Klinisk betydning av myokard T2-kartlegging og teksturanalyse

Sen forsterkning av gadolinium(LGE)magnetisk resonansavbildning(MRI) er verdifull for diagnose og vurdering av alvorlighetsgraden av ulike hjertesykdommer på grunn av potensialet til å visualisere myokardarr. T1-kartlegging er komplementær til LGE fordi den kan kvantifisere graden av myokardfibrose eller ødem. Som sådan bidrar T1-vektet bildebehandlingsteknikker, inkludert LGE som bruker en inversjonsgjenopprettingssekvens, til hjerte-MR. T2-vektet bildebehandling er mye brukt for å karakterisere vevet til mange organer. T2-vektet bildebehandling brukes i hjerte-MR for å identifisere myokardødem relatert til brystsmerter,akutte myokardsykdommer, elleralvorlige myokardskader. Det er imidlertid vanskelig å fastslå tilstedeværelsen og omfanget av myokardødem på grunn av den lave kontrasten mellom normalt og sykt myokard og bildeartefakter av T2-vektede bilder og mangelen på en etablert metode for å kvantifisere bildene. T2-kartlegging kvantifiserer myokard T2-verdier og hjelper til med å identifisere myokardødem. T2-verdiene er signifikant relatert til de kliniske symptomene eller alvorlighetsgraden av ikke-iskemisk kardiomyopati. Teksturanalyse er en etterbehandlingsmetode for å kvantifisere vevsendringer som gjenspeiles i de T2-vektede bildene. Teksturanalyse gir en rekke parametere, for eksempel skjevhet,entropi, ogujevnhet i gråskala, uten behov for ytterligere sekvenser. Deunormal signalintensitetpå T2-vektede bilder eller T2-verdier kan tilsvare ikke bare myokardødem, men også andre vevsendringer. I denne gjennomgangen beskrives teknikkene for kardial T2-kartlegging og teksturanalyse og deres kliniske relevans.

Nøkkelord:hjerte-MR, T2-vektet bildebehandling, myokard, T2-kartlegging, teksturanalyse

KLIKK HER FOR Å FÅ NATURLIG ORGANISK CISTANCHE EKSTRAKT MED 25 % ECHINACOSIDE OG 9 % ACTEOSIDE FOR NYREFUNKSJON

Supportive Service Of Wecistanche - Den største cistanche-eksportøren i Kina:

E-post:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tlf:+86 15292862950

Handle for flere spesifikasjoner:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

Introduksjon

Sen forsterkning av gadolinium(LGE) magnetisk resonansavbildning (MRI) er verdifull for diagnostisering og vurdering av alvorlighetsgraden av ulike hjertesykdommer på grunn av dets potensial til å visualisere myokardiale arr.1–3 LGE MR gir binær kontrast mellom arret og uarret vev, mens T1-kartlegging er komplementært til LGE fordi det kan kvantifisere graden av myokardfibrose eller ødem.4–6 Som sådan bidrar T1-vektede bildeteknikker, inkludert LGE som bruker en inversjonsrestitusjonssekvens, til hjerte-MR. Omvendt er T2-vektet bildebehandling mye brukt for å identifisere den patologiske statusen i mange organer, fordi T2-verdier er korrelert med ødem, celleproliferasjon og kartettheter.7,8 Fordi arrdannelsesvevet eller fibrosen er mer fremtredende enn neoplasmer oginflammatoriske sykdommeri myokard er T1-vektet bildebehandling mer populært enn T2-vektet bildebehandling innen hjerte-MR. Nylig har T2-vektet bildebehandling blitt brukt for å identifisere myokardødem relatert til brystsmerter,akutte myokardsykdommer, elleralvorlige myokardskader.9–13 Det er imidlertid vanskelig å evaluere tilstedeværelsen og omfanget av myokardødem på grunn av den lave kontrasten mellom normalt og sykt myokard, bildeartefakter og mangelen på en etablert metode for å kvantifisere de T2-vektede bildene ; derfor er noen kvantitative metoder for myokard T2 nødvendig for å evaluere myokardødem eller skader. T2-kartlegging kvantifiserer myokard-T2-verdier og hjelper til med å identifisere myokardødem.14,15 Teksturanalyse er en etterbehandlingsmetode for å kvantifisere vevsendringene som reflekteres i ethvert medisinsk bilde. Teksturanalyse gir en rekke parametere, som skjevhet, entropi og ujevnhet i gråskala, uten behov for ytterligere sekvenser.16–18 Teksturanalysen er brukt på hjerte-T2-vektede bilder, som identifiserer diffuse myokardvevsabnormiteter assosiert med hypertrofisk kardiomyopati.16 Disse MR- og etterbehandlingsverktøyene kan være verdifulle for å evaluere myokardsykdommer i klinisk praksis. I denne gjennomgangen beskrives de T2-vektede hjerte-MR-teknikkene, kardiell T2-kartlegging og teksturanalyse, og deres kliniske relevans for flere hjertesykdommer. Vi viste T2-vektede bilder, T2-kartlegging eller annen bildebehandling innhentet av et 1,5T-bildeapparat (Ingenia, Philips Healthcare, Best, Nederland).

