Wymiary komory lewej komory i grubość ścianki metodą sercowo-naczyniowego rezonansu magnetycznego: porównanie z echokardiografią transthoraciczną

Streszczenie

wprowadzenie

dokładne i powtarzalne oznaczenie ilościowe struktury lewej komory (LV) jest ważne dla diagnostyki i monitorowania postępu choroby, dla czasu interwencji i dla dyskryminacji rokowania.Rozmiar Komory 1-3 LV i grubość ścianki stanowią determinanty podejmowania decyzji w kilku wytycznych klinicznych.1,4,5 pomiar tych krytycznych parametrów za pomocą echokardiografii przezustkowej (TTE) w widoku przytarczyc długiej osi (LAX) jest wspierany przez przyjęte konwencje (rycina 1),6,7, podczas gdy sercowo-naczyniowy rezonans magnetyczny (CMR) nie ma standaryzowanego podejścia do rutynowych badań klinicznych. Jest to ważna Luka, ponieważ CMR stał się badaniem z wyboru w ocenie kardiomiopatii.8-12 ze względu na dokładność i odtwarzalność pomiarów objętości i masy LV, CMR jest lepszy od TTE i jest uważany za standard odniesienia do oznaczania objętości i masy LV.13,14 pomimo uznanej wartości, większość pacjentów kardiologicznych nadal poddawana jest badaniom TTE w ich pierwotnej lub następczej ocenie w celu ustalenia wielkości wnęki i grubości ścianki w warunkach, w których wielkość komory pozostaje decydującym elementem postępowania klinicznego. Do tej pory żadne z badań nie zbadało, czy wymiary komory LV i grubość ścianki pochodzące z CMR nie mogą być porównywane ani nie pozwalają na wymienne stosowanie tych dwóch metod w ocenach seryjnych. W przeciwieństwie do echokardiografii, CMR nie ma ogólnego konsensusu co do tego, jak najlepiej i jak najbardziej odtwarzalnie uzyskać parametry, które najbardziej przypominają pomiary echokardiograficzne. Wśród różnych ośrodków, dwa najczęściej stosowane podejścia do określenia średnicy LV i grubości ścianki opierają się na podstawowej krótkiej osi (SAX) slice15,16 lub na widoku 3-komorowym (3-CH) (ryc. 2), ten ostatni intuicyjnie jest analogowym wyborem do widoku przyściennego. W tym badaniu zbadaliśmy, czy wymiary komory i grubość ścianki pochodzące od CMR odpowiadają TTE, a także, czy wybór plastra basal SAX lub widoku 3-CH w CMR wpływa na wyniki wewnątrz i między niezależnymi obserwatorami. Ponadto chcieliśmy wyjaśnić, czy porozumienie między dwoma modalnościami i dwoma podejściami jest spójne w grupach o różnych wymiarach wnęki lub grubości ścianki LV.

metody

jest to dwuśrodkowa retrospektywna analiza danych obrazowych osób zgłaszających się do badań znanych lub podejrzewanych chorób układu krążenia. Do zbioru danych włączono 101 dorosłych osobników rasy kaukaskiej, z czego 67 stanowili mężczyźni (średnia wieku 62 ± 9 lat). W celu zapewnienia porównywalności pomiarów między tymi dwoma metodami uwzględniono tylko osoby, które przeszły zarówno badania TTE, jak i CMR z nie dłuższym niż 1-miesięcznym odstępem czasu (mediana 7,3 dnia pomiędzy dwoma badaniami). Do badania wpływu kształtu i wielkości komory LV wykorzystaliśmy górne granice normy określone przez wartości odcięcia TTE7, tworząc grupę normalną (n = 44), grupę z rozszerzoną wnęką LV i grupę o zwiększonej grubości ścianki LV . Grupy składały się z niezwiązanych ze sobą podmiotów. Dodatkowymi kryteriami dla prawidłowej grupy były niskie prawdopodobieństwo wystąpienia choroby układu sercowo-naczyniowego oraz brak późnego wzmocnienia gadolinu mięśnia sercowego. W celu oceny odtwarzalności interstudy, podgrupy zdrowych pacjentów (N = 12), pacjentów z rozszerzoną jamą (N = 6) i pacjentów ze zwiększoną grubością ścianek LV (n = 5) poddano drugiemu badaniu CMR, w kolejności losowej i z minimalnym odstępem czasu między każdym badaniem (∼60-90 min). Kryterium wykluczenia były ogólnie przyjęte przeciwwskazania do CMR (wszczepialne urządzenia, klipsy do tętniaka mózgu, implanty ślimakowe i ciężka klaustrofobia) oraz niewystarczająca jakość obrazu albo ze względu na obecność arytmii, albo niemożność odpowiedniego wstrzymania oddechu. Wszyscy testerzy przeszli 10-minutowy odpoczynek w pozycji leżącej przed uzyskaniem jakiegokolwiek obrazu z dowolną modalnością. Komisja Etyki instytucjonalnej uzyskała zgodę na to badanie, a wszystkie podmioty udzieliły pisemnej świadomej zgody.

