JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Nederlands

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

Schatting van de bilaterale atriale functie door cardiovasculaire magnetische resonantiefunctie tracking bij patiënten met paroxysmale atriale fibrillatie

Published: July 20, 2022
doi:
10.3791/63598
, , , ,
1Radiology Department,China-Japan Union Hospital of Jilin University, 2Cardiology Department,China-Japan Union Hospital of Jilin University

Summary

De atriale functie is geassocieerd met de spanning en reksnelheid. De cardiale magnetische resonantie feature tracking (CMR-FT) techniek werd in deze studie gebruikt om linker en rechter atriale globale en segmentale longitudinale spanning en spanningssnelheid te kwantificeren bij personen met paroxismale atriale fibrillatie.

Abstract

Boezemfibrilleren (AF) is de meest voorkomende vorm van aritmie. Atriale remodellering wordt beschouwd als het meest kritische mechanisme voor de aanwezigheid en ontwikkeling van atriumfibrilleren. Ook kan atriale remodellering leiden tot de vergroting en disfunctie van het linker atrium (LA), wat resulteert in trombose en hartfalen. Functionele veranderingen in linker atriale stam en stamsnelheid treden op vóór structurele veranderingen en zijn nauw verbonden met structurele remodellering en linker atriumfibrose. Deze parameters zijn gevoelige biomarkers voor de atriale functie. Cardiac magnetic resonance feature tracking (CMR-FT) is een nieuwe, niet-invasieve, nabewerkingstechniek die de linker atriale stam en reksnelheid kan evalueren. De CMR-FT werd in dit onderzoek gebruikt om de bilaterale atriumstamsnelheid te beoordelen bij personen met paroxismale AF. Modificaties in elke segmentale stam werden geëvalueerd met behulp van segmentanalyse. De CMR-FT wordt aanbevolen voor niet-invasieve evaluaties bij de klinische beoordeling van atriale stam onder bestaande stambeeldvormingstechnieken. Verder is het een flexibele parametermeting met een goede reproduceerbaarheid, hoge resolutie van zacht weefsel en nabewerking op basis van standaard cine gebalanceerde steady-state free precision (bSSFP) lange-as beelden zonder dat een nieuwe sequentie acquisitie nodig is.

Introduction

Atriale fibrillatie (AF) is de meest voorkomende tachyaritmie en de prevalentie ervan neemt toe met de leeftijdvan 1 jaar. Volgens studies is atriale remodellering nauw verbonden met de ontwikkeling van atriumfibrilleren en kan het effect van atriale cardiomyopathie toenemen2. De functie van het linker atrium (LA) is een cruciale indicator en biomarker van subklinische hartziekten3. LA-functie kan een significante diagnostische waarde bieden die diastolische disfunctieweerspiegelt 4 en het begin, het verloop en de prognose van atriumfibrilleren (AF)5 bepalen.

De atriale functie kan worden onderverdeeld in de reservoir-, leiding- en boosterpompfuncties die overeenkomen met ventriculaire systole, vroege diastole en late diastole. De reservoirfunctie komt overeen met het atrium dat bloedstroom ontvangt van de longader tot maximaal volume wanneer de ventrikel zich in systole3 bevindt. Tijdens de vroege diastole van de ventrikel opent de atrioventriculaire klep, waardoor het atrium kan dienen als een kanaal voor bloedtoevoer van de boezems naar de ventrikel3. Bij het betreden van de late diastole trekt het atrium agressief samen tijdens de boosterpompfase om ventriculaire vulling3 te voltooien. Onregelmatige morfologie en functie van de ventrikels kunnen direct veranderingen in de atriale circulatie veroorzaken. De evaluatie van veranderingen in deze functie is essentieel om het mechanisme van de fysiologie en hemodynamiek van het hele hart te begrijpen. Bovendien wordt linker atriumvergroting geassocieerd met een slechte prognose voor verschillende hart- en vaatziekten6. Morfologische markers zijn minder gevoelig voor ventriculaire en atriale disfunctie dan functionele stamstatistieken. Eerdere studies hebben aangetoond dat veranderingen in linker atriumstam en stamsnelheid optreden vóór structurele veranderingen, nauw gerelateerd aan structurele remodellering en myocardiale fibrose in het linker atrium 7,8.

