Name: Koroner Mikrovasküler Disfonksiyonun Non-invaziv Değerlendirmesi için Vazoaktif Solunum Manevraları ile Oksijenasyona Duyarlı Kardiyak MRG (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-08-17T13:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 35 s
Description: Öğrenin, oksijenasyona duyarlı kardiyak MRG ve vazoaktif solunum manevraları ile koroner mikrovasküler disfonksiyonu non-invaziv olarak değerlendirme yöntemini. Bu teknik, deoksihemoglobin kullanarak miyokard oksijenasyonunu izler ve klinik tanı için güvenilir bir yaklaşım sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu makale ve metodoloji incelemesi, McGill Üniversitesi Sağlık Merkezi'ndeki Courtois CMR Araştırma Grubu'nun tüm ekibi tarafından mümkün kılınmıştır. MRI teknisyenlerimiz Maggie Leo ve Sylvie Gelineau'ya katılımcılarımızın taranması ve bu el yazması hakkındaki geri bildirimleri için özel teşekkürler.

Vazoaktif solunum manevraları ile OS-CMR kullanan tüm MRG taramaları yerel kurumsal yönergelere uygun olarak yapılmalıdır. Aşağıda özetlenen protokol, çeşitli kurumsal insan araştırmaları etik kurulu tarafından onaylanan çalışmalarda kullanılmıştır. Bu protokolde ve makalede açıklanan tüm insan katılımcı verileri ve sonuçları için yazılı onay alınmıştır.
1. Geniş genel bakış
<ol><li>İlgilenilen çalışma popülasyonuna bağlı olarak dahil etme ve hariç tutma kriterlerini değiştirin. Vazoaktif solunum manevraları protokolüne sahip bir OS-CMR için aşağıdaki genel, yaygın dışlama kriterlerini kullanın: genel MRG kontrendikasyonları (ör., kalp pilleri veya defibrilatörler, implante edilmiş malzeme veya yabancı cisimler gibi MRG ile uyumlu olmayan cihazlar), MRG'den önceki 12 saat içinde kafein veya vazoaktif ilaç tüketimi ve &lt;18 yaş.</li>
	<li>İlk olarak, işletim sistemi edinimlerini almadan önce standart klinik lokalizatör izci ve ventriküler yapı ve fonksiyon görüntülerini edinin. İşletim sistemi alımlarının dilim konumlandırmasını planlamak için bSSFP uzun eksenli sinema görüntülerini kullanın. NOT: Standardize edilmiş klinik CMR protokollerinin gözden geçirilmesi başka bir yerde açıklanmıştır39.</li>
	<li>Temel nefes tutma<ol><li>Görüntü kalitesini ve dilim konumunu değerlendirmek, artefaktları kontrol etmek ve sinyal yoğunluğu taban çizgisi olarak hizmet etmek için kısa, temel bir nefes tutma edinimi olarak ilk OS-CMR serisini edinin.</li>
		<li>Katılımcı normal nefes aldıktan sonra kısa (~ 10 sn), tek bir kardiyak döngü alımı gerçekleştirin. Nefes tutmanın son kullanma tarihinde yapıldığından emin olun.</li>
	</ol></li>
	<li>Vazoaktif solunum manevrası ile sürekli edinim<ol><li>İkinci OS-CMR serisini, 2 dakika serbest solunum ve 1 dakika tempolu hiperventilasyondan oluşan 4 dakikalık, sürekli bir edinim ve ardından gönüllü, maksimum nefes tutma (~ 1 dakika) olarak edinin. Sürekli edinim, 4 dakika boyunca birden fazla kardiyak döngü elde ettiğinden, bu seriyi tekrarlanan ölçümler edinimi yapmak için ek bir parametreyi (edinim tarafından elde edilen kardiyak döngü sayısı) değiştirin NOT: Gerekli minimum nefes tutma uzunluğu 30 saniyedir, ancak 60 saniyelik bir nefes tutma standart olarak kabul edilir.</li>
		<li>Katılımcıyı solunum manevrası boyunca MRI hoparlör sistemine bağlı bir mikrofon aracılığıyla manuel olarak yönlendirerek veya önceden kaydedilmiş bir .mp3 aracılığıyla ileterek vazoaktif solunum manevrası talimatlarını MRI tarayıcısındaki katılımcılara iletin file (Ek Dosya 1) MRI hoparlör sistemi aracılığıyla katılımcı için oynatılabilir.</li>
		<li>Vazoaktif solunum manevrasına serbest nefes ile başlayın (120 s serbest nefes aldıktan sonra hiperventilasyon başlar). 30 nefes/dk frekansında bir metronomdan gelen sesli bip seslerini kullanarak katılımcıyı tempolu nefes alma konusunda yönlendirin (bir bip sesi nefes almayı, bir bip nefes vermeyi gösterir). Hiperventilasyonun 55 s işaretinde, nefes tutmanın son kullanma tarihi seviyesinde gerçekleştirildiğinden emin olmak için "derin bir nefes alın ve sonra nefes verin ve nefesinizi tutun" için son bir sesli komut verin. NOT: Kandaki CO 2 değişikliği, son kullanma tarihindeki nefes tutma ile çok daha belirgindir (akciğer yüzeyi daha küçüktür, CO2'nin alveollere kalıntı difüzyonunu en aza indirir).</li>
	</ol></li>
	<li>Görüntü analizi<ol><li>B-MORE'u ölçmek için, nefes tutma sırasındaki ilk sistolik sonu görüntüyü 0 s olarak düşünün. Nefes tutmanın 30 s zaman noktasına en yakın elde edilen sistolik sonu görüntünün küresel veya bölgesel sinyal yoğunluğu değerlerini, 0 s zaman noktasındaki görüntü sinyali yoğunluğu ile karşılaştırın. BMORE'u, nefes tutmanın 30 s'sine kıyasla 0 s'de sinyal yoğunluğundaki yüzde değişim olarak bildirin.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Ön tarama prosedürü
<ol><li>Her katılımcının, geçmiş tıbbi ve cerrahi geçmişiyle ilgili soruları içermesi ve katılımcının içinde veya cerrahi bölgesinde herhangi bir implant, cihaz veya metalik yabancı cismin varlığını tanımlaması gereken yerel kurumun MRG güvenlik ve uyumluluk anketini (MRG Genel Kontrendikasyon formu) geçtiğinden emin olun40.</li>
	<li>Varsa bir hamilelik testi yaptırın.</li>
	<li>Hastanın MRI taramasından önceki 12 saat içinde vazoaktif ilaç ve kafeinden uzak durduğunu doğrulayın.</li>
	<li>Katılımcıya eğitici nefes manevrası videosunu gösterin (Ek Video S1).<ol><li>MRI tarama odasının dışındaki her katılımcıyla 60 s tempolu hiperventilasyondan oluşan bir uygulama seansı gerçekleştirin ve ardından maksimum gönüllü nefes tutma seansı gerçekleştirin ve hiperventilasyonun performansı hakkında geri bildirim sağlayın.</li>