echokardiografia Transthoraciczna

echokardiografia Transthoraciczna dwuwymiarowa (2D) została wykonana przy użyciu cyfrowych komercyjnych systemów obrazowania harmonicznego wyposażonych w przetwornik S3 3 MHz (Philips IE33, Philips Medical Systems, Holandia lub Vivid 7, General Electrics Healthcare Systems, USA) z pacjentem w pozycji leżącej z lewej strony i podniesionym lewym ramieniem. Obrazy zostały dostosowane do głębi, położenia ostrości, liczby klatek na sekundę i rozmiaru sektora, aby uzyskać optymalne wyświetlanie struktury zainteresowania. Obrazy były wyświetlane w systemie echokardiograficznym, a pomiary uzyskano z nagrań w oknie akustycznym parasternal LAX bezpośrednio z obrazów 2D. Ramki końcowe rozkurczowe i końcowe skurczowe zidentyfikowano wizualnie za pomocą ramek z największą i najmniejszą wnęką LV. Wymiary mierzono w płaszczyźnie osi mniejszej LV na poziomie akordów mitralnych na końcach mięśni brodawkowych. LVIDd i LVIDs, odpowiednio, oraz grubości ścianek (przednio—septalna—IVSd i inferolateral-lvpwd) mierzono odpowiednio w rozkurczu końcowym(D) i skurczu końcowym(s) i uśredniano w trzech kolejnych cyklach serca.

obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego układu sercowo-naczyniowego

badania CMR przeprowadzono z pacjentem leżącym na plecach przy użyciu standardowego skanera klinicznego 1,5 Tesli (Philips Achieva CV, Best, Holandia). Po ustandaryzowanym planowaniu specyficznym dla pacjenta (obejmującym widoki pseudo 2-i 4-komorowe)uzyskano 17 objętościową ocenę ubytków przez pokrycie całego serca bezwarunkowymi cięciami o krótkiej osi (ryc. 3). Następnie uzyskano obrazy kinetyczne trzech widoków (4 -, 2-i 3-komorowych (CH). Wszystkie obrazy kinetyczne uzyskano przy użyciu zrównoważonej sekwencji wolnej precesji w stanie stacjonarnym (SSFP) w połączeniu z obrazowaniem równoległym (kodowanie czułości, czynnik 2) i retrospektywnym bramkowaniem podczas delikatnego wydechowego wstrzymania oddechu (TR/te/kąt obrotu: 3,4 ms/1,7 ms/60°, rozdzielczość przestrzenna 1,8 × 1.8 × 8 mm3).

wszystkie analizy CMR przeprowadzono przy użyciu komercyjnie dostępnego oprogramowania (ViewForum, Wersja 5.1, Philips Healthcare, Holandia). Endocardial LV granice zostały ręcznie wyśledzić na końcu rozkurczu i na końcu skurczu. Mięśnie brodawkowe zostały włączone jako część objętości wnęki LV. LV objętości końcowe rozkurczowe (EDV) i końcowe skurczowe (ESV) oznaczono za pomocą reguły Simpsona. Frakcja wyrzutowa (EF) została obliczona jako EDV–ESV/EDV. Wszystkie wskaźniki objętościowe zostały znormalizowane do powierzchni ciała. Wymiary komory LV i grubości ścianek uzyskano stosując dwa podejścia CMR:W przypadku porównań odtwarzalności intraobserver i interaobserver dwóch niezależnych obserwatorów wykonało wszystkie pomiary, zaślepionych na podstawie poprzednich wyników lub ustaleń innych badaczy w odstępie co najmniej >1 miesiąca. Odtwarzalność interstudy miar pochodnych CMR została przeprowadzona przez jednego badacza modalności obrazowania.