Vroege atriale stamevaluaties waren voornamelijk gebaseerd op echocardiografische spikkeltracking 9,10. Cardiale magnetische resonantie (CMR) beeldvorming kan zorgen voor een verbeterde ruimtelijke resolutie, weefselcontrast en een nauwkeurigere weergave van de periferie van de atriale wand. Cardiale magnetische resonantie feature tracking (CMR-FT) is gebruikt om ventriculaire spanning te beoordelen en werd later toegepast op het atrium3. Deze methode is vaker voorgekomen bij de monitoring van de atriale functie. Onderzoek heeft aangetoond dat de linker atriale functie een onafhankelijke prognostische factor is van atriumfibrilleren (AF), beroerte en terugval van AF na radiofrequente ablatie 10,11,12,13,14,15. Terwijl spanningsevaluatie van het rechter atrium (RA) door MRI ongebruikelijk is, onthulden Esra et al. dat de reservoir- en boosterpompfunctie van de RA aanzienlijk is verminderd bij personen met regelmatig atriale flutter en atriumfibrilleren (AF)16. Ook kan segmentale rekanalyse helpen bij het onderzoeken van veranderingen in regionale atriale functie of remodellering. De huidige studie biedt een technisch protocol voor CMR-FT van de linker en rechter atria en segmentale spanning en stamsnelheid.

