Thoraxvæskevurdering ved kontrastforstærket magnetisk resonansbilleddannelse og bioimpedans

HF er et stort sundhedsproblem, som påvirker 6,5 millioner mennesker i Europa og 200.000 i Holland. HF er karakteriseret ved hyppige og ofte dyre indlæggelser. De fleste indlæggelser for akut hjertesvigt skyldes lungetilstopning snarere end lavt hjertevolumensyndrom. Overbelastning er et af de kliniske mål for nuværende terapeutiske tilgange. Derfor er vurderingen af ​​væskestatus afgørende for diagnosticering, håndtering, stratificering og opfølgning af HF-patienter.

Eksisterende HF-diagnoseværktøjer:

Overbelastning vurderes sædvanligvis ved kliniske tegn såsom dyspnø, ødem, svulst og halsvenøs udspiling. Semi-kvantitative scores er blevet udviklet, som kan bruges til at følge op på respons på HF-terapi. Disse scores tilbyder imidlertid begrænset klinisk merværdi på grund af manglen på en acceptabel reproducerbarhed, specificitet og sensitivitet.

Indikatorfortyndingsteori og boluskinetisk analyse:

Vurdering af overbelastning er mulig ved kinetisk analyse af en bolus af en passende indikator. Cirkulationstest baseret på dette princip er velkendte teknikker til at diagnosticere hjertesvigt. Lavere hjertevolumen (CO) og store lungeblodvolumener resulterer i forlængelse af cirkulationstider.

Ved at bruge indikatorfortyndingsteorien kan kinetisk bolusanalyse give absolut volumenmåling. Volumenet mellem injektions- og detektionsstedet eller mellem forskellige detektionssteder kan opnås ved at multiplicere forskellen i gennemsnitlig transittid for indikatoren mellem de to steder og fortyndingssystemets strømningshastighed. Ydermere, hvis indikatoren lækker fra en membran under fortyndingsprocessen, kan kinetiske parametre såsom skævhed af indikatorfortyndingskurven indikere membranens status. Metoden blev i princippet anvendt ved radionuklid angiografi. De væsentligste begrænsninger var belastningen for patienten på grund af brugen af ​​radioaktive sporstoffer og begrænsningen af ​​metoden til karrene, da den ikke var anvendelig for en stor blodpool som hjerteventriklerne. Andre indikatorer såsom farvestoffer eller kold saltvand kræver central karkateterisering, en invasiv procedure, der resulterer i alvorlige yderligere risici for patienten.

DCE-MRI muliggør minimalt invasiv måling af indikatorfortyndingskurver med fordelen ved samtidig prøvetagning i de forskellige hjertekamre. DCE-MRI er blevet foreslået og valideret in vitro til volumenmåling. Det er en minimalt invasiv procedure, der kan drage fordel af automatiserede efterbehandlingsteknikker.

En lille dosis gadolinium (Gd-CA) bruges til at sikre lineariteten mellem det opnåede MRI-signal og koncentrationen af ​​Gd-CA, for indikatorfortyndingsteorien. Denne bolus er meget mindre end normalt brugt til standard MR-protokoller, dette minimerer risikoen for Gd-CA associerede komplikationer.

Sammenlignet med lignende tilgange til magnetisk resonansangiografi giver DCE-MRI enkelt hjerteslagsopløsning. Kort efterbehandlingstid er påkrævet for at udlede fysiologiske parametre, da automatiseret billedbehandling og tilpasningsrutiner er tilgængelige.

De fleste undersøgelser fokuserer kun på venstre ventrikel (LV) forbedringskurve. Dette negligerer højre ventrikel (RV) enhancement curve fortyndingssystem og derfor den hæmodynamiske status for injektionsstedet til RV cirkulationstræet. De fleste undersøgelser fokuserer kun på interpeak distancen. En modelbaseret kurvetilpasningstilgang fører til mere nøjagtige resultater, ikke begrænset til billedprøvetagningshastigheden; hvilket kan føre til yderligere estimering af yderligere parametre, muligvis relateret til lungecirkulationen og dens ekstravasation.

Pulmonal transittid (PTT) målt ved DCE-MRI har vist sig at være et godt mål for forbelastning og LV-fyldningstrykket. PTT blev forlænget og korreleret med alternative indirekte overbelastningsforanstaltninger. Ekstravaskulært lungevand (EVLW) kan i øjeblikket vurderes ved røntgen af ​​thorax, invasiv termofortynding eller ultralydskometer. DCE-MRI-baseret boluskinetik tilbyder en potentiel metode til kvantificering af EVLW, da Gd-CA'er på grund af deres molekylvægt vides at ekstravasere fra lungekredsløbet.

Impedansbaserede målinger:

En alternativ tilgang til at kvantificere thoraxvæsker er afhængig af transthorax impedansmålinger. Disse målinger kan udføres non-invasive og kontinuerlige, hvilket gør dette til et potentielt interessant monitoreringsværktøj for klinisk praksis for at følge tendensen med væskeomfordeling i retning af lungeoverbelastning. Tidligere beviser har vist, at et fald i thoraximpedans forudser behovet for hospitalsindlæggelse hos HF-patienter.

Bioimpedansspektroskopi (BIS) er multi-frekvensspektroskopi impedansmålingsteknik. Alle impedansbaserede målinger er begrænset til ændringer i volumen og kræver derfor individuel kalibrering for at producere nøjagtige absolutte volumener. Desuden kan adskillige patientrelaterede karakteristika, såsom fedt, højde og lungekarakteristika også ændre impedansafledte parametre. På grund af den resulterende høje inter- og intra-individuelle variabilitet er det derfor kun relative ændringer over tid, der er signifikante. Impedans har vist sig at være følsom over for væskeforskydning som reaktion på posturale manøvrer.

DCE-MRI og BIS giver supplerende information. En monitoreringsstrategi baseret på MR ved baseline og konsekutiv opfølgning med BIS ville tilfredsstille kravene til en klinisk anvendelig måleteknik, der giver mulighed for pålideligt at overvåge overgangen til kardiopulmonal kongestion, selv før kliniske tegn er til stede.

Målet med undersøgelsen:

I denne undersøgelse sigter efterforskerne på at undersøge, om ændringer i intrathoraxvolumener pålideligt kan kvantificeres ved DCE-MRI og BIS målinger. Forskerne antager, at en sådan ændring i thoraxvæskefordeling induceret af væskeudfordringer kan påvises på en minimalt invasiv måde ved DCE-MRI og ved BIS, med overensstemmelse mellem resultaterne af de to måleteknikker.