تقدير وظيفة الأذين الثنائية عن طريق تتبع ميزة الرنين المغناطيسي للقلب والأوعية الدموية في المرضى الذين يعانون من الرجفان الأذيني الانتيابي
Summary
ترتبط الوظيفة الأذينية بمعدل الإجهاد والانفعال. تم استخدام تقنية تتبع ميزة الرنين المغناطيسي للقلب (CMR-FT) في هذه الدراسة لتحديد معدل الإجهاد الطولي الأذيني الأيسر والأيمن والقطاعي ومعدل الإجهاد لدى الأفراد المصابين بالرجفان الأذيني الانتيابي.
Abstract
الرجفان الأذيني (AF) هو الشكل الأكثر شيوعا لعدم انتظام ضربات القلب. تعتبر إعادة تشكيل الأذين الآلية الأكثر أهمية لوجود الرجفان الأذيني وتطوره. أيضا ، يمكن أن تؤدي إعادة تشكيل الأذين إلى تضخم واختلال وظيفي في الأذين الأيسر (LA) ، مما يؤدي إلى تجلط الدم وفشل القلب. تحدث التغيرات الوظيفية في الإجهاد الأذيني الأيسر ومعدل الإجهاد قبل التغيرات الهيكلية وترتبط ارتباطا وثيقا بإعادة البناء الهيكلي والتليف الأذيني الأيسر. هذه المعلمات هي مؤشرات حيوية حساسة للوظيفة الأذينية. تتبع ميزة الرنين المغناطيسي للقلب (CMR-FT) هي تقنية جديدة غير جراحية بعد المعالجة يمكنها تقييم الإجهاد الأذيني الأيسر ومعدل الإجهاد. تم استخدام CMR-FT في هذا التحقيق لتقييم معدل إجهاد الأذين الثنائي لدى الأفراد المصابين بالرجفان الأذيني الانتيابي. تم تقييم التعديلات في كل سلالة قطاعية باستخدام التحليل القطاعي. يوصى باستخدام CMR-FT للتقييمات غير الغازية في التقييم السريري للإجهاد الأذيني بين تقنيات تصوير السلالة الحالية. علاوة على ذلك ، فهو قياس معلمة مرن مع قابلية استنساخ جيدة ، ودقة عالية للأنسجة الرخوة ، ومعالجة لاحقة بناء على صور المحور الطويل ذات الدقة المستقرة المتوازنة (bSSFP) دون الحاجة إلى اكتساب تسلسل جديد.
Introduction
الرجفان الأذيني (AF) هو أكثر حالات عدم انتظام ضربات القلب شيوعا ، ويزداد انتشاره مع تقدم العمر1. وفقا للدراسات ، ترتبط إعادة تشكيل الأذين ارتباطا وثيقا بتطور الرجفان الأذيني ويمكن أن تزيد من تأثير اعتلال عضلة القلب الأذيني2. وظيفة الأذين الأيسر (LA) هي مؤشر حاسم وعلامة حيوية لاضطرابات القلب تحت الإكلينيكية3. يمكن أن توفر وظيفة LA قيمة تشخيصية كبيرة تعكس الخلل الانبساطي4 وتحديد بداية الرجفان الأذيني (AF) ومساره وتشخيصه5.
يمكن تقسيم الوظيفة الأذينية إلى وظائف الخزان والقناة والمضخة المعززة المقابلة للانقباض البطيني والانبساط المبكر والانبساط المتأخر. تتوافق وظيفة الخزان مع الأذين الذي يتلقى تدفق الدم من الوريد الرئوي إلى الحد الأقصى للحجم عندما يكون البطين في الانقباض3. أثناء الانبساط المبكر للبطين ، يفتح الصمام الأذيني البطيني ، مما يسمح للأذين بالعمل كقناة لتدفق الدم من الأذينين إلى البطين3. عند دخول الانبساط المتأخر ، ينقبض الأذين بقوة أثناء مرحلة المضخة المعززة لإنهاء ملء البطين3. يمكن أن يتسبب التشكل غير المنتظم ووظيفة البطينين بشكل مباشر في حدوث تغييرات في الدورة الأذينية. يعد تقييم التغييرات في هذه الوظيفة أمرا ضروريا لفهم آلية فسيولوجيا القلب بالكامل وديناميكا الدم. بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط تضخم الأذين الأيسر بتشخيص سيئ لمختلف أمراض القلب والأوعية الدموية6. العلامات المورفولوجية أقل حساسية للخلل البطيني والأذيني من مقاييس الإجهاد الوظيفي. أظهرت الدراسات السابقة أن التغيرات في إجهاد الأذين الأيسر ومعدل الإجهاد تحدث قبل التغييرات الهيكلية ، وترتبط ارتباطا وثيقا بإعادة البناء الهيكلي وتليف عضلة القلب في الأذين الأيسر 7,8.
