Johdanto

Sydämen magneettikuvaus (CMR) on kehittynyt tutkimuksen uteliaisuus on olennainen kliininen työkalu kardiologien. Käyttämällä voimakas magneettikentät ja radiotaajuus pulssit, CMR tuottaa korkean resoluution, kolmiulotteisia kuvia sydämen altistamatta potilaita ionisoivalle säteilylle. Tämä ei-invasiivinen tekniikka tarjoaa vertaansa vailla yksityiskohtia sydänlihaksen kudos, sepelvaltimo anatomia, ja kammiogeometria. Tämän seurauksena, sitä käytetään yhä enemmän diagnosoida laaja kirjo sydän-ja verisuonisairauksia, ohjata hoitopäätöksiä, ja seurata hoitovaste. Kyky samanaikaisesti arvioida rakennetta, toimintaa, perfuusiota ja elinkelpoisuutta yhdessä tentti tekee CMR kulmakivi modernin kardiovaskulaarinen kuvantaminen.

Miten sydän MRI toimii

CMR perustuu vedynukleerien magneettisiin ominaisuuksiin vedessä ja rasvamolekyyleissä. Kun nämä ytimet asetetaan vahvan magneettikentän sisään (tyypillisesti 1,5 tai 3 Tesla), ne asettuvat ja ovat sitten innostuneita radiotaajuuksista sykkivistä pulssista. Palatessaan tasapainoon ne lähettävät signaaleja, jotka ovat vastaanotinkäämien tallentamia ja käsitelty yksityiskohtaisiksi kuviksi. Erilaisia kuvantamisjaksoja . Kuten vakaa tila vapaa prosessuaalinen johtavuus (SSFP), inversion palautuminen tai gradientti kaikua. Koko tentti kestää yleensä 45.60 minuuttia ja vaatii hengitystä pitämään hengitystä vähentäen hengitysliikettä artifakteja.

Avainsekvenssejä ovat:

  • Syöttökuvaus (SSFP) dynaamiseen arviointiin seinän liikkeen ja kammion tilavuus
  • Myöhäinen gadoliniumin lisälaite (LGE) arven tai fibroosin havaitsemiseksi
  • T1/T2-kartoitus määrällisen kudoskartoituksen osalta
  • Perfuusiokuvaus[ alle stressiä sepelvaltimotaudin havaitsemiseksi
  • Vähän kontrastivirtausta kuvaava määrä veren nopeuden ja sunttien mittaamiseksi

Visualisoiva sydänrakenne magneettikuvauksella

Yksi CMR:n suurimmista vahvuuksista on sen kyky kuvata sydämen anatomiaa erinomaisella avaruuden erottelukyvyllä. Tekniikka määrittää selvästi sydänlihaksen seinät, trabeculae, papillary lihakset ja perikardium. Käyttämällä tavanomaisia pitkä-akseli- ja lyhytakseli näköaloja, kliinikot voivat arvioida kammion mitat, seinän paksuus ja vulaarinen morfologia. CMR on erityisen herkkä havaitsemaan:

  • Kardomyopatiat:[ Hypertrofinen, laajentunut, rajoittava ja arrytminen oikea kammiokardiomyopatia (ARVC) tunnistetaan ominaisilla kuvioilla seinämän paksuuntumisen, ontelon laajentuman tai rasvan soluttautumisen.
  • Synnynnäinen sydänsairaus:[ MRI on kultainen standardi määriteltäessä monimutkainen anatomia aikuisilla korjaamattomia tai korjattu synnynnäisiä vikoja, mukaan lukien eteis- ja kammioiden väliseinän vikoja, tetralogia Fallot, ja osaksi suurta valtimoiden.
  • Kardiaa massat:[] Kasvaimet kuten myksomas, sarkoomat, ja trombos erottuvat normaalista kudoksesta käyttäen kontrastin parantamista ja kudosten luonnehdintaa.
  • Valvular tauti:[ Vaikka kaikukardiografia pysyy ensisijaisena, CMR voi tarkasti määrittää regurgitanttien määrät ja arvioida venttiilin morfologiaa haastavissa akustisissa ikkunoissa.
  • Perikardiaalitaudit:[ Paksut, tulehtuneet tai kalkkeutuneet sydänpussit visualisoidaan yhdessä supistuvan fysiologian merkkien kanssa.

