ドキソルビシン心毒性の磁気共鳴イメージング評価

ドキソルビシン (アドリアマイシン) は、心臓毒性の原因としてよく知られているにもかかわらず、最も広く使用されている化学療法剤の 1 つです。 核医学研究における抗ミオシン抗体の取り込みで示されるように、ドキソルビシンはアポトーシス細胞死を引き起こします (1,2)。 筋細胞の損傷は用量依存性であり、左心室の機能不全を引き起こし、特に心予備力が限られている患者では、臨床的に重大な心不全につながる可能性があります。 推定 7% の患者が、550 mg/m2 の累積投与量の後、ドキソルビシン関連のうっ血性心不全 (CHF) を発症します (3)。

ドキソルビシン誘発心毒性を検出および予防する方法は、何年も研究されてきました。 Multigated Acquisition (MUGA) スキャン (radionuclide angiocardiography) を使用した左心室機能の連続評価は、心毒性を検出する 1 つの方法として 20 年以上前に提案されました (4)。 より高度な核画像 (PET) では、心毒性の初期の変化を示すことができませんでした (5)。 右心室および左心室拡張期 (vs. MUGAが実証するのに最適ではない収縮）機能。 以前にも、細胞死の画像化による徴候は、切迫した心毒性への最初の手がかりを提供することができました (1,2,6)。 心臓 MR (CMR) は、ドキソルビシン毒性のこれらすべての側面に対処する可能性を秘めています。 両心室機能はシネ画像から評価でき、CMR は心臓機能評価の信頼性の高い方法として確立されています。 さらに大きな関心事として、ガドリニウム増強を使用して、心筋梗塞 (局所増強) および心筋炎 (局所増強とびまん増強の両方) の両方で、細胞の損傷と死を示すことができます (7,8)。 ドキソルビシンの毒性は、実際には心筋炎と病態生理学的特徴を共有している可能性があります (9)。 CMR は、ドキソルビシン療法中およびドキソルビシン療法の終了時に決定されるドキソルビシン毒性の機能的および細胞的 (梗塞、微小梗塞、または心筋炎型) 効果の両方を示すことができるというのが我々の仮説です。 具体的には、心筋組織は、化学療法前と比較して、化学療法後に信号の大幅な増加 (造影剤投与後の T1 の減少) を示すという仮説を立てています。

方法 1. 患者の選択: 乳がん治療のためにドキソルビシンを投与するために選択された 10 人の患者が、シルベスターがんセンターおよびジャクソン記念病院の腫瘍学サービスから募集されます。 このパイロット研究では、ベースラインでの心機能の境界線、高齢、または投与されたドキソルビシンの累積用量が高いと予想されるため、心毒性を発症する可能性が高い患者を選択します。 化学療法中に左胸に放射線療法を受ける患者（すなわち、左乳癌）は、放射線による心毒性の可能性を排除するために除外されます。 CMR研究は、この研究のスポンサーの支援を受けて、患者に無料で実施されます。 CMR イメージングは​​、IRB の承認、インフォームド コンセント、および HIPAA 規制の対象となります。 造影 CMR は、次の 3 つの時点で得られます。

1. ドキソルビシンの初回投与前 (画像特性は、後の変化を示すためのコントロール値として機能します)。
2. ドキソルビシンの最初のサイクルの後。
3. 治療の終了時には、通常 4 ～ 6 サイクル。 360 ～ 600 mg/m2 ドキソルビシンの累積投与量。

MR イメージングの禁忌に関する標準的なスクリーニングに加えて、患者は、各 MR スキャンの 30 日以内に推定糸球体濾過率（GFR）について評価されます。 これは、ガドリニウム MR 造影剤を投与された重度または末期の腎不全患者における、まれではあるが潜在的な腎性全身性線維症の合併症を避けるためです (10)。 GFR は、次の MDRD GFR Calculator (Stephen Z. Fadem, M.D.) を使用して、血清クレアチニン、患者の年齢、性別、および人種から計算されます。

http://www.kidney.org/professionals/kdoqi/gfr_calculator.cfm

計算された GFR が 60 mL/min/1.73 以上でない限り、患者は造影 MR を受けません。 m2

2. イメージング: CMR は、マイアミ大学外来診断イメージング センターにある Siemens 1.5T Sonata で実行されます。 各スキャンには約 60 分かかると予想されます。 3 つのイメージング プレーン (心室を通る短軸 [SA] シリーズ、および個々の 4 チャンバー [4CV] および 2 チャンバー [2CV] ビュー) が利用されます。 シーケンスは次のもので構成されます。

