Szacowanie obustronnej funkcji przedsionków za pomocą śledzenia cech rezonansu magnetycznego układu krążenia u pacjentów z napadowym migotaniem przedsionków
July 20th, 2022
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.
Próbna przebudowa jest uważana za najbardziej krytyczny mechanizm migotania przedsionków. Zmiany funkcjonalne w odkształceniu lewego przedsionka występują przed zmianami strukturalnymi ściśle związanymi z przebudową strukturalną i zwłóknieniem mięśnia sercowego w lewym przedsionku. Śledzenie cech rezonansu magnetycznego serca to nowatorska, nieinwazyjna technika przetwarzania końcowego, która może ocenić odkształcenie i szybkość odkształcenia lewego przedsionka z dużą dokładnością i odtwarzalnością.
Wsierdzie i nasierdzie rozkurczu i skurczu przedsionków muszą być ręcznie odgraniczone podczas badania szczepu przedsionków. Należy zadbać o wybór odpowiedniej fazy. CMRFT jest preferowany do klinicznej oceny szczepu przedsionków, ponieważ jest to elastyczny pomiar parametrów o wysokiej odtwarzalności, rozdzielczości tkanek miękkich i bez konieczności akwizycji nowej sekwencji.
Rozpocznij od rezonansu magnetycznego serca rytmu zatokowego pacjenta. Zlokalizuj długą oś Obrazy kinowe i krótką oś za pomocą metody lokalizacji w trzech płaszczyznach. Aby to zrobić, zdobądź ortogonalne lokalizatory wielorzędowe w warstwach poprzecznych, strzałkowych i koronalnych serc.
Uzyskaj lokalizator dwukomorowy, wybierając poprzeczny plaster lub linię pozycjonującą na środku komory z obrazów poprzecznych. Ustaw plasterek pionowo na obrazie poprzecznym, równolegle do przegrody i przez wierzchołek lewej komory. Następnie umieść plasterek pionowo na lokalizatorze dwukomorowym przez wierzchołek serca i środek zastawki mitralnej, aby uzyskać lokalizator czterokomorowy.
Aby uzyskać lokalizator krótkiej osi, należy ustawić plaster prostopadle do przegrody na lokalizatorze czterokomorowym pod kątem prostym do długiej osi na lokalizatorze dwukomorowym. Na podstawie lokalizatorów wygeneruj standardowe widoki. Aby to zrobić, użyj automatycznie pojawiającego się przekroju, aby uzyskać widok czterech komór.
Umieść go przez środek lewej komory i pionowo na przegrodzie na lokalizatorze krótkiej osi i kliknij zastosuj. W widoku czterokomorowym ustaw plaster równolegle do przegrody, dostosuj go do środka lewej komory na lokalizatorach krótkiej osi i uzyskaj widok dwukomorowy. Uzyskaj widok z trzech komór, umieszczając wycinek przez środek aorty i lewy przedsionek na lokalizatorach krótkiej osi.
Upewnij się, że plaster przechodzi przez wierzchołek lewej komory w widoku z czterech komór. Aby zebrać widoki 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 komory a środkiem pierścienia mitralnego w widoku dwukomorowym.
Następnie dwukomorowy widok prawej komory uzyskuje się poprzez umieszczenie wycinka równolegle do przegrody i przesunięcie wycinka do środka prawej komory na krótkiej osi view bez cięcia lewej komory na części. Uchwyć sekwencje CMR Cine dwu- i czterokomorowych widoków obu komór, widoku trzykomorowego i widoku krótkiego dostępu lewej komory, używając retrospektywnej sekwencji EKG z zrównoważoną, swobodną precyzją w stanie ustalonym na skanerze MR o mocy trzech Tesli. Aby przeprowadzić analizę funkcji komór, kliknij pax.
Wprowadź identyfikator pacjenta i wyszukaj aktualnego pacjenta, aby znaleźć obrazy, prześlij obrazy do stacji roboczej przetwarzania końcowego układu sercowo-naczyniowego, klikając pobierz. Skorzystaj z modułu funkcji multiplayer. Wybierz krótki dostęp Cine komory i kliknij na wykryj kontury LVRV w fazach EDES, aby przeanalizować funkcję komory.