Sydäntoiminnan arviointi magneettikuvauksella

Staattisen anatomian lisäksi CMR tarjoaa tehokkaan toiminnallisen arvioinnin. Useampien tasojen cine silmukat mahdollistavat tarkan mittauksen päätediastolisen ja systolisen tilavuuden, aivohalvauksen tilavuuden ja ejektiofraktion (EF) suhteen. Tekniikka tarjoaa erinomaisen uusittavuuden verrattuna kaikukardiografiaan, mikä tekee siitä ihanteellisen sarjaseurannalle kliinisissä tutkimuksissa ja monimutkaisissa potilaissa. Lisäparametrit ovat:

  • Alueellinen seinäliike:[ CMR tunnistaa hypokineesin, kineesin tai dyskineesin, jonka herkkyys on korkea iskeemisen arven havaitsemiseen.
  • Vasemman kammion ja oikean kammion toiminta: Molemmat kammiot arvioidaan, mikä on kriittinen keuhkoverenpainetaudin, sydämen vajaatoiminnan ja rakenteellisen sydänsairauden.
  • Sydännesteen elinkyky:[ LGE ja pieniannoksinen dobutamiini stressi MRI erottavat elinkelvottoman sydänlihaksen ja ohjaavat revaskularisaatio päätöksiä.
  • Verivirtausdynamiikka:[ Vaiheen kontrastikuvaus mittaa nopeutta ja virtaa venttiilien läpi, aortassa ja sunttien kautta. Huippunopeus ja regurgiset jakeet lasketaan.
  • Sydänkardiografinen kanta:[]: Ominaisuuksien seuranta- ja merkintätekniikat, joilla mitataan alueellista muodonmuutosta ja havaitaan varhaiset toimintahäiriöt ennen EF-arvon alenemista.

Keskeiset kliiniset sovellukset

Ischemic Heart Disease

CMR on keskeinen rooli arvioitaessa potilaita, joilla on tunnettu tai epäilty sepelvaltimotauti. Stressi perfuusio kuvantaminen adenosin tai regadenosonin tunnistaa inducible iskemia. LGE paljastaa läsnäolo ja transmuraalinen laajuus infarct arvet. Maamerkkitutkimus []American Heart Association[] osoitti, että CMR on korkea diagnostinen tarkkuus havaita merkittävä sepelvaltimoiden ahtauma, ja sen ennustearvo merkittäviä haitallisia sydäntapahtumia on vakiintunut.

Sydänlihastulehdus ja tulehtuvat sairaudet

Epäillyssä sydänlihastulehdus, modifioitu Louise järven kriteerit ja T1/T2 kartoitus protokollia mahdollistaa diagnoosin herkkyys yli 80%. Kuviot epicardial tai keskiseinän LGE, yhdessä kohonnut T2 signaali ja solunulkoinen tilavuus (ECV) laajennus, erottaa akuutti tulehdus krooninen fibroosi. CMR on myös hyödyllinen sydänsarkoidoosi, jossa ei-caseating granuloomat ja fibroosi osoittavat ominaisia parannuksia.

Informaation aiheuttamat kardiomyopatiat

Amyloidoosi ja Anderson-Fabry tauti tuottaa erillisiä LGE kuvioita. Sydämessä amyloidoosi, diffuusi subendocardial tai transmural LGE yhdistettynä subendocardial T1 lyhentävä kuvio on lähes patoognomonic. ECV määritys auttaa erottamaan amyloidoosin muista syistä vasemman kammion hypertrofia.

Rytmihäiriö Oikea kammiokardiomyopatia (ARVC)

CMR tarjoaa tärkeää kudosta ja toiminnallisia tietoja ARVC diagnoosi, kuten oikean kammion laajentuminen, maailmanlaajuinen toimintahäiriö, ja sydänlihaksen rasvan soluttautuminen. 2010 Task Force kriteerit sisältävät kuvantaminen löydöksiä; CMR on parempi kuin kaiku arvioida oikean kammion.

Sydänläppä

Vaikka kaikukardiografia pysyy ensilinjassa, CMR tarjoaa tarkan kvantitaation vuvul regurgitation ja ahtauma. Esimerkiksi aorttastenoosi, planimetria venttiilin alueen tai virtausnopeuden mittaukset voidaan suorittaa. Mitraali regurgitaatio, regurgitantti tilavuus ja fraktio on tarkasti mitattu.

Edut ja rajoitukset

Edut

  • Superiorin kudosten luonnehdinta:[] CMR erottaa rasvan, turvotus, fibroosi ja arpi, joilla on korkea spesifisyys.
  • Ei ionisoivaa säteilyä:[ Turvallinen sarjakuvanta, nuoret potilaat ja raskaana olevat naiset (tarvittaessa).
  • Erittäin hyvä uusittavuus: johtaa alhaiseen tutkimuksen väliseen vaihteluun volyymien ja toimintojen osalta.
  • Kattava tentti:[ Yhdistää anatomian, toiminnan, perfuusion ja elinkelpoisuuden yhdessä istunnossa.
  • Arbitraariset kuvantamistasot:[) Todelliset pitkät ja lyhyet näkymät ilman akustisia ikkunarajoituksia.

