaj szczytową szybkość odkształcania lewego przedsionka w skurczu lewej komory (SRs) (pierwsza dodatnia wartość szczytowa fali na krzywej), szczytową szybkość odkształcenia we wczesnym rozkurczu lewej komory (SRe) (pierwsza ujemna wartość szczytowa fali na krzywej) oraz szczytową szybkość odkształcenia w późnym rozkurczu lewej komory () (drugi ujemny szczyt fali na krzywej) z krzywej szybkości odkształcania19 (Rysunek 2).
  3. Analiza funkcji prawego przedsionka
    1. Uzyskaj odpowiednie objętości i szczepy przedsionków za pomocą modułu Tissue Tracking (Feature Tracking) z cztero- i dwukomorowymi obrazami CMR RV cine.
    2. Ręcznie obrysuj granice prawego przedsionka wsierdzia i nasierdzia (RA) na końcu skurczu i rozkurczu prawego przedsionka (Ryc. 3).
    3. Wykluczyć żyłę główną i uszek prawego przedsionka z zarysu RZS.
    4. Kolejne kroki były takie same jak kroki 3.2.4 i 3.2.6.
    5. Uzyskaj parametry funkcjonalne prawego przedsionka, wykonując kroki 3.2.3 i 3.2.5.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Od lipca 2020 do sierpnia 2021 przebadano 243 osoby poddawane skanom MRI w naszym szpitalu, a ostatecznie zrekrutowano do tego badania 71 pacjentów z migotaniem przedsionków, którzy przeszli obrazowanie CMR. Pacjenci zostali wykluczeni na podstawie następujących kryteriów: kardiomiopatia nieniedokrwienna potwierdzona badaniem CMR, taka jak kardiomiopatia przerostowa, kardiomiopatia rozstrzeniowa i amyloidoza mięśnia sercowego (n = 11); zawał mięśnia sercowego (n = 8); niekwalifikowana jakość obrazu ze względu na poważne artefakty CMR na kliszy (n = 2); Uporczywe migotanie przedsionków (n = 23) i AF podczas CMR (n = 6). Ostatecznie do badania wybrano 21 pacjentów z napadowym migotaniem przedsionków, u których wykonano rezonans magnetyczny z rytmem zatokowym. Grupę kontrolną stanowiło 19 osób w tym samym wieku i płci z prawidłowym CMR. Tabela 1 podsumowuje wyjściowe informacje demograficzne dotyczące napadowego migotania przedsionków i osób z grupy kontrolnej.

Wszystkie obrazy CMR zostały przesłane do stacji roboczej kardiologii w celu analizy przez dwóch radiologów z ponad 5-letnim doświadczeniem w post-processingu. Dwaj radiolodzy uśrednili dane i ponownie je zmierzyli w przypadkach ze znacznymi różnicami. Oprócz standardowych charakterystyk funkcji lewej i prawej komory, zbadano parametry funkcji lewego i prawego przedsionka. Parametry odkształcenia przedsionków obejmowały odkształcenie podłużne i szybkość odkształcenia fazy zbiornika, przewodu i pompy wspomagającej (Rysunek 2 i Rysunek 3). Przeprowadziliśmy segmentową (6-segmentową) analizę parametrów odkształcenia na widokach cztero- i dwukomorowych, oprócz globalnego odkształcenia podłużnego, w celu oceny wpływu AF na odkształcenie podłużne przedsionków w różnych segmentach. Wyniki pokazały, że globalne odkształcenie podłużne lewego i prawego przedsionka podczas fazy zbiornikowej grupy AF było znacznie niższe niż w grupie kontrolnej (Ryc. 4). W widokach cztero- i dwukomorowych odkształcenie podłużne każdego segmentu lewego przedsionka podczas fazy zbiornikowej było znacznie niższe niż w grupie kontrolnej (Rysunek 5).