Aby kontynuować analizę funkcji lewego przedsionka, należy skorzystać z modułu śledzenia funkcji śledzenia tkanek i zmierzyć objętość lewego przedsionka oraz nadwyrężenia lewej komory na cztero-, trzy- i dwukomorowych obrazach Cine CMR. Na końcu skurczu i rozkurczu lewego przedsionka ręcznie konturuj brzegi lewego przedsionka wsierdzia i nasierdzia, wykluczając żyły płucne i uszek lewego przedsionka z zarysu LA. Po zakończeniu konturowania upewnij się, że wyboru numeru segmentu serii ROI jest pokazany jako sześć.
Kliknij przycisk przeprowadź analizę odkształcenia, aby automatycznie śledzić piksele na ekranie podczas całego cyklu pracy serca. Zapewnij automatyczne obliczenia objętości lewego przedsionka i krzywej czasu, odkształcenia globalnego i segmentowego oraz szybkości odkształcania. Aby przeprowadzić analizę funkcji prawego przedsionka, należy uzyskać odpowiednie objętości i szczepy przedsionków za pomocą modułu śledzenia funkcji śledzenia tkanek z cztero- i dwukomorowymi obrazami Cine CMR prawej komory.
Ręcznie obrysuj brzegi prawego przedsionka wsierdzia i nasierdzia na końcu prawego skurczu przedsionkowego i rozkurczu. Wyklucz żyłę główną i uszek prawego przedsionka z konturu. Aby zakończyć analizę funkcji prawego przedsionka, należy uzyskać funkcję wykazaną wcześniej podczas analizy funkcji lewego przedsionka.
W badaniu skanowania CMR oceniono skany MRI 243 osób i do badania zrekrutowano 71 pacjentów z migotaniem przedsionków z obrazowaniem CMR. Na podstawie kryteriów wykluczenia do badania wybrano 21 pacjentów z napadowym migotaniem przedsionków, u których wykonano badanie MRI z rytmem zatokowym. Grupę kontrolną stanowiło 19 osób w tym samym wieku i płci z prawidłowym CMR.
U tych pacjentów badano parametry funkcji lewego i prawego przedsionka oraz wzorcową charakterystykę funkcji lewej i prawej komory. Parametry odkształcenia przedsionków obejmowały odkształcenie wzdłużne i szybkość odkształcania przewodów zbiornika i faz pompy wspomagającej. Segmentowa analiza parametrów odkształcenia w widokach cztero- i dwukomorowych wykazała, że globalne odkształcenie podłużne lewego i prawego przedsionka podczas fazy rezerwuarowej grupy migotania przedsionków było znacznie niższe niż w grupie kontrolnej.
W widoku czterokomorowym i dwukomorowym odkształcenie podłużne każdego segmentu lewego przedsionka było istotnie mniejsze niż w grupie kontrolnej. Należy zachować ostrożność, aby wybrać odpowiednią fazę i upewnić się, że uszek przedsionka jest wyłączony z konturu przedsionka. Operator musi oszacować liczbę przedsionków i rozkurczów na podstawie doświadczenia.
Dodana sekwencja Cine prawej komory dwukomorowej i dwuosiowej długiej sprawia, że wynik funkcji prawego przedsionka jest dokładniejszy niż pojedyncza długa oś.
Przegląd
To badanie bada związek między funkcją przedsionków a odkształceniem u osób z nawrotową migotaniem przedsionków przy użyciu tomografii rezonansowej magnetycznej serca z funkcją śledzenia cech (CMR-FT). Badanie koncentruje się na ilościowym określeniu zarówno globalnego, jak i segmentalnego odkształcenia podłużnego przedsionków lewego i prawego oraz ich szybkości odkształcenia.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Kardiologia
- Tomografia rezonansowa magnetyczna serca
- Migotaniu przedsionków
Tło
- Przebudowa przedsionków jest kluczowy mechanizm w migotaniu przedsionków.
- Zmiany funkcjonalne w odkształceniu lewego przedsionka poprzedzają zmiany strukturalne.
