Klinisch belang van myocardiale T2-mapping en textuuranalyse
Feb 27, 2024
Late gadoliniumverbetering(LGE)magnetische resonantie beeldvorming(MRI) is waardevol voor de diagnose en beoordeling van de ernst van verschillende myocardziekten vanwege het potentieel ervan om myocardlittekens zichtbaar te maken. T1-mapping is complementair aan LGE omdat het de mate van myocardiale fibrose of oedeem kan kwantificeren. Als zodanig dragen T1-gewogen beeldvormingstechnieken, waaronder LGE met behulp van een inversieherstelsequentie, bij aan cardiale MRI. T2-gewogen beeldvorming wordt veel gebruikt om het weefsel van veel organen te karakteriseren. T2-gewogen beeldvorming wordt gebruikt bij cardiale MRI om myocardoedeem te identificeren dat verband houdt met pijn op de borst,acute hartziekten, ofernstig myocardletsel. Het is echter moeilijk om de aanwezigheid en omvang van myocardoedeem te bepalen vanwege het lage contrast tussen normaal en ziek myocardium en beeldartefacten van T2-gewogen beelden en het ontbreken van een gevestigde methode om de beelden te kwantificeren. T2-mapping kwantificeert myocardiale T2-waarden en helpt bij het identificeren van myocardoedeem. De T2-waarden houden significant verband met de klinische symptomen of ernst van niet-ischemische cardiomyopathie. Textuuranalyse is een nabewerkingsmethode om weefselveranderingen te kwantificeren die worden weerspiegeld in de T2-gewogen beelden. Textuuranalyse levert een verscheidenheid aan parameters op, zoals scheefheid,entropie, Enniet-uniformiteit op grijswaardenniveau, zonder dat er extra reeksen nodig zijn. Deabnormale signaalintensiteitop T2-gewogen beelden of T2-waarden kunnen niet alleen overeenkomen met myocardoedeem, maar ook met andere weefselveranderingen. In deze review worden de technieken van cardiale T2-mapping en textuuranalyse en hun klinische relevantie beschreven.
Trefwoorden:cardiale MRI, T2-gewogen beeldvorming, myocardium, T2-mapping, textuuranalyse
KLIK HIER VOOR NATUURLIJK BIOLOGISCH CISTANCHE-EXTRACT MET 25% ECHINACOSIDE EN 9% ACTEOSIDE VOOR DE NIERFUNCTIE
Ondersteunende service van Wecistanche, de grootste cistanche-exporteur in China:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/tel:+86 15292862950
Winkel voor meer specificaties:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
Invoering
Late gadoliniumverbetering(LGE) magnetische resonantie beeldvorming (MRI) is waardevol voor de diagnose en beoordeling van de ernst van verschillende myocardziekten, vanwege het potentieel ervan om myocardiale littekens zichtbaar te maken.1–3 LGE MRI biedt binair contrast tussen met littekens bedekte en onbeschadigde weefsels, terwijl T1-mapping mogelijk is. complementair aan LGE omdat het de mate van myocardiale fibrose of oedeem kan kwantificeren.4–6 Als zodanig dragen T1-gewogen beeldvormingstechnieken, waaronder LGE met behulp van een inversieherstelsequentie, bij aan cardiale MRI. Omgekeerd wordt T2-gewogen beeldvorming op grote schaal gebruikt voor de identificatie van de pathologische status in veel organen, omdat T2-waarden gecorreleerd zijn met oedeem, cellulaire proliferatie en vaatdichtheden.7,8 Omdat de littekenweefsels of fibrose prominenter aanwezig zijn dan neoplasmata enontstekingsziektenin het myocardium is T1-gewogen beeldvorming populairder dan T2-gewogen beeldvorming op het gebied van cardiale MRI. Onlangs is T2-gewogen beeldvorming gebruikt om myocardoedeem te identificeren dat verband houdt met pijn op de borst,acute hartziekten, ofernstig myocardletsel.9–13 Het is echter moeilijk om de aanwezigheid en omvang van myocardoedeem te evalueren vanwege het lage contrast tussen normaal en ziek myocardium, beeldartefacten en het ontbreken van een gevestigde methode om de T2-gewogen beelden te kwantificeren ; daarom zijn enkele kwantitatieve methoden van myocardiale T2 vereist om myocardiaal oedeem of letsels te evalueren. T2-mapping kwantificeert myocardiale T2-waarden en helpt bij het identificeren van myocardoedeem.14,15 Textuuranalyse is een postprocessing-methode om de weefselveranderingen te kwantificeren die in elk medisch beeld worden weerspiegeld. Textuuranalyse levert veel parameters op, zoals scheefheid, entropie en niet-uniformiteit in de grijswaarden, zonder dat er aanvullende reeksen nodig zijn.16–18 De textuuranalyse is toegepast op cardiale T2-gewogen beelden, die diffuse Myocardweefselafwijkingen geassocieerd met hypertrofische cardiomyopathie.16 Deze MRI- en post-processing-instrumenten kunnen waardevol zijn voor het evalueren van myocardziekten in de klinische praktijk. In dit overzicht worden de T2-gewogen cardiale MRI-technieken, cardiale T2-mapping en textuuranalyse, en hun klinische relevantie voor verschillende myocardziekten beschreven. We lieten T2-gewogen beelden zien, T2-mapping of andere beelden verkregen door een 1,5T-imager (Ingenia, Philips Healthcare, Best, Nederland).
Beeldvormingstechnieken gebruikt bij cardiale T2-gewogen MRI
T2-gewogen beeldvorming wordt veel gebruikt voor weefselkarakterisering en identificatie van pathologieën in veel organen, maar hart- en ademhalingsbewegingen, hoge intensiteit van het pericardiale vet en intraventriculair bloed en artefacten in de bloedstroom voorkomen de identificatie van myocardletsel.19 Daarom zijn elektrocardiogram (ECG)-gating en zwartbloedtechniek met behulp van dubbele inversieherstel (IR), chemische verschuivingsonderdrukking of korte inversietijd IR (STIR of drievoudige IR) en het inhouden van de adem vereist voor cardiale T2-gewogen MR beelden met voldoende beeldkwaliteit.19–22 Het inhouden van de adem wordt gebruikt om ademhalingsartefacten te elimineren, en turbo-spin-echo en parallelle beeldvormingstechnieken worden gebruikt om de tijd voor het inhouden van de adem te verkorten.19,22–24 Zwartbloedbeeldvormingstechniek gecombineerd met ECG-poorten verminderen de bloedsignalen, stroomartefacten en hartbewegingen.20 De stagnerende bloedstroom grenzend aan het hypoxie-netische myocardium kan een hoge intensiteit vertonen (figuur 1a), en de veranderingen in de RF-dikte van de IR-puls kunnen de signalen in het hart verminderen. onze ervaring. Spectraal selectieve vetonderdrukking kan een hogere signaal-ruisverhouding opleveren dan drievoudige IR bij T2-gewogen beeldvorming, maar is gevoeliger voor magnetische inhomogeniteit.21 Daarom kunnen beide technieken worden toegepast op basis van de magnetische veldsterkte , gebruikte MRI-beelden en opvulmethoden om vetsignalen van het hartzakje en de borstwand te verminderen. Vetonderdrukking verbetert de identificatie van het dynamische bereik van myocardoedeem.
Kwantitatieve technieken voor het meten van de myocardiale T2-signaalverhouding op T2-gewogen beelden
Het meten van de signaalverhouding tussen het myocardium en de skeletspier is nuttig voor dedetectie van hartspieroedeem geassocieerd met acute myocarditis.10,25 Deze kwantitatieve methode is gemakkelijk en snel in de klinische praktijk. Er is een portaalspoel gebruikt om de signaalintensiteiten van het myocardium en de skeletspier te meten om de geometrische factor of signaalcorrectie te vermijden die gepaard gaat met het gebruik van een meerkanaalsontvangerspoel en bijbehorende parallelle beeldvormingstechnieken. De meerkanaalsspoel wordt echter vaak gebruikt om de beeldkwaliteit en de doorvoer van cardiale MRI-onderzoeken te verbeteren. Skeletmyositis kan in verband worden gebracht met myocarditis.26 Naarmate andere kwantitatieve methoden, waaronder T2-mapping en textuuranalyse, opduiken, is de signaalverhoudingsmeting verouderd.
T2-toewijzing
T2-mapping is een kwantitatieve methode voor het identificeren enhet inschatten van myocardletsel. T2-voorbereide steady-state vrije precessie of multi-echo gradiënt- en spin-echo beeldvormingssequenties worden gebruikt voor het in kaart brengen van T2.27–29 ECG-gating, onderdrukking van vet- en bloedsignalen en snelle data-acquisitietechnieken worden vaak toegepast naar T2-mapping om myocardiale T2-waarden nauwkeurig te meten tijdens één enkele ademhaling.16,27-29 Anders wordt navigator-gating gebruikt om ademhalingsartefacten te minimaliseren.5 De voordelen van T2-mapping ten opzichte van T1-mapping zijn de minder selectie van MRI-sequenties, de verminderde variabiliteit van myocardiale T2-waarden (dwz 45-55 ms) ondanks magnetische veldsterkte, beeldsequenties en leveranciers van MRI-apparatuur, de hoge gevoeligheid voor myocardoedeem en de mogelijkheid tot visuele vergelijking tussen T2-mapping en T2- gewogen beelden.29 Hiermee kunnen we verwijzen naar eerdere rapporten over myocardiale T2-mapping, hoewel het bereik van normale myocardiale T2-waarden in elke instelling moet worden bepaald.30 We zijn ook in staat om de beeldvormingsvlakken van de T2-mapping op de juiste manier te bepalen door te verwijzen naar de T2-gewogen afbeeldingen. Daarentegen worden de myocardiale T1-waarden sterk beïnvloed door de magnetische veldsterkte, en er zijn veel T1-mappingsequenties gerapporteerd.4,30 Er is geen vergelijking gemaakt tussen T1-mapping en niet-contrastversterkte T1-gewogen beelden. Een beperking van het in kaart brengen van T2 is het onvermogen om myocardiale fibrose te kwantificeren, wat een veel voorkomende pathologie is die geassocieerd wordt met verschillende myocardiale ziekten.
Afb. 1 Myocardinfarct. T2-gewogen beeldvorming visualiseert alleen acuut myocardinfarct (a, pijl), terwijl zowel acuut (pijl) als chronisch infarct (pijlpunt) late gadoliniumverbetering laat zien (b). De gestippelde pijl toont het stagnerende stroomartefact naast een chronisch hartinfarct (a).
Textuuranalyse
Textuuranalyse is een kwantitatieve nabewerkingsmethode gebaseerd op statistische analyses.17,18 Het histogram is een bekende kwantitatieve analyse die de grijsniveauwaarde van elke pixel weergeeft. Uit het histogram worden de gemiddelde waarde, variantie, scheefheid en 90% percentiel van een bepaald gebied afgeleid, wat het signaalintensiteitspatroon van het gebied kan karakteriseren dat de overeenkomstige weefsels in het lichaam weerspiegelt. De ruimtelijke variatie en correlatie tussen de grijsniveauwaarde van één pixel en die van zijn buurpixel kan de textuur van weefsels weerspiegelen.17,18 De aangrenzende pixels kunnen in elke richting in de medische beelden worden gedefinieerd. Als veel pixels bijvoorbeeld in een bepaalde richting hetzelfde grijsniveau hebben, kan het interessegebied bestaan uit uniforme biologische weefsels. De mate van grijsniveauveranderingen, willekeur of inhomogeniteit van de pixelverdeling kan worden berekend, en deze textuurkenmerken kunnen de degeneratie, necrose en vermenging van verschillende weefsels in de pathologie weerspiegelen. Als zodanig biedt textuuranalyse een verscheidenheid aan parameters, zoals entropie en niet-uniformiteit op grijswaardenniveau, en kan worden toegepast op elke beeldvormingsmodaliteit, sequentie en pathologie (figuur 2).17,18,31,32 Textuuranalyse is al gebruikt op het gebied van cardiale MRI, resulterend in de identificatie van veranderingen in het myocardweefsel.16,31,32 Een combinatie van T2-mapping en textuuranalyse is ook uitgevoerd om myocarditis te evalueren die acute symptomen vertoont.33 In dit geval wordt textuur analyse wordt toegepast op het grijsniveau dat de myocardiale T2-waarden weerspiegelt. De voordelen van textuuranalyse zijn de overvloedige parameters, het gebrek aan noodzaak voor aanvullende beeldsequenties, wat retrospectieve analyse van de eerdere beeldreeksen mogelijk maakt, en het bestaan van open-access software.17,18 Er kleeft mogelijk een nadeel aan textuuranalyse : te veel parameters zijn moeilijk te gebruiken in klinische routines en kunnen de kwantitatieve gegevens overbelasten. We moeten dus verschillende parameters selecteren uit meer dan 200 parameters die door textuuranalyse met kunstmatige intelligentie of empirisch worden verkregen.32 Het is ook moeilijk om pathologische veranderingen van het myocardium te bepalen die consistent zijn met abnormale variabelen die door de textuuranalyse worden verkregen.
Klinische toepassing en relevantie van kwantitatief myocard T2-myocardinfarct
T2-gewogen cardiale MRI is nuttig om onderscheid te maken tussen acuut en chronisch myocardinfarct vanwege het potentieel ervan om "acuut" myocardletsel en myocardoedeem te identificeren (Fig. 1).9 De discrepantie tussen T2- gewogen en LGE-beeldvorming geeft het risicogebied aan dat door interventie kan worden gered, hoewel er enkele controverses bestaan over het vermogen van cardiale MRI om het risicogebied te identificeren.34 Bovendien kan myocardoedeem bij een acuut myocardinfarct duiden op een slechte prognose voor patiënten zelfs zonder myocardlittekens.35 T2-mapping en textuuranalyse zijn gebruikt om acuut myocardinfarct te identificeren en onderscheid te maken tussen acuut en chronisch infarct (Fig. 3).31,36 Deze technieken bieden kwantitatieve en nauwkeurige identificatie van het myocardoedeem geassocieerd met coronaire hartziekten (Fig. 4).