		<li>Katılımcılara, güçlü bir dürtüye sahip olduklarında nefes almaya devam edebileceklerini söyleyin. NOT: Dikkat edilmesi gereken noktalar ve katılımcılara geri bildirim sağlamak için tartışmaya bakın.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Oksijenasyona duyarlı dizilerin MRG edinimi
<ol><li>MRI konsolundaki standart bSSFP dizisinden üç parametreyi değiştirin: tekrarlama süresini artırın (TR), yankı süresini artırın (TE), çevirme açısını azaltın (FA). NOT: Değiştirilen değerler MRI tarayıcı alan gücüne bağlıdır (Tablo 2). TR ve TE'nin artması ve FA'nın azalması, MRG sekansının T2* veya oksijenasyon duyarlılığında bir artışa neden olur. Bu değişiklikler daha sonra dizinin bant genişliğinde ve temel çözünürlüğünde bir artışa neden olacaktır.</li>
	<li>İki işletim sistemi serisi, bir taban çizgisi (etiketli: OS_base) ve solunum manevrasının gerçekleştirildiği sürekli alım (etiketli: OS_cont_acq) oluşturun. Temel işletim sistemi sırasını değiştirmeden bırakın. İşletim sistemi sürekli alımında, tekrarlanan ölçümleri 1'den ~25-40'a yükseltin (tarayıcı türüne bağlı olarak). Edinme süresi ~ 4.5 dakika olana kadar kardiyak döngü sayısını (ölçümleri) artırın. NOT: İki OS-CMR dizisi gereklidir: OS taban çizgisi edinimi ve vazoaktif solunum manevraları ile OS sürekli edinimi. Aşağıdaki bölümlerde bu adımlar açıklanmaktadır.</li>
</ol>4. İşletim sistemi temel edinimi
<ol><li>Dilim reçetesi için, uzun eksen görünümünün (iki veya dört odacıklı görüntü) sistolik bir hareketsiz çerçeve içinde planlayın. Biri orta-bazal, diğeri orta-apikal ventriküler seviyede olmak üzere iki kısa eksenli dilim reçete edin. Dilim konumuyla ilgili dikkate alınması gereken noktalar için tartışmaya bakın.</li>
	<li>Sıra parametresi ayarlamaları<ol><li>Sıra parametrelerini belirli bir katılımcı için gerektiği gibi ayarlayın. Değiştirilebilen veya değiştirilemeyen dizi parametreleri için Tablo 3'e bakın.</li>
		<li>Dilimler arasındaki ortalama boşluğu/boşluğu katılımcının kalbinin boyutuna göre ayarlayın ve dilimin doğru konumunu sağlayın.</li>
		<li>Gerekirse sarma yapılarını önlemek için görüş alanını ayarlayın. Görüş alanını 360 mm ile 400 mm arasında tutmak için her türlü çabayı gösterin.</li>
	</ol></li>
	<li>Şim hacmi<ol><li>Hem uzun hem de kısa eksen görünümlerinde şim hacmini sol ventrikül çevresinde sıkı olacak şekilde ayarlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Dizi alımı<ol><li>Sırayı onaylayın ve sona erme sonu nefes tutma sırasında çalıştırın. Bu temel işletim sistemi dizisinin kalp atış hızına ve MRI tarayıcısına bağlı olarak ~10 saniye sürdüğünden emin olun.</li>
	</ol></li>
	<li>Görüntü kalitesi kontrolü<ol><li>Elde edilen serinin her iki dilimini de kontrol edin - herhangi bir solunum hareketi, zayıf dilim konumu veya artefaktların varlığı için arayın. Yeterli görüntü kalitesi elde edilene kadar temel işletim sistemi sırasını tekrarlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Sorun giderme için, dilim konumu çok bazal veya çok apikal ise, öngörülen dilim konumunu orta ventrikül seviyesine daha yakın olacak şekilde ayarlayın. Mevcut bir yapı varsa, aşağıdaki adımları izleyin:<ol><li>Faz kodlama yönünü kontrol edin.</li>
		<li>Görüş alanını büyütün.</li>
		<li>Sol ventrikül çevresindeki şim hacmini ayarlayın.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Vazoaktif solunum manevraları ile OS sürekli edinimi
NOT: Her katılımcının MRI tarayıcısına girmeden önce solunum manevrasının uygun performansı hakkında bilgilendirildiğinden emin olun (bkz. bölüm 2).
<ol><li>Sıra planlaması<ol><li>Mümkünse, dilim konumunu kopyalayın ve işletim sistemi temel görüntüsünden ses seviyesini ayarlayın veya temel işletim sistemi dizisini çoğaltın ve tekrarlanan ölçümlerde 1'den ~25-40'a (veya 4,5 dakikaya yakın alım süresine) yükseltin.</li>
	</ol></li>
	<li>Görüntü ve dilim konumlandırmasını doğrulayın ve ardından döngüyü yakalayın.</li>
	<li>Mümkünse canlı yayın penceresini açın.</li>
	<li>Kontrol odasında, solunum manevrası talimatlarını içeren bir cihazı takın .mp3 file yardımcı girişe yerleştirin veya MRI tarayıcısına yansıtılan mikrofonun üzerinde tutmaya hazırlanın. Alternatif olarak, zamanlama için bir kronometre kullanarak katılımcıyı solunum manevrası boyunca manuel olarak yönlendirin ve MRI hoparlör sistemine bağlı mikrofon aracılığıyla sözlü olarak talimatlar verin.</li>
	<li>Dizi alımı<ol><li>MRI tarayıcısında OS Continuous Acquisition dizisi için aynı anda oynat düğmesine basın ve .mp3 solunum talimatı dosyasını oynatın veya katılımcıya manuel olarak talimat veriliyorsa kronometreyi başlatın.</li>
		<li>Katılımcıyı nefes manevraları boyunca manuel olarak yönlendiriyorsanız, nefes almasını ve nefes vermesini söyleyin, ardından nefesini 10 saniye tutun ve metronom bip sesini duyar duymaz hiperventilasyona başlayın.</li>
		<li>Katılımcıyı hiperventilasyonun 40 s işaretinde (kronometrede 2:40) bilgilendirin.</li>
		<li>Hiperventilasyonun 55 sn zaman noktasında (kronometrede 2:55), katılımcıya "derin bir nefes al, nefes ver ve nefesini tut" talimatı verin. NOT: Serbest solunum ve hiperventilasyon görüntülerinde hareket artefaktları olacaktır. Bu beklenen bir durumdur. Bununla birlikte, nefes tutma sırasında herhangi bir hareket artefaktı olmamalıdır. Nefes tutulan görüntülerin ekshalasyondan sonra elde edilmesi kritik derecede önemlidir (rahat ekspirasyon sonu pozisyonu). Ekshalasyondan sonra sadece bir nefes tutma, koroner kan akışının ve miyokardiyal oksijenasyonun ilişkili değişikliği ile birlikte, sonraki nefes tutmanın ilk 30 saniyesinde kan CO2'nin hızlı bir şekilde artmasına yol açar.</li>
