Nghiên cứu đa nhà sản xuất, đa trung tâm về tính tái lập và khả năng so sánh của chẩn đoán hình ảnh cộng hưởng từ tim mạch nhanh mã hóa biến dạng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 36 - Trang 899-911 - 2020
Jennifer Erley1, Victoria Zieschang1, Tomas Lapinskas1,2, Aylin Demir3, Stephanie Wiesemann3, Markus Haass4, Nael F Osman5,6, Orlando P Simonetti7, Yingmin Liu8, Amit R Patel9, Victor Mor-Avi9, Orhan Unal10, Kevin M Johnson10, Burkert Pieske1,11,12, Jochen Hansmann13, Jeanette Schulz-Menger3,12, Sebastian Kelle1,11,12
1Department of Internal Medicine/Cardiology, German Heart Institute Berlin, Berlin, Germany
2Department of Cardiology, Medical Academy, Lithuanian University of Health Sciences, Kaunas, Lithuania
3Working Group Cardiovascular Magnetic Resonance, Experimental and Clinical Research Center, Max-Delbrueck Center for Molecular Medicine, Department of Cardiology and Nephrology, Charité Medical Faculty, HELIOS Klinikum Berlin Buch, Berlin, Germany
4Department of Internal Medicine/Cardiology/Angiology, Theresienkrankenhaus Und St. Hedwig-Klinik, Mannheim, Germany
5Department of Radiology and Radiological Science, School of Medicine, John Hopkins University, Baltimore, USA
6Myocardial Solutions, Inc, Morrisville, USA
7Departments of Internal Medicine and Radiology, The Ohio State University, Columbus, USA
8Dorothy M. Davis Heart and Lung Research Institute, Wexner Medical Center, The Ohio State University, Columbus, USA
9Department of Cardiology, University of Chicago Medicine, Chicago, USA
10Departments of Radiology and Medical Physics, University of Wisconsin-Madison, Madison, USA
11Department of Internal Medicine/Cardiology, Charité Campus Virchow Klinikum, Berlin, Germany
12DZHK (German Center for Cardiovascular Research), partner site Berlin, Berlin, Germany
13Department of Radiology, Theresienkrankenhaus Und St. Hedwig-Klinik, Mannheim, Germany

Tóm tắt

Biến dạng cơ tim là một tham số thuận tiện để định lượng chức năng thất trái (LV). Kỹ thuật mã hóa biến dạng nhanh (fSENC) cho phép thu nhận hình ảnh cộng hưởng từ tim mạch để đo biến dạng trong vài nhịp tim trong điều kiện thở tự do. Cần phân tích sự đồng thuận giữa các nhà sản xuất về các kỹ thuật xác định biến dạng, chẳng hạn như fSENC, nhằm so sánh các nghiên cứu hiện có và lập kế hoạch cho các nghiên cứu đa trung tâm. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra sự đồng thuận giữa các nhà sản xuất và tính tái lập của fSENC đối với ba nhà sản xuất MRI lớn. Hình ảnh fSENC đã được thu nhận ba lần trong cùng một nhóm 15 tình nguyện viên khỏe mạnh bằng máy quét 3 Tesla từ ba nhà cung cấp khác nhau: tại Viện Tim mạch Đức Berlin, Trường Y khoa Charité Berlin-Campus Buch và Bệnh viện Theresien Mannheim. Các tình nguyện viên được quét bằng cùng một giao thức hình ảnh, bao gồm hai lần thu nhận fSENC, một khoảng nghỉ 15 phút và hai lần thu nhận fSENC tiếp theo. Biến dạng toàn cục dọc và vòng thất trái (GLS, GCS) được phân tích bởi một người quan sát đã được đào tạo (Myostrain 5.0, Myocardial Solutions) và đối với chín tình nguyện viên, được kiểm tra lại bởi một người quan sát khác. Sự đồng thuận giữa các nhà sản xuất được xác định bằng phân tích Bland-Altman. Tính tái lập giữa các lần kiểm tra và tính tái lập nội- và liên quan đến người quan sát được phân tích bằng hệ số tương quan nội lớp (ICC) và các hệ số biến thiên (CoV). Sự đồng thuận giữa các nhà sản xuất ở cả ba địa điểm là tốt cho GLS và GCS, với độ thiên lệch từ 0.01–1.88%. Tính tái lập giữa các lần kiểm tra trước và sau khoảng nghỉ là cao, thể hiện qua các giá trị ICC và CoV lần lượt là 0.63–0.97 và 3–9% cho GLS, và 0.69–0.82 và 4–7% cho GCS. Tính tái lập nội- và liên quan đến người quan sát là xuất sắc cho cả hai tham số (ICC từ 0.77–0.99, CoV từ 2–5%). Thử nghiệm này cho thấy sự đồng thuận tốt giữa các nhà sản xuất và tính tái lập của các phép đo GLS và GCS, thu nhận ở ba máy quét khác nhau từ ba nhà sản xuất khác nhau bằng fSENC. Kết quả cho thấy cần phải xem xét một thiên lệch có thể xảy ra (< 2%) khi so sánh các phép đo biến dạng từ các máy quét khác nhau. Những khác biệt kỹ thuật giữa các máy quét, ảnh hưởng đến sự đồng thuận giữa các nhà sản xuất, cần được phân tích và giảm thiểu thêm.

