Ikke-invasiv evaluering af hjertetransplantationsafvisning - Pilotundersøgelse

Mål:

Formålet med denne undersøgelse er at teste hypoteserne om, at:

1. Vævs-doppler-billeddannelse, real-time 3D segmentvolumenmålinger, magnetokardiografisk billeddannelse plus serummarkører og T-cellerespons ændres, når transplantatafstødning forekommer.
2. Vævs-doppler-billeddannelse, 3D segmental volumenmålinger i realtid, magnetokardiografisk billeddannelse plus serummarkører og T-cellerespons forbliver stabile, når der ikke forekommer nogen afvisning

Baggrund:

Generel:

Hjertetransplantation er en fordelagtig procedure for udvalgte patienter med hjertesvigt i slutstadiet. Alle patienter forbliver på livslang calcineurin-immunsuppressiv medicin såsom ciclosporin eller tacrolimus for at forhindre afstødning og forlænge graftfunktionen. I øjeblikket har den almindelige praksis i håndteringen af ​​disse patienter været titrering af immunsuppressiv medicin for at etablere bundniveauer og klinisk respons. På trods af de flittige bestræbelser på at balancere "tilstrækkelige" immunsuppressive niveauer med forebyggelse af slutorgantoksicitet eller opportunistisk infektion; patienter oplever stadig akut afstødning.

Graftafstødning er fortsat en væsentlig faktor, der begrænser langtidsoverlevelse på trods af fortsatte fremskridt i brugen af ​​immunsuppression. Aggressiv overvågning ved hjælp af guldstandarden for endomyokardiebiopsi (EMB) til påvisning af akut afstødning er derfor nødvendig. Gentagen EMB (minimum 11 gange det første år efter hjertetransplantation) er fortsat den eneste pålidelige overvågningsmetode, der er tilgængelig. EMB er dyrt, invasivt, ubelejligt for patienten og forbundet med en betydelig forekomst af alvorlige komplikationer.

Hyperakut afstødning forekommer sjældent, da screening af modtageren for antidonorantistoffer er blevet indført. Imidlertid er den fokale eller diffuse akutte cellulære afstødning mere almindelig og diagnosticeres af EMB. Graden eller sværhedsgraden af ​​afvisninger bedømmes på en skala fra 0 til 4, hvor karakteren 3 eller mere anses for at være alvorlig. De fleste akutte cellulære afstødninger forekommer inden for det første år efter transplantationen. Kronisk afstødning eller allotransplantatarteriopati opstår senere og overvåges ved koronar angiografi.

Ekkokardiogram:

Ekkokardiogrammer udføres rutinemæssigt hos transplanterede patienter. Fundene af øget vægtykkelse nedsat isovolumetrisk afslapningstid og nedsat compliance samt nedsat højre ventrikulær (RV) eller venstre ventrikulær (LV) ejektionsfraktion kan indikere afstødning, og disse parametre kan normaliseres, når afstødningen forsvinder.

Tissue Doppler Imaging (TDI) målinger er relativt nye Doppler-teknikker til vurdering af venstre ventrikels diastoliske funktion. Selektive målinger af vævskontraktion og afslapningshastigheder ved mitralannulus kan detektere venstre ventrikulær dysfunktion mere præcist end konventionel ekkokardiografi. Da venstre ventrikulær diastolisk dysfunktion er en tidlig begivenhed under allotransplantatafstødning, kan disse teknikker være nyttige til non-invasiv påvisning af afstødning. Få undersøgelser har vist, at billeddannelse af dopplervæv af mitral annulus er nyttig til diagnosticering af hjertetransplantationsafstødning (1-3).

Realtids 3-dimensionel (3D) ekkokardiografi (RT-3D) kan være et nyttigt værktøj til evaluering af patienter med koronararteriesygdom, venstre ventrikulære apikale tromber, klapsygdom, til vejledning af intrakardial kateterplacering og mitralvalvuloplastik. RT-3D, som for nylig er blevet bredt tilgængelig, giver dynamiske pyramideformede datastrukturer, der omfatter hele hjertet og tillader firedimensionel vurdering af hjertets anatomi og funktion. Det har vist sig, at denne teknik er meget præcis til bestemmelse af LV-volumen, masse og EF-måling og er godt korrelerende med MRI (4-6). Milde ændringer i LV-volumen, LV-masse og funktion forekommer under akut hjerteafstødning. Denne meget følsomme teknik til vurdering af regionale volumetriske ændringer er endnu ikke blevet brugt til overvågning af hjertetransplantationer.

Magnetokardiogram:

Magnetokardiografen (MCG) er en ny billeddannende modalitet, der kan give et følsomt og objektivt middel til at vurdere ændringer i hjertevævet. Fordi den akutte inflammatoriske afstødningsproces skadeligt påvirker myocytstrukturen og -funktionen, antager vi, at enten eller både de- og re-polarisationsændringerne vil forekomme i hjertecyklussen med efterfølgende ændringer i de hjertemagnetiske felter og kan give ændrede aflæsninger hos de berørte patient over tid.

Magnetokardiografi (MCG) er en ny modalitet, som anvender superledende kvanteinterferensenheder til detektering af de svage magnetiske felter (picoTesla-området), der genereres af hjertets elektriske strømme. Magnetfeltkortbilledet, som er skabt af målingerne af magnetfeltet, afspejler hjertets elektrofysiologiske tilstand. Når der er en abnormitet i hjertedepolarisering eller repolarisering, såsom ved iskæmi eller myokarditis, afspejles dette i en abnormitet i magnetfeltkortet (7). Selvom MCG og EKG begge måler hjertedepolariserings- og repolariseringsmønstrene, har de grundlæggende forskelle. MCG er mest følsomt over for tangentielle strømme, hvorimod EKG er mest følsomt over for radiale strømme i forhold til brystoverfladen (7-10). Hjerteabnormiteter, som interfererer med den normale aktiverings- og deaktiveringssekvens, som kan forekomme ved akut afstødning, øger bidraget fra tangentielle strømme. Derudover detekterer MCG de hvirvelstrømme, som ikke er tydelige ved EKG. Endelig er MCG mindre påvirket af konduktivitetsvariationer forårsaget af lunger, hud og muskler, og der er ingen hudelektrodekontaktproblem, da enheden ikke kommer i direkte kontakt med huden. Derfor kan MCG muligvis detektere forskelle i depolarisering og repolarisering på en anden måde og med en højere følsomhed end EKG. Vi spekulerer i, at variationen i det magnetiske feltmønster skyldes tidlige subtile ændringer i cellulære mekanismer eller metabolisme. Disse ændringer skaber et heterogent repolariseringsmønster, sandsynligvis forårsaget af lokale strømme, der optræder i grænsezonerne mellem normalt og sygt myokardium. Dette indebærer, at ændringer i MCG kan forekomme endnu tidligere i kaskaden af ​​afstødning end vægbevægelsesabnormiteter, EKG-ændringer eller ændringer i serummarkører såsom troponin.

Schmitz et al rapporterede en sensitivitet på 91 % og en specificitet på 93 % for påvisning af akutte afstødningsepisoder hos 15 transplanterede patienter (11). En anden undersøgelse, der brugte en anden analysemetode, fandt en sensitivitet og specificitet på henholdsvis 83 % og 84 % for diagnosen transplantatafstødning hos 12 patienter og 6 kontroller (12).