CMR-AI og resultater ved aortastenose

Kunstig intelligens (AI) og maskinlæring omformer vår daglige kliniske praksis, som har potensial til å bli mer effektiv, presis og personlig. Å ta i bruk disse teknologiene i hjerteavbildning påvirker ikke bare beslutningstaking ved forbedret nøyaktighet og risikostratifisering, men reduserer også skannetider og opparbeiding etter bildebehandling betydelig.

Gjeldende retningslinjer anerkjenner hjertemagnetisk resonans (CMR) bildebehandling som gullstandard for vurdering av myokardstruktur og funksjon. Selv om de er av fundamental betydning i forskjellige hjertesykdommer, er målinger av størrelse, masse og ejeksjonsfraksjon (EF) feil av den iboende variasjonen og subjektiviteten til menneskelig analyse. Nyere utviklinger innen dyp læring ved bruk av konvolusjonelle nevrale nettverk (CNN) tillater automatisert segmentering av det ventrikulære blodbassenget og myokardiet ved bruk av eksisterende CMR-datasett. Viktigere er at disse verktøyene er integrert i CMR-skannere som genererer sanntidsmålinger uten behov for tidkrevende bildeetterbehandling. AI-baserte modeller har tidligere vist overlegen presisjon i målinger av ventrikulær konturering, volumetri og maksimal veggtykkelse, og utkonkurrerte kliniske eksperter.

Hos pasienter med aortastenose (AS) forekommer endringer i EF oftere sent i sykdomsprosessen. Longitudinell forkortelse representerer en tidligere og mer sensitiv markør for venstre ventrikkel (LV) dysfunksjon. Disse målingene forblir imidlertid subjektive, tidkrevende, og utføres derfor ikke rutinemessig på grunn av mangelen på automatisert analyse. Nylig har AI-målt global longitudinal shortening (GLS) og mitral ringformet plan systolisk ekskursjon (MAPSE) blitt vist å gi mer reproduserbare og nøyaktige resultater sammenlignet med menneskelige eksperter. Etterforskerne antar at AI-basert GLS og MAPSE kan formidle viktig prognostisk informasjon utover LVEF ved alvorlig AS og representerer tidlige markører for uønsket hjerteremodellering.

Videre kunne etterforskerne tidligere demonstrere at høyre ventrikkel (RV) dysfunksjon på CMR, snarere enn konvensjonelle parametere vurdert ved ekkokardiografi, var uavhengig assosiert med utfall hos individer med AS som gjennomgikk transkateter aortaklaffimplantasjon. Etterforskerne tar sikte på å utvide funnene våre og undersøke om AI-basert RV GLS og tricuspid ringform systolisk ekskursjon (TAPSE) representerer tidlige markører for RV-dysfunksjon som indikerer ugunstig prognose.

Til slutt krever vurderingen av omvendt hjerteremodellering ved CMR høy presisjon (=reproduserbarhet). AI har vist seg å overgå mennesker i både presisjon og nøyaktighet, og har derfor et stort potensial for omfattende evaluering av langsgående strukturelle endringer i AS etter ventilbytte. Etterforskerne tar sikte på å analysere omvendt hjerteremodellering hos pasienter med AS ved bruk av ny AI-teknologi.

Mål

Med betydelige tidligere bidrag innen hjerteavbildning og hjerteklaffsykdom tidligere, har etterforskerne som mål å utvide kunnskapen på dette feltet ved å utforske følgende:

• Sammenslutning av AI-målte LV og RV strukturelle og funksjonelle markører på CMR hos pasienter med alvorlig AS med kliniske utfall etter aortaklafferstatning (AVR).
• Omvendt hjerteremodellering ved baseline til 12 måneder etter AVR som bestemt ved AI-baserte CMR-metoder.
• Det endelige målet er å gi automatiserte, presise og tidsbesparende algoritmer for å identifisere pasienter i risikosonen som gjennomgår AVR.

Metoder

Dette er en storstilt internasjonal, multi-senter, multi-kohort, observasjonsstudie. Pasienter med alvorlig degenerativ AS som er planlagt til diskusjon om klaffebehandling i et tverrfaglig hjerteteam vil bli invitert til å delta. Påmelding vil bli utført prospektivt ved syv universitetstilknyttede tertiære omsorgssentre i Kontinental-Europa, Storbritannia og Asia.

Baseline-evaluering består av sykehistorie, fysisk undersøkelse, rutinemessige blodprøver, elektrokardiogram, ekkokardiografi og CMR-avbildning. Pasientene vil bli prospektivt fulgt opp ved et ambulant besøk ved 12 måneder. I tillegg vil CMR gjentas ved 1 år.