ventricolare Sinistra camera di dimensioni e spessore della parete di risonanza magnetica cardiovascolare: confronto con ecocardiografia transtoracica

Abstract

Introduzione

Una quantificazione accurata e riproducibile della struttura ventricolare sinistra (LV) è importante per la diagnosi e il monitoraggio della progressione della malattia, per i tempi di intervento e per la discriminazione della prognosi.1-3 LV dimensioni della camera e lo spessore della parete rappresentano i determinanti del processo decisionale in diverse linee guida cliniche.1,4,5 La misurazione di questi parametri critici mediante ecocardiografia transtoracica (TTE) nella vista dell’asse lungo parasternale (LAX) è supportata da convenzioni accettate (Figura 1), 6,7 mentre la risonanza magnetica cardiovascolare (CMR) manca di un approccio standardizzato della routine clinica. Questa è una lacuna importante, poiché la CMR è diventata l’indagine di scelta nella valutazione delle cardiomiopatie.8-12 A causa della sua accuratezza e riproducibilità delle misure dei volumi e della massa di LV, il CMR è superiore al TTE ed è considerato lo standard di riferimento per la determinazione del volume e della massa di LV.13,14 Nonostante il suo valore riconosciuto, la maggior parte dei pazienti cardiaci continua a sottoporsi a studi TTE nella loro valutazione primaria o di follow-up per ricavare dimensioni della cavità e spessore della parete in condizioni in cui la dimensione della camera rimane l’elemento decisivo della gestione clinica. Ad oggi, nessuno studio ha esaminato se le dimensioni della camera LV derivate dal CMR e lo spessore della parete possano essere confrontati né consentire l’uso intercambiabile delle due modalità nelle valutazioni seriali. A differenza dell’ecocardiografia, la CMR manca di un consenso generale su come ottenere al meglio e in modo più riproducibile i parametri, che assomigliano più da vicino alle misurazioni ecocardiografiche. Tra i vari centri, i due approcci più comunemente usati per determinare il diametro LV e lo spessore della parete si basano su una sezione basale dell’asse corto (SAX) 15,16 o su una vista a 3 camere (3-CH) (Figura 2), quest’ultima intuitivamente una scelta analogica alla vista parasternale lassista. In questo studio, abbiamo esaminato se le dimensioni della camera derivate da CMR e lo spessore della parete corrispondono a TTE e anche, se la scelta della fetta di SAX basale o la vista 3-CH in CMR influenza i risultati all’interno e tra osservatori indipendenti. Inoltre, abbiamo voluto chiarire se l’accordo tra le due modalità e i due approcci è coerente in gruppi con diverse dimensioni della cavità o spessore della parete LV.

Metodi

Si tratta di un’analisi retrospettiva a due centri di dati di imaging di soggetti che si presentano per indagini su malattie cardiovascolari note o sospette. Nel set di dati sono stati inclusi un totale di 101 adulti caucasici, di cui 67 uomini (età media 62 ± 9 anni). Sono stati inclusi solo i soggetti sottoposti a studi TTE e CMR con intervallo di tempo non superiore a 1 mese (mediana di 7,3 giorni tra i due studi) per garantire la comparabilità delle misurazioni tra le due modalità. Per esaminare l’influenza della forma e delle dimensioni della camera LV, abbiamo utilizzato i limiti superiori di normale definiti dai valori di cut-off TTE 7 per formare un gruppo normale (n = 44), un gruppo con cavità LV dilatata e un gruppo con spessore della parete LV aumentato . I gruppi erano composti da soggetti non correlati. Ulteriori criteri per il gruppo normale erano la bassa probabilità di pre-test di malattia CV e l’assenza di miglioramento tardivo del gadolinio miocardico. Per la valutazione della riproducibilità interstudiale, sottogruppi di soggetti normali (n = 12), pazienti con cavità dilatata (n = 6) e soggetti con spessore della parete ventricolare sinistra aumentato (n = 5) sono stati sottoposti a un secondo studio CMR, in ordine casuale e con un intervallo di tempo minimo tra ogni studio (intervals 60-90 intervalli min). Criteri di esclusione erano le controindicazioni generalmente accettate per CMR (dispositivi impiantabili, clip aneurisma cerebrale, impianti cocleari e grave claustrofobia) e insufficiente qualità dell’immagine da entrambe le modalità a causa della presenza di aritmie o incapacità di trattenere il respiro adeguato. Tutti i soggetti hanno subito un riposo supino di 10 minuti prima di qualsiasi acquisizione di immagini con entrambe le modalità. L’approvazione del comitato etico istituzionale è stata ottenuta per questo studio e tutti i soggetti hanno fornito il consenso informato scritto.