A. プレコントラスト イメージング:

1. T1加重（SAシリーズ）
2. TI scout (single mid-ventricular SA) [TI scout シーケンスは、単一のスライス レベルで複数の反転 (TI) 回で画像を取得します]
3. TrueFISP シネ グラディエント エコー イメージング (SA シリーズ、2CV、4CV)

B. 造影後イメージング: 0.1 mmol/kg OptiMARK 静脈内投与後

1. 注射後 1 分: TI スカウト (単一心室心室 SA)
2. 注射後 2 ～ 4 分: 連続 TI 値でのターボフラッシュ インバージョン回復 (単一心室心室 SA) により、心筋ヌルの時間を決定
3. 注射後 5 分: TI スカウト (単一心室心室 SA)
4. 注射後 6 ～ 9 分: 連続 TI 値でのターボフラッシュ インバージョン回復 (単一の心室中央部 SA) により、心筋がゼロになる時間を決定します。
5. 注射後 10 ～ 14 分: 心筋信号ヌリングの TI を使用したセグメント化された IR 遅延イメージング (SA シリーズ、2CV、4CV)
6. 注射後 15 分: TI スカウト (単一心室心室 SA)
7. 注射後 16 ～ 19 分 : 連続 TI 値でのターボフラッシュ反転回復 (単一心室心室 SA) により、心筋ヌルの時間を決定
8. 注射後 20 分: TI スカウト (単一心室心室 SA)
9. 注射21分後：T1加重（SAシリーズ）

3. 分析: ANOVA を使用して、以下の A、B、C、および D にリストされている離散変数の測定値の違いを評価します。 データは、ANOVA を使用して一緒に 3 つのイメージング セッションすべてについて分析され、ペアの t -test (分散が等しくない場合は Wilcoxon の符号付き順位検定)。 MR 画像セットはランダムな順序で分析されます。

A. TrueFISP cine: 解析では、Siemens システムの ARGUS ソフトウェア パッケージを利用します。 拡張末期および収縮末期の心内膜輪郭は、最初の手動輪郭作成に続いて自動輪郭生成が行われる半自動技術を使用して生成され、最終的な計算が実行される前に手動で編集されます。

1. 駆出率 (両心室) と心室容積 (収縮末期と拡張末期)。
2. 拡張期左心室機能 I. 1/3 ピーク充満率 (PFR) II. 1/3 充填率 (1/3 FF)
3. 壁運動: AHA 17 セグメント モデルが利用されます (基底、心室中部、および心尖付近のレベルでそれぞれ 6 つのセグメント、および単一の心尖セグメント)。 各セグメントに 5 段階のスケールが割り当てられます (正常、軽度の運動低下、重度の運動低下、無動、運動異常)。 合計値は、各イメージング スタディの収縮性の単一の測定値を生成します。

B. T1加重

心筋の関心領域信号強度は、造影前および造影後の両方の T1 強調イメージングのために、左心室中央自由壁、心室中隔、および骨格筋で測定されます。 次のように、各場所の「パーセント強化」を表す変数を計算します。

% 増強 = 信号強度 (造影後) - 信号強度 (造影前) 信号強度 (造影前)

C. TI スカウト画像セットは、最適な心筋ヌリングの単一の TI 値と、取得の各時点 (造影前、造影後 1 分、造影後 5 分、造影後 15 分) での心筋の T1 回復を反映する指数曲線を提供します。 、造影後 20 分）。 TI スカウトは、ガドリニウム投与後の組織強化の動的な性質により、複数の時点で実行されます。

D. ターボフラッシュ反転回復画像 (心室中央部) は、取得の各時点 (注射後 2 ～ 4 分、6 ～ 9 分、および 16 ～ 19 分) で最適な心筋ヌリングの代替単一 TI 値を提供します。 ターボフラッシュ反転回復画像は、ガドリニウム投与後の組織強化の動的な性質により、複数の時点で実行されます。

E. セグメント化された IR 遅延イメージングは​​、梗塞によるものか心筋炎によるものかにかかわらず、局所的な心筋信号の高強度について評価される心筋全体の画像を提供します。 上記（D）から決定された最適な TI 値が使用されます。 病変が特定された場合は、コンソールの不規則な関心領域ツールを使用して手動で輪郭を描きます。 次いで、梗塞サイズは、総梗塞面積に切片厚および心筋の比重（１．０５ｇ／ｍＬと仮定）を乗じて計算される。

医療記録は、心臓の罹患率または死亡率に関するデータを提供します。