venstre ventrikulære kammerdimensioner og vægtykkelse ved kardiovaskulær magnetisk resonans: sammenligning med transthoracic ekkokardiografi

abstrakt

introduktion

en nøjagtig og reproducerbar kvantificering af den venstre ventrikulære (LV) struktur er vigtig for diagnose og overvågning af sygdomsprogression, for timing af intervention og for diskrimination af prognose.1-3 LV kammerstørrelse og vægtykkelse repræsenterer determinanterne for beslutningstagning i flere kliniske retningslinjer.1,4,5 måling af disse kritiske parametre ved transthoracic ekkokardiografi (TTE) i parasternal langakse (slap) visning understøttes af accepterede konventioner (Figur 1),6,7 hvorimod kardiovaskulær magnetisk resonans (CMR) mangler en standardiseret tilgang til klinisk rutine. Dette er et vigtigt hul, da CMR er blevet den valgte undersøgelse ved vurdering af kardiomyopatier.8-12 på grund af dets nøjagtighed og reproducerbarhed af målingerne af LV-volumener og masse er CMR bedre end TTE og betragtes som referencestandard til bestemmelse af LV-volumen og masse.13,14 på trods af sin anerkendte værdi gennemgår flertallet af hjertepatienter stadig tte-undersøgelser i deres primære eller opfølgende vurdering for at udlede hulrumsstørrelse og vægtykkelse under forhold, hvor kammerstørrelse forbliver det afgørende element i klinisk ledelse. Til dato, ingen undersøgelse undersøgte, om CMR-afledte LV-kammerdimensioner og vægtykkelse kan sammenlignes eller tillade udskiftelig anvendelse af de to modaliteter i serielle vurderinger. I modsætning til ekkokardiografi mangler CMR en generel konsensus om, hvordan man bedst og mest reproducerbart opnår parametrene, der ligner ekkokardiografiske målinger mest tæt. Blandt forskellige Centre er de to mest almindeligt anvendte tilgange til bestemmelse af LV-diameter og vægtykkelse baseret på en basal kortakse (saks) skive15,16 eller på en 3-kammer (3-CH) visning (figur 2), sidstnævnte intuitivt et analogt valg til parasternal slap visning. I denne undersøgelse, vi undersøgte, om CMR-afledte kammerdimensioner og vægtykkelse svarer til TTE og også, om valget af basal SAKSSKIVE eller 3-CH-visningen i CMR påvirker resultaterne inden for og mellem uafhængige observatører. Derudover ønskede vi at afklare, om aftalen mellem de to modaliteter og de to tilgange er konsistent i grupper med forskellige hulrumsdimensioner eller LV-vægtykkelse.

metoder

dette er en to-center retrospektiv analyse af billeddannelsesdata for emner, der præsenteres for undersøgelser af kendt eller mistænkt hjerte-kar-sygdom. I alt 101 kaukasiske voksne var inkluderet i datasættet, hvoraf 67 var mænd (gennemsnitsalder 62 til 9 år). Kun forsøgspersoner, der gennemgik både tte-og CMR-studier med ikke mere end 1 måneders tidsinterval (median på 7, 3 dage mellem de to undersøgelser) blev inkluderet for at sikre sammenligneligheden af målingerne mellem de to modaliteter. For at undersøge indflydelsen af LV-kammerform og størrelse brugte vi de øvre grænser for normal som defineret af tte-afskæringsværdier7 til dannelse af en normal gruppe (n = 44), en gruppe med udvidet LV-hulrum og en gruppe med øget LV-vægtykkelse . Grupper var sammensat af ikke-relaterede emner. Yderligere kriterier for den normale gruppe var den lave prætest Sandsynlighed for CV-sygdom og fraværet af myocardial sen gadoliniumforbedring. Til vurdering af interstudy Reproducerbarhed gennemgik undergrupper af normale forsøgspersoner (n = 12), patienter med udvidet hulrum (n = 6) og forsøgspersoner med øget LV-vægtykkelse (n = 5) en anden CMR-undersøgelse i tilfældig rækkefølge og med et minimalt tidsinterval mellem hver undersøgelse (intervaller på 60-90 minutter). Eksklusionskriterier var de generelt accepterede kontraindikationer for CMR (implanterbare enheder, cerebrale aneurismeklip, cochleaimplantater og svær klaustrofobi) og utilstrækkelig billedkvalitet ved enten modalitet på grund af tilstedeværelsen af arytmier eller manglende evne til tilstrækkelig at holde vejret. Alle emner gennemgik en 10 min liggende hvile inden enhver billedoptagelse med begge modaliteter. Godkendelse af institutionel etikudvalg blev opnået til denne undersøgelse, og alle emner gav skriftligt informeret samtykke.