Bildeteknikker brukt i hjerte-T2-vektet MR

T2-vektet bildebehandling er mye brukt for vevskarakterisering og identifisering av patologier i mange organer, men hjerte- og respirasjonsbevegelser, høy intensitet av perikardialt fett og intraventrikulært blod og blodstrømsartefakter forhindrer identifisering av myokardskader.19 Derfor kreves elektrokardiogram (EKG) gating og svart-blod-teknikk ved bruk av dobbel inversjonsgjenoppretting (IR), kjemisk skift-undertrykkelse eller kort inversjonstid IR (STIR eller trippel IR) og å holde pusten for hjerte-T2-vektet MR bilder med tilstrekkelig bildekvalitet.19–22 Pusteholding brukes for å eliminere respiratoriske artefakter, og turbo spin-ekko og parallelle bildeteknikker brukes for å redusere pustens holdetid.19,22–24 Svartblodsavbildningsteknikk kombinert med EKG-porting reduserer blodsignalene, strømningsartefakter og hjertebevegelse.20 Den stillestående blodstrømmen ved siden av hypoksi netisk myokard kan vise høy intensitet (fig. 1a), og endringene i RF-tykkelsen til IR-pulsen kan redusere signalene i vår erfaring. Spektralt selektiv fettundertrykkelse kan gi et høyere signal-til-støyforhold enn trippel IR i T2-vektet bildebehandling, men den er mer følsom for magnetisk inhomogenitet.21 Derfor kan begge teknikker brukes i henhold til magnetfeltstyrken , MR-bilder brukt, og shimming-metoder, for å redusere fettsignaler fra perikard og brystvegg. Fettundertrykkelse forbedrer dynamisk områdeidentifikasjon av myokardødem.

Kvantitative teknikker for måling av myokardial T2-signalforhold på T2-vektede bilder

Måling av signalforholdet mellom myokard og skjelettmuskulatur er nyttig forpåvisning av myokardødem assosiert med akutt myokarditt.10,25 Denne kvantitative metoden er enkel og rask i klinisk praksis. En portalspole har blitt brukt for å måle signalintensiteten til myokard og skjelettmuskulatur for å unngå den geometriske faktoren eller signalkorreksjonen forbundet med bruken av en flerkanals mottakerspole og tilhørende parallelle bildeteknikker. Imidlertid brukes flerkanalsspolen ofte for å forbedre bildekvaliteten og gjennomstrømningen av hjerte-MR-undersøkelsene. Skjelettmyositt kan assosieres med myokarditt.26 Etter hvert som andre kvantitative metoder, inkludert T2-kartlegging og teksturanalyse, dukker opp, begynner signalforholdsmålingen å bli foreldet.

T2 kartlegging

T2 kartlegging er en kvantitativ metode for å identifisere ogestimere myokardskader. T2-forberedte steady-state fri presesjon eller multi-ekko gradient- og spinn-ekko-avbildningssekvenser brukes for T2-kartlegging.27–29 EKG-porting, fett- og blodsignalundertrykkelse og raske datainnsamlingsteknikker brukes ofte til T2-kartlegging for å måle myokardiale T2-verdier nøyaktig under en enkelt pustholding.16,27–29 Ellers brukes navigatorgate for å minimere respirasjonsartefakter.5 Fordelene med T2-kartlegging fremfor T1-kartlegging er jo færre utvalg av MR-sekvenser, redusert variasjon av myokardial T2-verdier (dvs. 45–55 ms) til tross for magnetisk feltstyrke, bildesekvenser og MR-maskinleverandører, dens høye følsomhet for myokardødem og evnen til visuell sammenligning mellom T2-kartlegging og T2- vektede bilder.29 Disse lar oss referere til tidligere rapporter om myokard-T2-kartlegging, selv om området for normale myokard-T2-verdier bør bestemmes i hver institusjon.30 Vi er også i stand til å bestemme bildeplanene til T2-kartpinget på riktig måte ved å referere til de T2-vektede bildene. Derimot påvirkes T1-verdier i myokard i stor grad av magnetisk feltstyrke, og mange T1-kartleggingssekvenser er rapportert.4,30 Det er ikke gjort noen sammenligning mellom T1-kartlegging og ikke-kontrastforsterkede T1-vektede bilder. En begrensning ved T2-kartlegging er dens manglende evne til å kvantifisere myokardfibrose, som er en vanlig patologi assosiert med forskjellige myokardsykdommer.

