Posouzení hrudní tekutiny pomocí zobrazování magnetickou rezonancí se zvýšeným kontrastem a bioimpedance

SZ je závažný zdravotní problém, který postihuje 6,5 milionu lidí v Evropě a 200 000 v Nizozemsku. HF se vyznačuje častými a často nákladnými hospitalizacemi. Většina hospitalizací pro akutní srdeční selhání je způsobena spíše plicní kongescí než syndromem nízkého srdečního výdeje. Kongesce je jedním z klinických cílů současných terapeutických přístupů. Proto je posouzení stavu tekutin klíčové pro diagnostiku, management, stratifikaci a sledování pacientů se srdečním selháním.

Stávající vysokofrekvenční diagnostické nástroje:

Kongesce se obvykle hodnotí podle klinických příznaků, jako je dušnost, edém, chroptění a distenze jugulárních žil. Byla vyvinuta semikvantitativní skóre, která lze použít ke sledování odpovědi na terapii srdečního selhání. Tato skóre však nabízejí omezenou přidanou klinickou hodnotu kvůli nedostatku přijatelné reprodukovatelnosti, specificity a citlivosti.

Teorie ředění indikátoru a kinetická analýza bolusu:

Posouzení přetížení je možné pomocí kinetické analýzy bolusu vhodného indikátoru. Testy oběhu založené na tomto principu jsou dobře známé techniky pro diagnostiku srdečního selhání. Nižší srdeční výdej (CO) a velké objemy krve v plicích mají za následek prodloužení doby oběhu.

Pomocí teorie ředění indikátoru může kinetická analýza bolusu poskytnout měření absolutního objemu. Objem mezi nástřikem a místem detekce nebo mezi různými místy detekce lze získat vynásobením rozdílu střední doby průchodu indikátoru mezi dvěma místy a průtoku ředicího systému. Kromě toho v případě, že indikátor uniká z membrány během procesu ředění, mohou kinetické parametry, jako je šikmost křivky ředění indikátoru, indikovat stav membrány. Metoda byla v zásadě aplikována radionuklidovou angiografií. Hlavními omezeními byla zátěž pro pacienta v důsledku použití radioaktivních indikátorů a omezení metody na cévy, protože nebyla použitelná pro velkou krevní zásobu, jako jsou srdeční komory. Jiné indikátory, jako jsou barviva nebo studený fyziologický roztok, vyžadují centrální cévní katetrizaci, invazivní postup, který má za následek závažná další rizika pro pacienta.

DCE-MRI umožňuje minimálně invazivní měření křivek ředění indikátoru s výhodou simultánního odběru vzorků v různých srdečních komorách. DCE-MRI byla navržena a ověřena in-vitro pro měření objemu. Jde o minimálně invazivní postup, který může mít výhodu z automatizovaných technik následného zpracování.

Malá dávka gadolinia (Gd-CA) se používá k zajištění linearity mezi získaným MRI signálem a koncentrací Gd-CA, pro teorii ředění indikátoru. Tento bolus je mnohem menší než normálně používaný pro standardní protokoly MRI, což minimalizuje riziko komplikací spojených s Gd-CA.

Ve srovnání s podobnými přístupy v angiografii magnetickou rezonancí poskytuje DCE-MRI rozlišení jednoho srdečního tepu. K odvození fyziologických parametrů je zapotřebí krátká doba následného zpracování, protože jsou k dispozici rutiny automatického zpracování obrazu a přizpůsobení.

Většina studií se zaměřuje pouze na křivku zesílení levé komory (LV). Tím se zanedbává systém ředění křivky zesílení pravé komory (RV), a tudíž hemodynamický stav místa vpichu do oběhového stromu PK. Většina studií se zaměřuje pouze na mezivrcholovou vzdálenost. Přístup založený na modelu křivky vede k přesnějším výsledkům, neomezujícím se na vzorkovací frekvenci zobrazení; což může vést k dalšímu odhadu dalších parametrů, případně souvisejících s plicní cirkulací a její extravazací.

Ukázalo se, že doba průchodu plic (PTT) měřená pomocí DCE-MRI je dobrým měřítkem předpětí a plnicího tlaku LV. PTT byla prodloužena a korelovala s alternativními nepřímými opatřeními pro kongesci. Extravaskulární plicní voda (EVLW) může být v současnosti hodnocena rentgenem hrudníku, invazivní termodilucí nebo ultrazvukovými kometami. Bolusová kinetika založená na DCE-MRI nabízí potenciální metodu pro kvantifikaci EVLW, protože je známo, že díky své molekulové hmotnosti Gd-CA extravazují z plicního oběhu.

Měření založená na impedanci:

Alternativní přístup ke kvantifikaci torakálních tekutin se opírá o měření transtorakální impedance. Tato měření mohou být prováděna neinvazivně a kontinuálně, což z nich činí potenciálně zajímavý monitorovací nástroj pro klinickou praxi pro sledování trendu redistribuce tekutin směrem k plicní kongesci. Předchozí důkazy ukázaly, že pokles hrudní impedance předjímá potřebu hospitalizace u pacientů se srdečním selháním.

Bioimpedanční spektroskopie (BIS) je multifrekvenční spektroskopická technika měření impedance. Všechna měření založená na impedanci jsou omezena na změny objemu, a proto vyžadují individuální kalibraci k vytvoření přesných absolutních objemů. Kromě toho může několik charakteristik souvisejících s pacientem, jako je adipozita, výška a charakteristiky plic, také měnit parametry odvozené z impedance. Proto, kvůli výsledné vysoké inter- a intra-subjektové variabilitě, jsou významné pouze relativní změny v čase. Ukázalo se, že impedance je citlivá na vytěsnění tekutiny v reakci na posturální manévry.

DCE-MRI a BIS poskytují doplňkové informace. Strategie monitorování založená na MRI na začátku a následné sledování pomocí BIS by uspokojila požadavky na klinicky užitečnou techniku ​​měření, která umožňuje spolehlivě monitorovat přechod ke kardiopulmonální kongesci ještě předtím, než jsou přítomny klinické příznaky.

Cíl studie:

V této studii se výzkumníci zaměřují na prozkoumání, zda lze změny v intratorakálních objemech spolehlivě kvantifikovat pomocí měření DCE-MRI a BIS. Vyšetřovatelé předpokládají, že taková změna v distribuci hrudní tekutiny vyvolaná tekutinovými stimuly může být detekována minimálně invazivním způsobem pomocí DCE-MRI a pomocí BIS, se shodou mezi výsledky těchto dvou technik měření.