l’ecocardiografia Transtoracica

Transtoracica bidimensionale (2D) l’ecocardiografia è stata eseguita utilizzando digital commerciale harmonic imaging ad ultrasuoni sistemi dotati di un S3 3 MHz phased-array trasduttore (Philips IE33, Philips Medical Systems, paesi Bassi, o Vivid 7, General Electrics Sistemi di assistenza Sanitaria, USA) con il paziente nella posizione di decubito laterale e sollevate il braccio sinistro. Le immagini sono state regolate per profondità, posizione di messa a fuoco, frame rate e dimensione del settore per una visualizzazione ottimale della struttura di interesse. Le immagini sono state visualizzate sul sistema ecocardiografico e le misurazioni sono state ottenute da registrazioni nella finestra acustica parasternale LAX direttamente dalle immagini 2D. I frame end – diastolici e end-sistolici sono stati identificati visivamente da frame con la cavità LV più grande e la più piccola. Le dimensioni sono state misurate nel piano dell’asse minore LV a livello delle corde mitrali alle punte dei muscoli papillari. LVIDd e LVIDs, rispettivamente e spessori della parete (anteroseptal-IVSd e inferolateral-LVPWd) sono stati misurati a fine diastole(d) e fine sistole(s), rispettivamente, e sono stati mediati su tre cicli cardiaci consecutivi.

Imaging a risonanza magnetica cardiovascolare

Gli studi CMR sono stati eseguiti con il paziente supino utilizzando uno scanner clinico standard da 1,5 Tesla (Philips Achieva CV, Best, Paesi Bassi). Dopo una pianificazione standardizzata specifica per il paziente (che includeva viste pseudo a 2 e 4 camere),è stata ottenuta una valutazione volumetrica della cavità 17 mediante copertura a cuore intero di fette di asse corto senza pause (Figura 3). Successivamente, sono state acquisite immagini cine di tre viste lassiste (vista a 4, 2 e 3 camere (CH). Tutte le immagini cine sono state acquisite utilizzando una sequenza di precessione libera allo stato stazionario bilanciata (SSFP) in combinazione con l’imaging parallelo (codifica della sensibilità, fattore 2) e il gating retrospettivo è stato utilizzato durante una delicata trattenuta espiratoria (TR/TE/flip-angle: 3.4 ms/1.7 ms/60°, risoluzione spaziale 1.8 × 1.8 × 8 mm3).

Tutte le analisi CMR sono state eseguite utilizzando il software disponibile in commercio (ViewForum, Versione 5.1, Philips Healthcare, Paesi Bassi). I bordi LV endocardici sono stati tracciati manualmente alla diastole terminale e alla sistole terminale. I muscoli papillari sono stati inclusi come parte del volume della cavità ventricolare sinistra. I volumi LV end-diastolico (EDV) e end-sistolico (ESV) sono stati determinati usando la regola di Simpson. La frazione di eiezione (EF) è stata calcolata come EDV–ESV/EDV. Tutti gli indici volumetrici sono stati normalizzati alla superficie corporea. Le dimensioni della camera LV e le dimensioni dello spessore della parete sono state ottenute utilizzando due approcci CMR:Per i confronti di riproducibilità intraobserver e interobserver, due osservatori indipendenti hanno eseguito tutte le misurazioni, accecati dai risultati precedenti o dai risultati di altri ricercatori ad almeno >1 mese di distanza. La riproducibilità interstudiale delle misure derivate dalla CMR è stata eseguita da un singolo investigatore con modalità di imaging.

1. Fetta di SAX basale: immediatamente basale alle punte dei muscoli papillari e

2. 3-Vista CH: nel piano dell’asse minore LV a livello delle corde mitrali basale alle punte dei muscoli papillari.