figure-results-1
Rysunek 1: Ilustracja lokalizacji trójpłaszczyznowej. (A) Ortogonalne lokalizatory wielowarstwowe; (B) Pozycjonowanie i lokalizator dwukomorowy; (C) Lokalizator pozycjonujący i czterokomorowy; (D) Położenie warstwy i lokalizator krótkiej osi; (E) Pozycjonowanie i widok czterokomorowy; (F) Pozycjonowanie i widok dwukomorowy; (G) Pozycjonowanie i widok trzykomorowy; (H) Umiejscowienie i widok w krótkiej osi; (I) Umiejscowienie i dwukomorowy widok prawej komory. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 2: Pomiary podłużnego odkształcenia i szybkości odkształcenia lewego przedsionka za pomocą funkcji CMR na podstawie cztero-, trzy- i dwukomorowych obrazów CMR. (A-F) Śledzenie granic wsierdzia i nasierdzia lewego przedsionka na końcu rozkurczu i skurczu na podstawie cztero-, trzy- i dwukomorowych obrazów CMR. (G-H) Krzywe odkształcenia i szybkości odkształcania lewego przedsionka reprezentują trzy funkcje LA: funkcję rezerwuaru przedsionkowego (Sls: szczytowe globalne odkształcenie podłużne w skurczu; SRs: szybkość odkształcenia w skurczu), funkcja przewodu (Sle: odkształcenie pasywne; SRe: wczesna rozkurczowa szybkość odkształcenia przedsionków), funkcja pompy wspomagającej (Sla: szczep aktywny; : późna szybkość rozkurczowego odkształcenia przedsionków). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rysunek 3: Pomiary podłużnego odkształcenia i szybkości odkształcenia prawego przedsionka za pomocą funkcji CMR na podstawie cztero- i dwukomorowych obrazów CMR. (A-D) Śledzenie granic wsierdzia i nasierdzia prawego przedsionka na końcu rozkurczu i skurczu na podstawie cztero- i dwukomorowych obrazów CMR. (E-F) Krzywe odkształcenia i szybkości odkształcania prawego przedsionka reprezentują trzy funkcje RA: funkcję rezerwuaru przedsionkowego (Sls: szczytowe globalne odkształcenie podłużne w skurczu; SRs: szybkość odkształcenia w skurczu), funkcja przewodu (Sle: odkształcenie pasywne; SRe: wczesna rozkurczowa szybkość odkształcenia przedsionków), funkcja pompy wspomagającej (Sla: szczep aktywny; : późna szybkość rozkurczowego odkształcenia przedsionków). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-4
Rysunek 4: Porównanie globalnego odkształcenia podłużnego lewego i prawego przedsionka w grupie AF i grupie kontrolnej podczas fazy zbiornikowej. (A) Globalne odkształcenie podłużne lewego przedsionka podczas fazy zbiornikowej grupy AF było znacznie niższe niż w grupie kontrolnej (53,17% vs 33,59%, P < 0,05). (B) Globalne odkształcenie podłużne prawego przedsionka podczas fazy zbiornikowej w grupie AF było istotnie niższe niż w grupie kontrolnej (49,99% vs 38,08%, P < 0,05). AF: migotanie przedsionków. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-5
Rysunek 5: Porównanie podłużnych odkształceń lewego przedsionka w widoku cztero- i dwukomorowym z sześcioma segmentami. (A) Odkształcenia podłużne w widoku czterokomorowym lewego przedsionka z sześcioma segmentami podczas fazy zbiornikowej były znacznie niższe niż w grupie kontrolnej. (B) Odkształcenia podłużne w widoku dwukomorowym lewego przedsionka z sześcioma segmentami w fazie zbiornikowej były znacznie niższe niż w grupie kontrolnej w fazie zbiornikowej. AF = migotanie przedsionków. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Tabela 1: Informacje podstawowe dla grupy AF i kontrolnej. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Śledzenie cech rezonansu magnetycznego serca (CMR-FT) jest najczęściej wykorzystywaną technologią MR do analizy obciążenia mięśnia sercowego, ponieważ jest szybkie, proste i wydajne. Mierząc przemieszczenie i prędkość przemieszczenia między dwoma miejscami serca, szybkość odkształcania uzyskana przez CMR-FT może być wykorzystana do określenia funkcji przedsionków. Szczep jest przedstawiany w procentach, wskazując proporcjonalną krzywiznę mięśnia sercowego18.