Protocol

Deze onderzoeksprocedure houdt zich nauw aan de regels die zijn vastgesteld door het China-Japan Union Hospital van de ethische commissie voor menselijk onderzoek van Jilin University (nr. 2021092704). Vóór radiofrequente ablatie was CMR vereist voor alle patiënten met atriumfibrilleren. Vandaar dat onze studie geen toenemende last op patiënten legde. Rechterventrikel tweekamercine bSSFP-sequenties werden toegevoegd, waardoor de tijd van elk onderzoek met 2 minuten werd verlengd. Vóór de test werd schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen van elke proefpersoon. Patiënten die de verdere sequentie weigerden, werden uit het experiment verwijderd. Patiënten met een slechte beeldkwaliteit of atriumfibrilleren (AF) tijdens het onderzoek werden ook uitgesloten. 1. Voorbereiding voor het scannen Controleer de patiëntinformatie: de hartslag, bloeddruk, gewicht en lengte van patiënten werden nauwkeurig gemeten. De dienstdoende arts formuleert een inleidende volgorde op basis van de gezondheidsgeschiedenis en andere aanvullende onderzoeken en bevestigt snelle aanpassingen aan de analyse op basis van de werkelijke omstandigheden. Sluit patiënten uit met MRI-contra-indicaties, waaronder nierinsufficiëntie met eGFR ≤ 30 ml / min / 1,73 m2, cardiale implanteerbare elektronische apparaten, geïmplanteerde metalen apparaten, elektronische cochleaire implantaties, enz. Plaats de patiënt in rugligging met het hoofd omhoog en de armen op hun zij. Vanwege de lengte van het onderzoek, verhoog de bovenste ledemaat niet boven het hoofd. Reinig de huid en plaats de elektroden volgens de instructies van de fabrikant. Zorg ervoor dat de niet-metalen elektrocardiogramelektroden correct op het oppervlak van de voorste borstwand worden geplaatst om nauwkeurige elektrocardiogram-gating te verkrijgen. Een nauwkeurige R-golf is vereist om CMR-artefacten te verminderen.OPMERKING: Nadat de elektrocardiogramelektroden zijn aangesloten, wordt het elektrocardiogram van de patiënt in realtime op de computer weergegeven om de R-golf te meten. Verplaats de elektroden op de borst van de patiënt als de R-golf niet helder genoeg is. Plaats een 16-kanaals hartspoel vlak op de bovenrand van het schouderblad. Zorg ervoor dat de spoel in lijn is met het hart en naar links is geplaatst. Vraag de patiënten om hun adem in te houden aan het einde van de uitademing en vraag hen om dezelfde adembewegingsamplitude te behouden om de consistentie van de scanpositie te garanderen. De duur van de adempauze was 10-18 s. Patiënten kregen voldoende tijd voor ademhalingstraining. Tijdens het onderzoek werden de hartslag en het tijdstip van het inhouden van de ademhaling genoteerd. 2. CMR-scannen Gebruik een lokalisatiemethode met drie vlakken om de cinebeelden met lange as [tweekamer-, driekamer- en vierkamerweergaven van de linker ventrikel (LV)] en de korte as van de ventrikel (d.w.z. de hele LV) te lokaliseren. Zie figuur 1 voor het positioneringsproces.Verkrijg de orthogonale multi-slice localizers in de transversale, sagittale en coronale plakjes van het hart (figuur 1A). Verkrijg een lokalisatie met twee kamers door een dwarssegment in het midden van de ventrikel te selecteren uit de dwarse afbeeldingen. Stel een segment verticaal in op de dwarsafbeelding, parallel aan het septum, en door de top van de LV (figuur 1B). Verkrijg de lokalisatie met vier kamers door het plakje verticaal op de tweekamerlokalisatie te plaatsen door de top van het hart en het midden van de mitralisklep (figuur 1C). Verkrijg de lokalisatie met korte assen door het segment verticaal te plaatsen op de lokalisaties met vier en twee kamers. Dit plakje moet loodrecht staan op het septum op de vierkamerlokalisatie en haaks op de lange as op de tweekamerlokalisatie (figuur 1D). Genereer op basis van de bovenstaande lokalisaties de volgende standaardweergaven.Verkrijg een weergave met vier kamers. Segment (positioneringslijn) verschijnt automatisch en positioneert het segment vervolgens door het midden van de LV en verticaal op het septum op de lokalisatie op de korte as. Plaats de plak door de top van het hart en pas het midden van de mitralisklep aan op de tweekamerlokalisatie om het uitzicht met vier kamers te krijgen. Klik op Toepassen om de weergave met vier kamers te krijgen (figuur 1E). Verkrijg een weergave met twee kamers. Plaats het segment op de lokalisaties met de korte as evenwijdig aan het septum en pas het aan het midden van de LV aan. Plaats op de vierkamerweergave de plak parallel aan het septum en door de top van de LV (figuur 1F). Verkrijg een driekamerweergave: plaats de plak door het midden van de aorta en het linkeratrium op de lokalisaties met de korte as. Zorg ervoor dat het segment door de top van de LV gaat op de vierkamerweergave (figuur 1G). Verkrijg kortasweergaven. Plaats de plakjes verticaal op het septum en parallel aan de mitralis annulus op de vierkamerweergave. Rangschik vervolgens de segmenten verticaal op de verbindingslijn tussen de top van de LV en het midden van de mitralis annulus op de tweekamerweergave (figuur 1H). Verkrijg een tweekamerweergave van de rechterkamer (RV) door de plak parallel aan het septum te plaatsen en de plak in het midden van de