		<li>Yeterli derin nefes alma performansını sağlamak için katılımcının tempolu hiperventilasyon performansını kontrol odası penceresinden veya MRI tarayıcı kamerasından izleyin. Körük kullanılıyorsa, solunum yolu görüntüleyicisindeki genlik tepe noktalarını izleyin. İlk yönlendirmeden sonra hiperventilasyon yeterince gerçekleştirilmiyorsa, alımı iptal edin ve OS sürekli alım sırasını tekrarlayın.</li>
		<li>Nefes tutma boyunca katılımcılar tarafından alınan küçük nefesleri izleyin. Bunu, MRI konsolunda bir solunum kemerinin izlenmesini izleyerek veya pencereden/kameradan görsel olarak izleyerek yapın.</li>
		<li>Katılımcı nefes tutmanın sonunda nefes almaya başladığında, alımı durdurun.</li>
		<li>Alımın bitiminden sonra, katılımcıya herhangi bir yan etki yaşayıp yaşamadığını sorun ve katılımcının 3 dakika boyunca normal nefes almasına izin verin.</li>
	</ol></li>
	<li>Sorun giderme: alımı tekrarlayın<ol><li>Solunum manevralarının tekrarlanması gerekiyorsa, temel işletim sistemi sırasını tekrarlayın. NOT: Fizyolojinin taban çizgisine dönmesine izin vermek için alımı tekrarlamadan önce 2-3 dakikalık bir süre gereklidir. Önceki veriler, fizyolojinin 1 dakika41'den sonra taban çizgisine dönmediğini göstermiştir.</li>
		<li>İşletim sistemi taban çizgisi dizisinin görüntü kalitesi yeterliyse, işletim sisteminin sürekli alımını ve solunum manevralarının performansını tekrarlayın.</li>
	</ol></li>
</ol>6. Görüntü analizi
<ol><li>OS-CMR görüntü veri setlerini, oksijenasyona duyarlı sinyal yoğunluğu değişikliklerini otomatik olarak analiz etme işlevselliğine sahip görüntü şekillendirme özelliklerine sahip bir DICOM görüntüleyiciye aktarın.</li>
	<li>İşaretleyiciler ve ölçümleri<ol><li>Hiperventilasyondan (dinlenme) önce kısa, temel bir nefes tutma alımı sırasında bir temel görüntü elde edin. Nefes tutmanın ilk görüntüsünü ("stres" uyaranının sonunu temsil eder) temel görüntüyle karşılaştırın. NOT: Hiperventilasyon , miyokardiyal oksijenasyonu azaltan vazokonstriktif bir uyarıcıdır (Sağlıklı: %ΔSI ≈-%5 ila -%1013).</li>
		<li>Nefes tutma sırasında birçok görüntü (ve kalp döngüsü) elde edin. Nefes tutmanın ilk görüntüsünü temel olarak kullanın ve aşağıdaki tüm görüntüleri bu görüntüyle karşılaştırın. NOT: Nefes tutma, miyokardiyal oksijenasyonu artıran damar genişletici bir uyarandır (%ΔSI ≈ +%5-12,13,14,16).</li>
		<li>Miyokardiyal konturlar Manuel analiz için: kardiyak faz seçimi<ol><li>Nefes tutma 400'den fazla görüntü içerebileceğinden, her kardiyak döngünün yalnızca tek bir fazını analiz edin. Sonuç olarak, analizi her bir kardiyak döngünün sistolik sonu görüntülerine odaklayın.</li>
			<li>Her kardiyak siklusun sistolik sonu görüntülerini tanımlayın.</li>
			<li>Miyokardın etrafına epikardiyal ve endokardiyal konturları çizin.</li>
			<li>Miyokarddaki zayıf geçit nedeniyle karanlık (duyarlılık) veya parlak alanlar olarak görünecek artefaktları aramak için görüntüyü pencerelendirin. NOT: Sol ve sağ ventrikül kan havuzlarından kısmi hacim etkileri olan pikselleri dahil etmekten kaçının. Şekillendirme hatalarının çoğu, kısmi hacim etkilerine sahip pikseller ve bunun sonucunda sol ventrikül kan havuzundan yapay olarak yükseltilmiş sinyal yoğunluğu dahil olmak üzere endokardiyal konturdan meydana gelir. Bunu önlemek için, endokardiyal konturu miyokardın içine bir tam piksel çizin. Benzer şekilde, sağ ventrikül kan havuzundan, epikardiyal yağdan veya hava-akciğer arayüzünden kısmi hacim etkilerinden kaçınmak için epikardiyal konturun miyokardın içinde bir tam piksel olduğundan emin olun.</li>
			<li>Endokardiyal ve epikardiyal konturları, kardiyak döngünün ilk sistolik uç görüntüsünden bir sonraki kardiyak döngünün sistolik uç görüntüsüne kopyalayıp yapıştırın. Konturları gerektiği gibi ayarlayın. Otomatik analiz için: NOT: Otomatik şekillendirme yetenekleriyle, istenirse, kalp döngüsünün tüm aşamaları konturlanabilir ve analiz edilebilir.</li>
			<li>Doğru şekillendirmeyi sağlamak için tüm görüntüleri kontrol edin. NOT: Piyasada bulunan bazı otomatik şekillendirme yetenekleri, hacimsel analiz için konturlanmış veri kümeleri üzerinde eğitilmiştir. Bu konturlar, kan havuzunu ve miyokardın sınırlanması gerektiği için kısmi hacim etkilerine eğilimlidir. OS-CMR konturları tamamen miyokardın içinde olmalıdır.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>7. Bölgesel analiz için segmentasyon
<ol><li>Bölgesel bilgi elde etmek için, miyokardın Amerikan Kalp Derneği (AHA) segmentasyonunabölünmesi için sağ ventrikülün anteroseptal ve inferoseptal yerleşimini tanımlayın 42.</li>
</ol>8. B-MORE'un Hesaplanması
<ol><li>B-MORE'u taban çizgisinden vazodilatasyona kadar sinyal yoğunluğundaki yüzde değişim olarak ifade edin (bkz. denklem 1): <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/64149/64149eq01v2.jpg" style="margin: auto;">(1)</li>
	<li>Nefes tutma8'in 0 s'sine kıyasla 30 s'de sistolik sonu görüntülerin küresel ortalama miyokardiyal sinyal yoğunluğu olarak küresel B-MORE'u hesaplayın (bkz. denklem 2): <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/64149/64149eq02.jpg" style="margin: auto;">(2)</li>
</ol>

