Функция предсердий связана с деформацией и скоростью деформации. Метод отслеживания сердечного магнитного резонанса (CMR-FT) был использован в этом исследовании для количественной оценки глобального и сегментарного продольного напряжения левого и правого предсердий и частоты деформаций у лиц с пароксизмальной фибрилляцией предсердий.
Фибрилляция предсердий (ФП) является наиболее распространенной формой аритмии. Ремоделирование предсердий считается наиболее критическим механизмом наличия и развития фибрилляции предсердий. Кроме того, ремоделирование предсердий может привести к увеличению и дисфункции левого предсердия (LA), что приводит к тромбозу и сердечной недостаточности. Функциональные изменения деформации левого предсердия и скорости деформации происходят до структурных изменений и тесно связаны со структурным ремоделированием и фиброзом левого предсердия. Эти параметры являются чувствительными биомаркерами для функции предсердий. Отслеживание функций магнитного резонанса сердца (CMR-FT) - это новый, неинвазивный, метод постобработки, который может оценить деформацию левого предсердия и частоту деформации. CMR-FT был использован в этом исследовании для оценки частоты двустороннего деформации предсердий у лиц с пароксизмальной ФП. Модификации в каждом сегментарном штамме оценивались с использованием сегментного анализа. CMR-FT рекомендуется для неинвазивных оценок при клинической оценке деформации предсердий среди существующих методов визуализации деформаций. Кроме того, это гибкое измерение параметров с хорошей воспроизводимостью, высоким разрешением мягких тканей и постобработкой, основанной на стандартных изображениях длинной оси со сбалансированной устойчивой высокой точностью (bSSFP), не требующих получения новой последовательности.
Фибрилляция предсердий (ФП) является наиболее распространенной тахиаритмией, и ее распространенность увеличивается свозрастом 1 года. Согласно исследованиям, ремоделирование предсердий тесно связано с развитием фибрилляции предсердий и может усиливать эффект предсердной кардиомиопатии2. Функция левого предсердия (ЛА) является важнейшим показателем и биомаркером субклинических сердечных нарушений3. Функция ЛА может обеспечить значительную диагностическую ценность, отражающую диастолическую дисфункцию4 и определить начало, течение и прогноз фибрилляции предсердий (ФП)5.
Функцию предсердий можно разделить на функции резервуара, трубопровода и бустерного насоса, соответствующие желудочковой систоле, ранней диастоле и поздней диастоле. Функция резервуара соответствует предсердиям, получающим кровоток от легочной вены до максимального объема, когда желудочек находится в систоле3. Во время ранней диастолы желудочка открывается атриовентрикулярный клапан, позволяя предсердию служить каналом для кровотока из предсердий в желудочек3. При введении поздней диастолы предсердие агрессивно сжимается во время фазы бустерного насоса, чтобы закончить заполнение желудочков3. Нерегулярная морфология и функция желудочков могут непосредственно вызвать изменения в круговом кровообращении предсердий. Оценка изменений в этой функции имеет важное значение для понимания механизма физиологии всего сердца и гемодинамики. Кроме того, увеличение левого предсердия связано с плохим прогнозом при различных сердечно-сосудистых заболеваниях6. Морфологические маркеры менее чувствительны к желудочковой и предсердной дисфункции, чем показатели функционального напряжения. Предыдущие исследования показали, что изменения деформации левого предсердия и скорости деформации происходят до структурных изменений, тесно связанных со структурным ремоделированием и фиброзом миокарда в левом предсердии 7,8.
Ранние оценки деформации предсердий были в основном основаны на эхокардиографическом отслеживании спекл 9,10. Магнитно-резонансная томография сердца (CMR) может обеспечить улучшенное пространственное разрешение, контраст тканей и более точное изображение периферии стенки предсердия. Отслеживание сердечного магнитно-резонансного резонанса (CMR-FT) использовалось для оценки деформации желудочков и позже было применено к предсердию3. Этот метод стал более распространенным при мониторинге функции предсердий. Исследования показали, что функция левого предсердия является независимым прогностическим фактором фибрилляции предсердий (ФП), инсульта и рецидива ФП после радиочастотной абляции 10,11,12,13,14,15. В то время как оценка деформации правого предсердия (РА) с помощью МРТ встречается редко, Esra et al. показали, что функция резервуарного и бустерного насоса РА заметно снижается у лиц с регулярным трепетанием предсердий и фибрилляцией предсердий (AF)16. Кроме того, анализ сегментарных деформаций может помочь исследовать изменения в региональной функции предсердий или ремоделировании. Настоящее исследование содержит технический протокол для CMR-FT левого и правого предсердий и сегментарной деформации и скорости деформации.