استندت تقييمات الإجهاد الأذيني المبكرة بشكل أساسي إلى تتبع بقع تخطيط صدى القلب 9,10. يمكن أن يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب (CMR) دقة مكانية محسنة وتباين الأنسجة وتصويرا أكثر دقة لمحيط الجدار الأذيني. تم استخدام ميزة الرنين المغناطيسي للقلب (CMR-FT) لتقييم إجهاد البطين وتم تطبيقه لاحقا على الأذين3. أصبحت هذه الطريقة أكثر انتشارا في مراقبة وظيفة الأذينين. أظهرت الأبحاث أن وظيفة الأذين الأيسر هي عامل إنذار مستقل للرجفان الأذيني (AF) والسكتة الدماغية وانتكاس الرجفان الأذيني بعد الاستئصال بالترددات الراديوية 10،11،12،13،14،15. في حين أن تقييم إجهاد الأذين الأيمن (RA) بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي غير شائع، كشفت Esra et al. أن وظيفة الخزان والمضخة المعززة في RA تتضاءل بشكل ملحوظ لدى الأفراد الذين يعانون من الرفرفة الأذينية العادية والرجفان الأذيني (AF)16. أيضا ، يمكن أن يساعد تحليل الإجهاد القطاعي في التحقيق في التغيرات في وظيفة الأذين الإقليمية أو إعادة البناء. توفر الدراسة الحالية بروتوكولا تقنيا ل CMR-FT للأذينين الأيسر والأيمن ومعدل الإجهاد والإجهاد القطاعي.
Protocol
Representative Results
Discussion
تتبع ميزة الرنين المغناطيسي للقلب (CMR-FT) هي تقنية الرنين المغناطيسي الأكثر استخداما لتحليل إجهاد عضلة القلب لأنها سريعة وبسيطة وفعالة. من خلال قياس سرعة الإزاحة والإزاحة بين موقعين للقلب ، يمكن استخدام معدل الإجهاد الذي تم الحصول عليه بواسطة CMR-FT لتحديد الوظيفة الأذينية. يتم تمثيل الإجهاد كنسبة مئوية ، مما يشير إلى الانحناء النسبي لعضلة القلب18.
يعكس الإجهاد قدرة تشوه عضلة القلب ، بينما يعكس معدل الإجهاد سرعة تشوه عضلة القلب. توسع منحنى الإجهاد بسرعة خلال انقباض البطين للوصول إلى الذروة مما يدل على التشوه الأقصى لعضلة القلب أثناء الانبساط الأذيني. بسبب توسع عضلة القلب الأذينية ، ولد منحنى معدل الإجهاد موجة موجبة. خلال هذا الوقت ، يكون الغرض من الأذين هو الحفاظ على تدفق الدم العائد ، مما يشير إلى الوظيفة الانبساطية للأذين. بعد ذلك، فتحت الصمامات التاجية أو ثلاثية الشرف في الانبساط البطيني المبكر، وتدفق الدم بسرعة إلى البطين. في هذا الوقت ، انخفض حجم الأذين وتشوه عضلة القلب ، وانخفض منحنى الإجهاد بسرعة لدخول مرحلة الهضبة. ولد منحنى معدل الإجهاد الموجة السلبية الأولى ، وكان الأذين بمثابة طريق لتدفق الدم الوريدي إلى البطين. يتم تقييد الأذين لضخ الدم إلى البطين أثناء الانبساط البطيني المتأخر ، ويتم تقلص ألياف عضلة القلب. انخفض تشوه عضلة القلب في منحنى معدل الإجهاد إلى مستوى خط الأساس ، وتطورت الموجة السلبية الثانية. بحلول نهاية هذه المرحلة ، تم تخفيض حجم الأذين إلى الحد الأدنى19,20.