Analisi statistica

Le partenze dalla normalità sono state rilevate utilizzando il test Kolmogorov–Smirnov. I confronti tra i tre gruppi, due modalità e due approcci CMR sono stati eseguiti utilizzando t-test accoppiati e non accoppiati e analisi unidirezionale della varianza, a seconda dei casi. Gli accordi tra due metodi, osservatori diversi e misurazioni ripetute di un singolo osservatore sono stati determinati da regressioni lineari, differenze medie (bias), intervallo di confidenza del 95% e differenze relative (differenza media di due tecniche/misurazioni in percentuale del loro valore medio) secondo i metodi di Bland e Altman.18 A P < 0,05 è stato considerato statisticamente significativo. I valori sono riportati come media ± SD.

Risultati

I gruppi erano simili per età, sesso, indice di massa corporea e frequenza cardiaca (Tabella 1). Rispetto al gruppo normale, i soggetti con camera anormale e spessore della parete LV avevano sollevato la pressione sanguigna e l’indice di massa LV.

I valori medi delle dimensioni della camera LV e dello spessore della parete e le differenze medie tra le modalità sono riportati nella tabella 2. La dimensione media della camera LV e l’IVSd erano significativamente più grandi quando ottenuti in SAX da TTE e CMR 3-CH view (P < 0.05 per tutti). L’accordo con TTE era maggiore per i valori di visualizzazione CMR 3-CH rispetto a basal SAX slice. La variabilità delle misurazioni ripetute è stata maggiore per il SAX rispetto alle misurazioni a vista a 3 canali (Tabella 3). La ripetibilità interstudiale delle misurazioni è stata maggiore in vista 3-CH per tutti e tre i gruppi.

Discussione

Il nostro confronto tra le dimensioni e lo spessore delle camere LV derivate da TTE e CMR dimostra un buon accordo tra le due modalità. Dimostriamo inoltre che le misure CMR ottenute dalla vista 3-CH mostrano un migliore accordo con le misure ecocardiografiche e sono più riproducibili di quelle ottenute dalla fetta di SAX basale. Proponiamo che la vista CMR 3-CH possa fungere da analogo intercambiabile alla vista LAX parasternale ottenuta con TTE per quantificare le dimensioni della cavità LV e lo spessore della parete, indipendentemente dalle dimensioni della cavità o dallo spessore della parete.

L’accordo tra TTE e CMR e la riproducibilità delle misurazioni erano generalmente migliori per l’approccio 3-CH e ci sono diverse ragioni per spiegare questo risultato. La più ovvia è la somiglianza tra la vista parasternale di TTE e la vista CMR 3-CH a causa dell’orientamento (pianificazione) delle strutture di riferimento, tra cui la valvola aortica e mitrale e l’apice LV (Figura 3). Oltre alla corrispondenza delle viste, ciò consente anche la visualizzazione delle pareti miocardiche quasi identiche. Nella vista 3-CH, la scelta dei segmenti basali inclusi nelle misurazioni è ulteriormente facilitata da un’analoga convenzione di misurazioni. La visualizzazione del muscolo papillare inferolaterale nell’orientamento longitudinale rivela il punto di inizio delle corde mitrali, che è inoltre utile per definire il piano dell’asse minore LV. Al contrario, l’identificazione della corrispondente fetta di SAX a livello delle corde mitrali è la principale insidia dell’approccio SAX basale e la probabile fonte della bassa riproducibilità interobserver /intraobserver e interstudy poiché diverse fette possono essere erroneamente scelte per il piano SAX in cui vengono eseguite le misurazioni (Figura 2). Questo può essere controllato per mediante ispezione concomitante di altri piani di imaging come la vista 3-CH. Un ulteriore svantaggio è che diverse posizioni di campionamento possono essere scelti all’interno della fetta SAX per misurare lo spessore della parete.19,20 Infine, la pianificazione distorta dello stack SAX può portare a tagli obliqui, portando a sopravvalutazione dello spessore della parete LV. Nel nostro studio, le misure IVSd nella vista 3-CH corrispondono a quelle ottenute da TTE e sono generalmente più piccole rispetto all’utilizzo della vista basal SAX, mentre i valori per LVPWd sono indistinguibili tra modalità e approcci (Figure 2 e 3).

