疑わしい心臓血栓の評価のための心臓磁気共鳴:従来技術と新興技術

要約

この記事の目的は、疑わしい心臓血栓の評価と診断に心臓磁気共鳴を使用する方法を説明することです。提示される方法は、データ取得だけでなく、事前手順と後プロシージャプロトコルについて説明します。

要約

我々は、疑わしい血栓を評価するための従来の心臓磁気共鳴(CMR)プロトコルを提示し、新しい技術を強調する。特定の磁気共鳴(MR)配列に対する質量の出現は、腫瘍などの競合する診断から血栓を区別するのに役立ちます。血栓のT1およびT2信号特性は、ヘモグロビン特性の進化に関連している。血栓は、典型的には、腫瘍からの分化を助ける次のコントラスト投与を増強しない。また、血栓の評価におけるT1マッピングの新たな役割を強調し、診断において別のレベルの支持を追加することができる。CMR検査の前に、患者のスクリーニングおよびインタビューは安全を保障し、忍耐強い慰めを最大限に活用するために重要である。技術者と患者の間の試験中の効果的なコミュニケーションは、適切な呼吸保持技術と高品質の画像を促進します。容積後処理と構造化レポートは、放射線科医が注文サービスの質問に答え、これらの結果を効果的に伝達するのに役立ちます。最適なMR前安全性評価、CMR試験実施、試験後の処理および報告により、疑わしい心臓血栓の評価において高品質な放射線サービスを提供することができます。

概要

心臓磁気共鳴(CMR)イメージングは、心血管機能および病理の評価のための重要な診断モダリティである。技術の進歩により、取得時間の短縮、空間的および時間的分解能の向上、高品質の組織特性解析が可能になります。これらの進歩は、心臓塊の評価に特に有用である。

心エコー検査は、心臓塊の初期評価のための最初のラインイメージングモダリティ、特に質量位置、形態学、および生理学的影響に関して残ります。しかし、心エコー検査は、組織の特性が悪い、制限された視野、およびオペレータ依存の画質によって制限されます。心臓コンピュータ断層撮影(CT)は、心臓塊を評価するための第2ラインイメージングモダリティとしてしばしば利用される。他のモダリティに対する心臓CTの利点は、優れた空間分解能と石灰化を検出する優れた能力を含む。心臓CTの主な欠点は、電分放射線への患者の暴露である。その他の制限には、時間分解能の低下と軟部組織コントラスト分解能が含まれます。CMRは心エコー検査やCTで検出された心臓塊の特性評価において貴重なツールとして浮上しています。さらに、CMRは治療および外科的計画1、2^で有用でありう^る。

血栓は最も一般的な心臓塊である。心臓血栓の最も一般的な場所は、左心房と左心房付録、特に心房細動または機能不全左心室1、3の設定である。血栓の診断は、塞栓性イベントの予防と抗凝固の必要性を確立するために重要です。CMRは、血栓の視力を決定する際に補佐することができます。急性血栓は、典型的には、酸素化ヘモグロビンの高量による心筋に対する中間T1およびT2加重シグナル強度を示す。亜急性血栓におけるメテモグロビン含有量の増加は、T1加重信号強度の低下および中間または増加したT2加重信号強度をもたらす。慢性血栓では、メテモグロビンおよび水は、T1およびT2加重シグナル強度1、2、3の減少につながる線維組織に置き換えられる。

血管組成物は、コントラスト強化されたCMRによって利用されうる心臓血栓固有の組織特性を与え、他の心臓腫瘍4からの血栓の分化に補随する。組織化された血栓は、腫瘍内血管3の存在に起因するポストコントラストイメージング上で真の心臓病変が増強する一方で増強しない。動脈灌流イメージングは、質量内の血管性のリアルタイム評価を可能にし、血栓を腫瘍と区別するために重要である。質量内の灌流は、腫瘍血栓からの鈍い血栓の線引きにも有用でありうる。シネイメージングは、モーションアーティファクトの影響を受けることができる他のモダリティよりも優れ、リアルタイムゲート灌流イメージングによって提供される時間分解能は、強化5を検出する感度を高めます。

