Sydänlihaksen perfuusion kvantitatiivinen analyysi (KAPSS)

Tutkimuksen tavoitteena on optimoida stressiperfuusion kuvantaminen ja arviointi mittaustulosten kvantifioinnin suhteen.

Sydän- ja verisuonitaudit ovat edelleen johtava kuolinsyy potilailla kehittyneissä maissa. Yksi merkittävimmistä tiloista tässä ryhmässä on iskeeminen sydänsairaus (IHD), tila, jossa sepelvaltimoiden verenvirtaus on rajoittunut, mikä johtaa sydänlihaksen iskemiaan.

Tällä hetkellä painotetaan ei-invasiivisia diagnostisia lähestymistapoja tämän tilan havaitsemiseksi. Yksi tällainen menetelmä on stressin sydänlihaksen perfuusiokuvaus.

Tällä hetkellä tämä magneettikuvauksella (MRI) tehtävä tutkimus rajautuu pääasiassa laadulliseen arviointiin, jossa tutkija arvioi perfuusiovajeet perustuen subjektiiviseen visuaaliseen arvioon sydänlihaksen verenkierrosta, tai puolimäärälliseen arviointiin, jossa verenkiertoa yksittäisissä sydänlihaksen segmenteissä arvioidaan signaali-aikakäyrien nousukulmasta. Tässä tutkimuksessa yksittäisten segmenttien perfuusiovajeet arvioidaan kvantitatiivisella analyysillä, eli suoralla verenkierron laskemisella millilitroina grammaa sydänlihaskudosta kohti, ja tuloksia verrataan edellä mainittuihin tällä hetkellä kliinisessä käytössä oleviin laadullisiin ja puolimäärällisiin menetelmiin.

Sitä vastoin stressiperfuusion määrällinen arviointi tarjoaa merkittäviä etuja, erityisesti kyvyn tarjota objektiivinen arviointi riippumatta tulkitsevasta lääkäristä, paremman diagnostisen tarkkuuden ja, mikä tärkeää, mahdollisuuden diagnosoida potilaat, joilla on diffuusia perfuusiohäiriö kaikissa verisuonia alueilla - esimerkiksi potilailla, joilla on kolmen suonen tauti. Täysin kvantifioitu sydänlihaksen perfuusion arviointi on kuitenkin teknisesti vaativaa ja kohtaa useita rajoituksia. Tutkimus tehdään CE-merkillä varustetulla Philips MRI -järjestelmällä, ja erilaisia taajuuksia ja hankintamoduuleja arvioidaan.

Seuraavia kvantitatiivisia CMR-perfuusioparametreja analysoidaan:

Parametri Kuvaus Sydänlihaksen verenvirtaus (MBF) Veren virtaus sydänlihaksen kautta ilmaistuna ml/min/g kudosta. Mitataan yksittäisille sydänlihaksen segmenteille.

Sydänlihaksen perfuusioreservi (MPR) MBF:n suhde stressin aikana lepoon: MPR = MBF_stress / MBF_lepää, ilmaisee perfuusioreservin.

Valtimoiden syötefunktio (AIF) Kontrastin konsentraatio vasemmassa kammiossa tai aortassa, toimii viitesyöttösignaalina MBF:n laskemiselle.

Huippuaika (TTP) Aika, jonka kuluessa sydänlihaksen signaali saavuttaa maksiminsa boluksen annon jälkeen (ilmaisee viivästynyttä virtausta).

Nousukulma (Upslope) Perfuusiokäyrän nousevan vaiheen kulmakerroin - suhteellinen perfuusion mitta (usein käytetty puolimäärällisessä analyysissä).

Huippusignaalin voimakkuus (PSI) Maksimaalinen signaaliarvostustuminen kontrastin saapumisen jälkeen (harvemmin käytetty itsenäisenä parametrina).

Sydänlihaksen perfuusio suoritetaan standardin ESC-perfuusioprotokollan mukaisesti, käyttäen gadoliniumpohjaista kontrastiainetta (Gadovist) annoksella 0,1 mmol/kg (0,1 ml/kg) nopeudella 3-5 ml/s jota seuraa 20 ml suolaliuoshuuhtelu. Kontrastiaine jaetaan kahteen yhtä suureen annokseen stressi- ja lepoperfuusiolle (0,05 ml/kg per perfuusio). Stressiaineina käytetään adenosiinia (lyhytaikainen infuusio nopeudella 140 µg/kg/min käyttäen infuusionekannu) tai regadenosonia (400 µg laskimobolus).

Potilaat, joilla on suhteellisia tai ehdottomia vasta-aiheita stressitestille, suljetaan pois tutkimuksesta, mukaan lukien potilaat, joilla on akuutti sepelaltimishoitootumushäiriö, henkeä uhkaavat rytmihäiriöt, vaikea COPD, toisen tai kolmannen astein eteis-kammiokatkos, ja potilaat, joilla on vasta-aiheita MRI:lle (ferromagneettiset implantit, vaikea munuaisten vajaatoiminta, raskaus).

MRI-protokolla seuraa kontrastiaineen kulkua sydänlihaksen läpi ja sen jälkeen huuhtoutumista vähintään yhden minuutin ajan valituissa sydänleikkeissä (tyypillisesti kolmessa rinnakkaisessa lyhytakselileikkeessä vasemman kammion kärjestä tyveen). Tutkimuksen aikana seurataan jatkuvasti perusfysiologisia parametreja, mukaan lukien EKG, verenpaine, happisaturaatio (pO₂) ja hengitys. Tarvittaessa annetun aineen stressivaikutus voidaan välittömästi kumoa antamalla esimerkiksi aminofylliinia. Kuvantamisen aikana seurataan kontrastin konsentraation (signaalin voimakkuuden) muutoksia ajan suhteen. Kohdennettua perfuusiosekvenssiä (Philips DYNs_BTFE_3sl) käytetään. Kvantifiointia varten tätä sekvenssiä täydennetään hyvin lyhyellä merkintäsekvenssillä, joka mahdollistaa kvantitatiiviset laskelmat siinä missä pääperfuusiosekvenssin dynaamiset ja farmakologiset ominaisuudet pysyvät muuttumattomina. Tutkimuksen jälkeen perufuusiosekvenssistä lasketaan kvantitatiiviset parametrit tarvittavien perfuusiometriikoiden saamiseksi.

Pääperfuusioparametrien ja muiden tavanomaisten kardiovaskulaaristen mittareziden analyysi tehdään käyttäen Philips IntelliSpace Portal- ja CVI42-ohjelmistoja.

Projektin tarkoituksena on optimoida stressiperfuusio-MRI:n kuvantamista ja arviointiprosessia mittaustulosten täydelliseen kvantifiointiin, kliinisen tutkimuspaikan ja MRI-järjestelmän valmistajan yhteistyön kautta.