1. Basal sax slice: natychmiast basal do końców mięśni brodawkowych i

2. 3-widok CH: w płaszczyźnie osi mniejszej LV na poziomie akordów mitralnych do końców mięśni brodawkowych.

analiza statystyczna

odejścia od normalności wykryto za pomocą testu Kołmogorowa-Smirnowa. Porównano trzy grupy, dwie metody i dwa podejścia CMR, stosując odpowiednio sparowany i niesparowany test t oraz jednokierunkową analizę wariancji. Porozumienia między dwiema metodami, różnymi obserwatorami i powtarzanymi pomiarami pojedynczego obserwatora wyznaczano za pomocą regresji liniowych, średnich różnic (bias), 95% przedziału ufności i różnic względnych (średnia różnica dwóch technik/pomiarów jako procent ich średniej wartości) zgodnie z metodami Bland i Altman.A P < 0, 05 uznano za statystycznie istotne. Wartości są podawane jako średnia ± SD.

wyniki

grupy były podobne pod względem wieku, płci, wskaźnika masy ciała i częstości akcji serca (Tabela 1). W porównaniu do prawidłowej grupy, u pacjentów z nieprawidłową komorą i grubością ściany LV stwierdzono podwyższone ciśnienie krwi i wskaźnik masy LV.

średnie wartości wielkości komory LV i grubości ścianki oraz średnie różnice między modalnościami przedstawiono w tabeli 2. Średnia wielkość komory LV i IVSd były znacznie większe, gdy uzyskano je w SAX z TTE i CMR 3-ch view (P < 0,05 dla wszystkich). Umowa z TTE była większa dla wartości widoku CMR 3-CH niż dla sax slice. Zmienność powtarzanych pomiarów była większa dla SAX niż pomiary 3-CH view (Tabela 3). Powtarzalność interstudy pomiarów była większa w widoku 3-CH dla wszystkich trzech grup.

dyskusja

nasze porównanie wymiarów i grubości ścianki komory LV opartych na TTE i CMR pokazuje dobrą zgodność między tymi dwoma modalnościami. Ponadto wykazujemy, że pomiary CMR uzyskane z widoku 3-CH wykazują lepszą zgodność z pomiarami echokardiograficznymi i są bardziej powtarzalne niż te uzyskane z plastra basal SAX. Proponujemy, aby Widok CMR 3-CH mógł służyć jako zamienny odpowiednik widoku parastern LAX uzyskanego za pomocą TTE do kwantyfikacji wymiarów wnęki i grubości ścianki LV, niezależnie od wielkości wnęki lub grubości ścianki.

porozumienie między TTE i CMR i odtwarzalność pomiarów były ogólnie lepsze dla podejścia 3-CH i istnieje kilka powodów, aby wyjaśnić to stwierdzenie. Najbardziej oczywistym jest podobieństwo między widokiem przytarczyc przez TTE i widokiem CMR 3-CH ze względu na Orientację (planowanie) charakterystycznych struktur, w tym zastawki aorty i zastawki mitralnej oraz wierzchołka LV (ryc. 3). Oprócz zgodności widoków umożliwia to również wizualizację niemal identycznych ścian mięśnia sercowego. W widoku 3-CH wybór podstawowych segmentów zawartych w pomiarach jest dodatkowo ułatwiony przez analogiczną konwencję pomiarów. Wizualizacja mięśnia brodawkowatego w orientacji wzdłużnej ujawnia punkt inicjacji akordów mitralnych, co jest dodatkowo przydatne do określenia płaszczyzny osi mniejszej LV. Wręcz przeciwnie, identyfikacja odpowiedniego plastra saksofonu na poziomie akordów mitralnych jest główną pułapką podejścia basal SAX i prawdopodobnym źródłem odtwarzalności niskiego międzyobserver / intraobserver i interstudy, ponieważ kilka różnych plastrów może być błędnie wybranych dla płaszczyzny saksofonu, na której wykonywane są pomiary (Rysunek 2). Może to być kontrolowane przez równoczesną kontrolę innych płaszczyzn obrazowania, takich jak widok 3-CH. Dodatkową wadą jest to, że w plasterku saksofonu można wybrać kilka miejsc pobierania próbek do pomiaru grubości ścianki.19,20 wreszcie, Przekrzywione planowanie stosu SAX może prowadzić do skośnych cięć, co prowadzi do przeszacowania grubości ścianki LV. W naszym badaniu pomiary IVSd w widoku 3-CH odpowiadają pomiarom uzyskanym przez TTE i są na ogół mniejsze niż w widoku basal SAX, podczas gdy wartości dla LVPWd są nie do odróżnienia między modalnościami i podejściami (Rys. 2 i 3).

