Charakterizace vápníku v plaku a prasklé plaky

Ateroskleróza, charakterizovaná akumulací lipidů a zánětlivých buněk ve velkých tepnách, je jednou z nejčastějších příčin morbidity a mortality ve vyspělých a rozvojových zemích. Trombóza nebo obstrukce tepny vyvolaná rupturou aterosklerotického plátu je nejdůležitější příčinou náhlého a nepředvídatelného nástupu akutní cévní mozkové příhody. Naše chápání specifických charakteristik vulnerabilního aterosklerotického plátu bylo posíleno retrospektivními patologickými studiemi, které identifikovaly společné fenotypové rysy aterosklerotického plátu nejvíce náchylného k prasknutí a spouštění trombotických příhod. Tenký fibrózní uzávěr, velké lipidové jádro, vysoký počet makrofágů a intraplakové krvácení – to vše byly identifikovány jako markery takzvaného „zranitelného“ plaku souvisejícího s vyšším rizikem mrtvice.

Kalcifikace aterosklerotických lézí byla dlouho považována za pasivní proces související s věkem, kde kombinace vysokých lokálních koncentrací fosfátů a fosfatidylserinů z nekrotických buněk a absence inhibitorů kalcifikace vede k vysrážení částic fosforečnanu vápenatého. V poslední době stále více údajů ukazuje, že aterosklerotická kalcifikace je aktivnějším procesem, který zahrnuje složité signální dráhy a genetické programy podobné kostem. Rozlišení časné nebo aktivní kalcifikace jako destabilizujícího procesu a pozdní kalcifikace jako stabilnějšího stavu bylo také podpořeno histologickými studiemi. To vedlo k zájmu o metabolickou charakterizaci raných stádií kalcifikace pomocí pozitronové emisní tomografie (PET)/CT zobrazení aterosklerózy pomocí 18F-fluoridu sodného (18F-NaF), o kterém bylo nedávno hlášeno, že má potenciál rozlišit spící oblasti s pokračující mineralizací a klidovým aterosklerotickým vápníkem. PET/CT je však drahé a radioaktivní vyšetření, které není vhodné pro screening ve velkém měřítku nebo sériové následné studie.

MRI je ideální pro sériové studie lézí aterosklerózy v průběhu času, protože je neinvazivní a je lepší než jiné zobrazovací metody v rozlišení kontrastu měkkých tkání. U konvenčních MRI na bázi gradientního echa s TE v rozsahu 1 až 2 ms však velmi krátká T2 relaxační doba pevných kalcifikací v řádu několika μs způsobí téměř úplné zrušení signálu, což může způsobit značné nadhodnocení kalcifikované oblasti a mohlo by neposkytují informace o hustotě vápníku. Nízký nebo nulový signál vápníku s krátkým T2 navíc znamená, že je jen malá možnost manipulovat s nápadností použitím různých pulzních sekvencí nebo kontrastních látek.

Nedávno byla k zobrazení kalcifikace plaku v karotických a koronárních tepnách ex vivo použita ultrakrátká echo time (UTE) MR, která umožňuje detekci ultrakrátkých složek T2. Výsledky ukázaly, že snímky UTE jsou schopny identifikovat kalcifikaci plaku a umožňují přesnou kvantifikaci objemů vápníku. Kontrastní látky na bázi gadolinia však během in vivo CMR nebylo možné v těchto studiích ex vivo provést. Agnese a kol. věřili, že kalcifikace s absorpcí 18F-NaF PET by mohly být považovány za spící oblasti, kde probíhá mineralizace, což je klíčový znak pro identifikaci a lokalizaci prasklého a vysoce rizikového koronárního plaku. Proto předpokládáme, že zvýšená kalcifikace karotid prezentovaná UTE MR může být kritickým znakem pro symptomatické pacienty.

V této studii budeme zkoumat proveditelnost zvýšené UTE MR v lidských karotických artériích in vivo. Dále jsme analyzovali korelaci mezi UTE MR a mikrokalcifikací v karotických plátech. Na základě diagnostické schopnosti zesílené UTE MR pro mikrokalcifikaci budeme zkoumat potenciál zesílené kalcifikace k rozlišení symptomatických od asymptomatických pacientů s aterosklerózou karotid a zkoumat prognostickou schopnost zesílení kalcifikace u UTE MR.