Magnetokardiografia sydänlihastulehduksen ja muuntyyppisten kardiomyopatian diagnostisena seulontatyökaluna (MagMa)

Tulehduksellinen kardiomyopatia on yksi yleisimmistä nuorten aikuisten äkillisen sydänkuoleman syistä, koska se jää usein huomaamatta. Se on myös yleinen sydämen vajaatoiminnan syy, joka voi johtaa verenkierron romahtamiseen, mikä vaatii mekaanista verenkiertotukea tai sydämensiirtoa. Jotkut potilaat saattavat tarvita immunosuppressiota tavanomaisen sydämen vajaatoiminnan hoidon lisäksi. Varhainen hoidon aloittaminen on ratkaisevan tärkeää optimaalisten tulosten saavuttamiseksi.

Sydänlihaksen tulehduksellinen sairaus/tulehduksellinen kardiomyopatia voi olla haastavaa diagnosoida, koska se vaatii usein kalliita, aikaa vieviä ja joskus invasiivisia testejä, kuten sydämen magneettikuvausta (MRI) ja endomyokardiaalista biopsiaa (EMB). Tämän seurauksena on olemassa tyydyttämätön kliininen tarve matalan kynnyksen diagnostiselle seulonnalle potilailla, joilla epäillään kardiomyopatiaa.

Tässä tutkimuksessa tutkija arvioi magnetokardiografian (MCG) diagnostista tarkkuutta tulehduksellisten ja muuntyyppisten kardiomyopatioiden havaitsemisessa. Diagnostista tarkkuutta verrataan edistyneen kuvantamisen tuloksiin (sydämen magneettikuvaus (CMR) ja/tai positroniemissiotietokonetomografia (PET-CT)) ja mahdollisuuksien mukaan endomyokardiaalisen biopsian/EMB:n histologiaan.

CMR tarjoaa kattavat rakenteelliset ja toiminnalliset tiedot samalla kun se havaitsee tulehduksen seuraukset, kuten turvotuksen ja myöhäisen gadoliinin lisääntymisen. PET-CT havaitsee aktiivisuuden ja tulehduksen laajuuden mittaamalla glukoosiaineenvaihduntaa. Sitä ei kuitenkaan voida käyttää usein siihen liittyvän säteilyaltistuksen vuoksi. EMB on kultainen standardi tulehduksellisen kardiomyopatian lopullisessa diagnoosissa, ja se on ratkaisevan tärkeä immunosuppressiivisen hoidon aloittamisessa, koska aktiivinen virusinfektio on suljettava pois. Näytteenottovirheestä ja mahdollisten komplikaatioiden riskistä johtuva rajallinen diagnostinen tuotto rajoittaa kuitenkin sen käytön tiettyihin tapauksiin, joissa on suuri epäilys, että spesifinen hoito saattaa olla tarpeen.

MCG perustuu ionien liikkeen havaitsemiseen sydänlihaksessa. Kun sydämessä syntyy toimintapotentiaali, se aiheuttaa jännitteen muutoksia ja siten sähkömagneettisen kentän. Tämän kentän voimakkuuteen ja suuntaan vaikuttavat ionien virtaus sekä solujen sisällä että ulkopuolella. Tyypillisesti sydämen tuottama magneettikenttä vaihtelee välillä 10-15 - 11-11 Tesla.

MCG käyttää suprajohtavaa kvanttihäiriölaitetta (SQUID) sydämen sähkömagneettisen kentän havaitsemiseen (jopa 10*-15 Tesla). Mittaukset tapahtuvat sydämen syklin nousevan T-aallon aikana. Vektoripisteet > 0,051 määritettiin patologiseksi äskettäin julkaistussa retrospektiivisessä tutkimuksessamme. Tutkijan testaus arvioi MCG:n diagnostisen tarkkuuden suhteessa sydämen magneettikuvaukseen (CMR) tai positroniemissiotietokonetomografiaan (PET-CT) ja endomyokardiaaliseen biopsiaan (EMB). EMB:n tulokset ovat etusijalla edistyneeseen kuvantamiseen verrattuna. Kaksi koulutettua ammattilaista, jotka ovat sokeutuneet kliiniseen diagnoosiin, arvioi MCG:n tulokset itsenäisesti, ja kolmas asiantuntija ratkaisee erimielisyydet.

MCG-järjestelmä käyttää 64 erittäin herkkää magneettisensorin joukkoa, jotka tunnetaan suprajohtavina kvanttihäiriölaitteina (SQUID). Nämä anturit on sijoitettu suojattuun ympäristöön ulkoisten sähkömagneettisten lähteiden aiheuttamien häiriöiden vähentämiseksi. SQUIDit vangitsevat sydämen magneettikentän vaihtelut koko sydämen syklin ajan ja korreloivat nämä muutokset EKG:n kanssa. Sähkömagneettisen kohinan suodattamiseksi käytetään useita taajuussuodattimia. Mittaukset tarjoavat kolmiulotteisen kuvan magneettikentästä, jota käytetään sydämen ensisijaista sähköistä akselia edustavan komposiittivektorin luomiseen. Tulehduksellisia kardiomyopatioita arvioitaessa keskitytään vektoriin, joka liittyy toimintapotentiaalin T-aaltoon, erityisesti 12-kytkentäisen EKG:n T-aallon alun ja T-aallon maksimiin (T-aloitus- Tmax-väli). T-aalto/MCG-vektorin T-aloitus-Tmax-arvo ≥ 0,051 on tunnistettu osoitus patologiasta, kuten aikaisemmassa tutkimuksessamme on osoitettu (Brala et al, JAHA, 2023, PMID: 36744683).

Tämän projektin tavoitteena on validoida MCG:n diagnostinen tarkkuus tulehduksellisen ja muun tyyppisen kardiomyopatian diagnosoimiseksi.