MGF, Amerika Birleşik Devletleri Patent No. 14/419,877'nin sahibi olarak listelenmiştir: Kalp hastalığı için bir belirteç olarak miyokardiyal oksijenasyon değişikliklerinin indüklenmesi ve ölçülmesi; Amerika Birleşik Devletleri Patent No. 15/483,712: Vasküler fonksiyon için bir belirteç olarak dokudaki oksijenasyon değişikliklerinin ölçülmesi; Amerika Birleşik Devletleri Patent No 10,653,394: Vasküler fonksiyon için bir belirteç olarak dokudaki oksijenasyon değişikliklerinin ölçülmesi - devamlılık; ve Kanada Patenti CA2020/051776: Kalın CMR görüntüleri kullanarak vasküler fonksiyonun biyobelirteçlerini belirlemek için yöntem ve aparat. EH, Uluslararası Patent CA2020/051776'nin sahibi olarak listelenmiştir: Kalın CMR görüntüleri kullanarak vasküler fonksiyonun biyobelirteçlerini belirlemek için yöntem ve aparat.

Halihazırda kurulmuş bir araştırma veya klinik MRI protokolüne standartlaştırılmış, vazoaktif solunum manevraları içeren bir OS-CMR ediniminin eklenmesi, genel taramaya çok az zaman katar. Bu kısa ekleme ile altta yatan makro ve mikrovasküler fonksiyon hakkında bilgi edinilebilir (Şekil 2). Endotel disfonksiyonunun önemli bir sonucu, başlangıçta kalpte anormal akış aracılı gevşeme ile gösterildiği gibi, vaskülatürün fizyolojik uyaranlara yanıt verememesidir43. Endotel...

This corrects the article <a href="https://dx.doi.org/10.3791/64149">10.3791/64149</a>

An erratum was issued for: <a href="https://www.jove.com/t/64149">Oxygenation-sensitive Cardiac MRI with Vasoactive Breathing Maneuvers for the Non-invasive Assessment of Coronary Microvascular Dysfunction</a>. The Abstract, Protocol, and Representative Results&#160;section were&#160;updated.

Erratum: Oxygenation-sensitive Cardiac MRI with Vasoactive Breathing Maneuvers for the Non-invasive Assessment of Coronary Microvascular Dysfunction