T1マッピングは、前コントラストネイティブT1リラクゼーション時間とポストコントラスト細胞体積計算が組織の病理的変化を検出することを可能にするMR技術です。CMRに定量的次元を加えることで、T1マッピングは、通常の心筋から様々な疾患プロセスを区別するのに役立ちます。新しいアプリケーションは、心臓の塊の特徴付けと心臓血栓からの質量の線引きです。1.5 T Aera XQスキャナで行われた以前の研究では、最近の血栓(911±177ミリ秒)および慢性血栓(1,169±107ミリ秒)6のネイティブT1リラクゼーション時間が報告されています。その他の関連する天然T1リラクゼーション時間には、脂肪腫(278±29ms)、石灰化(621±218ms)、黒色腫(736ミリ秒)、および正常心筋(950±21ms)が含まれる。このデータは、T1マッピングがIVガドリニウムに対する禁忌の設定において非常に有用であり得る非コントラスト試験に定量的情報を追加できることを示唆^{している。}

コントラスト強化CMRは、左心室血栓の検出のために十分に検証されています。経胸部(それぞれ23%と96%)および経口洞(それぞれ40%および96%)と比較して左心室血栓の検出のための最高の感度および特異性(それぞれ88%および99%)を提供することが示されている^8.現在、心臓3の他のチャンバーにおける血栓を評価するためのCMRの有用性を検証する大規模な研究はない。

心臓塊を評価するための他のイメージングモダリティに対するCMRの多くの利点にもかかわらず、制限もあります。CMRは、心臓CTと同様に、心電図ゲーティングに依存しています。これは、重要な不整脈を有する患者のアーティファクトおよび画像の劣化を引き起こす可能性があります。また、呼吸保持要件に準拠するのが困難な患者をスキャンする場合、画質が低下する可能性があります。しかし、より速い獲得時間および呼吸ゲーティングの技術は自由呼吸の間に質の高いイメージを可能にする。特定の埋め込みデバイスの存在は、CMRの禁忌であり、主要な欠点として提起されるが、MR互換型埋め込み型デバイスの数は1、2増加している。

要約すると、特定のCMR配列は、疑わしい心臓血栓の評価のための専用MRイメージングプロトコルを開発するために利用することができる。ここで提示される方法は、疑わしい血栓の評価のためのCMRデータの取得のための指示を提供します。事前手順のスクリーニング、シーケンス選択、トラブルシューティング、後処理、容積解析、レポート生成について説明します。