pomiar wielkości komory serca, masy komór i funkcji należy do najważniejszych klinicznie i najczęściej wymaganych zadań echokardiografii.1-7 z nich, CMR ustanowił i znormalizował ocenę objętości i masy LV, a ze względu na swoją trójwymiarowość, wysoką dokładność i odtwarzalność, CMR jest uważany za standard odniesienia dla tych dwóch parametrów.21,22 jednak w praktyce klinicznej echokardiografia pozostaje dominującą modalnością obrazowania pierwszego rzutu w ocenie wielkości i struktury Komory, pomimo dobrze znanych wad, w tym czasami niespójnej jakości obrazu i zmienności poglądów uzyskanych za pomocą TTE, która jest w dużym stopniu zależna od akustycznych okien i umiejętności sonografa. Ogranicza to również uzyskanie prostych parametrów, takich jak wielkość komory i grubość ścianki. Rosnąca dostępność CMR i szersze włączenie do rutynowej procedury klinicznej przesunęły częstość skierowań klinicznych z chorób wrodzonych i naczyniowych w kierunku oceny kardiomiopatii.8,23 aby ograniczyć mnożenie badań obrazowych, kluczowe jest zatem porównanie parametrów w różnych multimodalnościach i ustanowienie znormalizowanych jednolitych konwencji dotyczących akwizycji obrazu i przetwarzania końcowego.17 wykazaliśmy, że CMR jest nie tylko wysoce powtarzalny do oceny wymiarów Komory LV i grubości ścianki, ale może być również wykonywany podobnie do standardów echokardiograficznych, co daje porównywalne i wymienne liczby. Potrzebne są dalsze badania w celu ustalenia, czy wymiary komory oparte na CMR stanowią realne narzędzie do seryjnego stosowania w odniesieniu do czasu interwencji w ogólne rokowanie choroby. Ponadto nie wiadomo, czy wymiary stanowią prawdziwą wartość dodaną po dodaniu do objętości i niektórych nowych kryteriów, takich jak obecność późnego ulepszenia gadolinu9 w kierowaniu leczeniem pacjentów, aby uzasadnić przejście od echokardiografii do CMR w celu dalszego monitorowania i podejmowania decyzji.

ograniczenia

ponieważ CMR zapewnia niezmiennie dobrą jakość obrazu u większości pacjentów, celowo zdecydowaliśmy się na badanie przypadków z dobrą jakością obrazu przy obu metodach, eliminując potencjalne techniczne powody naszych ustaleń. Słaba jakość obrazu (np. niezdolność pacjenta do nadążania za czasem wstrzymania oddechu i obecność arytmii) i powolne przemieszczanie się krwi u pacjentów z niewydolnością serca (utrudnianie wykrywania granicy wsierdzia) mogą jednak przyczynić się do rozbieżności w pomiarach między modalnościami.4-6 pomimo dość dużej grupy badanych i podejścia do dwuśrodkowej analizy, głównym ograniczeniem obecnego badania jest zbiór danych CMR z pojedynczym dostawcą. Oba centra mają jednolite podejście do analizy pozyskiwania i przetwarzania końcowego, ponieważ Widok CMR 3-CH jest skrupulatnie zaplanowany tak, aby przypominał widok parasternalny LAX, podkreślając znaczenie standaryzowanych procedur planowania, przetwarzania końcowego i raportowania.17,21 potrzebne są dalsze wysiłki w celu standaryzacji tych procedur dla innych struktur serca, a także w środowisku wielu dostawców.

wnioski

wykazujemy dobre porozumienie między CMR i TTE w zakresie uzyskiwania wielkości wnęki i grubości ścianki. Ponadto proponujemy, aby podejście CMR wykorzystujące Widok 3-CH było lepsze niż użycie podstawowego plastra saksofonu, aby zapewnić te pomiary w sposób bardziej powtarzalny i bliższy TTE.

podziękowanie

chcielibyśmy podziękować pracownikom Niemieckiego Instytutu Kardiologicznego, Janinie Rebakowski, Corinnie Else i Gudrun Grosser, Lornie Smith i Stephenowi Sinclairowi z King’ s College London oraz Eliane Cunliffe z Cardiovascular investigations, St Thomas ’ Hospital London, za ich wysokiej jakości badania CMR i TTE.

konflikt interesów: brak danych.