Ydinkuvantamisen rooli sydämen vajaatoiminnassa

Sydämen vajaatoiminta (HF) on kliininen liikunta-intoleranssin ja/tai kongestion oireyhtymä. Sydämen vajaatoiminnan hoito alentuneella ejektiofraktiolla (HFrEF) on parantunut viime vuosikymmeninä. Sitä vastoin todisteisiin perustuvien tehokkaiden sydämen vajaatoiminnan hoitojen, joissa ejektiofraktio säilyy (HFpEF, LVEF > 50 %), tunnistamisessa on edistytty vain vähän. Hoidot, jotka on todettu tehokkaiksi HFrEF:ssä, eivät ole osoittaneet merkittävää hyötyä potilailla, joilla on HFpEF. Mahdollisia vaikuttajia ovat epätäydellinen käsitys patofysiologiasta ja terapeuttisten mekanismien huono yhteensopivuus. Diagnostisten kriteerien käytön, ennustearvioinnin ja hoidon haasteet korostavat alan lisätutkimuksen tarvetta.

Tämä osa HFpEF:stä koostuu pääasiassa vanhemmasta iästä ja korkeasta samanaikaisista sairauksista, kuten ylipaino/lihavuus, diabetes mellitus, hyperlipidemia, metabolinen oireyhtymä ja verenpainetauti. Systeeminen pro-inflammatorinen tila voi aiheuttaa sepelvaltimon endoteelin tulehdusta, mikrovaskulaarista toimintahäiriötä, sydänlihaksen substraattisiirtymää, sydänlihaksen ja interstitiaalista fibroosia, jotka myötävaikuttavat korkeaan diastoliseen vasemman kammion jäykkyyteen ja HF:n kehittymiseen. Sydänlihaksen aineenvaihdunta- ja perfuusiokuvaus on tärkeä työkalu sydämen vajaatoiminnan fysiologisten seurausten ymmärtämisessä. Absoluuttinen sydänlihaksen verenvirtaus (MBF) ja sydänlihaksen virtausreservi (MFR) tarjoavat lisädiagnostisia ja ennustetietoja pelkän suhteellisen perfuusion perusteella. Äskettäin kehitetyt sydämen SPECT-kamerat, joissa on parempi herkkyys ja ajallinen resoluutio, tekevät dynaamisesta SPECT-kuvauksesta käytännöllisempää. Kvantitatiivista 18F-FDG PET:tä voitaisiin käyttää keinona mitata sydänlihaksen metabolisia muutoksia. Tutkijat ehdottavat, että mikrovaskulaarinen toimintahäiriö ja epänormaali metabolisen substraattisiirtymä edeltää ja laukaisee diastolisten toimintahäiriöiden puhkeamisen. Sydänlihaksen perfuusion ja aineenvaihdunnan poikkeavuuksien mahdolliset roolit potilailla, joilla on sydän- ja verisuoniriski, aineenvaihduntasairauksia ja HFpEF, jotka on arvioitu ydindynaamisella kuvantamisella, vaativat lisätutkimuksia.

Tämän projektin tavoitteena on (1) kehittää ja validoida sydänlihaksen absoluuttisen verenvirtauksen (MBF) ja sydänlihaksen virtausreservin (MFR) noninvasiivinen mittaus käyttämällä dynaamista kuvantamista CZT-kameralla, (2) arvioida sydänlihaksen glukoosiaineenvaihduntaa käyttämällä 18F- FDG dynaaminen PET ja MBF, MFR ja LV systolinen ja diastolinen toiminta dynaamisen SPECTin avulla kattavasti osallistujilla, joilla on kardiovaskulaarisia riskejä ja aineenvaihduntasairauksia, HFrEF ja HFpEF, (3) korreloimaan perifeeristen seerumimarkkerien ja veren mononukleaaristen solujen alaryhmien kanssa, joilla on sydänlihaksen perfuusio ja metabolinen poikkeavuuksia, ja (4) testata hypoteesia näistä kuvantamis- ja verimarkkereista diagnoosissa ja ennusteissa. Tutkijat arvioivat myös sydänlihaksen aineenvaihdunnan hyödyntämistä erilaisten aineenvaihduntahäiriöiden (lihavuus, diabetes ja verenpainetauti) terveillä ja hiirillä käyttämällä 18F-FDG dynaamista mikro-PET/CT:tä in vivo -mittana, jota voitaisiin käyttää ymmärtämään paremmin taudin mekanismin ja terapeuttisten strategioiden arvioinnin.