プロトコル

次のプロトコルは、部門の臨床ガイドラインに従い、機関の人間研究倫理ガイドラインに準拠しています。

1. MRIデータ取得の準備

1. 安全スクリーニングを実施する。
   1. 腎機能障害の評価⁸.
      1. ステージ4または5の慢性腎臓病(推定糸球体濾過率<30 mL/min/1.71 m²⁾を有する患者、慢性透析の末期腎疾患を有する患者、および既知または患者におけるガドリニウム対照を避けるNSFの懸念による急性腎障害の疑いがある。
   2. 9の決定する。
      注:中等度の鎮食または全身麻酔は不安または閉所恐怖症または小児患者に苦しんでいる患者のための検査の完了を可能にする。
      1. 閉所恐怖症の患者をスキャンする前に、1 mgまで経口投与するロラゼパム錠剤を投与する。薬物投与後の運転または機械操作は禁忌である。
   3. 埋め込みデバイスの評価⁹.
      1. 患者の履歴と安全性を慎重に確認し、CMR環境で危険な可能性のある埋め込みデバイスを特定したり、画像アーティファクトを作成したりできます。
      2. 患者の埋め込み装置のMR互換性を決定します。各ケースは、リスクと利点についてレビューされます。非MR安全装置を有する患者でCMRを行う場合は、検査中に適切な人員が必要です。
      3. 眼内の金属断片の履歴がある場合は、特に軌道レントゲン写真のスクリーニングを支援するレントゲン写真を入手してください。後部のレントゲン写真を上にして、目を下にして、横の視界で行います。
2. 患者の指示を提供します。
   1. 呼吸指示¹⁰.
      1. 吸気吸引に比べて再現性が高いため、終末時に呼吸保持を行います。CMRの場合は、典型的な呼吸ホールドコマンドを使用してください:「息を吸い込み、息を吐き出し、呼吸を停止する」。
      2. コマンドを効率的に搬送できるように、技術者のマイクに接続されたヘッドフォンを患者に提供します。
      3. 患者が座り込みや病状のために試験のために息を止めることができない場合は、自由呼吸プロトコルを実行します。自由呼吸プロトコルは、平均(励起)の数を最大4まで増加させ、十分な自由な呼吸画像取得を可能にする。無料の呼吸プロトコルは、典型的なスキャナ試験ライブラリから選択できます。
3. セットアップ生理的モニタリング¹⁰.
   1. 心電図(ECG)リードを左胸部に最適な位置に置き、適切なECG信号を確認します。
4. 患者をMRIスキャナに配置します。
   1. 心臓に対する信号対雑音比を最大化するために、適切な表面コイルサイズが選択されていることを確認します。多くの場合、最適なパフォーマンスのために専用の心臓コイルが選択されます。ノイズへの信号は、画質と直接相関し、スキャン中に視覚的に明らかです
   2. 適切な空間解像度を維持するために、視野を縮小します。FOVは、スキャナの設定で直接変更され、患者のサイズに依存します

2. MRIデータの取得[IVコントラストを有する心臓MRを用いて]集中スキャンを行い、潜在的な心臓血栓を評価する

注:基本的なスキャンシーケンスは、多くの場合、各MRIスキャナに存在するスキャンライブラリからMRI技術者によってロードされます。標準的な心臓スキャンの処方およびオリエンテーションはまたMRIの技術者のための日常的な操作の仕事と考えられる。