Эта процедура исследования тесно связана с правилами, установленными Комитетом по этике исследований человека Китайско-японского союза Цзилиньского университета (No 2021092704). До радиочастотной абляции CMR требовалась всем пациентам с фибрилляцией предсердий. Следовательно, наше исследование не возлагало все большую нагрузку на пациентов. Добавляли двухкамерные киновые последовательности bSSFP правого желудочка, что увеличивало время каждого обследования на 2 мин. Перед тестом от каждого испытуемого было получено письменное информированное согласие. Пациенты, отказавшиеся от дальнейшей последовательности, были исключены из эксперимента. Пациенты с плохим качеством изображения или фибрилляцией предсердий (ФП) во время обследования также были исключены.
1. Подготовка перед сканированием
2. CMR сканирование
3. Анализ функций желудочков и предсердий
С июля 2020 года по август 2021 года было оценено 243 человека, проходящих МРТ-сканирование в нашей больнице, и 71 пациент с ФП, у которых была CMR-визуализация, были в конечном итоге набраны для этого исследования. Пациенты были исключены по следующим критериям: неишемическая кардиомиопатия, подтвержденная КДМ-исследованием, такая как гипертрофическая кардиомиопатия, дилатационная кардиомиопатия, амилоидоз миокарда (n=11); инфаркт миокарда (n=8); неквалифицированное качество изображения из-за серьезных артефактов CMR на кино (n = 2); постоянная AF (n = 23) и AF во время CMR (n = 6). Наконец, для исследования был отобран 21 пациент с пароксизмальной ФП, которым было предоставлено МРТ-сканирование с синусовым ритмом. Контрольная группа состояла из 19 человек, соответствующих возрасту и полу, с нормальным CMR. В таблице 1 обобщена исходная демографическая информация о пароксизмальных пациентах с ФП и контрольной группе.
Все изображения CMR были загружены на рабочую станцию постобработки кардиологии для анализа двумя радиологами с более чем 5-летним опытом постобработки. Два радиолога усреднили данные и повторно измерили их в случаях со значительными различиями. Помимо стандартных характеристик функции левого и правого желудочка, были исследованы параметры функции левого и правого предсердий. Параметры деформации предсердий включали продольную деформацию и скорость деформации фаз пластового, трубопроводного и бустерного насосов (рисунок 2 и рисунок 3). Проведен сегментарный (6-сегментный) анализ параметров деформации на четырех- и двухкамерных видах, в дополнение к глобальной продольной деформации, для оценки влияния ФП на продольную деформацию предсердий в различных сегментах. Результаты показали, что глобальная продольная деформация левого и правого предсердий во время фазы резервуара группы ФП была значительно ниже, чем в контрольной группе (рисунок 4). На четырех- и двухкамерных видах продольное напряжение каждого сегмента левого предсердия во время фазы коллектора было значительно ниже, чем у контрольной группы (рисунок 5).