RV te verplaatsen op de korte-asweergave. Plaats het segment parallel aan het septum op de weergave met vier kamers en verplaats het segment vervolgens naar het midden van de RV. Snijd de LV niet in delen (figuur 1I). Verkrijg de CMR-cinesequenties van de twee- en vierkamerweergaven van de linker- en rechterventrikels, het driekamerbeeld van de linker ventrikel en het korte-aszicht van de linker ventrikel met behulp van een retrospectieve ECG-gated bSSFP-sequentie op een 3,0-T MR-scanner.Gebruik de belangrijkste parameterinstellingen als volgt: matrix = 192 x 192, gezichtsveld (FOV) = 340 mm x 340 mm, herhalingstijd (TR) = 3,0 ms, echotijd (TE) = 1,7 ms, fliphoek (FA) = 45°-55°, temporele resolutie = 30-55 ms, plakdikte = 8 mm en slice gap = 2 mm.OPMERKING: Alle patiënten moeten zich in het sinusritme bevinden tijdens CMR-beeldvorming. 3. Ventriculaire en atriale functie analyse Ventriculaire functie analyseKlik op PACS, voer vervolgens patiënt-ID in en gebruik Zoeken huidige patiënt om de afbeeldingen te vinden. Klik vervolgens op Ophalen om de beelden over te brengen naar het cardiovasculaire nabewerkingswerkstation. Gebruik de functie Multiplanar module (ventriculaire functie analyse met multiplanar) om de ventriculaire functie te analyseren. Kies de kortas cine van de ventrikel en klik op de Detect LV/RV Contours at ED/ES Phases.OPMERKING: De contouren van end-systolische (ED) en end-diastolische (ES) ventrikels, endocardium en epicardium worden in alle plakjes en automatisch getraceerd. De LV-holte omvat het ventriculaire uitstroomkanaal. Als de automatische identificatie niet nauwkeurig is, moet deze handmatig worden aangepast. Het cardiovasculaire nabewerkingswerkstation berekent automatisch de linkerventrikelejectiefractie (LVEF), linkerventrikel einddiastolisch volume (LVEDV), linkerventrikeleind-systolisch volume (LVESV), linkerventrikeleinddiastolische volume-index (LVEDVI), linkerventrikeleind-systolische volume-index (LVESVI), rechterventrikel-ejectiefractie (RVEF), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVEDV), rechterventrikeleind-systolisch volume (RVESV), rechtervenventrikeleinddiastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVEF), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVEF), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVEF), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVEF), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleinddiastolisch volume (RVEF), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVEF), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVESV), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVEF), rechterventrikeleind-diastolisch volume (RVESV), rechterventrikel index (RVEDVI) en rechterventrikel end-systolische volume index (RVESVI). Linker atriale functie analyseGebruik de Tissue Tracking (Feature Tracking) module om de LA volumes en stammen te meten in de vier-, drie- en tweekamer cine CMR beelden van de LV. Contour handmatig de randen van het endocardiale en epicardiale linker atrium (LA) aan het einde van het linker atriale systole en diastole (figuur 2). Sluit de longaders en het linker atriale aanhangsel uit van de LA-omtrek. Zodra de contouring is voltooid, moet u ervoor zorgen dat de ROI-serie (segmentnummerselectiesleutel) wordt weergegeven als 6 (de CMR-cinebeelden met vier en twee kamers van de LV zijn elk verdeeld in zes segmenten). Klik op de knop Spanningsanalyse uitvoeren voor de software om automatisch pixels op het scherm te volgen gedurende de gehele hartcyclus (25 frames / hartcyclus). Zorg ervoor dat de software automatisch de linker atriale volume/ tijdcurves, de globale en segmentale spanning en de reksnelheid berekent. Gebruik de volume-/tijdcurven om het maximale volume van het linkeratrium (LAVmax), het linker atrium actieve pre-systolische volume in vroege linkerventrikeldiastole (LAVpre-A) en het minimale volume van het linker atrium (LAVmin) te verkrijgen. Bereken de totale, passieve en actieve ledigingsfracties (EF) van LA als volgt19: Verkrijg de piek globale longitudinale spanning in systole (Sls) en actieve stam (Sla) uit de spanningscurve van het linker atrium (figuur 2) en bereken het verschil tussen de Sls en Sla als de passieve stam (Sle)19. Verkrijg de piekspanningssnelheid van het linkeratrium in linkerventrikel systole (SR’s) (de eerste positieve golfpiekwaarde op de curve), de piekspanningssnelheid in vroege linkerventrikeldiastole (SRe) (de eerste negatieve golfpiekwaarde op de curve) en de piekspanningssnelheid in laat linkerventrikeldiastole (SRa) (tweede negatievegolfpiek op de curve) uit de reksnelheidscurve19 (figuur 2). Analyse van de rechter atriale functie Verkrijg de juiste atriale volumes en stammen met behulp van de Tissue Tracking (Feature Tracking) module met de vier- en tweekamer RV cine CMR-beelden. Contour handmatig de randen van het endocardiale en epicardiale rechter atrium (RA) aan het einde van het rechter atriale systeem en diastole (figuur 3). Sluit de vena cava en het rechter atriale aanhangsel uit van de RA-omtrek. De volgende stappen waren hetzelfde als stap 3.2.4 en 3.2.6. Verkrijg de functionele parameters van het rechter atrium met behulp van stappen 3.2.3 en 3.2.5.