في الآونة الأخيرة ، تم التأكيد على أن الوظيفة الأذينية هي مؤشر مستقل للرجفان الأذيني والسكتة الدماغية وتكرار الرجفان الأذيني بعد الاستئصال 10،11،12،13،14،15. في مجموعة متعددة الأعراق بدون أعراض ، اكتشف حبيبي وآخرون أن أحجام LA الأعلى وانخفاض كسور إفراغ LA السلبية والكلية ترتبط بزيادة خطر ظهور AF21 الجديد. وجدت دراسة أن السمات الحجمية والوظيفية في لوس أنجلوس ترتبط بشكل مستقل بحدوث الرجفان الأذيني في المرضى الأكبر سنا الذين يعانون من عوامل خطر السكتة الدماغية22. اكتشف حبيبي وآخرون أن سلالة LA قبل الجراحة أقل في المرضى الذين يعانون من التكرار بعد الاستئصال3. علاوة على ذلك ، قام Inoue et al. أيضا بفحص MR الأساسي ل 169 مريضا بالرجفان الأذيني الذين خضعوا لاستئصال الترددات الراديوية قبل الترددات الراديوية واكتشفوا أن تاريخا من السكتة الدماغية / نوبة نقص تروية عابرة كان مرتبطا بضعف شديد في وظيفة خزان LA7. حتى في المرضى الذين يعانون من درجات CHADS2 منخفضة الخطورة ، لا يزال انخفاض سلالة LA علامة حساسة محتملة لزيادة خطر الإصابة بالسكتة الدماغية أو النوبة الإقفارية العابرة15.
تتوافق هذه النتائج مع النتائج التي توصلنا إليها بأن الضغط في LA و RA ينخفض في مرضى الرجفان الأذيني. في مرضى الرجفان الأذيني ، يتم تقليل الضغط في كل جزء من الأذين ، مما يدل على أن جميع الأجزاء متورطة في إعادة تشكيل الأذينين. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد ما إذا كان توزيع الإجهاد في الأذين يختلف بين المرضى الذين يعانون من أمراض القلب المختلفة. يجب إيلاء اهتمام وثيق لتدريب تنفس المريض استعدادا لفحص CMR. نظرا لأن الصور يتم التقاطها في نهاية مرحلة الزفير ، يجب استخدام نفس نطاق التنفس لضمان تحديد الموضع الصحيح. قبل الفحص ، يجب وضع المريض في وضع مناسب لتجنب تغيير الوضع بسبب النزوح.
أثناء فحص CMR ، يجب تجنب القطع الأثرية للحركة والحساسية لأن القطع الأثرية التي تؤدي إلى حدود غير واضحة تؤثر بسهولة على الجدار الأذيني. يجب أن تحظى القطع الأثرية الحساسة ، على وجه الخصوص ، بدراسة متأنية أثناء فحص القطع الأثرية البطينية والأذينية (خاصة بالنسبة ل 3.0T MR). يعد التحكم في معدل ضربات قلب المريض وإيقاعه أمرا ضروريا أيضا لأن الإيقاع غير الطبيعي سيمنع توفر قيمة الإجهاد. قدمنا التسلسل السينمائي في البطين الأيمن المكون من غرفتين لتحسين دقة التحليل الوظيفي للأذين الأيمن لأنه كان من الضروري تحليل وظيفة كلا الأذينين. هذا جانب خاص من المنهجية الحالية مقارنة بعمليات المسح العادية. يجب ترسيم الشغاف والنخاب في الانبساط الأذيني والانقباض يدويا أثناء فحص السلالة الأذينية. في هذه المرحلة ، يجب توخي الحذر لاختيار المرحلة المناسبة والتأكد من استبعاد الزائدة الأذينية من محيط الأذينين. يجب على المشغل تقدير انبساط نهاية الأذين بناء على الخبرة ، ومن بين 25 إطارا لدورة القلب ، يجب اختيار المرحلة ذات الحجم الأذيني الأكثر أهمية. للحصول على متوسط القيمة ، يجب إجراء حسابين. يجب إعادة ترسيم الشغاف والنخاب إذا لوحظ وجود تباين كبير بين الاثنين.
