Đo độ kéo dài theo chiều dọc từ cộng hưởng từ tim mạch mã hóa vận tốc: một nghiên cứu xác thực

Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance - Tập 15 - Trang 1-9 - 2013
Einar Heiberg1,2, Ulrika Pahlm-Webb1, Shruti Agarwal1, Erik Bergvall1,2, Helen Fransson1, Katarina Steding-Ehrenborg1, Marcus Carlsson1, Håkan Arheden1
1Department of Clinical Physiology, Lund University, Lund University Hospital, Lund, Sweden
2Centre for Mathematical Science, Lund University, Lund, Sweden

Tóm tắt

Chức năng cơ tim khu vực thường được đánh giá thông qua phương pháp đánh giá trực quan bởi những người có kinh nghiệm, hoặc qua các phương pháp yêu cầu thời gian xử lý hậu kỳ dài. Đánh giá trực quan là một quá trình chủ quan và không định lượng. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là phát triển và xác thực một phương pháp đơn giản để rút ra các phép đo định lượng về chức năng thành cơ vùng từ hình ảnh cộng hưởng từ tim mạch (CMR) mã hóa vận tốc, và cung cấp các giá trị bình thường liên quan cho độ kéo dài theo chiều dọc. Cả hình ảnh CMR mã hóa vận tốc bằng siêu âm trường nhanh (FFE) và siêu âm trường turbo (TFE) đều được thu thập ở ba mặt phẳng trục dài trên 36 tình nguyện viên khỏe mạnh (13 nữ, 23 nam), tuổi 35±12. Độ kéo dài cũng được định lượng ở 10 bệnh nhân trong vòng một tuần sau nhồi máu cơ tim. Người sử dụng đã xác định thủ công cơ tim trong một khung thời gian và độ kéo dài được tính toán khi cơ tim được theo dõi trong suốt chu kỳ tim qua một công thức tối ưu hóa và các giả định cơ học a priori. Một thí nghiệm mô phỏng đã được thực hiện để xác thực phương pháp với việc theo dõi quang học sự biến dạng như một tiêu chuẩn vàng độc lập. Có sự đồng thuận rất tốt giữa độ kéo dài theo chiều dọc được đo bằng theo dõi quang học và độ kéo dài theo chiều dọc được đo bằng mã hóa vận tốc TFE. Sự khác biệt giữa hai phương pháp là 0.0025 ± 0.085 (không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê). Độ kéo dài theo chiều dọc toàn cầu trung bình ở 36 tình nguyện viên khỏe mạnh là −0.18 ± 0.10 (hình ảnh TFE). Độ biến thiên giữa các lần đo của một người là 0.00 ± 0.06. Độ biến thiên giữa các người đo là −0.02 ± 0.07 (hình ảnh TFE). Độ biến thiên giữa các lần đo của độ kéo dài theo phương pháp hướng kính là rất cao, giới hạn khả năng áp dụng của độ kéo dài phương pháp này. Độ kéo dài theo chiều dọc trung bình ở bệnh nhân thấp hơn đáng kể (−0.15± 0.12) so với tình nguyện viên khỏe mạnh (p<0.05). Độ kéo dài (được biểu thị dưới dạng phần trăm so với độ kéo dài bình thường) trong các vùng nhồi máu thấp hơn so với các vùng xa (p<0.01). Tóm lại, chúng tôi đã phát triển và xác thực một kỹ thuật đáng tin cậy và có thể áp dụng trong lâm sàng để định lượng độ kéo dài theo chiều dọc và chức năng thành cơ tim vùng và trình bày các giá trị bình thường liên quan cho độ kéo dài theo chiều dọc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Heimdal A, Stoylen A, Torp H, Skjaerpe T: Real-time strain rate imaging of the left ventricle by ultrasound. J Am Soc Echocardiogr. 1998, 11: 1013-1019. 10.1016/S0894-7317(98)70151-8. D'Hooge J, Konofagou E, Jamal F, Heimdal A, Barrios L, Bijnens B, Thoen J, Van de Werf F, Sutherland G, Suetens P: Two-dimensional ultrasonic strain rate measurement of the human heart in vivo. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 2002, 49: 281-286. Suffoletto MS, Dohi K, Cannesson M, Saba S, Gorcsan J: Novel speckle-tracking radial strain from routine black-and-white echocardiographic images to quantify dyssynchrony and predict response to cardiac resynchronization therapy. Circulation. 2006, 113: 960-968. 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.571455. Zerhouni EA, Parish DM, Rogers WJ, Yang A, Shapiro EP: Human heart: tagging with MR imaging–a method for noninvasive assessment of myocardial motion. Radiology. 