Fig. 1 Myokardinfraksjon. T2-vektet bildebehandling visualiserer bare akutt hjerteinfarkt (a, pil), mens både akutt (pil) og kronisk infarkt (pilspiss) viser sen gadoliniumforsterkning (b). Den stiplede pilen viser den stillestående strømningsartefakten ved siden av kronisk hjerteinfarkt (a).

Teksturanalyse

Teksturanalyse er en kvantitativ etterbehandlingsmetode basert på statistiske analyser.17,18 Histogrammet er en velkjent kvantitativ analyse som gir grånivåverdien til hver piksel. Fra histogrammet utledes middelverdien, variansen, skjevheten og 90 % persentilen til et bestemt område, noe som kan karakterisere signalintensitetsmønsteret til området som reflekterer det tilsvarende vevet i kroppen. Den romlige variasjonen og korrelasjonen mellom grånivåverdien til én piksel og dens nabo kan reflektere teksturen til vev.17,18 Nabopiksler kan defineres i alle retninger i de medisinske bildene. Hvis mange piksler har samme grånivå i en bestemt retning, for eksempel, kan området av interesse bestå av ensartet biologisk vev. Graden av grånivåendringer, tilfeldighet eller inhomogenitet av pikselfordelingen kan beregnes, og disse teksturtrekkene kan gjenspeile degenerasjon, nekrose og blanding av flere vev i patologien. Som sådan gir teksturanalyse en rekke parametere, som for eksempel entropi og ujevnhet i gråskala, og kan brukes på enhver avbildningsmodalitet, sekvens og patologi (fig. 2).17,18,31,32 Teksturanalyse har blitt utført. allerede brukt innen hjerte-MR, noe som resulterer i identifisering av myokardvevsendringer.16,31,32 En kombinasjon av T2-kartlegging og teksturanalyse er også utført for å evaluere myokarditt som viser akutte symptomer.33 I dette tilfellet, tekstur analyse brukes på grånivået som reflekterer myokard T2-verdier. Fordelene med teksturanalyse er dens mange parametere, mangelen på nødvendighet for ytterligere bildesekvenser, som muliggjør retrospektiv analyse av tidligere bildeserier, og eksistensen av programvare med åpen tilgang.17,18 Det er en mulig ulempe ved teksturanalyse. : for mange parametere er vanskelige å bruke i kliniske rutiner og kan overpasse de kvantitative dataene. Derfor bør vi velge flere parametere fra mer enn 200 gitt av teksturanalyse med kunstig intelligens eller empirisk.32 Det er også vanskelig å fastslå patologiske endringer i myokard som er i samsvar med unormale variabler gitt av teksturanalysen.

Klinisk anvendelse og relevans av kvantitativt T2 hjerteinfarkt

T2-vektet hjerte-MR er nyttig for å skille mellom akutt og kronisk hjerteinfarkt på grunn av dets potensial til å identifisere "akutt" hjerteskade og myokardødem (fig. 1).9 Uoverensstemmelsen mellom T2- vektet og LGE-avbildning indikerer risikoområdet som kan reddes ved intervensjon, selv om det er noen kontroverser om evnen til hjerte-MR til å identifisere risikoområdet.34 I tillegg kan hjerteødem ved akutt hjerteinfarkt tyde på en dårlig prognose for pasienter selv uten arrdannelse i hjertet.35 T2-kartlegging og teksturanalyse har blitt brukt for å identifisere akutt hjerteinfarkt og for å skille mellom akutt og kronisk infarkt (fig. 3).31,36 Disse teknikkene gir kvantitativ og presis identifisering av hjerteødem forbundet med koronararteriesykdommer (fig. 4).