Transthoracic ekkokardiografi

Transthoracic todimensional (2D) ekkokardiografi blev udført ved hjælp af digitale kommercielle harmoniske billeddannende ultralydsystemer udstyret med en S3 3 MHC phased-array transducer (Philips Ie33, Philips Medical Systems, Holland eller Vivid 7, General Electrics Healthcare Systems, USA) med patienten i venstre-lateral decubitus position og en hævet venstre arm. Billeder blev justeret for dybde, fokusposition, billedhastighed og sektorstørrelse for en optimal visning af strukturen af interesse. Billeder blev vist på det ekkokardiografiske system, og målinger blev opnået fra optagelser i det parasternale slappe akustiske vindue direkte fra 2D-billederne. Slutdiastolisk og slutsystolisk ramme blev identificeret visuelt ved hjælp af rammer med det største og det mindste LV-hulrum. Dimensioner blev målt i LV-mindreakseplanet ved mitral chordae-niveauet ved spidserne af papillarmusklerne. Lvidd og lvids og vægtykkelser (anteroseptal—IVSd og inferolateral—Lvpvd) blev målt ved henholdsvis slutdiastol(D) og slutsystol(er) og blev i gennemsnit over tre på hinanden følgende hjertecyklusser.

kardiovaskulær magnetisk resonansbilleddannelse

CMR-undersøgelserne blev udført med patienten liggende ved hjælp af en standard klinisk 1, 5 Tesla-scanner (Philips Achieva CV, Best, Holland). Efter standardiseret patientspecifik planlægning (som omfattede pseudo 2 – og 4-kammervisninger) blev 17 volumetrisk hulrumsvurdering opnået ved helhjertet dækning af kortaksede skiver uden mellemrum (figur 3). Derefter blev cine-billeder af tre slappe visninger (4-, 2 – og 3-kammer (CH) visning erhvervet. Alle cine-billeder blev erhvervet ved hjælp af en afbalanceret steady-state fri præcessionssekvens (SSFP) i kombination med parallel billeddannelse (Følsomhedskodning, faktor 2) og retrospektiv gating blev brugt under en blid ekspiratorisk åndedræt (TR/TE/flip-vinkel: 3,4 ms/1,7 ms/60 liter, rumlig opløsning 1,8 liter 1.8 til 8 mm3).

alle CMR-analyser blev udført ved hjælp af kommercielt tilgængelige programmer (Seforum, Version 5.1, Philips Healthcare, Holland). Endokardiale LV-grænser blev manuelt sporet ved ende-diastol og ende-systole. De papillære muskler blev inkluderet som en del af LV-hulrumsvolumen. LV enddiastolisk (EDV) og end-systolisk (ESV) volumen blev bestemt ved hjælp af Simpsons regel. Ejektionsfraktion (EF) blev beregnet som EDV–ESV/EDV. Alle volumetriske indekser blev normaliseret til kroppens overfladeareal. LV kammer størrelse og vægtykkelse dimensioner blev opnået ved anvendelse af to CMR tilgange:For sammenligninger af intraobserver og interobserver Reproducerbarhed udførte to uafhængige observatører alle målinger, blindet for de tidligere resultater eller fund fra andre efterforskere mindst >1 måned fra hinanden. Interstudy reproducerbarhed af CMR afledte foranstaltninger blev udført af en enkelt investigator billeddannelsesmetoder.

