造影磁気共鳴画像法と生体インピーダンスによる胸腔液の評価

心不全は、ヨーロッパで 650 万人、オランダで 20 万人が罹患している主要な健康問題です。 心不全の特徴は、頻繁に入院し、しばしば高額な費用がかかることです。 急性心不全による入院のほとんどは、低心拍出量症候群ではなく、肺うっ血によるものです。 うっ血は、現在の治療アプローチの臨床目標の 1 つです。 したがって、体液状態の評価は、心不全患者の診断、管理、層別化、およびフォローアップにとって非常に重要です。

既存の HF 診断ツール:

うっ血は通常、呼吸困難、浮腫、ラ音、および頸静脈の膨張などの臨床徴候によって評価されます。 半定量的スコアが開発されており、心不全治療に対する反応を追跡するために使用できます。 ただし、許容できる再現性、特異性、および感度がないため、これらのスコアの臨床的付加価値は限定的です。

インジケータ希釈理論とボーラス動態分析:

うっ血の評価は、適切な指標のボーラスの速度論的分析によって可能です。 この原理に基づく循環検査は、心不全を診断するためのよく知られた技術です。 心拍出量 (CO) が低く、肺の血液量が多いと、循環時間が長くなります。

インジケーター希釈理論を使用して、ボーラス動態分析は絶対容量測定を提供できます。 注入部位と検出部位の間、または異なる検出部位の間の体積は、2 つの部位の間の指示薬の平均通過時間の差と希釈システムの流量を掛けることによって得ることができます。 さらに、希釈プロセス中にインジケータがメンブレンから漏れた場合、インジケータ希釈曲線のゆがみなどの動的パラメータがメンブレンの状態を示している可能性があります。 この方法は、原則として、放射性核種血管造影法によって適用されました。 主な制限は、放射性トレーサーの使用による患者への負担と、心室などの大きな血液プールには適用できないため、血管への方法の制限でした。 染料や冷たい生理食塩水などの他の指標には、患者に深刻な追加リスクをもたらす侵襲的処置である中心血管カテーテル法が必要です。

DCE-MRI は、異なる心腔での同時サンプリングの利点により、指標希釈曲線の低侵襲測定を可能にします。 DCE-MRI が提案され、体積測定のために in-vitro で検証されました。 これは、自動化された後処理技術を利用できる低侵襲の手順です。

少量のガドリニウム (Gd-CA) を使用して、得られた MRI 信号と Gd-CA の濃度の間の直線性を確保し、インジケーター希釈理論を使用します。 このボーラスは、標準的な MRI プロトコルで通常使用されるよりもはるかに小さいため、Gd-CA 関連の合併症のリスクが最小限に抑えられます。

磁気共鳴血管造影法における同様のアプローチと比較して、DCE-MRI は単一心拍の解像度を提供します。 自動化された画像処理とフィッティング ルーチンが利用可能であるため、生理学的パラメータを導出するために短い後処理時間が必要です。

ほとんどの研究は、左心室 (LV) 増強曲線のみに焦点を当てています。 これは、右心室 (RV) 増強曲線希釈システムを無視し、したがって RV 循環樹への注射部位の血行動態状態を無視します。 ほとんどの研究は、ピーク間距離のみに焦点を当てています。 モデルベースのカーブ フィッティング アプローチにより、イメージングのサンプリング レートに限定されず、より正確な結果が得られます。これは、おそらく肺循環とその血管外遊出に関連する追加パラメーターの推定につながる可能性があります。

DCE-MRI によって測定される肺通過時間 (PTT) は、前負荷と左室充満圧の適切な尺度であることが示されています。 PTT は延長され、代替の間接的な混雑対策と相関していました。 血管外肺水 (EVLW) は現在、胸部 X 線、侵襲的熱希釈、または超音波コメットによって評価できます。 DCE-MRI ベースのボーラス動態は、その分子量のために、Gd-CA が肺循環から血管外遊出することが知られているため、EVLW の定量化のための潜在的な方法を提供します。

インピーダンスベースの測定:

胸腔液を定量化する別のアプローチは、経胸腔インピーダンス測定に依存しています。 これらの測定は、非侵襲的かつ連続的に実行できるため、肺うっ血への体液再分配の傾向を追跡するための臨床診療の潜在的な興味深い監視ツールになります。 以前の証拠は、胸部インピーダンスの減少が HF 患者の入院の必要性を予測することを示しています。

生体インピーダンス分光法 (BIS) は、多周波分光インピーダンス測定技術です。 すべてのインピーダンスベースの測定は、体積の変化に制限されているため、正確な絶対体積を生成するには個別のキャリブレーションが必要です。 さらに、肥満、身長、肺の特性など、患者に関連するいくつかの特性によっても、インピーダンス由来のパラメータが変化する可能性があります。 したがって、結果として被験者間および被験者内の変動性が高くなるため、時間の経過に伴う相対的な変化のみが重要です。 インピーダンスは、姿勢操作に応じた流体変位に敏感であることが示されています。

DCE-MRI と BIS は補完的な情報を提供します。 ベースラインでの MRI と BIS による継続的なフォローアップに基づく監視戦略は、臨床的徴候が現れる前であっても心肺うっ血への移行を確実に監視できる、臨床的に有用な測定技術の要件を満たします。

研究の目的:

この研究では、研究者は胸腔内容積の変化が DCE-MRI および BIS 測定によって確実に定量化できるかどうかを調査することを目指しています。 研究者らは、流体チャレンジによって引き起こされる胸部流体分布のそのような変化は、DCE-MRI および BIS によって低侵襲の方法で検出でき、2 つの測定技術の結果が一致していると仮定しています。