2022年7月20日
心房功能与应变及应变率相关。本研究采用心脏磁共振特征追踪(CMR-FT)技术,定量分析阵发性心房颤动患者左心房和右心房的整体及节段性纵向应变和应变率。
心房颤动最重要的机制被认为是心房重构。左心房应变的功能性改变发生在结构改变之前,而这些结构改变与左心房的结构重构和心肌纤维化密切相关。心脏磁共振特征追踪是一种新型的无创性后处理技术,能够以高精度和良好的可重复性评估左心房的应变及应变率。
在评估心房应变时,必须手动勾画心房舒张期和收缩期的内膜和外膜。应谨慎选择合适的相位。临床评估心房应变首选心脏磁共振特征追踪技术(CMRFT),因其具有参数测量灵活、可重复性高、软组织分辨率好,且无需采集新序列的优点。
首先对患者进行心脏磁共振扫描,记录其窦性心律。采用三平面定位法确定长轴电影图像和短轴图像。具体操作为:获取心脏横断面、矢状面和冠状面的正交多层定位图像。
通过在横断面图像上选择心室中点的横断层面或定位线,获取两腔心定位像。在横断面图像上将层面垂直设置,使其平行于室间隔并穿过左心室心尖。然后,在两腔心定位像上将层面垂直定位,使其穿过心脏心尖和二尖瓣中心,以获取四腔心定位像。
为了获得短轴定位像,需在四腔心定位像上使层面垂直于室间隔,并在两腔心定位像上垂直于长轴。根据定位像生成标准切面,操作时可利用自动出现的层面获取四腔心视图。
在短轴定位像上,将切面穿过左心室中心并垂直于室间隔,然后点击应用。在四腔心视图中,根据短轴定位像将切面调整至与室间隔平行,并对准左心室中心,获取二腔心视图。通过在短轴定位像上将切面置于主动脉和左心房的中心,获得三腔心视图。
确保切面在四腔心视图中通过左心室的心尖。采集短轴视图时,在四腔心视图中将切面垂直于室间隔,并与二尖瓣环平行。然后在两腔心视图中,将切面垂直于左心室心尖与二尖瓣环中心之间的连线进行排列。
接下来,在短轴切面图像上将扫描层面平行于室间隔,并将其移动至右心室中心位置,注意避免将左心室分割开,从而获取右心室的两腔心切面图像。使用3特斯拉磁共振扫描仪,采用回顾性心电门控的平衡稳态自由进动序列,采集双心室的两腔心、四腔心切面图像,以及左心室的三腔心切面和短轴切面的CMR电影序列。为进行心室功能分析,请点击pax。
输入患者 ID 并搜索当前患者以查找图像,通过点击“检索”将图像传输至心血管后处理工作站。使用多平面重建模块功能,选择心室的短轴电影序列,点击“检测舒张末期和收缩末期心室轮廓”以分析心室功能。
进行左心房功能分析时,使用组织追踪功能模块,在四腔、三腔和两腔电影心脏磁共振(Cine CMR)图像上测量左心房容积和左心室应变。在左心房收缩末期和舒张末期,手动勾画心内膜和心外膜的左心房边界,勾画时需从左心房轮廓中排除肺静脉和左心耳。完成勾画后,确保ROI序列段编号选择键显示为六。
单击执行应变分析,以在完整心动周期中自动追踪屏幕上的像素。确保自动计算左心房容积及其随时间变化的曲线、整体及节段性应变和应变率。为进行右心房功能分析,使用组织追踪功能跟踪模块,结合四腔心和两腔心右心室电影心脏磁共振(Cine CMR)图像,获取右心房容积及应变。
在右心房收缩末期和舒张末期,手动勾画右心房的内膜和外膜边界。勾画轮廓时应排除腔静脉和右心耳。为完成右心房功能分析,需获取此前左心房功能分析中已展示的功能参数。
在CMR扫描研究中,评估了243名个体的MRI扫描结果,并招募了71名伴有CMR影像的房颤患者参与研究。根据排除标准,选取了21名阵发性房颤且在窦性心律下完成MRI扫描的患者纳入研究。对照组由19名年龄和性别相匹配且CMR结果正常的个体组成。
在这些患者中,检测了左右心房功能的参数以及左右心室功能的标准特征。心房应变参数包括储液、导管和助推泵阶段的纵向应变及应变率。在四腔和两腔切面的节段性应变参数分析显示,心房颤动组在储液阶段的左右心房整体纵向应变显著低于对照组。
在四腔和两腔切面中,左心房各节段的纵向应变均显著低于对照组。应谨慎选择合适的时相,并确保将心耳排除在心房轮廓之外。操作者需根据经验估测心房和舒张期。
增加右心室两腔和两个长轴电影序列可使右心房功能的评估结果比仅使用单一长轴更为准确。
本研究利用心脏磁共振特征追踪技术(CMR-FT)探讨阵发性心房颤动患者心房功能与应变之间的关系。研究重点在于定量评估左心房和右心房的整体及节段性纵向应变和应变率。
采用心脏磁共振特征追踪技术对双侧心房功能进行定量评估,可实现阵发性心房颤动功能重构的早期检测,有助于心血管药物研发中的机制性风险评估与靶点验证。高分辨率、可重复的应变及应变率测量为转化生物标志物的开发和项目筛选提供了可靠的预测依据。将这些无创影像生物标志物整合至药物发现阶段的工作流程中,可提升针对心房疾病修饰治疗的风险校正决策能力。
心脏磁共振(CMR)特征追踪技术作为定量成像生物标志物平台,可融入从发现到临床前研究的连续流程,用于心血管研发中的心房功能评估。