Odkształcenie odzwierciedla zdolność mięśnia sercowego do odkształcania, podczas gdy odkształcanie się szybkości odkształcania mięśnia sercowego. Krzywa naprężenia szybko rozszerzała się podczas skurczu komorowego, aby osiągnąć szczyt, co oznacza maksymalne zniekształcenie mięśnia sercowego podczas rozkurczu przedsionków. Ze względu na rozszerzanie się mięśnia sercowego przedsionków, krzywa szybkości odkształcania wygenerowała falę dodatnią. W tym czasie zadaniem przedsionka jest utrzymanie powrotnego przepływu krwi, co wskazuje na rozkurczową funkcję przedsionka. Następnie zastawki mitralne lub trójdzielne otworzyły się we wczesnym rozkurczu komory, a krew szybko napłynęła do komory. W tym czasie objętość przedsionków i deformacja mięśnia sercowego zmniejszyły się, a krzywa odkształcenia szybko spadła, aby wejść w fazę plateau. Krzywa szybkości odkształcania wygenerowała pierwszą falę ujemną, a przedsionek służył jako droga przepływu krwi żylnej do komory. Przedsionek jest zwężony, aby pompować krew do komory podczas późnego rozkurczu komory, a włókna mięśnia sercowego są obkurczone. Deformacja mięśnia sercowego krzywej szybkości odkształcania zmniejszyła się do poziomu wyjściowego i rozwinęła się druga fala ujemna. Pod koniec tej fazy kubatura atrium została zmniejszona do minimalnego poziomu19,20.

Niedawno potwierdzono, że czynność przedsionków jest niezależnym predyktorem migotania przedsionków, udaru mózgu i nawrotu migotania przedsionków po ablacji 10,11,12,13,14,15. W bezobjawowej grupie wieloetnicznej Habibi i wsp. odkryli, że większe objętości LA oraz zmniejszone bierne i całkowite frakcje opróżniające LA są skorelowane z wyższym ryzykiem wystąpienia AF21 o nowym początku. Badanie wykazało, że cechy wolumetryczne i funkcjonalne LA są niezależnie związane z występowaniem migotania przedsionków u starszych pacjentów z czynnikami ryzyka udarumózgu 22. Habibi i wsp. odkryli, że przedoperacyjny szczep LA jest niższy u pacjentów z nawrotem po ablacji3. Co więcej, Inoue i wsp. zbadali również wyjściowy MR 169 pacjentów z migotaniem przedsionków, którzy przeszli ablację prądem o częstotliwości radiowej i odkryli, że historia udaru/przemijającego epizodu niedokrwiennego była związana z poważnie upośledzoną funkcją rezerwuaru LA7. Nawet u pacjentów z niskimi wynikami CHADS2 zmniejszony szczep LA jest nadal potencjalnie czułym markerem zwiększonego ryzyka udaru mózgu lub przemijającego ataku niedokrwiennego15.

Wyniki te są zgodne z naszymi ustaleniami, że szczep w LA i RZS jest zmniejszony u pacjentów z migotaniem przedsionków. U pacjentów z migotaniem przedsionków napięcie w każdym segmencie przedsionka jest zmniejszone, co pokazuje, że wszystkie segmenty są zaangażowane w przebudowę przedsionków. Potrzebne są dalsze badania, aby ustalić, czy rozkład obciążenia w przedsionku różni się u pacjentów z różnymi chorobami serca. W ramach przygotowań do badania CMR należy zwrócić szczególną uwagę na trening oddechowy pacjenta. Ponieważ obrazy są wykonywane pod koniec fazy wydechowej, należy użyć tego samego zakresu oddechów, aby zapewnić prawidłowe umiejscowienie. Przed badaniem pacjent powinien być ustawiony w odpowiedniej pozycji, aby uniknąć zmiany pozycji z powodu przemieszczenia.

Podczas badania CMR należy unikać artefaktów związanych z ruchem i podatnością, ponieważ artefakty prowadzące do niejasnych granic łatwo wpływają na ścianę przedsionka. W szczególności artefakty podatności powinny być starannie brane pod uwagę podczas badania artefaktów komorowych i przedsionkowych (szczególnie w przypadku 3,0T MR). Kontrolowanie tętna i rytmu pacjenta jest również niezbędne, ponieważ nieprawidłowy rytm uniemożliwi dostępność wartości odkształcenia. Wprowadziliśmy sekwencję cine w prawej komorze dwukomorowej, aby poprawić dokładność analizy funkcjonalnej prawego przedsionka, ponieważ konieczna była analiza funkcji obu przedsionków. Jest to szczególny aspekt obecnej metodologii w porównaniu ze zwykłymi skanami. Wsierdzie i nasierdzie rozkurczu i skurczu przedsionków muszą być ręcznie odgraniczone podczas badania szczepu przedsionków. W tym momencie należy zwrócić uwagę na wybór odpowiedniej fazy i upewnić się, że uszek przedsionka jest wyłączony z konturu przedsionka. Operator musi oszacować koniec rozkurczu przedsionków na podstawie doświadczenia, a spośród 25 ramek cyklu pracy serca należy wybrać fazę o największej objętości przedsionków. Aby uzyskać średnią wartość, należy przeprowadzić dwa obliczenia. Rozgraniczenie wsierdzia i nasierdzia należy wykonać ponownie, jeśli zaobserwuje się znaczną rozbieżność między nimi.