Rajoitukset

  • Vasta-aiheet:[] Yhteensopimattomat metalliset implantit (tahdistimet, ICD:t...vaikka MRI-konditiolaitteet ovat olemassa), ferromagneettiset aneurysmaleikkeet ja jotkut vanhemmat stentit.
  • Klaustrofobia:[ Enintään 5% potilaista ei voi suorittaa tutkimusta loppuun; sedaatio tai laaja-alaiset skannerit voivat auttaa.
  • Sydämen rytmihäiriöt heikentävät kuvan laatua, vaikka reaaliaikaiset mukautukset ovatkin parantumassa.
  • Hengenpidätys:[ Potilaat, joilla on hengenahdistus, saattavat kamppailla; vapaa hengitysjaksoja kehitetään.
  • Kontrastiin liittyvät kysymykset:[ Gadoliniumiin perustuvilla aineilla on riski nefrogeeniseen systeemiseen fibroosiin pitkälle edenneessä munuaissairaudessa (nyt vähemmän yleisiä uudempien aineiden kanssa).
  • Kaavi ja saatavuus:[ CMR vaatii kallista infrastruktuuria ja erikoisosaamista, mikä rajoittaa pääsyä tietyille alueille.

Tulevaisuuden suunnat

CMR-ala etenee edelleen nopeasti. Useita innovaatioita on valmis laajentamaan kliinistä rooliaan:

  • Acceleated imaging:[[] Paksu havainnointi ja tekoäly mahdollistavat nopeammat yritysostot, vähentää hengitystä ja parantaa potilaan siedettävyyttä. Teknologiat, kuten syvä oppiminen.
  • 4D virtaus MRI:[] Ajantasainen kolmiulotteinen virtausmittaus tallentaa monimutkaisia hemodynaamisia koko sydämen syklin ajan. Tätä tekniikkaa käytetään tutkimaan synnynnäistä sydänsairautta, aorttaaneurysmoja ja kammion virtausta. National Institutes of Health:n katsaus korostaa sen mahdollisuuksia arvioida energiahäviöitä ja arvioida niitä.
  • Parometrinen kartoitus:[ T1, T2 ja T2* kartoitus etenee kohti kliinistä standardia. T1-kartoituksen avulla mitattu solunulkoinen tilavuus (ECV) tarjoaa kvantitatiivisen biomarkkerin hajafibroosille ilman kontrastia joissakin protokollissa.
  • Tekoäly:[ Koneoppimisen algoritmeja kehitetään automatisoituun segmentointiin, laadunhallintaan ja reaaliaikaiseen skannausohjaukseen. Nämä työkalut lupaavat vähentää skannausaikaa ja parantaa sivustojen johdonmukaisuutta.
  • Ei-vastakkaistekniikat:[ Native T1 ja T2 kartoitus voi lopulta vähentää tai korvata gadoliniumin tarvetta tietyissä diagnooseissa, kuten sydänlihastulehduksessa tai raudan ylikuormituksessa.
  • Rastressi CMR:[ Regadenoson ja liikunta stressi (yksinäisen pyöräilyn kautta) protokollia laajentavat pääsyä iskemian testaukseen potilaille, jotka eivät siedä farmakologisia vasodilataattoreita.

Näiden teknologioiden integrointi tekee CMR:stä todennäköisesti nopeamman, halvemman ja helpommin lähestyttävän. []Radiological Society of North America[] on julkaissut laadun parantamista koskevat ohjeet, ja protokollia pyritään yhtenäistämään maailmanlaajuisesti.

Päätelmä

Sydän MRI on tullut välttämätöntä kattavan arvioinnin sydänrakenteen ja toiminnan. Sen kyky visualisoida sydänlihaksen kudos hieno yksityiskohtaisesti, määrittää määrällinen veren virtaus, ja havaita iskemia ja fibroosi ilman säteilyä tekee siitä tehokas työkalu diagnoosin ja hallinnan sydän-ja verisuonitautien. Kuten tekniikka kehittyy, lyhyempi skannaus kertaa, tekoäly-ohjaama analyysi, ja uudet kontrastimekanismit edelleen vahvistaa sen roolia. Kardiologien, kirurgit, ja radiologeja, hallitsee CMR tulkinta on nyt ydinosaamista. Potilaat hyötyvät tarkempi diagnoosien ja paremman hoidon suunnittelu, lopulta parantaa tuloksia. Jatkuva tutkimus ja kliininen validointi, tulevaisuus sydän MRI on kirkas.

Lisätietoja on Euroopan kardiologiaseuran virallisessa kannanotossa ja SCMR:n julkaisemissa ohjeissa.