Representative Results

Van juli 2020 tot augustus 2021 werden 243 personen die MRI-scans ondergingen in ons ziekenhuis beoordeeld en 71 patiënten met AF die CMR-beeldvorming hadden, werden uiteindelijk gerekruteerd voor deze studie. Patiënten werden uitgesloten op basis van de volgende criteria: niet-ischemische cardiomyopathie bevestigd door CMR-onderzoek, zoals hypertrofische cardiomyopathie, gedilateerde cardiomyopathie en myocardiale amyloïdose (n = 11); myocardinfarct (n = 8); ongekwalificeerde beeldkwaliteit als gevolg van ernstige CMR-artefacten op cine (n = 2); aanhoudende AF (n = 23) en AF tijdens de CMR (n = 6). Ten slotte werden 21 patiënten met paroxismale AF die een MRI-scan met een sinusritme kregen, geselecteerd voor het onderzoek. De controlegroep bestond uit 19 leeftijds- en geslachtsgematchte personen met een normale CMR. Tabel 1 geeft een overzicht van de demografische basisinformatie van de paroxismale AF-patiënten en controles. Alle CMR-beelden werden geüpload naar het cardiologische nabewerkingswerkstation voor analyse door twee radiologen met meer dan 5 jaar expertise op het gebied van nabewerking. De twee radiologen hebben het gemiddelde van de gegevens genomen en opnieuw gemeten in gevallen met significante verschillen. Afgezien van de standaardkenmerken van de linker- en rechterventrikelfunctie, werden de parameters van de linker- en rechter atriumfunctie onderzocht. De atriale rekparameters omvatten longitudinale spanning en reksnelheid van reservoir-, leiding- en boosterpompfasen (figuur 2 en figuur 3). We voerden segmentale (6-segment) rekparameteranalyse uit op de vier- en tweekamerweergaven, naast de wereldwijde longitudinale stam, om het effect van AF op de atriale longitudinale spanning in verschillende segmenten te beoordelen. De resultaten toonden aan dat de globale longitudinale spanning van de linker- en rechterboezems tijdens de reservoirfase van de AF-groep significant lager was dan in de controlegroep (figuur 4). In de vier- en tweekameraanzichten was de longitudinale spanning van elk segment van het linkeratrium tijdens de reservoirfase significant lager dan de controlegroep (figuur 5). Figuur 1: Illustratie van de drievlakslokalisatie. (A) Orthogonale multi-slice localizers; (B) Positionering en tweekamerlokalisatie; C) positionering en lokalisatie met vier kamers; D) Slicepositie en short-axis localizer; (E) Positionering en vierkamerweergave; (F) Positionering en tweekamerweergave; (G) Positionering en driekamerzicht; (H) Positionering en korte-as weergave; (I) Positionering en tweekamerweergave van de rechter ventrikel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 2: De linker atriale longitudinale spanning en reksnelheid meten met behulp van de CMR-functietracking van de vier-, drie- en tweekamercine CMR-beelden. (A-F) Tracking van linker atriale endocardiale en epicardiale randen aan het einde van de diastole en systole van de vier-, drie- en tweekamercine CMR-beelden. (G-H) De rek- en reksnelheidscurven van het linkeratrium vertegenwoordigen de drie LA-functies: atriale reservoirfunctie (Sls: peak global longitudinal strain in systole; SR’s: reksnelheid in systole), leidingfunctie (Sle: passieve spanning; SRe: vroege diastolische atriale reksnelheid), boosterpompfunctie (Sla: actieve stam; SRa: late diastolische atriale stamsnelheid). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 3: De rechter atriale longitudinale spannings- en reksnelheid meet met behulp van de CMR-functietracking van de CMR-beelden met vier en twee kamers. (A-D) Tracking van rechter atriale endocardiale en epicardiale randen aan het einde van de diastole en systole van de cmr-beelden met vier en twee kamers. (E-F) De rek- en reksnelheidscurven van het rechteratrium vertegenwoordigen de drie RA-functies: atriale reservoirfunctie (Sls: peak global longitudinal strain in systole; SR’s: reksnelheid in systole), leidingfunctie (Sle: passieve spanning; SRe: vroege diastolische atriale reksnelheid), boosterpompfunctie (Sla: actieve stam; SRa: late diastolische atriale stamsnelheid). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 4: Vergelijking van de globale longitudinale spanning van de linker- en rechterboezems in de AF- en controlegroepen tijdens de reservoirfase. (A) De globale longitudinale spanning van het linkeratrium tijdens de reservoirfase van de AF-groep was significant lager dan de controlegroep (53,17% versus 33,59%, P < 0,05). (B) De globale longitudinale spanning van het rechter atrium tijdens de reservoirfase in de AF-groep was significant lager dan in de controlegroep (49,99% vs 38,08%, P < 0,05). AF: boezemfibrilleren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 5: Vergelijking van de longitudinale spanningen van het linker atrium in de vier- en tweekameraanzichten met zes segmenten. (A) De longitudinale spanningen van het linker atrium vierkamerbeeld met zes segmenten tijdens de reservoirfase waren significant lager dan de controlegroep. (B) De longitudinale spanningen van het linker atriale tweekamerbeeld met zes segmenten tijdens de reservoirfase waren significant lager dan de controlegroep tijdens de reservoirfase. AF = atriumfibrilleren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Tabel 1: Basislijninformatie voor de AF- en controlegroepen. Klik hier om deze tabel te downloaden.