La quantificazione delle dimensioni della camera cardiaca, della massa ventricolare e della funzione si colloca tra le attività clinicamente più importanti e più frequentemente richieste dell’ecocardiografia.1-7 Di questi, CMR ha stabilito e standardizzato la valutazione per volume e massa LV, e grazie alla sua tridimensionalità, alta precisione e riproducibilità, CMR è considerato lo standard di riferimento per questi due parametri.21,22 Nella pratica clinica, tuttavia, l’ecocardiografia rimane la modalità di imaging di prima linea predominante nella valutazione delle dimensioni e della struttura della camera, nonostante gli svantaggi ben noti, tra cui la qualità dell’immagine a volte incoerente e la variabilità delle viste ottenute con TTE che dipende fortemente dalle finestre acustiche e dalle capacità dell’ecografista. Ciò è limitante anche per l’acquisizione di parametri semplici, come la dimensione della camera e lo spessore della parete. La crescente disponibilità di CMR e una più ampia integrazione nella routine clinica hanno spostato la prevalenza dei referral clinici dalla malattia congenita e vascolare alla valutazione delle cardiomiopatie.8,23 Per ridurre la moltiplicazione degli studi di imaging, è quindi fondamentale confrontare i parametri tra le multimodalità e stabilire convenzioni uniformi standardizzate per l’acquisizione e la post-elaborazione delle immagini.17 Abbiamo dimostrato che la CMR non solo è altamente riproducibile per la valutazione delle dimensioni della camera LV e dello spessore della parete, ma può anche essere eseguita in modo simile agli standard ecocardiografici con conseguente numeri comparabili e intercambiabili. Sono necessari ulteriori studi per stabilire se le dimensioni della camera derivate dalla CMR forniscano uno strumento praticabile per l’uso seriale per quanto riguarda i tempi di intervento alla prognosi generale della malattia. Inoltre, non è noto se le dimensioni forniscano un vero valore aggiunto quando vengono aggiunti ai volumi e determinati criteri nuovi, come la presenza di un miglioramento tardivo del gadolinio9 nel guidare la gestione dei pazienti, per giustificare un passaggio dall’ecocardiografia alla CMR per ulteriori follow-up e processi decisionali.

Limitazioni

Poiché la CMR fornisce costantemente una buona qualità dell’immagine nella maggior parte dei pazienti, abbiamo scelto intenzionalmente di esaminare i casi con una buona qualità dell’immagine con entrambe le modalità eliminando così potenziali ragioni tecniche per i nostri risultati. La scarsa qualità dell’immagine (ad esempio l’incapacità del paziente di tenere il passo con il tempo di attesa del respiro e la presenza di aritmie) e il sangue lento nei pazienti con insufficienza cardiaca (rendendo difficile la rilevazione dei confini endocardici) possono, tuttavia, contribuire a discrepanze nelle misurazioni tra le modalità.4-6 Nonostante un gruppo ragionevolmente ampio di soggetti e l’approccio di analisi a due centri, la principale limitazione dello studio attuale è il set di dati CMR a singolo fornitore. Entrambi i centri hanno un approccio uniforme all’analisi di acquisizione e post-elaborazione poiché la vista CMR 3-CH è meticolosamente pianificata per assomigliare alla vista parasternale lassista, evidenziando l’importanza delle routine standardizzate per la pianificazione, la post-elaborazione e la reportistica.17,21 Ulteriori sforzi sono necessari per standardizzare queste routine per altre strutture cardiache e anche all’interno di un ambiente multi-vendor.

Conclusioni

Dimostriamo un buon accordo tra CMR e TTE nell’ottenere dimensioni della cavità LV e spessore della parete. Proponiamo inoltre che un approccio CMR utilizzando una vista 3-CH sia superiore all’utilizzo di una slice SAX basale per fornire queste misurazioni in modo più riproducibile e più vicino a TTE.

Riconoscimento

vorremmo riconoscere la radiografi a German Heart Institute, Janina Rebakowski, Corinna Altro, e Gudrun Grosser, e Lorna Smith e Stephen Sinclair King’s College di Londra, e Eliane Cunliffe Cardiovascolari indagini, St Thomas’ Hospital di Londra, per la loro alta qualità CMR e TTE esami.

Conflitto di interessi: nessuno dichiarato.