Echokardiograficzne śledzenie plamek, znakowanie rezonansem magnetycznym i CMR-FT są powszechnymi podejściami do szczepów. Koncepcje echokardiograficznego śledzenia plamek są podobne do tych stosowanych w technologii CMR-FT. Niemniej jednak skuteczność tej techniki wymaga poprawy ze względu na ograniczenia, takie jak niska rozdzielczość przestrzenna, słabe okno akustyczne ultradźwięków i odtwarzalność23. Złotym standardem w przypadku szczepu mięśnia sercowego jest procedura znakowania MR, która jest wysoce wiarygodna. Jednak pozyskiwanie zdjęć i obróbka końcowa to trudne i czasochłonne procesy. Ponieważ ściana przedsionka jest cienka, podejście to nie jest obecnie stosowane w analizie odkształceń przedsionków. Dodatkowe sekwencje nie są wymagane do opracowania technologii CMR-FT. Dzięki obrazom filmowym o wysokiej rozdzielczości przestrzennej i prostym procesom przetwarzania końcowego można go wykorzystać do oceny globalnych i segmentowych szczepów mięśnia sercowego24. Ponadto badania wykazały, że parametry szczepu rejestrowane przez CMR-FT są zgodne z MR Tagging, potwierdzając niezawodność technologii CMR-FT23,24. Ponadto obecnie dostępny jest szereg narzędzi do post-processingu CMR-FT. W rezultacie, dane dotyczące szczepów mogą się znacznie różnić między badaniami ze względu na brak spójnego wzorca referencyjnego. Wymagane są dodatkowe badania na dużych próbach, wieloośrodkowe i zaktualizowane oprogramowanie do przetwarzania końcowego, aby zapewnić odpowiedni standard odniesienia.

Obecnie technologia CMR-FT jest wykorzystywana w badaniach funkcji przedsionków. Badania mechanistyczne są pilnie potrzebne, aby poszerzyć naszą wiedzę na temat kardiomiopatii przedsionkowej w praktyce klinicznej. W związku z tym odkształcenie/szybkość odkształcenia przedsionków jako biomarker obrazowania przedsionków będzie odgrywać kluczową rolę w przewidywaniu, diagnozowaniu i ocenie prognostycznej migotania przedsionków (AF).

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają do zadeklarowania konfliktu interesów.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nie dotyczy.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Obrazowanie układu sercowo-naczyniowego kołaCVI42
MAGNETOM Spectra 3.0TSiemens
(Kanada)