يعد تتبع بقع تخطيط صدى القلب ، ووضع العلامات بالرنين المغناطيسي ، و CMR-FT من أساليب الإجهاد الشائعة. تتشابه مفاهيم تتبع بقع تخطيط صدى القلب مع مفاهيم تقنية CMR-FT. ومع ذلك ، يجب تحسين فعالية هذه التقنية بسبب قيود مثل الدقة المكانية المنخفضة ، والنافذة الصوتية الضعيفة بالموجات فوق الصوتية ، والتكاثر23. المعيار الذهبي لإجهاد عضلة القلب هو إجراء وضع العلامات بالرنين المغناطيسي ، وهو موثوق للغاية. ومع ذلك ، فإن الحصول على الصور والمعالجة اللاحقة هي عمليات صعبة وتستغرق وقتا طويلا. نظرا لأن جدار الأذين رقيق، فإن هذا النهج لا يستخدم حاليا في تحليل الإجهاد الأذيني. ليست هناك حاجة إلى تسلسلات إضافية لتطوير تقنية CMR-FT. مع الصور السينمائية عالية الدقة المكانية وعمليات ما بعد المعالجة البسيطة ، يمكن استخدامها لتقييم السلالات العالمية والقطاعية لعضلة القلب24. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الأبحاث أن معلمات الإجهاد المسجلة بواسطة CMR-FT متوافقة مع MR Tagging ، مما يؤكد موثوقية تقنية CMR-FT23,24. علاوة على ذلك ، تتوفر حاليا مجموعة من أدوات المعالجة اللاحقة CMR-FT. نتيجة لذلك ، قد تختلف بيانات الإجهاد بشكل كبير بين الدراسات بسبب عدم وجود معيار مرجعي ثابت. هناك حاجة إلى عينة إضافية كبيرة ، وأبحاث متعددة المراكز ، وبرامج ما بعد المعالجة المحدثة لتقديم معيار مرجعي مناسب.
في الوقت الحاضر ، يتم استخدام تقنية CMR-FT في التحقيق في وظيفة الأذينين. هناك حاجة ماسة إلى دراسات ميكانيكية لزيادة فهمنا لاعتلال عضلة القلب الأذيني في الممارسة السريرية. وبالتالي ، فإن معدل الإجهاد / الإجهاد الأذيني كعلامة حيوية للتصوير الأذيني سيلعب دورا حاسما في التنبؤ والتشخيص والتقييم النذير للرجفان الأذيني (AF).
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
لا ينطبق.
Materials
| CVI42 | Circle Cardiovascular Imaging (Canada) | ||
| MAGNETOM Spectra 3.0T | Siemens |
References
- Habibi, M., et al. MD1 Short- and long-term associations of atrial fibrillation catheter ablation with left atrial structure and function: A cardiac magnetic resonance study. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 32 (2), 316-324 (2021).
- Tsang, T. S., Barnes, M. E., Gersh, B. J., Bailey, K. R., Seward, J. B. Left atrial volume as a morphophysiologic expression of left ventricular diastolic dysfunction and relation to cardiovascular risk burden. American Journal of Cardiology. 90 (12), 1284-1289 (2002).
- Inoue, Y. Y., et al. Quantitative tissue-tracking cardiac magnetic resonance (CMR) of left atrial deformation and the risk of stroke in patients with atrial fibrillation. Journal of the American Heart Association. 4 (4), 001844 (2015).
- Singh, A., Addetia, K., Maffessanti, F., Mor-Avi, V., Lang, R. M. LA strain for categorization of LV diastolic dysfunction. JACC Cardiovascular Imaging. 10 (7), 735-743 (2017).
- Rodriguez, C. J., et al. Atrial fibrillation incidence and risk factors in relation to race-ethnicity and the population attributable fraction of atrial fibrillation risk factors: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis. Annals of Epidemiology. 25 (2), 71-76 (2015).