Discussion

Cardiac magnetic resonance feature tracking (CMR-FT) is de meest gebruikte MR-technologie voor myocardiale spanningsanalyse omdat het snel, eenvoudig en efficiënt is. Door de verplaatsings- en verplaatsingssnelheid tussen twee plaatsen van het hart te meten, kan de door CMR-FT verkregen reksnelheid worden gebruikt om de atriale functie te bepalen. Stam wordt weergegeven als een percentage, wat de proportionele kromming van het myocard aangeeft18.

Stam weerspiegelt het vervormingsvermogen van het myocardium, terwijl de reksnelheid de vervormingssnelheid van het myocardium weerspiegelt. De rekcurve breidde zich snel uit tijdens ventriculaire systole om de piek te bereiken die de maximale vervorming van het myocardium tijdens atriale diastole aangeeft. Vanwege de expansie van het atriale myocardium genereerde de reksnelheidscurve een positieve golf. Gedurende deze tijd is het doel van het atrium om de terugkerende bloedstroom vast te houden, wat de diastolische functie van het atrium aangeeft. Vervolgens openden de mitralis- of tricuspidaliskleppen zich in de vroege ventriculaire diastole en stroomde het bloed snel naar de ventrikel. Op dit moment namen het atriale volume en de myocardiale vervorming af en daalde de spanningscurve snel om het plateaustadium te betreden. De reksnelheidscurve genereerde de eerste negatieve golf en het atrium diende als een route voor veneuze bloedtoevoer naar de ventrikel. Het atrium wordt vernauwd om bloed in de ventrikel te pompen tijdens late ventriculaire diastole en de myocardiale vezels worden samengetrokken. De myocardiale vervorming van de reksnelheidscurve daalde tot het basisniveau en de tweede negatieve golf ontwikkelde zich. Tegen het einde van deze fase was het atriumvolume teruggebracht tot een minimumniveau19,20.

Onlangs is bevestigd dat atriale functie een onafhankelijke voorspeller is van AF, beroerte en AF-recidief na ablatie 10,11,12,13,14,15. In een asymptomatische multi-etnische groep ontdekten Habibi et al. dat hogere LA-volumes en verminderde passieve en totale LA-ledigingsfracties gecorreleerd zijn met een hoger risico op nieuw beginnende AF21. Een studie wees uit dat de volumetrische en functionele kenmerken van LA onafhankelijk gerelateerd zijn aan het optreden van AF bij oudere patiënten met risicofactoren voor een beroerte22. Habibi et al. ontdekten dat de pre-operatieve LA-stam lager is bij patiënten met recidief na ablatie3. Bovendien onderzochten Inoue et al. ook de baseline MR van 169 AF-patiënten met pre-radiofrequente ablatie en ontdekten dat een voorgeschiedenis van beroerte / voorbijgaande ischemische episode verband hield met ernstig verminderde LA-reservoirfunctie7. Zelfs bij patiënten met chads2-scores met een laag risico is verminderde LA-stam nog steeds een potentieel gevoelige marker voor het verhoogde risico op een beroerte of voorbijgaande ischemische aanval15.

Deze bevindingen komen overeen met onze bevindingen dat de spanning in de LA en RA verminderd is bij AF-patiënten. Bij AF-patiënten wordt de spanning in elk segment van het atrium verminderd, wat aantoont dat alle segmenten betrokken zijn bij atriale remodellering. Meer onderzoek is nodig om te bepalen of de stamverdeling in het atrium verschilt tussen patiënten met verschillende hartaandoeningen. Er moet veel aandacht worden besteed aan de ademtraining van de patiënt ter voorbereiding op het CMR-onderzoek. Omdat beelden worden genomen tegen het einde van de expiratoire fase, moet hetzelfde adembereik worden gebruikt om de juiste positionering te garanderen. Vóór het onderzoek moet de patiënt in een geschikte positie worden geplaatst om herpositionering als gevolg van verplaatsing te voorkomen.