Oksijenasyona duyarlı kardiyak manyetik rezonans görüntüleme (OS-CMR), endojen bir MR kontrastkaynağı olarak deoksihemoglobinin doğal paramanyetik özelliklerini kullanır 1,2,3. Güçlü bir farmakolojik olmayan vazomotor uyaran olarak standartlaştırılmış vazoaktif solunum manevraları (hiperventilasyon ve apne) ile kombinasyon halinde kullanılan OS-CMR, vasküler fonksiyon için bir belirteç olarak miyokardiyal oksijenasyondaki değişiklikleri izleyebilir, böylece herhangi bir dışsal, intravenöz kontrast veya farmakolojik stres ajanına olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir 4,5,6.
Nefes tutma ve hiperventilasyon dahil olmak üzere solunum manevraları, vazohareketi değiştirmek için oldukça etkili vazoaktif önlemlerdir ve güvenlikleri ve basitlikleri nedeniyle, tanısal prosedürün bir parçası olarak kontrollü endotelyal bağımlı vazomotion için idealdir. Çalışmalar, hiperventilasyonu müteakip bir nefes tutma4,7 ile birleştirirken ek bir etkinlik göstermiştir, çünkü böyle bir protokol sırasında, vazokonstriksiyonu (kan karbondioksitinin ilişkili azalması yoluyla) vazodilatasyon (kan karbondioksitinin artması) takip eder; bu nedenle, sağlıklı bir vasküler sistem, miyokardiyal kan akışında güçlü bir artışla vazokonstriksiyondan vazodilatasyona kadar tüm aralık boyunca geçiş yapar, bu da miyokardiyal oksijenasyonu ve dolayısıyla OS-CMR görüntülerinde gözlemlenebilir sinyal yoğunluğunu arttırır. Elde etme için sine görüntülerinin kullanılması, adenozin infüzyonu8 ile karşılaştırıldığında daha iyi bir sinyal-gürültü oranı ile kardiyak faz çözümlü sonuçlara da izin verir.
Solunum manevraları, koroner vasküler fonksiyonun değerlendirilmesinde kullanılabilecek vazoaktif değişiklikleri indüklemek için farmakolojik stres ajanlarının yerini alabilir. Bu sadece hasta riskini, lojistik çabaları ve ilgili maliyetleri azaltmakla kalmaz, aynı zamanda klinik olarak daha anlamlı sonuçlar sağlamaya da yardımcı olur. Adenozin gibi farmakolojik stres ajanları endotel bağımlı bir yanıtı tetikler ve böylece endotel fonksiyonunun kendisini yansıtır. Şimdiye kadar endotel fonksiyonunun bu şekilde spesifik bir şekilde değerlendirilmesi, yalnızca endotelyal bağımlı bir vazodilatör olarak asetilkolinin intrakoroner uygulamasıyla mümkün olmuştur. Bununla birlikte, bu prosedür oldukça invazivdir 2,9 ve bu nedenle nadiren gerçekleştirilir.
Doğrudan biyobelirteçlere erişimi olmayan çeşitli tanı teknikleri, eksojen bir kontrast maddenin doku alımı gibi vekil belirteçleri kullanmıştır. Bir veya iki intravenöz erişim hattına duyulan ihtiyaç, şiddetli böbrek hastalığı veya atriyoventriküler blok gibi kontrendikasyonlar ve potansiyel olarak ciddi yan etkilerin yönetimi konusunda eğitim almış personelin fiziksel varlığına duyulan ihtiyaç ile sınırlıdırlar10,11. Bununla birlikte, koroner fonksiyonun mevcut görüntülemesindeki en önemli sınırlama, vekil bir belirteç olarak miyokard perfüzyonunun, vasküler disfonksiyonun en önemli aşağı akış sonucu olarak miyokardiyal doku oksijenasyonunu yansıtmamasıdır2.
Sağlıklı bireyler, koroner arter hastalığı (KAH) olan hastalarda makrovasküler hastalık ve obstrüktif uyku apnesi (OSA) olan hastalarda mikrovasküler disfonksiyon, obstrüktif koroner arter darlığı olmayan iskemi (INOCA), kalp nakli sonrası ve korunmuş ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliği (HFpEF) dahil olmak üzere çok sayıda senaryoda vasküler fonksiyonu değerlendirmek için vazoaktif solunum manevralarına sahip OS-CMR kullanılmıştır4, 7,12,13,14,15,16. Bir CAD popülasyonunda, OS-CMR'den türetilen solunumla indüklenen miyokardiyal oksijenasyon rezervi (B-MORE) protokolünün, önemli bir darlığı olan bir koroner arter tarafından perfüze edilen miyokardiyal bölgelerde bozulmuş bir oksijenasyon yanıtını tanımlamada güvenli, uygulanabilir ve hassas olduğu kanıtlanmıştır13.
Mikrovasküler disfonksiyonda, OS-CMR, obstrüktif uyku apnesi olan hastalarda gecikmiş miyokardiyal oksijenasyon yanıtı gösterdi ve HFpEF'li hastalarda ve kalp nakli sonrası künt bir B-MORE bulundu12,14,16. INOCA'lı kadınlarda, solunum manevrası anormal derecede heterojen bir miyokardiyal oksijenasyon yanıtına yol açtı ve OS-CMR15'in yüksek uzamsal çözünürlüğünün avantajını vurguladı. Bu yazıda, OS-CMR'nin vazoaktif solunum manevraları ile gerçekleştirilmesinin mantığı ve metodolojisi gözden geçirilmekte ve mikrovasküler disfonksiyonu olan hasta popülasyonlarında, özellikle endotel disfonksiyonu ile ilgili olarak vasküler patofizyolojinin değerlendirilmesinde klinik yararı tartışılmaktadır.
Solunumla güçlendirilmiş oksijenasyona duyarlı MRG'nin fizyolojik bağlamı Normal fizyolojik koşullar altında, oksijen ihtiyacındaki bir artış, artan kan akışı yoluyla oksijen kaynağındaki eşdeğer bir artışla eşleştirilir ve bu da lokal deoksihemoglobin konsantrasyonunda herhangi bir değişikliğe neden olmaz. Buna karşılık, indüklenen vazodilatasyon, oksijen talebinde bir değişiklik olmaksızın oksijenli kanın "aşırı" girişine yol açar. Sonuç olarak, doku hemoglobininin daha fazlası oksijenlenir ve bu nedenle daha az deoksihemoglobin vardır, bu da OS-CMR sinyal yoğunluğundanispi bir artışa yol açar 4,17. Vasküler fonksiyon tehlikeye girerse, miyokardiyal kan akışını artırmak için değişen bir metabolik talebe veya uyarana uygun şekilde yanıt veremez.
Vazokonstriksiyonu ortaya çıkaran tempolu hiperventilasyon veya karbondioksit aracılı vazodilatasyonu ortaya çıkaran uzun bir nefes tutma gibi vazomotion'u ortaya çıkarmak için bir uyaran ortamında, bozulmuş vazomotor aktivite, diğer bölgelere kıyasla lokal deoksihemoglobin konsantrasyonunda göreceli bir artışa ve daha sonra OS-CMR sinyal yoğunluğunda azalmış bir değişikliğe neden olacaktır. İndüklenebilir iskemi durumunda, bozulmuş vasküler fonksiyon, epikardiyal koroner arter stenozu olmasa bile miyokardiyal kan akışında lokal bir artışla karşılanmayan lokal talebin artmasına neden olur. OS-CMR görüntülerinde, deoksihemoglobin konsantrasyonundaki net yerel artış, yerel sinyal yoğunluğunda 2,18,19,20 bir azalmaya yol açar.
Koroner mikrovasküler disfonksiyonu olan hastalarda endotel bağımlı ve bağımsız vazodilatörlere (adenosin dahil) yanıt olarak zayıflatılmış vasküler düz kas gevşemesi gösterilmiştir 21,22,23,24,25,26,27. Endotelden bağımsız disfonksiyonun, mikrovasküler hipertrofi veya çevresindeki miyokard patolojisinden kaynaklanan yapısal anormalliklere bağlı olduğu düşünülmektedir. Buna karşılık, endotel disfonksiyonu hem yetersiz vazokonstriksiyon hem de tipik olarak damar duvarındaki nitrik oksit biyoaktivitesi kaybının neden olduğu bozulmuş (endotelyuma bağlı) vazorelaksasyon ile sonuçlanır21,28. Endotel disfonksiyonu, hiperkolesterolemi, hipertansiyon, diyabet, CAD, obstrüktif uyku apnesi, INOCA ve HF 23,24,28,29,30,31,32 dahil olmak üzere bir dizi kardiyovasküler hastalığın patogenezinde rol oynamaktadır. Aslında, endotel disfonksiyonu koroner aterosklerozun en erken belirtisidir33. Endotel fonksiyonunun görüntülenmesi, kardiyovasküler hastalık durumlarında derin prognostik etkileri olan advers kardiyovasküler olayların ve uzun vadeli sonuçların önemli bir belirleyicisi olarak rolü göz önüne alındığında çok güçlü bir potansiyele sahiptir 23,29,30,31,34,35.
Perfüzyon görüntülemenin aksine, hiperventilasyon sonrası nefes tutma sırasında miyokardiyal oksijenasyondaki nispi artış olarak tanımlanan solunumla indüklenen miyokardiyal oksijenasyon rezervi (B-MORE), böyle bir vazoaktif tetikleyicinin küresel veya bölgesel oksijenasyonun kendisi üzerindeki sonuçlarının görselleştirilmesine olanak tanır 2,36. Bu nedenle, vasküler fonksiyonun doğru bir aşağı akış belirteci olarak, B-MORE sadece vasküler disfonksiyonu değil, aynı zamanda daha şiddetli bir lokal perfüzyon veya oksijenasyon problemini gösteren gerçek indüklenebilir iskemiyi de tanımlayabilir18,19,37. Bu, OS-CMR'nin, miyokard dokusunun önemli bir bölümünü temsil eden miyokardın kılcal sisteminde bol miktarda bulunan oksijensiz hemoglobindeki nispi azalmayı görselleştirme yeteneği ile elde edilir24.
OS-CMR dizisi OS-CMR görüntüleme için kullanılan manyetik rezonans görüntüleme (MRG) sekansı, iki kısa eksenli dilimde elde edilen prospektif olarak kapılı, modifiye edilmiş, dengeli, kararlı durum, serbest presesyon (bSSFP) sekansıdır. Bu bSSFP dizisi, kardiyak MRG yapan tüm MRI tarayıcılarında bulunan (ve değiştirilebilen) standart bir klinik dizidir, bu da bu tekniği satıcıdan bağımsız ve kolayca uygulanabilir hale getirir. Düzenli bir bSSFP sine dizisinde, yankı süresi, tekrarlama süresi ve çevirme açısı, ortaya çıkan sinyal yoğunluğunu BOLD etkisine duyarlı hale getirmek ve böylece oksijenasyona duyarlı bir dizi oluşturmak için değiştirilir. T2 ile hazırlanmış bir bSSFP okuması olan bu yaklaşımın, BOLD görüntüleme için kullanılan önceki gradyan yankı tekniklerine kıyasla daha yüksek sinyal-gürültü oranı, daha yüksek görüntü kalitesi ve daha hızlı tarama süreleri ile oksijenasyona duyarlı görüntüler elde etmek için uygun olduğu daha önce gösterilmiştir38. Bu yaklaşımla solunumu arttıran OS-CMR gerçekleştirmek, çok az, hafif yan etkilerle uygulanabilir (Tablo 1). Katılımcıların %90'ından fazlasının bu protokolü yeterince uzun nefes tutma süreleri ile tamamladığınıunutmayın 4,12,13,16.