- CMR-FT jest nieinwazyjną techniką oceny odkształcenia przedsionków.
- Ręczne oznaczenie endokardium i epikardium jest konieczne dla dokładnej analizy odkształcenia.
Cel badania
- Ilościowe określenie odkształcenia i szybkości odkształcenia lewego i prawego przedsionka u pacjentów z nawrotową migotaniem przedsionków.
- Porównanie parametrów odkształcenia przedsionków między pacjentami i grupą kontrolną.
- Ocenienie dokładności i odtwarzalności CMR-FT w warunkach klinicznych.
Stosowane metody
- Skanowanie CMR pacjentów w rytmie zatokowym.
- Ręczne konturowanie granic przedsionków podczas skurczu i rozkurczu.
- Analiza objętości i odkształceń lewego i prawego przedsionka na podstawie obrazów CMR.
- Porównanie parametrów odkształcenia między pacjentami z migotaniem przedsionków a osobami z grupy kontrolnej.
Główne wyniki
- Globalne podłużne odkształcenie w fazie rezerwuaru było znacznie niższe w grupie z migotaniem przedsionków w porównaniu z kontrolą.
- Segmentowa analiza odkształcenia ujawniła niższe wartości w lewym przedsionku pacjentów z migotaniem przedsionków.
- Parametry odkształcenia prawego przedsionka również zostały ocenionych i porównane.
- Staranna selekcja faz obrazu jest kluczowa dla dokładnych wyników.
Wnioski
- CMR-FT skutecznie ilościowo określa odkształcenie przedsionków u pacjentów z migotaniem przedsionków.
- Funkcjonalne zmiany w odkształceniu przedsionków mogą być wykryte przed przebudową strukturalną.
- Te wyniki mogą mieć implikacje dla oceny klinicznej i zarządzania migotaniem przedsionków.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Quantitative assessment of bilateral atrial function using CMR feature tracking enables early detection of functional remodeling in paroxysmal atrial fibrillation, supporting mechanistic de-risking and target validation in cardiovascular drug discovery. High-resolution, reproducible strain and strain rate measurements provide predictive confidence for translational biomarker development and portfolio triage. Integrating these non-invasive imaging biomarkers into discovery-stage workflows enhances risk-adjusted decision-making for atrial disease-modifying therapies.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of atrial remodeling mechanisms through sensitive strain and strain rate biomarkers.
- Supports biological de-risking by quantifying functional changes preceding structural remodeling.
- Facilitates predictive confidence in target engagement and disease relevance for atrial fibrillation programs.
Screening & Assay Development
- Provides validated, quantitative readouts for functional assessment in preclinical and translational models.
- Standardizes atrial function measurement, improving reproducibility across studies and platforms.
- Enables scalable, non-invasive evaluation of candidate interventions on atrial strain dynamics.
Translational & Preclinical Research
- Aligns imaging biomarkers with disease-relevant endpoints for preclinical-to-clinical continuity.
- Supports risk-adjusted advancement by linking functional imaging outputs to translational biomarker strategies.
- Improves mechanistic de-risking by distinguishing functional from structural atrial changes.
Pipeline & Workflow Integration
CMR feature tracking integrates into the discovery-to-preclinical continuum as a quantitative imaging biomarker platform for atrial function assessment in cardiovascular R&D.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing on atrial remodeling and functional target validation.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative strain and strain rate outputs for assay readiness.
- Analytics: Provides segmental and global measurements to compare intervention effects and disease states.
- Translational Research: Bridges preclinical findings with clinical imaging endpoints for biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, non-invasive imaging workflow adaptable across cardiovascular models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in atrial disease research.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of functional imaging outputs.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and improves capital efficiency by enabling early risk assessment.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of cardiovascular assets targeting atrial remodeling.
Implementation Considerations
- Requires expertise in cardiac imaging and manual contouring of atrial borders for accurate analysis.
- Needs access to high-field MRI scanners and advanced post-processing workstations.
- Demands cross-team standardization of imaging protocols and analysis criteria.
- Adaptation across species or disease models may require protocol optimization.
- Operator-dependent steps and phase selection can impact reproducibility and data quality.