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Habibi, M., et al. MD1 Short- and long-term associations of atrial fibrillation catheter ablation with left atrial structure and function: A cardiac magnetic resonance study. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 32 (2), 316-324 (2021).
  2. Tsang, T. S., Barnes, M. E., Gersh, B. J., Bailey, K. R., Seward, J. B. Left atrial volume as a morphophysiologic expression of left ventricular diastolic dysfunction and relation to cardiovascular risk burden. American Journal of Cardiology. 90 (12), 1284-1289 (2002).
  3. Inoue, Y. Y., et al. Quantitative tissue-tracking cardiac magnetic resonance (CMR) of left atrial deformation and the risk of stroke in patients with atrial fibrillation. Journal of the American Heart Association. 4 (4), 001844(2015).
  4. Singh, A., Addetia, K., Maffessanti, F., Mor-Avi, V., Lang, R. M. LA strain for categorization of LV diastolic dysfunction. JACC Cardiovascular Imaging. 10 (7), 735-743 (2017).
  5. Rodriguez, C. J., et al. Atrial fibrillation incidence and risk factors in relation to race-ethnicity and the population attributable fraction of atrial fibrillation risk factors: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis. Annals of Epidemiology. 25 (2), 71-76 (2015).
  6. Burstein, B., Nattel, S. Atrial fibrosis: mechanisms and clinical relevance in atrial fibrillation. Journal of the American College Cardiology. 51 (8), 802-809 (2008).
  7. Douglas, P. S. The left atrium-a biomarker of chronic diastolic dysfunction and cardiovascular disease risk. Journal of the American College Cardiology. 42 (7), 1206-1207 (2003).
  8. Rosenberg, M. A., Manning, W. J. Diastolic dysfunction and risk of atrial fibrillation: a mechanistic appraisal. Circulation. 126 (19), 2353-2362 (2012).
  9. Schaaf, M., et al. Left atrial remodelling assessed by 2D and 3D echocardiography identifies paroxysmal atrial fibrillation. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 18 (1), 46-53 (2017).
  10. Sarvari, S. I., et al. Strain echocardiographic assessment of left atrial function predicts recurrence of atrial fibrillation. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 17 (6), 660-667 (2016).
  11. Hubert, A., et al. Atrial function is altered in lone paroxysmal atrial fibrillation in male endurance veteran athletes. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 19 (2), 145-153 (2018).
  12. Kuppahally, S. S., et al. Left atrial strain and strain rate in patients with paroxysmal and persistent atrial fibrillation: Relationship to left atrial structural remodeling detected by delayed-enhancement MRI. Circulation Cardiovascular Imaging. 3 (3), 231-239 (2010).
  13. Kosmala, W., et al. Incremental value of left atrial structural and functional characteristics for prediction of atrial fibrillation in patients receiving cardiac pacing. Circulation Cardiovascular Imaging. 8 (4), 002942(2015).
  14. Obokata, M., et al. Left atrial strain provides incremental value for embolism risk stratification over CHA(2)DS(2)-VASc score and indicates prognostic impact in patients with atrial fibrillation. Journal of American Society Echocardiography. 27 (2), 709-716 (2014).
  15. Azemi, T., Rabdiya, V. M., Ayirala, S. R., McCullough, L. D., Silverman, D. I. Left atrial strain is reduced in patients with atrial fibrillation, stroke or TIA, and low risk CHADS(2) scores. Journal of American Society Echocardiography. 25 (12), 1327-1332 (2012).
  16. Ipek, E. G., et al. Cardiac magnetic resonance-derived right atrial functional analysis in patients with atrial fibrillation and typical atrial flutter. Journal of Interventional Cardiac Electrophysiology. 59 (2), 381-391 (2020).
  17. Kowallick, J. T., et al. Quantification of left atrial strain and strain rate using cardiovascular magnetic resonance myocardial feature tracking: a feasibility study[J/OL. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 16 (1), 60(2014).
  18. Peters, D. C., Lamy, J., Sinusas, A. J., Baldassarre, L. A. Left atrial evaluation by cardiovascular magnetic resonance: sensitive and unique biomarkers. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 23 (1), 14-30 (2021).
  19. Buss, S. J., et al. Assessment of myocardial deformation with cardiac magnetic resonance strain imaging improves risk stratification in patients with dilated cardiomyopathy. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 16 (3), 307-315 (2015).
  20. Huber, A. T., et al. Cardiac MR strain: A noninvasive biomarker of fibrofatty remodeling of the left atrial myocardium. Radiology. 286 (1), 83-92 (2018).
  21. Habibi, M., et al. Cardiac magnetic resonance-Measured left atrial volume and function and incident atrial fibrillation results from MESA (Multi-ethnic study of atherosclerosis). Circulation Cardiovascular Imaging. 9 (8), (2016).
  22. Bertelsen, L., et al. Left atrial volume and function assessed by cardiac magnetic resonance imaging are maker of subclinical atrial fibrillation as detected by continuous monitoring. Europace. 22 (5), 724-731 (2020).
  23. Claus, P., Omar, A. M. S., Pedrizzetti, G., Sengupta, P. P., Nagel, E. Tissue tracking technology for assessing cardiac mechanics: Principles, normal values, and clinical applications. JACC Cardiovascular Imaging. 8 (12), 1444-1460 (2015).
  24. van Everdingen, W. M., et al. Comparison of strain imaging techniques in CRT candidates: CMR tagging, CMR feature tracking and speckle tracking echocardiography. International Journal of Cardiovascular Imaging. 34 (3), 443-456 (2018).

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Atrial FunctionCardiac Magnetic ResonanceFeature TrackingParoxysmal Atrial FibrillationLeft Atrial StrainStrain RateSegmental Strain AnalysisCine CMR ImagingAtrial RemodelingVentricular Function

Powiązane artykuły