Рисунок 1: Иллюстрация трехплоскостной локализации. (А) Ортогональные многосрезовые локализаторы; B) позиционирование и двухкамерный локализатор; c) позиционирование и четырехкамерный локализатор; (D) Положение среза и локализатор короткой оси; E) позиционирование и четырехкамерный вид; F) позиционирование и двухкамерный вид; G) позиционирование и трехкамерный вид; H) позиционирование и вид по короткой оси; (I) Позиционирование и двухкамерный вид правого желудочка. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: Измерение продольной деформации левого предсердия и скорости деформации с использованием отслеживания функции CMR с четырех-, трех- и двухкамерных изображений CMR. (A-F) Отслеживание границ эндокарда и эпикардиальных границ левого предсердия в конце диастолы и систолы из четырех-, трех- и двухкамерных изображений ЦМР.КДМ. (Г-Н) Кривые деформации и скорости деформации левого предсердия представляют три функции LA: функцию резервуара предсердий (Sls: пиковая глобальная продольная деформация в систоле; SRs: частота деформации в систоле), функция проводника (Sle: пассивная деформация; SRe: ранняя диастолическая скорость деформации предсердий), функция бустерного насоса (Sla: активная деформация; SRa: поздняя диастолическая скорость деформации предсердий). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: Измерение продольной деформации и скорости деформации правого предсердия с использованием отслеживания функции CMR с четырех- и двухкамерных изображений CMR. (A-D) Отслеживание границ эндокарда и эпикардиальных границ правого предсердия в конце диастолы и систолы из четырех- и двухкамерных изображений CMR. (Е-Ф) Кривые деформации и скорости деформации правого предсердия представляют три функции РА: предсердную пластовую функцию (Sls: пиковая глобальная продольная деформация в систоле; SRs: частота деформации в систоле), функция проводника (Sle: пассивная деформация; SRe: ранняя диастолическая скорость деформации предсердий), функция бустерного насоса (Sla: активная деформация; SRa: поздняя диастолическая скорость деформации предсердий). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: Сравнение глобальной продольной деформации левого и правого предсердий в ФП и контрольной группах во время фазы коллектора. (A) Глобальная продольная деформация левого предсердия во время фазы коллектора группы ФП была значительно ниже, чем в контрольной группе (53,17% против 33,59%, P < 0,05). (B) Глобальная продольная деформация правого предсердия во время фазы коллектора в группе ФП была значительно ниже, чем в контрольной группе (49,99% против 38,08%, P < 0,05). АФ: мерцательная аритмия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 5: Сравнение продольных деформаций левого предсердия в четырех- и двухкамерных видах с шестью сегментами. (А) Продольные деформации четырехкамерного вида левого предсердия с шестью сегментами во время фазы резервуара были значительно ниже, чем в контрольной группе. (B) Продольные деформации двухкамерного вида левого предсердия с шестью сегментами во время фазы резервуара были значительно ниже, чем у контрольной группы на фазе коллектора. AF = мерцательная аритмия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Таблица 1: Базовая информация для групп АВТОфокусировки и контрольной группы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить эту таблицу.
Отслеживание сердечного магнитно-резонансного резонанса (CMR-FT) является наиболее часто используемой технологией MR для анализа деформации миокарда, поскольку она быстрая, простая и эффективная. Измеряя скорость смещения и смещения между двумя участками сердца, скорость деформации, полученная CMR-FT, может быть использована для определения функции предсердий. Штамм представлен в процентах, что указывает на пропорциональную кривизну миокарда18.
Деформация отражает деформационную способность миокарда, в то время как скорость деформации отражает скорость деформации миокарда. Кривая деформации быстро расширялась во время желудочковой систолы, достигая пика, означающего максимальное искажение миокарда во время диастолы предсердий. Из-за расширения миокарда предсердий кривая скорости деформации генерировала положительную волну. В течение этого времени целью предсердий является удержание обратного кровотока, что указывает на диастолическую функцию предсердий. Затем митральные или трикуспидальные клапаны открывались в ранней желудочковой диастоле, и кровь быстро текла в желудочек. В это время объем предсердий и деформация миокарда уменьшились, а кривая деформации быстро опустилась, чтобы войти в стадию плато. Кривая скорости деформации генерировала первую отрицательную волну, а предсердие служило маршрутом для венозного кровотока в желудочек. Предсердие сужается, чтобы перекачивать кровь в желудочек во время поздней желудочковой диастолы, и волокна миокарда сокращаются. Деформация миокарда кривой скорости деформации снизилась до исходного уровня, и развилась вторая отрицательная волна. К концу этой фазы объем предсердий был снижен до минимального уровня19,20.
Недавно было подтверждено, что функция предсердий является независимым предиктором ФП, инсульта и рецидива ФП после абляции 10,11,12,13,14,15. В бессимптомной многоэтнической группе Habibi et al. обнаружили, что более высокие объемы LA и уменьшенные пассивные и общие фракции опорожнения LA коррелируют с более высоким риском нового начала AF21. Исследование показало, что объемные и функциональные особенности ЛА независимо связаны с возникновением ФП у пожилых пациентов с факторами риска инсульта22. Habibi et al. обнаружили, что предоперационный штамм LA ниже у пациентов с рецидивом после абляции3. Кроме того, Inoue et al. также изучили исходный МР 169 пациентов с ФП, у которых была преднечастотная абляция, и обнаружили, что история инсульта / транзиторного ишемического эпизода была связана с серьезно нарушенной функциейрезервуара LA 7. Даже у пациентов с показателями CHADS2 низкого риска снижение штамма ЛА по-прежнему является потенциально чувствительным маркером повышенного риска инсульта или транзиторной ишемической атаки15.
