Avaliação da Deposição de Ferro no Miocárdio em Pacientes com Insuficiência Cardíaca Utilizando Ressonância Magnética T2* (CHFIRONMR)

Introdução

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica complexa resultante de qualquer distúrbio cardíaco estrutural ou funcional que prejudique a capacidade do ventrículo de se encher ou ejetar sangue. Em Taiwan, a IC é uma epidemia crescente, devido ao envelhecimento da população e ao aumento da sobrevida de pacientes com infarto agudo do miocárdio e várias outras doenças cardíacas. A mortalidade relatada em 5 e 10 anos variou de 14% e 48,2% naqueles com FEVE prejudicada versus 14,1% e 24,4% naqueles com FEVE preservada, respectivamente.

O diagnóstico de IC é baseado em sintomas típicos de insuficiência cardíaca, sinais típicos de insuficiência cardíaca e uma evidência objetiva de anormalidade estrutural ou funcional do coração. Anormalidades estruturais ou funcionais assintomáticas do coração (remodelação miocárdica) geralmente são distúrbios progressivos e são considerados precursores de insuficiência cardíaca sintomática. Portanto, o diagnóstico precoce da etiologia e da causa subjacente deve sempre ser buscado para orientar um tratamento adequado e preventivo.

A deposição miocárdica de ferro leva à disfunção cardíaca progressiva e é considerada uma das principais causas de morte na anemia dependente de transfusão. A biópsia endomiocárdica, que tem sido usada para avaliar a deposição de ferro no coração, é arriscada e apresenta variabilidade de amostragem inaceitável. A RM não invasiva é atualmente o método de imagem que se mostra confiável e preciso para avaliar a carga miocárdica de ferro. A aplicação dos tempos de relaxamento transverso T2* da RM foi demonstrada com sucesso para avaliação quantitativa da concentração de ferro no coração.

Objetivo O objetivo deste projeto é avaliar a deposição miocárdica de ferro em pacientes com insuficiência cardíaca (IC). Espera-se que a deposição de ferro no miocárdio seja encontrada em pacientes com insuficiência cardíaca induzida por outra causa, em vez de distúrbio hematológico dependente de transfusão. Neste estudo longitudinal, tentaremos analisar a presença e gravidade da deposição miocárdica de ferro, sua variação ao longo do curso e correlacionar com a evolução clínica em pacientes com IC.

Métodos Este é um projeto de 3 anos em seres humanos com foco na deposição de ferro no miocárdio. A medição direta do ferro miocárdico usando biópsia endomiocárdica é arriscada e tem uma variabilidade de amostragem inaceitável. Portanto, a imagem MR T2* é escolhida neste projeto devido à não-invasividade e o valor T2* se correlaciona quantitativamente com a gravidade da sobrecarga miocárdica de ferro.

Os critérios de inclusão para este estudo são: (1) pacientes com insuficiência cardíaca diagnosticados no Keelung Chang Gung Memorial Hospital; (2) os pacientes devem ter ≥ 20 e ≤ 70 anos de idade; (3) os pacientes devem estar dispostos a receber tratamento padrão e acompanhamento no Centro de Insuficiência Cardíaca; (4) os pacientes devem ser capazes de dar consentimento informado. Os critérios de exclusão são: (1) pacientes considerados não aderentes ao tratamento ou não acessíveis para acompanhamento; (2) pacientes com contraindicações para ressonância magnética, como claustrofobia, marca-passo cardíaco, implantes de metal ou incapazes de cooperar com o estudo de ressonância magnética devido ao estado mental; (3) Comprometimento grave da função renal (taxa de filtração glomerular inferior a 30 mL/min/1,73m2); (4) grávida ou amamentando; (5) história de cirurgia de coração aberto. Os registros médicos dos pacientes elegíveis serão identificados e revisados ​​centralmente na reunião conjunta do projeto antes da inscrição para garantir a qualidade do estudo.

1. plano do primeiro ano O primeiro ano é um estudo transversal. Usando a imagem T2*, pretendemos comparar a gravidade da deposição miocárdica de ferro de indivíduos normais e de pacientes com IC estável em recuperação com fração de ejeção (FE) normal ou prejudicada. Serão incluídos 60 indivíduos no total, com um grupo de pacientes tratados com IC com FE normal (n=20), um grupo de pacientes tratados com IC com FE prejudicada (n=20) e um grupo controle (n=20). O grupo de controle consiste em voluntários normais pareados por sexo e idade, sem doença cardíaca previamente documentada. Nesta parte, para comparar o valor T2* do grupo de pacientes com IC e o grupo normal, será considerado o teste t de igualdade de duas amostras e o tamanho da amostra pode ser escolhido para atingir um poder de 80% para detectar uma diferença clinicamente significativa no nível de significância α=0,05. O G*Power 3.1.4 o software 4 é utilizado para calcular o tamanho de amostra necessário para o estudo do primeiro ano. O teste t de duas amostras independentes com tamanho de efeito de 0,74, nível de significância α=0,05 e poder de 0,8 requer uma amostra total de 60 participantes (20 para cada grupo). O tamanho do efeito clinicamente significativo é definido em 0,74 de acordo com nossos pequenos estudos piloto.
2. º e 3º anos Nos 2º e 3º anos, planeamos um estudo prospectivo longitudinal de 40 sujeitos. Os pacientes inscritos serão avaliados com imagens cardíacas de RM T2* em três momentos, ou seja, início da doença, 6 meses e um ano após o tratamento, e serão acompanhados até o final deste projeto (acompanhamento de 1,5 a 3 anos). Portanto, no total, 120 exames de RM serão realizados no 2º e 3º anos. A presença e a gravidade da deposição miocárdica de ferro serão correlacionadas com o curso da doença, os dados bioquímicos do paciente e o resultado clínico.