<table><tbody><tr><td>dengeli SSFP MRI dizisi</td><td>Herhangi OS-CMR</td><td></td><td>dizisini oluşturmak için değiştirmek için</td></tr><tr><td>DICOM/ Imaging Viewer</td><td>Herhangi Bir</td><td></td><td>İzleyicinin kantitatif ölçümler yapma yeteneği varsa en iyisi (yani, Area19 prototip yazılımı)</td></tr><tr><td>Manyetik Rezonans Görüntüleme tarayıcısı</td><td>Herhangi bir</td><td></td><td>3 Tesla veya 1.5 Tesla</td></tr><tr><td>Metronom</td><td>Herhangi biri</td><td></td><td>Dakikada 30 nefese ayarlayın. Solunum manevrası talimatlarını katılımcılara manuel olarak iletiyorsanız kullanmak için.</td></tr><tr><td>Hoparlör sistemi</td><td>Herhangi Solunum</td><td></td><td>manevrası talimatlarını Kronometre aracılığıyla katılımcılara iletmek için</td></tr><tr><td></td><td>Herhangi Solunum</td><td></td><td>manevrası talimatlarını katılımcılara manuel olarak iletiyorsa kullanmak için</td></tr></tbody></table>

koroner mikrovasküler disfonksiyonun non-invaziv değerlendirmesi için vazoaktif solunum manevraları ile oksijenasyona duyarlı kardiyak mrg