1. Basal SAKSSKIVE: straks basal til spidserne af papillarmusklerne og

2. 3-CH visning: i LV mindre akse plan på mitral chordae niveau basal til spidserne af papillære muskler.

statistisk analyse

afvigelser fra normalitet blev påvist ved hjælp af Kolmogorov–Smirnov-testen. Sammenligninger mellem de tre grupper, to modaliteter og to CMR-tilgange blev udført ved hjælp af parret og uparret t-test og envejsanalyse af varians, alt efter hvad der var relevant. Aftaler mellem to metoder, forskellige observatører og gentagne målinger af en enkelt observatør blev bestemt af lineære regressioner, gennemsnitlige forskelle (bias), 95% konfidensinterval og relative forskelle (gennemsnitlig forskel på to teknikker/målinger som procentdel af deres middelværdi) i henhold til Bland og Altman ‘ s metoder.18 A P < 0, 05 blev betragtet som statistisk signifikant. Værdier indberettes som middelværdi-SD.

resultater

grupperne var ens for alder, køn, kropsmasseindeks og puls (tabel 1). Sammenlignet med den normale gruppe havde forsøgspersoner med unormal kammer-og LV-vægtykkelse hævet blodtrykket og LV-masseindeks.

middelværdierne for LV-kammerets størrelse og vægtykkelse og de gennemsnitlige forskelle mellem modaliteterne er vist i tabel 2. Den gennemsnitlige LV-kammerstørrelse og IVSd var signifikant større, når den blev opnået i SAK fra tte-og CMR-3-CH-visning (P < 0,05 for alle). Aftalen med TTE var større for CMR 3-CH visningsværdier end basal SAKSSKIVE. Variabiliteten af gentagne målinger var større for SAK end 3-CH visningsmålingerne (tabel 3). Interstudy repeterbarheden af målinger var større i 3-CH visning for alle tre grupper.

Diskussion

vores sammenligning af tte og CMR-afledte LV kammerdimensioner og vægtykkelse viser en god overensstemmelse mellem de to modaliteter. Vi demonstrerer endvidere, at CMR-målinger opnået fra 3-CH-visningen viser bedre overensstemmelse med ekkokardiografiske målinger og er mere reproducerbare end dem, der opnås fra den basale SAKSSKIVE. Vi foreslår, at CMR 3-CH-visningen kan tjene som en udskiftelig analog til den parasternale slappe visning opnået med TTE til kvantificering af LV-hulrumsdimensioner og vægtykkelse, uanset hulrumsstørrelse eller vægtykkelse.

aftalen mellem tte og CMR og reproducerbarheden af målinger var generelt bedre for 3-CH-tilgangen, og der er flere grunde til at forklare dette fund. Det mest oplagte er ligheden mellem den parasternale slappe visning af TTE og CMR 3-CH-visningen på grund af orienteringen (planlægningen) af landemærkestrukturerne, herunder aorta-og mitralventilen og LV-spidsen (figur 3). Ud over korrespondancen mellem synspunkterne giver dette også visualisering af de næsten identiske myokardievægge. I 3-CH-visningen lettes valget af basale segmenter inkluderet i målingerne yderligere ved Analog målekonvention. Visualisering af den inferolaterale papillarmuskel i længderetningen afslører initieringspunktet for mitral chordae, som desuden er nyttigt til at definere planet for LV-minoraksen. Tværtimod er identifikation af den tilsvarende SAKSSKIVE på niveauet af mitral chordae den største faldgrube af den basale SAKSTILGANG og den sandsynlige kilde til den lave interobserver /intraobserver og interstudy Reproducerbarhed, da flere forskellige skiver fejlagtigt kan vælges til SAKSPLAN, hvor målingerne udføres (figur 2). Dette kan kontrolleres ved samtidig inspektion af andre billeddannelsesplaner, såsom 3-CH-visningen. En yderligere ulempe er, at der kan vælges flere prøveudtagningssteder inden i SAVSKIVEN for at måle vægtykkelsen.19,20 endelig kan skæv planlægning af SAKSSTAKKEN føre til skrå snit, hvilket fører til overvurdering af LV vægtykkelse. I vores undersøgelse svarer IVSd-målingerne i 3-CH-visningen til dem, der er opnået ved TTE, og er generelt mindre end ved brug af basal SAKSVISNING, hvorimod værdierne for Lvpd ikke kan skelnes mellem modaliteter og tilgange (figur 2 og 3).