Từ khóa

#Biến dạng cơ tim #Chẩn đoán hình ảnh cộng hưởng từ tim mạch #Kỹ thuật mã hóa biến dạng nhanh (fSENC) #Tính tái lập #Đồng thuận giữa các nhà sản xuất.

Tài liệu tham khảo

Syeda B, Höfer P, Pichler P et al (2011) Two-dimensional speckle-tracking strain echocardiography in long-term heart transplant patients: a study comparing deformation parameters and ejection fraction derived from echocardiography and multislice computed tomography. Eur J Echocardiogr 12(7):490–496 Giusca S, Korosoglou G, Zieschang V et al (2018) Reproducibility study on myocardial strain assessment using fast-SENC cardiac magnetic resonance imaging. Sci Rep 8(1):14100 Onishi T, Saha SK, Delgado-Montero A et al (2015) Global longitudinal strain and global circumferential strain by speckle-tracking echocardiography and feature-tracking cardiac magnetic resonance imaging: comparison with left ventricular ejection fraction. J Am Soc Echocardiogr 28(5):587–596 Kraigher-Krainer E, Shah AM, Gupta DK et al (2014) Impaired systolic function by strain imaging in heart failure with preserved ejection fraction. J Am Coll Cardiol 63(5):447–456 Plana JC, Galderisi M, Barac A et al (2014) Expert consensus for multimodality imaging evaluation of adult patients during and after cancer therapy: a report from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 15(10):1063–1093 Voigt JU, Pedrizzetti G, Lysyansky P et al (2015) Definitions for a common standard for 2D speckle tracking echocardiography: consensus document of the EACVI/ASE/Industry Task Force to standardize deformation imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 16(1):1–11 Farsalinos KE, Daraban AM, Ünlü S, Thomas JD, Badano LP, Voigt JU (2015) Head-to-head comparison of global longitudinal strain measurements among nine different vendors: the EACVI/ASE inter-vendor comparison study. J Am Soc Echocardiogr 28(10):1171–1181 e1172 Collier P, Phelan D, Klein A (2017) A test in context: myocardial strain measured by speckle-tracking echocardiography. J Am Coll Cardiol 69(8):1043–1056 Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V et al (2015) Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 16(3):233–270 Salerno M, Sharif B, Arheden H et al (2017) Recent advances in cardiovascular magnetic resonance: techniques and applications. Circ Cardiovasc Imaging 10(6):e0003951 Scatteia A, Baritussio A, Bucciarelli-Ducci C (2017) Strain imaging using cardiac magnetic resonance. Heart Fail Rev 22(4):465–476 Mangion K, McComb C, Auger DA, Epstein FH, Berry C (2017) Magnetic resonance imaging of myocardial strain after acute ST-segment-elevation myocardial infarction: a systematic review. Circ Cardiovasc Imaging 10(8):e006498 Osman NF, Sampath S, Atalar E, Prince JL (2001) Imaging longitudinal cardiac strain on short-axis images using strain-encoded MRI. Magn Reson Med 46(2):324–334 Pan L, Stuber M, Kraitchman DL, Fritzges DL, Gilson WD, Osman NF (2006) Real-time imaging of regional myocardial function using fast-SENC. Magn Reson Med 55(2):386–395 Korosoglou G, Youssef AA, Bilchick KC et al (2008) Real-time fast strain-encoded magnetic resonance imaging to evaluate regional myocardial function at 3.0 Tesla: comparison to conventional tagging. J Magn Reson Imaging 27(5):1012–1018 Dill T (2008) Contraindications to magnetic resonance imaging: non-invasive imaging. Heart 94(7):943–948 Mitchell MD, Kundel HL, Axel L, Joseph PM (1986) Agarose as a tissue equivalent phantom material for NMR imaging. Magn Reson Imaging 4(3):263–266 Osman NF (2003) Detecting stiff masses using strain-encoded (SENC) imaging. Magn Reson Med 49(3):605–608 Liu Y, Ahmad R, Jin N, et al (2019) Strain encoding (SENC) using EPI readout. Proceedings of CMR 2018—a joint EuroCMR/SCMR meeting. Vol ID#:371903. Euro CMR/SCMR, Barcelona Lapinskas T, Hireche-Chikaoui H, Zieschang V et al (2019) Effect of comprehensive initial training on the variability of left ventricular measures using fast-SENC cardiac magnetic resonance imaging. Sci Rep 9(1):12223 Cerqueira MD, Weissman NJ, Dilsizian V et al (2002) Standardized myocardial segmentation and nomenclature for tomographic imaging of the heart. A statement for healthcare professionals from the Cardiac Imaging Committee of the Council on Clinical Cardiology of the American Heart Association. Circulation 105(4):539–542 Oppo K, Leen E, Angerson WJ, Cooke TG, McArdle CS (1998) Doppler perfusion index: an interobserver and intraobserver reproducibility study. Radiology 208(2):453–457 Buss SJ, Breuninger K, Lehrke S et al (2015) Assessment of myocardial deformation with cardiac magnetic resonance strain imaging improves risk stratification in patients with dilated cardiomyopathy. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 16(3):307–315 Oda S, Utsunomiya D, Nakaura T et al (2017) Identification and assessment of cardiac amyloidosis by myocardial strain analysis of cardiac magnetic resonance imaging. Circ J 81(7):1014–1021 Urbano-Moral JA, Gangadharamurthy D, Comenzo RL, Pandian NG, Patel AR (2015) Three-dimensional speckle tracking echocardiography in light chain cardiac amyloidosis: examination of left and right ventricular myocardial mechanics parameters. Rev Esp Cardiol 68(8):657–664 Orii M, Hirata K, Tanimoto T et al (2015) Myocardial damage detected by two-dimensional speckle-tracking echocardiography in patients with extracardiac sarcoidosis: comparison with magnetic resonance imaging. J Am Soc Echocardiogr 28(6):683–691 Schuster A, Stahnke VC, Unterberg-Buchwald C et al (2015) Cardiovascular magnetic resonance feature-tracking assessment of myocardial mechanics: intervendor agreement and considerations regarding reproducibility. Clin Radiol 70(9):989–998 Amzulescu MS, Langet H, Saloux E et al (2017) Head-to-head comparison of global and regional two-dimensional speckle tracking strain versus cardiac magnetic resonance tagging in a multicenter validation study. Circ Cardiovasc Imaging 10(11):e006530 Mirea O, Pagourelias ED, Duchenne J et al (2018) Intervendor differences in the accuracy of detecting regional functional abnormalities: a report from the EACVI-ASE strain standardization task force. JACC Cardiovasc Imaging 11(1):25–34 Badano LP, Cucchini U, Muraru D, Al Nono O, Sarais C, Iliceto S (2013) Use of three-dimensional speckle tracking to assess left ventricular myocardial mechanics: inter-vendor consistency and reproducibility of strain measurements. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 14(3):285–293 Gayat E, Ahmad H, Weinert L, Lang RM, Mor-Avi V (2011) Reproducibility and inter-vendor variability of left ventricular deformation measurements by three-dimensional speckle-tracking echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 24(8):878–885 Altaha MA, Nolan MT, Connelly KA, Michalowska M, Wintersperger BJ, Thavendiranathan P. Temporal Variability of Native T1 and T2 Mapping in Healthy Volunteers2018:Suppl_1. Located at: Circulation, Circulation. Lorenz R, Bock J, Barker AJ et al (2014) 4D flow magnetic resonance imaging in bicuspid aortic valve disease demonstrates altered distribution of aortic blood flow helicity. Magn Reson Med 71(4):1542–1553 Ibrahim E-S (2011) Myocardial tagging by cardiovascular magnetic resonance: evolution of techniques—pulse sequences, analysis algorithms, and applications. J Cardiovasc Magn Reson 13:36 Sakamoto K, Oyama-Manabe N, Manabe O et al (2018) Heterogeneity of longitudinal and circumferential contraction in relation to late gadolinium enhancement in hypertrophic cardiomyopathy patients with preserved left ventricular ejection fraction. Jpn J Radiol 36(2):103–112 Freed BH, Tsang W, Bhave NM et al (2015) Right ventricular strain in pulmonary arterial hypertension: a 2D echocardiography and cardiac magnetic resonance study. Echocardiography 32(2):257–263 Korosoglou G, Humpert PM, Ahrens J et al (2012) Left ventricular diastolic function in type 2 diabetes mellitus is associated with myocardial triglyceride content but not with impaired myocardial perfusion reserve. J Magn Reson Imaging 35(4):804–811 Korosoglou G, Lossnitzer D, Schellberg D et al (2009) Strain-encoded cardiac MRI as an adjunct for dobutamine stress testing: incremental value to conventional wall motion analysis. Circ Cardiovasc Imaging 2(2):132–140 Lapinskas T, Zieschang V, Erley J et al (2019) Strain-encoded cardiac magnetic resonance imaging: a new approach for fast estimation of left ventricular function. BMC Cardiovasc Disord 19(1):52