Oxygenation-sensitive Cardiac MRI with Vasoactive Breathing Maneuvers for the Non-invasive Assessment of Coronary Microvascular Dysfunction

Oksijenasyona duyarlı kardiyak manyetik rezonans görüntüleme (OS-CMR), endojen bir doku kontrast kaynağı olarak deoksihemoglobinin doğal paramanyetik özelliklerini kullanan bir tanı tekniğidir. Güçlü bir farmakolojik olmayan vazomotor uyaran olarak standartlaştırılmış vazoaktif solunum manevraları (hiperventilasyon ve apne) ile birlikte kullanılan OS-CMR, miyokardiyal oksijenasyondaki değişiklikleri izleyebilir. Kardiyak siklus sırasında ve vazoaktif manevralar boyunca bu tür değişikliklerin ölçülmesi, koroner makro ve mikrovasküler fonksiyon için belirteçler sağlayabilir ve böylece herhangi bir ekstrinsik, intravenöz kontrast veya farmakolojik stres ajanına olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir.
OS-CMR, T2* ağırlıklı görüntülerin kan oksijenasyonuna karşı iyi bilinen hassasiyetini kullanır. Oksijenasyona duyarlı görüntüler, modifiye edilmiş standart bir klinik kararlı durum serbest presesyon (SSFP) sine dizisi kullanılarak herhangi bir kardiyak MRI tarayıcısında elde edilebilir, bu da bu tekniği satıcıdan bağımsız ve kolayca uygulanabilir hale getirir. Vazoaktif solunum manevrası olarak, 120 s serbest solunum, 60 s tempolu hiperventilasyon ve ardından en az 30 s'lik ekspiratuar nefes tutma ile 4 dakikalık bir solunum protokolü uyguluyoruz. Miyokardiyal doku oksijenasyonunun bu manevraya bölgesel ve küresel yanıtı, sinyal yoğunluğu değişimi izlenerek değerlendirilebilir. Solunumla indüklenen miyokardiyal oksijenasyon rezervi (B-MORE) olarak adlandırılan hiperventilasyon sonrası nefes tutmanın ilk 30 saniyesindeki değişim, sağlıklı insanlarda ve çeşitli patolojilerde incelenmiştir. Vazoaktif manevralarla oksijene duyarlı CMR taramaları yapmak için ayrıntılı bir protokol sağlanmıştır.
Obstrüktif koroner arter darlığı olmayan indüklenebilir iskemi (INOCA), korunmuş ejeksiyon fraksiyonu (HFpEF) olan kalp yetmezliği veya kalp nakli sonrası mikrovasküler disfonksiyon gibi henüz tam olarak anlaşılmamış durumlarda mikrovasküler disfonksiyonu olan hastalarda gösterildiği gibi, bu yaklaşım koroner vasküler fonksiyon hakkında benzersiz, klinik olarak önemli ve tamamlayıcı bilgiler sağlar.

B-MORE'u Yorumlama OS-CMR'yi vazoaktif solunum manevraları ile kullanan daha önce yayınlanmış çalışmalarda, küresel veya bölgesel B-MORE, nefes tutmanın ilk sistolik sonu görüntüsü, nefes tutmanın 15 s, 30 s, 45 s, vb.'ye en yakın sistolik son görüntüsü ile karşılaştırılarak hesaplanmıştır. Kardiyak siklusun son sistolik fazı çeşitli nedenlerle seçilmiştir. Sistolik son görüntü, okuyucular arasında ve okuyucular arasında tanımlanan en tutarlı fazdır: miyokardda en fazla sayıda piksel içerir, normalde ...

Mikrovasküler fonksiyonun vazoaktif solunum manevraları ile birlikte oksijenasyona duyarlı kardiyak manyetik rezonans görüntüleme ile değerlendirilmesi, in vivo miyokardiyal oksijenasyondaki hızlı dinamik değişiklikleri değerlendirme yeteneği açısından benzersizdir ve bu nedenle koroner vasküler fonksiyon için kritik öneme sahip bir tanı tekniği olarak hizmet edebilir.

Koroner Mikrovasküler Disfonksiyonun Non-invaziv Değerlendirmesi için Vazoaktif Solunum Manevraları ile Oksijenasyona Duyarlı Kardiyak MRG

Oxygenation-sensitive cardiac magnetic resonance imaging (OS-CMR) is a diagnostic technique that uses the inherent paramagnetic properties of ...

Oksijenasyona duyarlı MRG ile zaman içinde miyokardiyal oksijenasyonu izleyebilir ve solunum manevralarını kullanarak fizyolojiye müdahale edebilir ve bu nedenle bu testi mikrovasküler fonksiyonu ve genel koroner vasküler fonksiyonu değerlendirmek için kullanabiliriz. Tekniğimiz, daha sonra koroner vasküler fonksiyonu değerlendirmek için kullanabileceğimiz değişiklikleri indüklemek için farmakolojik bir stres ajanı yerine deoksihemoglobin ve vazoaktif solunum manevralarında endojen bir kontrast madde kullanır. İğnesiz ve stressiz yöntem, çeşitli hastalıklarda ve özellikle korunmuş ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliği ve diğer koroner olmayan iskemi formları gibi hastalıklarda vasküler fonksiyonu değerlendirmemizi sağlar.Bu, insanları görüntülemek ve terapötik müdahalelerin başarısını değerlendirmek için önemli klinik bilgiler sağlayacak bir teşhis yaklaşımına izin verecektir. Yeni başlayanlar bu tekniği kullanırken, nefes alma manevrasını katılımcılarıyla tarayıcının dışında uyguladıklarından emin olmalıdırlar. Ayrıca, gerçek edinimi gerçekleştirirken, MRI teknisyeni, katılımcıların hiperventilasyon ve nefes tutmayı doğru ve yeterli bir şekilde gerçekleştirdiğinden emin olmak için

oxygenation-sensitive-cardiac-mri-with-vasoactive-breathing-maneuvers

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Bir MR, üç farklı solunan oksijen konsantrasyonu bu durumda maruz kalma, çeşitli fizyolojik şartlar altında, pulmoner kan akımı dağılımı çalışma yöntemi: hipoksi, normoxia ve hiperoksi açıklanmıştır. Bu teknik, bir MR tarama ortamda insan akciğer fizyolojisi araştırma teknikleri kullanır.