1. トランス軸ローカライズスタック1を含むスカウトT1加重高速スピンエコーを取得します。
   注:これは、各MRI試験の最初のスキャンを構成し、空間ローカリゼーションを使用してさらなる配列を処方することができます。
2. ブライトブラッド、シネSSFPグラデーションエコーを取得 - 完全な心臓カバレッジを持つ軸スタック。この配列は、他の放射線学研究との最も一貫性のある質量線引きおよび相関を提供する。
   1. 臨床適応症に応じて、必要に応じて短軸、2チャンバー、3チャンバー、および4チャンバー平面を取得します。スキャンプレーンの処方箋は、Boegart¹¹で詳しく説明されています。
      注:これらの獲得は、短いTRを可能にし、時間分解能を改善し、血栓の移動性の決定を可能にする流れ効果に依存しない。SSFPは、心筋と血液プールの間の固有のコントラスト特性のために高いSNRおよびCNRを提供する。
3. 組織特性解析モジュール^1,2,3,11,12を実行します。
   1. 黒血球三重反転回復を得る。
      注:これは質量の大きさおよび程度を決定するための優秀なコントラスト決断を提供する。これは、質量または嚢胞性成分に関連する心筋性心膜性心筋を特徴付け、質量内の脂肪を検出するのに有用である。
      1. 明るい脂肪信号の利点がある場合は、黒血中二重反転回復を取得します。.これは、脂肪が明るいままの間、血液プールと心筋信号がヌルされるほとんどのCMRスキャナシーケンスライブラリで利用可能な別のシーケンスとして実行されます。
4. 最初のパス動脈灌流モジュール1、2、3、11、12を実行します。
   1. T1加重脂肪飽和体積コントラスト強化画像を取得します。軸面は、多くの場合、質量可視化に最も普遍的です。
      1. 0.05~0.1 mmol/kgを3~4mL/sで注入したコントラスト投与中にイメージングを開始します。
      2. コントラストがLV心筋を通過するまでの画像(40-50心拍)。
         注:血管腫瘍は灌流配列の間に増強するが、血栓は増強しない。
5. ポストガドリニウム遅延生存率モジュール1、2、3、11、12を実行します。
   1. 位相感受性反転回復(PSIR)、(〜10分後注射)6〜8mmスライスをヌル血栓に設定した反転時間を有し、血栓を腫瘍から区別するか、または腫瘍を周囲または関連する血栓を特徴付ける。
      1. ガドリニウム運動学に基づいてリアルタイムで変化し、通常1.5 Tで200-450ミリ秒に設定されているスキャン「反転する時間」(TI時間)を設定します。3 T で 300~ 550 ミリ秒の新しい TI 時間を、ガドリニウム運動学に基づいて、通常は前回よりも高い PSIR シーケンス実行ごとにスキャナに新しい TI 時間を設定します。
         注:シリアルイメージングは、血栓から低浸透腫瘍壊死コアを区別するために行うことができる。これは、懸念される領域でガドリニウム動態を評価するために、複数の時点でPSIR配列を繰り返すことによって行われます。
6. 新しいシーケンス^{13,14,15,16,17,18,19}を取得することを検討してください。
   1. ネイティブ T1 マッピングを取得します (複数のプロトコルが使用可能)。
      注:たとえば、5(3)3 スキームで単一ショット反転回復読み出しを使用します: 反転の後に 5 つの取得ハートビート、3 回復ハートビート、追加の反転、3 ハートビートが続きます。
   2. ポストコントラストT1マッピング(細胞外体積画分)を取得します。
      注:ポストコントラスト細胞体積(ECV)は、主に間質疾患を反映する細胞外空間の大きさのガドリニウムベースの測定を表す。ECVは、IV造影剤の投与前および投与後の心筋および血液プールの弛緩性の変化を比較することによって計算される。血清ヘマトクリットは、ECVを計算するために必要です。
   3. T2 マッピングを取得します。
      注:T2マッピングは、明血T2準備SSFP配列から導き出すことができる。T2 マッピングの正確な適用には、通常の T2w 信号の基準範囲が必要です。しかし、心筋T2シグナルの大きな間患者間変動は、結果の解釈に影響を与える可能性があります。
   4. 3D-QALAS(3D定量)という名前の心臓トリガ3D台無しグラデーションエコー集録を取得します。
      注:このシーケンスは、T2調製とインターリーブされたルックロッカー取得シーケンスを使用し、単一の呼吸ホールドで心筋T1およびT2マッピングのための実現可能なオプションであることが示されています。