Ressonância magnética e análise de dados

A ressonância magnética cardíaca será realizada em um scanner de ressonância magnética 3-T com administração intravenosa de meio de contraste de RM à base de gadolínio para os indivíduos com IC, a fim de identificar qualquer foco de isquemia e avaliar a viabilidade miocárdica. Para todos os sujeitos do teste, a FE será calculada com o método de soma do disco de Simpson usando imagens de precessão livre em estado estacionário de cine de eixo curto do ventrículo esquerdo (VE), conforme relatado anteriormente (12). As bordas endocárdicas do VE serão traçadas semiautomaticamente em cada imagem de eixo curto obtida tanto no final da diástole quanto no final da sístole para determinar a área da cavidade ventricular para cada corte. A área do traçado para cada fatia da imagem será multiplicada pelo intervalo da fatia (espessura da fatia mais a lacuna da imagem) para determinar o volume dessa fatia. Os volumes das fatias serão somados para determinar um volume LV. A FEVE pode ser determinada pelo volume diastólico final (EDV) e pelo volume sistólico final (ESV) usando a seguinte equação:

FEVE = volume sistólico (EDV - ESV) ÷ EDV ……………………………………………. (1)

O ferro no miocárdio foi quantificado medindo T2* (1/R2*), um parâmetro de relaxamento da RM que mostrou variar inversamente com a concentração de ferro no tecido. Esta técnica tem alta reprodutibilidade e concordância inter-scanner MRI. As medições de ressonância magnética serão realizadas usando um scanner de ressonância magnética clínica 3-T (Skyra, Siemens AG) com uma nova sequência de pulso (Multi Echo GRE, WIP 732, Siemens). O T2* miocárdico será avaliado com o uso de uma técnica única de múltiplos ecos de apneia. Em resumo, um único corte médio ventricular de eixo curto de 10 mm de espessura do VE será adquirido em 8 tempos de eco com shimming padrão em uma única apneia. Para análise, uma região de interesse de espessura total será escolhida no septo interventricular. A intensidade do sinal desta região será medida para cada imagem com o uso de software desenvolvido internamente (CMRtools, Cardiovascular Imaging Solutions, Londres, Reino Unido).

Plano de análise estatística Estatísticas descritivas serão calculadas para todas as características dos sujeitos do estudo. Para dados contínuos, o teste t de duas amostras independentes será usado para testar a diferença do valor T2* entre dois grupos, e métodos de análise de variância (ANOVA) serão usados ​​para avaliar a diferença entre 3 ou mais grupos. Os métodos não paramétricos de Mann-Whitney U ou Kruskal-Wallis H serão usados ​​para comparar dois ou mais grupos para tamanho amostral pequeno ou variáveis ​​contínuas que não seguem a distribuição normal. O teste qui-quadrado de Pearson será utilizado para avaliar a associação entre as variáveis. O teste Spearman's rho será utilizado para correlacionar a FEVE e o valor de T2* medido pela RM.

Problemas e dificuldades esperados

Um dos grandes obstáculos a superar é a coleta de pacientes porque este projeto envolve imagem clínica e acompanhamento. Para uma estreita coordenação de pesquisadores em vários departamentos e bom funcionamento dos pacientes, precisamos de um assistente de pesquisa interno para garantir o fluxo de trabalho e a integridade dos dados.

Como T2* em campo alto diminui substancialmente e sua quantificação é vulnerável ao aumento da heterogeneidade B0, é especialmente desafiador em 3T. Portanto, integraremos uma equipe interdisciplinar e comprometida de radiologistas e físicos de ressonância magnética para superar esses desafios.

Para resolver os desafios técnicos acompanhados com os sistemas de 3 Tesla de alta intensidade de campo, como inomogeneidade de campo e artefato de suscetibilidade. O shimming de segunda ordem (largura da linha do pico de água, 4,7 Hz) foi comprovado no sistema 3 Tesla MR como melhor do que o shimming de primeira ordem (16,5 Hz) e iterativo (18 Hz) e será aplicado neste projeto para melhorar a correção das diferenças de suscetibilidade do ar e dos tecidos.

Uso de instrumentos O estudo de imagem MR T2* será realizado em um sistema 3-Tesla Siemens Skyra MR no Keelung Chang Gung Memorial Hospital. Haverá 60 exames no 1º ano e 120 exames no 2º e 3º anos. No total, 180 varreduras de RM serão organizadas ao longo de 3 anos. Dadas 45 semanas de trabalho por ano, haverá em média 1,3 varredura por semana. Cada estudo de RM cardíaca exigirá 2 slots de varredura (cerca de 2 horas) mais o tempo de pós-processamento e será cobrado como apenas um slot. A ocupação do tempo do scanner é aprovada pela regulamentação MRI do Departamento de Radiologia.