Akciğer Perfüzyon Kalibreli Arter Spin Etiketleme kullanarak Manyetik Rezonans Görüntüleme Niceleme

Beyin damar sisteminin genişleme veya daralma yeteneğinin non-invaziv görüntülenmesi, çeşitli nörolojik hastalıklarda serebrovasküler patofizyolojinin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir. Bu rapor, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) kullanarak insanlarda vasküler reaktivite görüntülemesi yapmak için tekrarlanabilir ve hasta için rahat bir protokolü açıklamaktadır.

Gaz Soluma Zorluklar yoluyla Serebrovasküler Reaktivitesinin MRG Haritalama

Burada, uyanık domuzlarda, istirahatte ve kademeli koşu bandı egzersizi sırasında kardiyopulmoner fonksiyonu değerlendirmek için bir protokol sunuyoruz. Kronik enstrümantasyon, kardiyodepresif anestezik ajanlardan etkilenmeden tekrarlanan hemodinamik ölçümlere izin verir.

Domuz uzun süreli Kardiyovasküler Egzersiz Testi için Kateter Cerrahi Yerleştirme

Spesifik havalandırma görüntüleme, insan akciğerinde bölgesel spesifik ventilasyonun ölçülmesine olanak sağlayan fonksiyonel bir manyetik rezonans görüntüleme tekniğidir ve bir kontrast maddesi olarak inhalasyonlu oksijen kullanıyor. Burada, özel havalandırma görüntüleme verilerini toplamak ve analiz etmek için bir protokol sunuyoruz.

Proton manyetik rezonans görüntüleme ve oksijen kontrast ajan olarak kullanarak ınsan akciğerinde spesifik havalandırma niceliksel haritalama

Bu makalede, retinal görüntüler elde ederken vazoaktif uyaranlar sunmak için bir gaz solunum provokasyon tekniği kullanarak insan denekler ile in vivo retinal vaskülatür reaktivitesini ölçmek için bir yöntem açıklanmıştır.

Optik Koherens Tomografi Anjiyografi ile Değerlendirilen Retinal Vasküler Reaktivite

Mevcut protokol, in vivo insan derisi vaskülatürünün multispektral optoakustik görüntülerinin elde edilmesini tanımlamaktadır. Bunlar, fonksiyonel analiz için ilgi çekici kromoforlar olarak kabul edilen hemoglobin ve melaninin miktarını içerir.

Vasküler Araştırmalarda Fonksiyonel Görüntüleme için Multispektral Optoakustik Tomografi

Yakın kızılötesi dağınık optiklere dayalı çok modlu bir cihaz kullanarak mutlak mikrovasküler kan akış indeksini ve kan oksijen doygunluğunu non-invaziv ve sürekli olarak ölçmek için bir protokol açıklıyoruz. Daha sonra bir damar tıkanıklığı testi kullanarak oksijen tüketiminin metabolik hızını ve reaktif hiperemiyi değerlendiriyoruz.

Yoğun Bakım için Hibrit, Yakın Kızılötesi Diffüz Optik Spektroskopi Kullanılarak Mikrovasküler Oksijenasyon ve Reaktif Hipereminin Non-İnvaziv İzlenmesi

Burada, pulmoner ventilasyon ve perfüzyon dinamiklerinin değerlendirilmesi için kontrast madde içermeyen bir proton MR tekniği olarak faz çözümlü fonksiyonel akciğer MRG uygulamasını tanımladık. Farklı alan güçleri ve yaş grupları arasında doğrulanmış ve uygulanabilir olan bu kitap, hastalık nicelleştirmesine ve tedavi izlemeye yardımcı olarak gelecekte klinik karar vermeyi geliştirebilir.

Pulmoner Ventilasyon ve Perfüzyon (V/Q) Değerlendirmesi için Faz Çözümlü Fonksiyonel Akciğer MRG

Burada, kanser ve yara iyileşmesinin klinik öncesi modellerini değerlendirmek için Oksijen Duyarlı – Dinamik Kontrastlı Optoakustik Görüntüleme (OS-DCE OAI) uygulamak için bir protokol sunuyoruz. OS OAI, oksi ve deoksihemoglobini görüntüleyebilir, doku oksijenlenmesini haritalayabilir. DCE-OAI, dıştan bir kontrast ajanın farmakokinetiklerini görebilir, böylece damar perfüzyonu haritalanır.

OS-DCE OAI kullanılarak kanser ve yara iyileşmesinin pre-klinik modellerinde oksijenasyon ve damar perfüzyonun değerlendirilmesi

Kapillaroskopisi doğrudan mikrosirkülasyonu görselleştirmek için bir non-invaziv, nispeten ucuz yöntemdir. Önkol kan akımı tekniği endotel fonksiyonu kabul non-invaziv önlemleri sağlar.

Mikrovasküler ve Endotel Fonksiyonu Noninvaziv Değerlendirilmesi

Öğrenin, oksijenasyona duyarlı kardiyak MRG ve vazoaktif solunum manevraları ile koroner mikrovasküler disfonksiyonu non-invaziv olarak değerlendirme yöntemini. Bu teknik, deoksihemoglobin kullanarak miyokard oksijenasyonunu izler ve klinik tanı için güvenilir bir yaklaşım sunar.

Koroner Mikrovasküler Disfonksiyonun Non-invaziv Değerlendirmesi için Vazoaktif Solunum Manevraları ile Oksijenasyona Duyarlı Kardiyak MRG (Video) | JoVE Journal

Koroner Mikrovasküler Disfonksiyonun Non-invaziv Değerlendirmesi için Vazoaktif Solunum Manevraları ile Oksijenasyona Duyarlı Kardiyak MRG

Daha fazla video keşfet