1988, 169: 59-63. Axel L, Dougherty L: MR imaging of motion with spatial modulation of magnetization. Radiology. 1989, 171: 841-845. Fischer SE, McKinnon GC, Maier SE, Boesiger P: Improved myocardial tagging contrast. Magn Reson Med. 1993, 30: 191-200. 10.1002/mrm.1910300207. Osman NF, Kerwin WS, McVeigh ER, Prince JL: Cardiac motion tracking using CINE harmonic phase (HARP) magnetic resonance imaging. Magn Reson Med. 1999, 42: 1048-1060. 10.1002/(SICI)1522-2594(199912)42:6<1048::AID-MRM9>3.0.CO;2-M. Wedeen VJ: Magnetic resonance imaging of myocardial kinematics. Technique to detect, localize, and quantify the strain rates of the active human myocardium. Magn Reson Med. 1992, 27: 52-67. 10.1002/mrm.1910270107. Zhu Y, Drangova M, Pelc NJ: Estimation of deformation gradient and strain from cine-PC velocity data. IEEE Trans Med Imaging. 1997, 16: 840-851. 10.1109/42.650880. Jung B, Markl M, Foll D, Hennig J: Investigating myocardial motion by MRI using tissue phase mapping. Eur J Cardiothorac Surg. 2006, 29 (Suppl 1): S150-S157. Jung B, Schneider B, Markl M, Saurbier B, Geibel A, Hennig J: Measurement of left ventricular velocities: phase contrast MRI velocity mapping versus tissue-doppler-ultrasound in healthy volunteers. J Cardiovasc Magn Reson. 2004, 6: 777-783. 10.1081/JCMR-200036116. Aletras AH, Ding S, Balaban RS, Wen H: DENSE: displacement encoding with stimulated echoes in cardiac functional MRI. J Magn Reson. 1999, 137: 247-252. 10.1006/jmre.1998.1676. Spottiswoode BS, Zhong X, Lorenz CH, Mayosi BM, Meintjes EM, Epstein FH: Motion-guided segmentation for cine DENSE MRI. Medical image analysis. 2009, 13: 105-115. 10.1016/j.media.2008.06.016. Kramer CM, Barkhausen J, Flamm SD, Kim RJ, Nagel E: Standardized cardiovascular magnetic resonance imaging (CMR) protocols, society for cardiovascular magnetic resonance: board of trustees task force on standardized protocols. J Cardiovasc Magn Reson. 2008, 10: 35-10.1186/1532-429X-10-35. Drangova M, Zhu Y, Pelc NJ: Effect of artifacts due to flowing blood on the reproducibility of phase-contrast measurements of myocardial motion. J Magn Reson Imaging. 1997, 7: 664-668. 10.1002/jmri.1880070409. Heiberg E, Sjogren J, Ugander M, Carlsson M, Engblom H, Arheden H: Design and validation of Segment–freely available software for cardiovascular image analysis. BMC medical imaging. 2010, 10: 1-10.1186/1471-2342-10-1. Moore CC, Lugo-Olivieri CH, McVeigh ER, Zerhouni EA: Three-dimensional systolic strain patterns in the normal human left ventricle: characterization with tagged MR imaging. Radiology. 2000, 214: 453-466. Bogaert J, Rademakers FE: Regional nonuniformity of normal adult human left ventricle. Am J Physiol. 2001, 280: H610-H620. Kozerke S, Tsao J: Reduced data acquisition methods in cardiac imaging. Top Magn Reson Imaging. 2004, 15: 161-168. 10.1097/01.rmr.0000132789.84706.9d. Pan L, Stuber M, Kraitchman DL, Fritzges DL, Gilson WD, Osman NF: Real-time imaging of regional myocardial function using fast-SENC. Magn Reson Med. 2006, 55: 386-395. 10.1002/mrm.20770. Selskog P, Heiberg E, Ebbers T, Wigström L, Karlsson M: Kinematics of the heart: strain-rate imaging from time-resolved three-dimensional phase contrast MRI. IEEE Trans Med Imag. 2002, 21: 1105-1109. 10.1109/TMI.2002.804431. Gotte MJ, Germans T, Russel IK, Zwanenburg JJ, Marcus JT, van Rossum AC, van Veldhuisen DJ: Myocardial strain and torsion quantified by cardiovascular magnetic resonance tissue tagging: studies in normal and impaired left ventricular function. J Am Coll Cardiol. 2006, 48: 2002-2011. 10.1016/j.jacc.2006.07.048. Cupps BP, Pomerantz BJ, Krock MD, Villard J, Rogers J, Moazami N, Pasque MK: Principal strain orientation in the normal human left ventricle. Ann Thorac Surg. 2005, 79: 1338-1343. 10.1016/j.athoracsur.2004.05.004.