Tijdens CMR-onderzoek moeten bewegings- en gevoeligheidsartefacten worden vermeden, omdat artefacten die leiden tot onduidelijke grenzen gemakkelijk de atriale wand beïnvloeden. Met name gevoeligheidsartefacten moeten zorgvuldig worden overwogen bij het onderzoeken van ventriculaire en atriale artefacten (vooral voor 3.0T MR). Het regelen van de hartslag en het ritme van de patiënt is ook essentieel omdat een abnormaal ritme zal voorkomen dat de spanningswaarde beschikbaar is. We introduceerden de cine-sequentie op de rechterventrikel tweekamer om de nauwkeurigheid van de functionele analyse van het rechter atrium te verbeteren, omdat het noodzakelijk was om de functie van beide boezems te analyseren. Dit is een bijzonder aspect van de huidige methodologie in vergelijking met normale scans. Het endocardium en het epicardium van de atriale diastole en systole moeten handmatig worden afgebakend tijdens het onderzoek van de atriale stam. Op dit punt moet ervoor worden gezorgd dat de juiste fase wordt gekozen en ervoor wordt gezorgd dat het atriale aanhangsel wordt uitgesloten van de atriale contour. De operator moet de atriale einddiastole schatten op basis van ervaring en uit de 25 frames van een hartcyclus moet de fase met het grootste atriale volume worden gekozen. Om de gemiddelde waarde te krijgen, moeten twee berekeningen worden uitgevoerd. Afbakening van het endocardium en epicardium moet opnieuw worden gedaan als een significante discrepantie tussen de twee wordt waargenomen.

Echocardiografische spikkeltracking, magnetische resonantie-tagging en CMR-FT zijn veel voorkomende stambenaderingen. De concepten van echocardiografische spikkeltracking zijn vergelijkbaar met die van CMR-FT-technologie. Niettemin moet de effectiviteit van deze techniek worden verbeterd vanwege beperkingen zoals een lage ruimtelijke resolutie, een zwak ultrasoon akoestisch venster en reproduceerbaarheid23. De gouden standaard voor myocardiale stam is de MR-taggingprocedure, die zeer betrouwbaar is. Beeldacquisitie en nabewerking zijn echter moeilijke en tijdrovende processen. Omdat de boezemwand dun is, wordt deze aanpak momenteel niet gebruikt bij atriale stamanalyse. Extra sequenties zijn niet vereist voor de ontwikkeling van CMR-FT-technologie. Met cinebeelden met een hoge ruimtelijke resolutie en eenvoudige nabewerkingsprocessen kan het worden gebruikt om de globale en segmentale stammen van het myocardium24 te beoordelen. Bovendien heeft onderzoek aangetoond dat de door CMR-FT geregistreerde rekparameters compatibel zijn met MR Tagging, wat de betrouwbaarheid van CMR-FT-technologie23,24 bevestigt. Bovendien is er momenteel een reeks CMR-FT-nabewerkingstools beschikbaar. Als gevolg hiervan kunnen stamgegevens aanzienlijk variëren tussen studies vanwege het ontbreken van een consistente referentiestandaard. Aanvullend onderzoek met grote monsters, meerdere centra en bijgewerkte nabewerkingssoftware zijn vereist om een geschikte referentiestandaard te bieden.

Tegenwoordig wordt CMR-FT-technologie gebruikt bij het onderzoek naar de atriale functie. Mechanistische studies zijn dringend nodig om ons begrip van atriale cardiomyopathie in de klinische praktijk te vergroten. Bijgevolg zal atriale stam / stamsnelheid als een atriale beeldvormingsbiomarker een cruciale rol spelen bij de voorspelling, diagnose en prognostische evaluatie van atriumfibrilleren (AF).

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Niet van toepassing.

Materials

CVI42 Circle Cardiovascular Imaging (Canada)
MAGNETOM Spectra 3.0T Siemens
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Burstein, B., Nattel, S. Atrial fibrosis: mechanisms and clinical relevance in atrial fibrillation. Journal of the American College Cardiology. 51 (8), 802-809 (2008).
  7. 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).
  8. Rosenberg, M. A., Manning, W. J. Diastolic dysfunction and risk of atrial fibrillation: a mechanistic appraisal. Circulation. 126 (19), 2353-2362 (2012).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).

Tags

Atrial FibrillationAtrial RemodelingLeft Atrial StrainCardiovascular Magnetic ResonanceFeature TrackingCardiac ImagingAtrial Function Assessment

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Wang, Y., Gao, H., Li, Y., Sun, H., Liu, L. Estimating Bilateral Atrial Function by Cardiovascular Magnetic Resonance Feature Tracking in Patients with Paroxysmal Atrial Fibrillation. J. Vis. Exp. (185), e63598, doi:10.3791/63598 (2022).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image