3. MRIデータの分析

1. 後処理^2,20を実行します。
   1. MRI システムの一部として、または別のワークステーションでデータを処理するには、FDA 承認ソフトウェアを使用します。
      注:後処理は、心臓MRI医師によって行われるか、または監督され、報告書に適切に文書化されています。
2. 心室室を評価する。
   1. グローバルおよびセグメント関数と壁の動きの視覚的解析を実行します。得られたすべての平面で壁の動きに異常がないか調えます。
   2. 心室容積と壁厚の定量分析を行います。左心室心筋の異常な増粘(>13 mm)や薄化がないことを確認してください。
3. T2重み付けイメージングを評価します。
   1. 目次を視覚的に分析して、上分を示す増加した心筋信号強度の領域を検出または除外します。心臓血栓の評価のために、血栓は、亜急性期におけるT2w信号強度および慢性期間における低T2w信号強度を増加させることができる。
   2. 必要に応じて、T2 信号強度比の半定量分析を実行します。ピクチャー・アーカイブおよびコミュニケーション・ソフトウェア(PACS)を使用して、LV心筋の一部にROIを描画し、LV T2信号を骨格筋ROI信号と比較します。これは、心筋炎を排除するのに役立ちます。
4. 灌流イメージングを評価します。
   1. 視覚解析を実行して、相対低灌流の領域を特定します。心臓血栓の評価では、問題の質量は、血栓に対して示唆し、血管腫瘍の存在を示す任意の内部ポストコントラスト増加シグナルについて慎重に分析されます。
5. 心筋および疑わしい塊内の後期ガドリニウム増強(LGE)イメージングを評価する。
   1. 視覚的な分析を実行して、LGE の存在とパターンを評価します。内部LGEの固体領域は血栓内で期待されない。しかし、LGEの薄い線形成分は、血栓の外縁に沿って見ることができます。
   2. LGEの位置と範囲の視覚的な分析を実行します。
   3. T1 マッピングを使用して定量分析を実行します。後処理ソフトウェアが使用されます。モーション補正シーケンスは解析に使用されます。関心の質量と懸念の心筋領域上の関心の領域を描画し、関連するT1リラクゼーション時間を記録します。
      注:これは、前コントラストT1リラクゼーション時間の定量的評価を提供することにより、血栓と腫瘍を区別するのに役立つ可能性があります。
6. レポート^20,21を生成します。
   1. 一般的な学習情報を含めます。
      1. 調査サイト、製造元とモデル、フィールド強度、およびソフトウェア プラットフォームを含むスキャナ情報を文書化します。
      2. 患者の人口統計を文書化します。
      3. 患者ID、性別、生年月日を文書化します。
      4. 参照する医師とサービスを文書化します。
   2. スタディパフォーマンス情報を含めます。
      1. 試験の日時、関係者、検査の表示、使用されたシーケンスのリストを文書化します。
      2. 患者の履歴とリスク要因を文書化します。
      3. 身長、体重、心拍数、心電図の解釈を文書化します。
      4. 投与された造影剤、経路、および用量を文書化する。
      5. 該当する場合は、量、タイプ、経路、および系量を文書化します。
   3. 心血管イメージング機能を報告する。
      1. 定性的および定量的評価に基づいて、心臓の大きさと機能を記述する。
         1. 心臓の質量を報告し、位置、解剖学的関係、3次元サイズ、および形態を記述する。
         2. 質量の質量 T1 および T2 加重信号特性を報告します。古典的に、血栓は低いT1およびT2信号を持つ。しかし、T2wシグナルは血液製剤の年齢によって異なる場合があります。
         3. 質量の最初のパス灌流パターンを報告します。血栓は内部灌流を持つべきではない。
         4. 質量の後期ガドリニウム増強パターンを報告する。血栓は一般的に内部LGEを持っていませんが、周辺の薄い線形LGE信号を有する可能性があります。
         5. シネイメージングに対する大量運動と心筋収縮への影響を報告する。
         6. 調査結果を総合的な印象に合成する結論を提供する

結果

心臓血栓の評価および診断のために設計されたCMRプロトコルは患者のスクリーニングおよび準備、特定の順序を利用したデータ獲得、データの後処理およびレポートの生成を包含する。所定の配列上の特定のシグナル特性は、心臓血栓の診断を高精度に推測し、心臓腫瘍の競合する診断と区別することができます。表1は、心臓血栓の評価に一般的に使用?...

ディスカッション

画像診断の品質と頻度が高まる中で、無関係な適応症のイメージングを実行する際に付随的な心臓塊を発見することは珍しくなります。心臓塊を有する患者はしばしば無症候性であり、存在する場合、症状は典型的には非特異的である。

心臓血栓の診断は、良性または悪性心腫瘍から血栓を区別するだけでなく、抗凝固および塞栓^{イベント1}の予防の必?...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
MRI Scanner	Siemens Healthcare Erlangen, Germany	Magnetom Aera 1.5 Tesla	MRI scanner that will be used for the demonstration
Post processing software	Medis The Netherlands	Qmass software	post processing software for ventricular volumetric and T1 mapping analysis
Scanner processing software	Siemens Healthcare Erlangen, Germany	Myomaps	Scanner sequence package and post processing software