kvantificering af hjertekammerstørrelse, ventrikulær masse og funktion rangerer blandt de mest klinisk vigtige og hyppigst anmodede opgaver for ekkokardiografi.1-7 af disse har CMR etableret og standardiseret vurdering for LV-volumen og masse, og på grund af dens tredimensionalitet, høj nøjagtighed og reproducerbarhed betragtes CMR som referencestandarden for disse to parametre.21,22 I klinisk praksis, imidlertid, ekkokardiografi forbliver den dominerende førstelinjebilleddannelsesmodalitet ved vurdering af kammerstørrelse og struktur, på trods af velkendte ulemper, herunder den undertiden inkonsekvente billedkvalitet og variation i synspunkter opnået med TTE, som er stærkt afhængig af akustiske vinduer og sonografens færdigheder. Dette begrænser også til erhvervelse af enkle parametre, såsom kammerstørrelse og vægtykkelse. Øget tilgængelighed af CMR og bredere integration i den kliniske rutine skiftede forekomsten af kliniske henvisninger fra medfødt og vaskulær sygdom mod vurdering af kardiomyopatier.8,23 for at reducere multiplikation af billeddannelsesundersøgelser er det derfor afgørende at sammenligne parametrene på tværs af multimodaliteter og etablere standardiserede ensartede konventioner til billedoptagelse og efterbehandling.17 Vi har vist, at CMR ikke alene er meget reproducerbar til vurdering af LV kammerdimensioner og vægtykkelse, men også kan udføres svarende til de ekkokardiografiske standarder, der resulterer i sammenlignelige og udskiftelige tal. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at fastslå, om CMR-afledte kammerdimensioner giver et levedygtigt værktøj til seriel brug med hensyn til tidspunktet for intervention til den samlede prognose for sygdom. Derudover forbliver det ukendt, om dimensioner giver en ægte merværdi, når de føjes til mængderne og visse nye kriterier, såsom tilstedeværelsen af sen gadoliniumforbedring9 til vejledning af patienternes ledelse for at berettige en overgang fra ekkokardiografi til CMR for yderligere opfølgning og beslutningstagning.

begrænsninger

da CMR giver konsekvent god billedkvalitet hos de fleste patienter, valgte vi målrettet at undersøge sager med en god billedkvalitet med begge modaliteter og dermed eliminere potentielle tekniske årsager til vores fund. Dårlig billedkvalitet (f.eks. patientens manglende evne til at holde trit med vejrtrækningstiden og tilstedeværelsen af arytmier) og langsomt bevægende blod hos patienter med hjertesvigt (vanskeliggør detektion af endokardial grænse) kan dog bidrage til forskelle i målinger mellem modaliteter.4-6 på trods af en rimelig stor gruppe af emner og analysemetoden med to centre er den største begrænsning af den aktuelle undersøgelse CMR-datasættet med en enkelt leverandør. Begge Centre har en ensartet tilgang til anskaffelses-og efterbehandlingsanalysen, da 3-CH CMR-visningen er omhyggeligt planlagt til at ligne den parasternale slappe visning, fremhæver vigtigheden af standardiserede rutiner til planlægning, efterbehandling og rapportering.17,21 yderligere indsats er nødvendig for at standardisere disse rutiner for andre hjertestrukturer og også inden for et multi-vendor miljø.

konklusioner

vi demonstrerer en god aftale mellem CMR og TTE for at opnå LV hulrumsstørrelse og vægtykkelse. Vi foreslår endvidere, at en CMR-tilgang ved hjælp af en 3-CH-visning er bedre end at bruge en basal SAKSSKIVE til at levere disse målinger mere reproducerbart og tættere på TTE.

anerkendelse

vi vil gerne anerkende radiograferne ved det tyske Hjerteinstitut, Janina Rebakovsky, Corinna Else og Gudrun Grosser og Lorna Smith og Stephen Sinclair fra King’ s College London og Eliane Cunliffe fra Cardiovascular investigations, St Thomas ‘ Hospital London, for deres CMR-og TTE-undersøgelser af høj kvalitet.

interessekonflikt: ingen erklæret.