Эти результаты согласуются с нашими выводами о том, что штамм в ЛА и РА снижается у пациентов с ФП. У пациентов с ФП деформация в каждом сегменте предсердий уменьшается, показывая, что все сегменты участвуют в ремоделировании предсердий. Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, отличается ли распределение штаммов в предсердиях между пациентами с различными заболеваниями сердца. Пристальное внимание следует уделить тренировке дыхания пациента при подготовке к CMR-обследованию. Поскольку изображения делаются к завершению фазы выдоха, для обеспечения правильного позиционирования следует использовать тот же диапазон дыхания. Перед обследованием пациента следует расположить в подходящем положении, чтобы избежать перепозиционирования из-за смещения.
Во время исследования CMR следует избегать артефактов движения и восприимчивости, поскольку артефакты, ведущие к неясным границам, легко влияют на стенку предсердий. Артефакты восприимчивости, в частности, должны быть тщательно рассмотрены при изучении желудочковых и предсердных артефактов (особенно для МР 3,0 Т). Контроль частоты сердечных сокращений и ритма пациента также имеет важное значение, потому что аномальный ритм будет препятствовать доступности значения деформации. Мы ввели кинопоследовательность в двухкамерной камере правого желудочка для повышения точности функционального анализа правого предсердия, так как необходимо было проанализировать функцию обоих предсердий. Это особый аспект текущей методологии по сравнению с обычным сканированием. Эндокард и эпикард предсердной диастолы и систолы должны быть вручную демаркированы при исследовании деформации предсердий. На этом этапе следует позаботиться о том, чтобы выбрать подходящую фазу и убедиться, что придаток предсердия исключен из контура предсердий. Оператор должен оценить предсердную конечную диастолу на основе опыта, и среди 25 кадров сердечного цикла следует выбрать фазу с наиболее значительным объемом предсердий. Чтобы получить среднее значение, необходимо провести два расчета. Разграничение эндокарда и эпикарда следует переделать, если наблюдается значительное расхождение между ними.
Эхокардиографическое отслеживание пятен, магнитно-резонансная маркировка и CMR-FT являются распространенными подходами к деформации. Концепции эхокардиографического спекл-трекинга аналогичны концепциям технологии CMR-FT. Тем не менее, эффективность этого метода необходимо улучшить из-за таких ограничений, как низкое пространственное разрешение, слабое ультразвуковое акустическое окно и воспроизводимость23. Золотым стандартом для деформации миокарда является процедура МРТ-метки, которая является очень надежной. Однако получение изображений и постобработка являются сложными и трудоемкими процессами. Поскольку стенка предсердия тонкая, этот подход в настоящее время не используется в анализе деформации предсердий. Дополнительные последовательности не требуются для развития технологии CMR-FT. Благодаря высокому пространственному разрешению киноизображений и простым процессам постобработки он может быть использован для оценки глобальных и сегментных штаммов миокарда24. Кроме того, исследования показали, что параметры деформации, зарегистрированные CMR-FT, совместимы с маркировкой MR, подтверждая надежность технологии CMR-FT23,24. Кроме того, в настоящее время доступен ряд инструментов постобработки CMR-FT. В результате данные о деформациях могут значительно различаться между исследованиями из-за отсутствия последовательного эталонного стандарта. Для обеспечения соответствующего эталонного стандарта требуются дополнительные многоцентровые исследования больших образцов и обновленное программное обеспечение для постобработки.
В настоящее время технология CMR-FT используется в исследовании функции предсердий. Механистические исследования срочно необходимы для повышения нашего понимания предсердной кардиомиопатии в клинической практике. Следовательно, частота деформации предсердий в качестве биомаркера визуализации предсердий будет играть решающую роль в прогнозировании, диагностике и прогностической оценке фибрилляции предсердий (ФП).
У авторов нет конфликта интересов, о которых можно было бы заявить.
Не применимо.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
CVI42 | Circle Cardiovascular Imaging (Canada) | ||
MAGNETOM Spectra 3.0T | Siemens |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеСмотреть дополнительные статьи
This article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены