Klinický význam mapovania myokardu T2 a analýzy textúry

Neskoré zvýšenie hladiny gadolínia(SK)magnetická rezonancia(MRI) je cenná na diagnostiku a hodnotenie závažnosti rôznych ochorení myokardu vďaka svojmu potenciálu vizualizovať jazvy myokardu. Mapovanie T1 je komplementárne k LGE, pretože môže kvantifikovať stupeň myokardiálnej fibrózy alebo edému. Ako také, T1-vážené zobrazovacie techniky, vrátane LGE s použitím inverznej obnovovacej sekvencie, prispievajú k MRI srdca. T2-vážené zobrazovanie sa široko používa na charakterizáciu tkaniva mnohých orgánov. T2-vážené zobrazovanie sa používa pri MRI srdca na identifikáciu edému myokardu súvisiaceho s bolesťou na hrudníku,akútne ochorenia myokardu, aleboťažké poranenia myokardu. Je však ťažké určiť prítomnosť a rozsah edému myokardu z dôvodu nízkeho kontrastu medzi normálnym a chorým myokardom a obrazovými artefaktmi T2-vážených obrazov a chýbajúcej zavedenej metódy na kvantifikáciu obrazov. Mapovanie T2 kvantifikuje hodnoty T2 myokardu a pomáha identifikovať edém myokardu. Hodnoty T2 významne súvisia s klinickými symptómami alebo závažnosťou neischemickej kardiomyopatie. Analýza textúry je metóda následného spracovania na kvantifikáciu zmien tkaniva, ktoré sa odrážajú v T2-vážených snímkach. Analýza textúry poskytuje množstvo parametrov, ako je zošikmenie,entropia, anejednotnosť odtieňov šedej, bez potreby ďalších sekvencií. Theabnormálna intenzita signáluna T2-vážených snímkach alebo hodnoty T2 môžu zodpovedať nielen edému myokardu, ale aj iným zmenám tkaniva. V tomto prehľade sú opísané techniky mapovania srdcového T2 a analýzy textúry a ich klinický význam.

Kľúčové slová:MRI srdca, T2-vážené zobrazovanie, myokard, mapovanie T2, analýza textúry

KLIKNITE SEM A ZÍSKAJTE PRÍRODNÝ BIO EXTRAKT CISTANCHE S 25 % ECHINAKOZIDU A 9 % AKTEOZIDU PRE FUNKCIU OBLIČIEK

Podporná služba Wecistanche - Najväčší vývozca cistanche v Číne:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Nakupujte pre ďalšie špecifikácie Podrobnosti:

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

Úvod

Neskoré zvýšenie hladiny gadolíniaZobrazovanie magnetickou rezonanciou (LGE) je cenné pre diagnostiku a hodnotenie závažnosti rôznych ochorení myokardu vďaka svojmu potenciálu zobraziť jazvy myokardu.1–3 LGE MRI poskytuje binárny kontrast medzi zjazvenými a nezjazvenými tkanivami, zatiaľ čo mapovanie T1 je komplementárne k LGE, pretože môže kvantifikovať stupeň myokardiálnej fibrózy alebo edému.4–6 T1-vážené zobrazovacie techniky, vrátane LGE s použitím inverznej obnovovacej sekvencie, prispievajú k MRI srdca. Naopak, T2-vážené zobrazovanie sa široko používa na identifikáciu patologického stavu v mnohých orgánoch, pretože hodnoty T2 korelujú s edémom, bunkovou proliferáciou a hustotou ciev.7,8 Pretože zjazvujúce tkanivá alebo fibróza sú výraznejšie než novotvary azápalové ochoreniav myokarde je T1-vážené zobrazovanie populárnejšie ako T2-vážené zobrazovanie v oblasti MRI srdca. Nedávno sa na identifikáciu edému myokardu súvisiaceho s bolesťou na hrudníku používa T2-vážené zobrazovanie,akútne ochorenia myokardu, aleboťažké poranenia myokardu.9–13 Je však ťažké vyhodnotiť prítomnosť a rozsah edému myokardu z dôvodu nízkeho kontrastu medzi normálnym a chorým myokardom, obrazových artefaktov a nedostatku zavedenej metódy na kvantifikáciu T2-vážených obrazov ; preto sú na vyhodnotenie edému myokardu alebo poranení potrebné niektoré kvantitatívne metódy T2 myokardu. Mapovanie T2 kvantifikuje hodnoty T2 myokardu a pomáha identifikovať edém myokardu.14,15 Analýza textúry je metóda následného spracovania na kvantifikáciu zmien tkaniva, ktoré sa odrážajú v akomkoľvek medicínskom obraze. Analýza textúry poskytuje množstvo parametrov, ako je zošikmenie, entropia a nerovnomernosť v odtieňoch šedej, bez potreby ďalších sekvencií.16–18 Analýza textúry bola aplikovaná na srdcové T2-vážené snímky, ktoré identifikujú difúzne abnormality tkaniva myokardu spojené s hypertrofickou kardiomyopatiou.16 Tieto MRI a postprocessingové nástroje môžu byť cenné pri hodnotení ochorení myokardu v klinickej praxi. V tomto prehľade sú opísané T2-vážené techniky MRI srdca, mapovanie srdcového T2 a analýza textúry a ich klinický význam pre niekoľko ochorení myokardu. Ukázali sme T2-vážené obrázky, mapovanie T2 alebo iné zobrazenia získané pomocou 1,5T imageru (Ingenia, Philips Healthcare, Best, Holandsko).

Zobrazovacie techniky používané pri kardiálnej T2-váženej MRI

T2-vážené zobrazovanie sa široko používa na charakterizáciu tkaniva a identifikáciu patológií v mnohých orgánoch, ale pohyb srdca a dýchania, vysoká intenzita perikardiálneho tuku a intraventrikulárnej krvi a artefakty krvného toku bránia identifikácii poranení myokardu.19 Preto sa pri T2-váženej MR vyžaduje elektrokardiogram (EKG) hradlovanie a technika čiernej krvi s použitím dvojitej inverznej obnovy (IR), potlačenia chemického posunu alebo krátkeho času inverzie IR (STIR alebo trojitá IR) a zadržanie dychu. snímky s dostatočnou kvalitou zobrazenia.19–22 Na elimináciu respiračných artefaktov sa používa zadržanie dychu a na skrátenie doby zadržania dychu sa používajú techniky turbo spin-echo a paralelné zobrazovanie.19,22–24 Technika zobrazenia čiernej krvi kombinovaná s EKG gating redukuje krvné signály, prietokové artefakty a srdcový pohyb.20 Stagnujúci krvný tok v blízkosti hypoxianetického myokardu môže vykazovať vysokú intenzitu (obr. 1a) a zmeny v hrúbke RF IR pulzu môžu znížiť signály v naše skúsenosti. Spektrálne selektívne potlačenie tuku môže poskytnúť vyšší pomer signálu k šumu ako trojité IR pri T2-váženom zobrazovaní, ale je citlivejšie na magnetickú nehomogenitu.21 Preto je možné použiť obe techniky podľa intenzity magnetického poľa , MR snímky a metódy shimmingu na redukciu tukových signálov z perikardu a hrudnej steny. Potlačenie tuku zlepšuje identifikáciu dynamického rozsahu edému myokardu.

Kvantitatívne techniky merania pomeru signálu myokardu T2 na T2-vážených obrázkoch

Meranie pomeru signálov medzi myokardom a kostrovým svalstvom je užitočné pridetekcia myokarduedém spojený s akútnou myokarditídou.10,25 Táto kvantitatívna metóda je v klinickej praxi jednoduchá a rýchla. Na meranie intenzity signálu myokardu a kostrového svalu sa použila portálová cievka, aby sa predišlo geometrickému faktoru alebo korekcii signálu spojenej s použitím viackanálovej prijímacej cievky a súvisiacich paralelných zobrazovacích techník. Viackanálová cievka sa však bežne používa na zlepšenie kvality obrazu a priepustnosti vyšetrení srdca MRI. Kostrová myozitída môže byť spojená s myokarditídou.26 Ako sa objavujú ďalšie kvantitatívne metódy vrátane mapovania T2 a analýzy textúry, meranie pomeru signálov sa stáva zastaraným.

T2 mapovanie

T2 mapovanie je kvantitatívna metóda na identifikáciu aodhad poranení myokardu. Na mapovanie T2 sa používa T2-pripravená voľná precesia v ustálenom stave alebo multi-echo gradientové a spin-echo zobrazovacie sekvencie. Bežne sa používajú techniky hradlovania EKG, potlačenie signálu tuku a krvi a rýchle získavanie údajov na mapovanie T2 na presné meranie hodnôt T2 myokardu počas jedného zadržania dychu.16,27–29 Inak sa navigačné hradlovanie používa na minimalizáciu respiračných artefaktov.5 Výhody mapovania T2 oproti mapovaniu T1 spočívajú v menšom výbere sekvencií MRI, znížená variabilita hodnôt myokardu T2 (tj 45–55 ms) napriek sile magnetického poľa, zobrazovacím sekvenciám a predajcom MR prístrojov, jeho vysokej citlivosti na edém myokardu a schopnosti vizuálneho porovnania medzi T2 mapovaním a T2- vážené snímky.29 Tieto nám umožňujú odkázať na predchádzajúce správy o mapovaní T2 myokardu, aj keď rozsah normálnych hodnôt T2 myokardu by sa mal určiť v každej inštitúcii.30 Sme tiež schopní vhodne určiť zobrazovacie roviny mapy T2 pomocou odkazu na na T2-vážené obrázky. Naproti tomu hodnoty T1 v myokarde sú výrazne ovplyvnené intenzitou magnetického poľa a bolo hlásených mnoho sekvencií mapovania T1.4,30 Nebolo vykonané žiadne porovnanie medzi mapovaním T1 a T1-váženými obrázkami bez zvýšenia kontrastu. Obmedzením mapovania T2 je jeho neschopnosť kvantifikovať fibrózu myokardu, čo je bežná patológia spojená s rôznymi ochoreniami myokardu.

Obr. 1 Infekcia myokardu. T2-vážené zobrazovanie zobrazuje iba akútny infarkt myokardu (a, šípka), zatiaľ čo akútny (šípka) aj chronický infarkt (šípka) vykazujú neskoré zosilnenie gadolínia (b). Bodkovaná šípka ukazuje artefakt stagnujúceho prietoku susediaci s chronickým infarktom myokardu (a).

Analýza textúry

Textúrna analýza je kvantitatívna postprocessingová metóda založená na štatistických analýzach.17,18 Histogram je dobre známa kvantitatívna analýza, ktorá udáva hodnotu šedej pre každý pixel. Z histogramu je odvodená stredná hodnota, rozptyl, šikmosť a 90% percentil určitej oblasti, ktoré môžu charakterizovať obrazec intenzity signálu oblasti odrážajúci zodpovedajúce tkanivá v tele. Priestorová variácia a korelácia medzi hodnotou šedej jedného pixelu a jeho suseda môže odrážať textúru tkanív.17,18 Susedné pixely môžu byť na lekárskych snímkach definované v akomkoľvek smere. Ak má napríklad veľa pixelov rovnakú úroveň šedej v určitom smere, oblasť záujmu môže pozostávať z jednotných biologických tkanív. Je možné vypočítať stupeň zmien na úrovni šedej, náhodnosť alebo nehomogenitu distribúcie pixelov a tieto textúrne znaky môžu odrážať degeneráciu, nekrózu a zmiešanie niekoľkých tkanív v patológii. Analýza textúry ako taká poskytuje množstvo parametrov, ako je entropia a nerovnomernosť v odtieňoch šedej, a možno ju použiť na akúkoľvek zobrazovaciu modalitu, sekvenciu a patológiu (obr. 2).17,18,31,32 sa už používa v oblasti MRI srdca, čo vedie k identifikácii zmien tkaniva myokardu.16,31,32 Kombinácia mapovania T2 a analýzy textúry bola tiež vykonaná na vyhodnotenie myokarditídy vykazujúcej akútne symptómy.33 V tomto prípade textúra analýza sa aplikuje na úroveň šedej odrážajúcej hodnoty T2 myokardu. Výhodami textúrovej analýzy sú jej bohaté parametre, nepotrebnosť dodatočných zobrazovacích sekvencií, ktoré umožňujú retrospektívnu analýzu minulých sérií obrázkov a existencia softvéru s otvoreným prístupom.17,18 Analýza textúr má možnou nevýhodu. : príliš veľa parametrov sa ťažko používa v klinických rutinách a môže presahovať kvantitatívne údaje. Mali by sme teda vybrať niekoľko parametrov z viac ako 200, ktoré poskytuje analýza textúry s umelou inteligenciou alebo empiricky.32 Je tiež ťažké určiť patologické zmeny myokardu, ktoré sú v súlade s abnormálnymi premennými danými analýzou textúry.

Klinická aplikácia a význam kvantitatívneho infarktu myokardu T2

T2-vážená MRI srdca je užitočná na rozlíšenie medzi akútnym a chronickým infarktom myokardu, pretože má potenciál identifikovať „akútne“ poškodenie myokardu a edém myokardu (obr. 1).9 Rozdiel medzi T2- vážené a LGE zobrazenie indikuje rizikovú oblasť, ktorú je možné zachrániť intervenciou, hoci existujú určité polemiky o schopnosti MRI srdca identifikovať rizikovú oblasť.34 Okrem toho, edém myokardu pri akútnom infarkte myokardu môže naznačovať zlú prognózu pacientov aj bez zjazvenia myokardu.35 T2 mapovanie a analýza textúry sa použili na identifikáciu akútneho infarktu myokardu a na rozlíšenie medzi akútnym a chronickým infarktom (obr. 3).31,36 Tieto techniky poskytujú kvantitatívnu a presnú identifikáciu edému myokardu spojeného s ochorenia koronárnych artérií (obr. 4).