- Burstein, B., Nattel, S. Atrial fibrosis: mechanisms and clinical relevance in atrial fibrillation. Journal of the American College Cardiology. 51 (8), 802-809 (2008).
- Douglas, P. S. The left atrium-a biomarker of chronic diastolic dysfunction and cardiovascular disease risk. Journal of the American College Cardiology. 42 (7), 1206-1207 (2003).
- Rosenberg, M. A., Manning, W. J. Diastolic dysfunction and risk of atrial fibrillation: a mechanistic appraisal. Circulation. 126 (19), 2353-2362 (2012).
- Schaaf, M., et al. Left atrial remodelling assessed by 2D and 3D echocardiography identifies paroxysmal atrial fibrillation. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 18 (1), 46-53 (2017).
- Sarvari, S. I., et al. Strain echocardiographic assessment of left atrial function predicts recurrence of atrial fibrillation. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 17 (6), 660-667 (2016).
- Hubert, A., et al. Atrial function is altered in lone paroxysmal atrial fibrillation in male endurance veteran athletes. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 19 (2), 145-153 (2018).
- Kuppahally, S. S., et al. Left atrial strain and strain rate in patients with paroxysmal and persistent atrial fibrillation: Relationship to left atrial structural remodeling detected by delayed-enhancement MRI. Circulation Cardiovascular Imaging. 3 (3), 231-239 (2010).
- Kosmala, W., et al. Incremental value of left atrial structural and functional characteristics for prediction of atrial fibrillation in patients receiving cardiac pacing. Circulation Cardiovascular Imaging. 8 (4), 002942 (2015).
- Obokata, M., et al. Left atrial strain provides incremental value for embolism risk stratification over CHA(2)DS(2)-VASc score and indicates prognostic impact in patients with atrial fibrillation. Journal of American Society Echocardiography. 27 (2), 709-716 (2014).
- Azemi, T., Rabdiya, V. M., Ayirala, S. R., McCullough, L. D., Silverman, D. I. Left atrial strain is reduced in patients with atrial fibrillation, stroke or TIA, and low risk CHADS(2) scores. Journal of American Society Echocardiography. 25 (12), 1327-1332 (2012).
- Ipek, E. G., et al. Cardiac magnetic resonance-derived right atrial functional analysis in patients with atrial fibrillation and typical atrial flutter. Journal of Interventional Cardiac Electrophysiology. 59 (2), 381-391 (2020).
- Kowallick, J. T., et al. Quantification of left atrial strain and strain rate using cardiovascular magnetic resonance myocardial feature tracking: a feasibility study[J/OL. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 16 (1), 60 (2014).
- Peters, D. C., Lamy, J., Sinusas, A. J., Baldassarre, L. A. Left atrial evaluation by cardiovascular magnetic resonance: sensitive and unique biomarkers. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. 23 (1), 14-30 (2021).
- Buss, S. J., et al. Assessment of myocardial deformation with cardiac magnetic resonance strain imaging improves risk stratification in patients with dilated cardiomyopathy. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. 16 (3), 307-315 (2015).
- Huber, A. T., et al. Cardiac MR strain: A noninvasive biomarker of fibrofatty remodeling of the left atrial myocardium. Radiology. 286 (1), 83-92 (2018).
- Habibi, M., et al. Cardiac magnetic resonance-Measured left atrial volume and function and incident atrial fibrillation results from MESA (Multi-ethnic study of atherosclerosis). Circulation Cardiovascular Imaging. 9 (8), (2016).
- Bertelsen, L., et al. Left atrial volume and function assessed by cardiac magnetic resonance imaging are maker of subclinical atrial fibrillation as detected by continuous monitoring. Europace. 22 (5), 724-731 (2020).
- Claus, P., Omar, A. M. S., Pedrizzetti, G., Sengupta, P. P., Nagel, E. Tissue tracking technology for assessing cardiac mechanics: Principles, normal values, and clinical applications. JACC Cardiovascular Imaging. 8 (12), 1444-1460 (2015).
- van Everdingen, W. M., et al. Comparison of strain imaging techniques in CRT candidates: CMR tagging, CMR feature tracking and speckle tracking echocardiography. International Journal of Cardiovascular Imaging. 34 (3), 443-456 (2018).
