$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kardiyovasküler hastalıklar (KVH'ler), ölümlerin yaklaşık üçte birini 1 vesağlık sistemleri üzerinde yüksek bir finansal maliyet uygulayan yaşam boyu süren sakatlıkların nedeni 1 olarak dünya çapında mortalite ve morbiditenin önde gelen nedeni olmaya devam etmektedir. KVH'ler arasında, iskemik kalp hastalığı ve inme esas olarak aterosklerotik plaklardan kaynaklanır. Ateroskleroz multifaktöriyel bir hastalıktır; Bununla birlikte, ortak bir ayırt edici özellik, aterosklerozun oluşumuna, ilerlemesine ve nihai komplikasyonlarına yol açan vasküler endotel hücrelerinin erken hasarıdır. Sağlam bir vasküler endotel, temel vaskülo-koruyucu özelliklere sahiptir2. Endotel, sistemik dolaşım ile damar duvarı arasındaki hücre ve moleküllerin translokasyonunu kontrol ederek vasküler geçirgenliği düzenler; vazodilatörlerin (ör., nitrik oksit, prostasiklin) ve vazokonstriktörlerin (ör., endotelin-1, anjiyotensin II); ve ayrıca pıhtılaşmayı önleyici özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, endotel hücrelerinin hem işlevi hem de geçirgenliği, kardiyovasküler risk faktörlerinin varlığında (ör., sigara, yüksek kolesterol, diyabet, sistemik inflamasyon, oksidatif stres) ve kan akışı hemodinamik paternleri. Disfonksiyonel bir endotel, stresörlere yanıt olarak vazodilatasyonu azaltmış ve sonuç olarak arteriyel sertliği artırmıştır. Ek olarak, geçirgen / sızdıran bir endotel, bitişik hücreler 3,4,5,6,7 arasındaki sıkı boşluk bağlantılarını genişletmiştir. Bu değişiklik hem luminal endotel hem de kırılgan, sızıntılı ve dismorfik görünen yeni oluşan plak mikrodamarlarında meydana gelir8. Geçirgen endotel hücreleri, plazma kaynaklı moleküller ve hücreler için giriş noktaları olarak işlev görür ve kardiyovasküler hastalık riskini artırır.
Bu bilgilere dayanarak, son 15 yılda, endotel geçirgenliği ve fonksiyonu, kardiyovasküler hastalık riski taşıyan kişileri daha iyi teşhis etmek ve bilinen veya yeni ilaçların etkilerini değerlendirmek için umut verici bir görüntüleme ve terapötik hedef olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, endotel fonksiyonunun doğrudan ve kantitatif görüntülenmesi sınırlıdır 9,10,11,12. Şu anda, in vivo endotel fonksiyonunun yorumlanmasının çoğu, fonksiyonu klinik olaylara neden olan vasküler yataklarda ateroskleroz yükü ile mütevazı bir şekilde ilişkili olan periferik damarlarda endotelyal bağımlı dilatasyon (FMD) çalışmalarına dayanmaktadır 13,14,15. Sadece sınırlı sayıda görüntüleme çalışması, endotel disfonksiyonu ile ateroskleroz yükü arasında in vivoolarak doğrudan bir bağlantı olduğunu göstermiştir 9,10,11,12. Tersine, daha erişilebilir MRG tabanlı yaklaşımlar, endotel geçirgenliğinin daha yaygın olarak görüntülenmesini sağlamıştır. MRG gadolinyum ajanlarının uygulanmasından sonra damar duvarı sinyal artışı yüzdesinin kullanılması, endotel geçirgenliğinin yarı kantitatif bir ölçümünü sağlamıştır16,17. Daha sonra, dinamik kontrastlı (DCE) protokollerin geliştirilmesi, vasküler endotel geçirgenliğinin daha iyi ve daha kantitatif bir ölçümüne izin vermiştir. Kinetik modellemeden elde edilen kontrast ekstravazasyon hızı (Ktrans) ve mikrovasküler hacim (Vρ) veya eğrinin altındaki alan (AUC), yukarı eğim, zirveye ulaşma süresi ve modellenmemiş yöntemlerden elde edilen tepe konsantrasyonu gibi kantitatif parametreler sadece endotel geçirgenliği ile değil, aynı zamanda plak vaskülaritesi ile de ilişkilidir 18,19,20. Bununla birlikte, vasküler DCE'nin uygulanması, önemli teknik ilerlemelere rağmen zorlu olmaya devam etmektedir, çünkü: (i) damar duvarının doğru bir şekilde tanımlanması için hem yüksek uzamsal (0.5-0.7mm2) hem de zamansal çözünürlük21 gerektirir. Arteriyel giriş fonksiyonunu hesaplamak için kandaki kontrast madde konsantrasyonunun örneklenmesi de kinetik modelleme gerektirir, bu da zamansal çözünürlük elde etmek için anatomik kapsama22,23 sınırlama veya tam tersi24,25 arasında bir değiş tokuşa yol açar; (ii) veri analizi karmaşık farmakokinetik modelleme gerektirebilir (örneğin, Patlak ve Tofts); (iii) sınırlı görüntü kalitesi, zayıf tarama-yeniden tarama tekrarlanabilirliği ve ortalama gözlemciler arası ve gözlemci içi değişkenlik sağlar26,27. Bu nedenle, daha iyi klinik yararlılığa sahip olabilecek tek görüntüleme çalışmalarından endotel geçirgenliği ve (dis)fonksiyonunun doğrudan ve ölçülebilir verilerini çıkarmak için tekrarlanabilir ve basit yaklaşımlara hala ihtiyaç vardır.
Burada, tek bir taramada klinik öncesi ateroskleroz modellerini kullanarak arteriyel endotel hasarının iki belirtecinin (sızıntı / geçirgenlik ve disfonksiyon) doğrudan ölçülmesine izin veren görüntüleri elde etmek ve analiz etmek için invaziv olmayan, uygulaması kolay ve kantitatif bir MRG geliştirdik. Yöntem, EndoThelial peRmeabIlity ve disfunCtion(qMETRIC) Quantitatif MRI olarak adlandırılır. Bir intravasküler albümin bağlama probunun uygulanmasından sonra endotel sızıntısını ölçmek için geç gadolinyum güçlendirme (LGE) ve Modifiye Look-Locker İnversiyon Kurtarma (MOLLI) T1 haritalama protokollerinin edinilmesini içerir; ve bir asetilkolin bolusuna yanıt olarak endotel disfonksiyonunu ölçmek için anatomik ve kantitatif kan akış dizilerinin elde edilmesi. qMETRIC'in doğru bir şekilde tespit ettiğini gösterdik: aterosklerozun ciddiyeti ve komplikasyon riski; tedavi yanıtları; ve 5,6,7 numaralı hastalarda kullanım için uyarlanabilir. Daha da önemlisi, burada özetlenen yöntem, gözlemciler arası/gözlemci içi yanlılığı en aza indirmek ve geniş anatomik kapsama ile güvenilirliği ve tekrarlanabilirliği artırmak için damar duvarının doğru segmentasyonunu sağlamak için yüksek uzamsal çözünürlüklü görüntülerin elde edilmesine izin verir. Son olarak, bu yöntem farklı tarayıcılarda kullanım için uyarlanabilir ve farklı arteriyel yatakları (hatta koroner arterleri28) görüntülemek için genişletilebilir. Basit iş akışı, bu yaklaşımı kardiyovasküler görüntüleme topluluğu için daha erişilebilir hale getirir.