Sydämen happimuutosten arviointi kardiovaskulaarisen magneettikuvauksen avulla

Käytetään uutta SSFP-pohjaista T2- ja T2*-herkkää sekvenssiä, joka tarjoaa hyvän BOLD-kontrastin. Sen ovat kehittäneet Stephenson CMR Centerin ja Chicagon Northwestern Universityn tutkijat. Sen suurin etu aiempiin BOLD-herkkiin sarjoihin verrattuna on alempi herkkyys liikeartefakteille.

MR-kuvaus suoritetaan kaupallisella 1,5 T Siemens MR-skannerilla (Siemens Avanto). Homogeenisen magneettikentän saamiseksi käytetään ylimääräistä pintarintakelaa yhdessä kehon kelan kanssa. Kolme lyhyen akselin näkymää, jotka edustavat perus-, keski- ja apikaalisia viipaleita, asetetaan ja niitä käytetään koko tutkimuksen ajan. Jos vapaaehtoista on jostain syystä siirrettävä paikaltaan, yritetään saada samanlaisia ​​lyhytakselinäkymiä.

MRI-sekvenssin parantamiseksi ja edelleen kehittämiseksi tekniikkaa käytetään terveillä vapaaehtoisilla käsivarsi-mansettimallissa, jossa käytetään reaktiivista hyperemiaa, joka on helpompi kuvata kuin sydän. Kyynärvarren BOLD-MRI-signaalin voimakkuus arvioidaan lyhyen, 3 minuutin aikana. kestävä olkavarren mansetin tukos ja seuraava reaktiivinen hyperemia.

Tutkimuksen pääkohde on terveiden vapaaehtoisten sekä potilaiden, joilla epäillään sepelvaltimotautia, sydämen tutkiminen tällä BOLD-MRI-tekniikalla. Sydänlihaksen signaalin voimakkuus levossa ja erilaisten sepelvaltimoiden virtausstimulaatioiden jälkeen arvioidaan. Nämä ärsykkeet ovat farmakologisia (adenosiini) sekä muutoksia valtimon CO2- ja O2-paineessa.

Kaikki koehenkilöt, joiden hengityskaasut muuttuvat, tutkitaan ensin tohtori M. Poulinin verisuonitutkimuslaboratoriossa. Siellä koehenkilöt tutustutaan modifioituun vuoroveden pakotusjärjestelmään (MEFS) ja arvioidaan heidän yksilöllisiä reaktioitaan hengityskaasujen muutoksiin. Hengitysprotokollan täydellinen kuivaajo suoritetaan, mukaan lukien 2 kapillaariverikaasuanalyysi. Toisena päivänä koehenkilöitä tutkitaan lämpötilasäädellyssä MR-skannaushuoneessa Stephenson CMR Centerissä paastotilassa edelliset 4 tuntia. Tämä sisältää kofeiinin ja nikotiinin pidättymisen näiden edeltävien 4 tunnin aikana. Ennen perusskannausta kapillaariveri otetaan sormesta verikaasu-, hemoglobiini- ja hematokriittianalyysiä varten. Sen jälkeen vapaaehtoinen liitetään MEFS:ään. Sitten suoritetaan perusskannaus, joka sisältää lokalisoinnin, elokuvakuvauksen, sepelvaltimoontelon (CS) poikkileikkausvirtausmittauksen ja kolmen edustavan lyhyen akselin viipaleen BOLD MRI:n. Sitten aloitetaan suonensisäinen adenosiini-infuusio. 3 minuutin kuluttua. MR-skannaus toistetaan. 5 minuutin kuluttua. lepotilasta kirjataan toinen perusviiva. Sitten hiilidioksidin painetta nostetaan peräkkäin kahdessa vaiheessa arvoon 40 ja 45 mmHg. 5 minuutin lepojakson jälkeen suoritetaan toinen perusskannaus. Sitten sisäänhengitetyn ilman hapen osapainetta alennetaan 3 vaiheessa seuraavassa kappaleessa kuvatulla tavalla, kunnes sisäänhengitetyn hapen osapaine on 45 mmHg. Tämä heijastaa valtimoiden happisaturaatiota noin 90, 85 ja 80 %. Jokaisessa vaiheessa suoritetaan BOLD MRI (3 aksiaalista viipaletta) ja CS:n poikkileikkausvirtausmittaukset. 5 minuutin tauon jälkeen suoritetaan toinen perusskannaus. Koko kokeen ajan kohde yhdistetään METFS:ään ja mittaamme ventilaatiota, verenpainetta (ei-invasiivinen), sykettä (sähkökardiogrammi) ja valtimoiden happisaturaatiota (pulssioksimetria).

Kuva-analyysi: Jokaisen lyhyen akselin sydänlihaksen ympärille piirretään kiinnostava alue. Keskimääräinen signaalin intensiteetti arvioidaan ja sitä verrataan lähtötasoon adenosiini-infuusion jälkeen ja valtimoiden hapetuksen ja hiilidioksidipitoisuuden eri tasoilla. Lisäksi suoritetaan differentiaalianalyysi subendokardiumille ja epikardiumille.

Sepelvaltimovirtaus sepelvaltimoontelossa lasketaan vaihekontrasti-MRI:llä. Tämän tekniikan kuvasi ensimmäisenä van Rossum, se validoitiin haamu- ja eläintutkimuksissa ja sitä käytettiin menestyksekkäästi ihmispotilastutkimuksissa. CS:n suhteellisen pienen halkaisijan vuoksi absoluuttiset virtausarvot eivät välttämättä ole kovin tarkkoja; siksi lasketaan suhteellinen muutos eri hypoksiatasojen välillä.

Päätepisteet:

BOLD SI sydänlihaksessa määritellään sydänlihaksen keskimääräiseksi signaalin intensiteetiksi.

Suhteellisen virtauksen muutokset CS:ssä perustasoon.