Медицинская литература. Новинки

 

 

 

 

 

 

Магнитно-резонансная томография с отсроченным контрастированием при фибрилляции предсердий: первые достижения и перспективы

Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf

В статье рассмотрены возможности неинвазивной оценки фиброза левого предсердия при фибрилляции предсердий при помощи магнитно-резонансной томографии (МРТ) с отсроченным контрастированием и первый опыт применения этой технологии в клинической практике. В ряде проспективных исследований показано, что выраженность поражения предсердного миокарда может влиять на клиническое течение аритмии и результаты ее лечения. Ряд отечественных и европейских экспертов-морфологов и специалистов МРТ в совместном консенсусе предлагают ввести термин “фиброзная кардиомиопатия предсердий”, отражающий структурно-функциональную патологию предсердий, имеющую клиническую значимость при фибрилляции предсердий. Эти данные обосновывают потребность в неинвазивном обследовании широкого круга кардиологических пациентов с целью оценки структуры предсердного миокарда. Совершенствование технологии МРТ сердца с контрастированием позволяет визуализировать тонкий предсердный миокард как у пациентов с впервые выявленной мерцательной аритмией, так и у лиц, перенесших интервенционные вмешательства. В настоящее время есть все основания полагать, что МРТ-данные о структуре предсердий при фибрилляции предсердий в ближайшей перспективе обеспечат совершенствование тактики ведения таких пациентов.

Ключевые слова:
фибрилляция предсердий, структурное ремоделирование, артериальная гипертензия, фиброз левого предсердия, магнитно-резонансная томография сердца с отсроченным контрастированием, моделирование сердца, atrial fibrillation, hypertension, structural remodeling, left atrial fibrosis, late gadolinium enhancement magnetic resonance imaging, heart modeling

Литература:
1.Akoum N., Daccarett M., McGann C., Segerson N., Vergara G., Kuppahally S., Badger T., Burgon N., Haslam T., Kholmovski E., Macleod R., Marrouche N. Atrial fibrosis helps select the appropriate patient and strategy in catheter ablation of atrial fibrillation: a DE-MRI guided approach. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2011; 22 (1): 16-22. DOI:10.1111/j.1540-8167.2010.01876.x.
2.Akcakaya M., Rayatzadeh H., Basha T.A., Hong S.N., Chan R.H., Kissinger K.V., Hauser T.H., Josephson M.E., Manning W.J., Nezafat R. Accelerated late gadolinium enhancement cardiac MR imaging with isotropic spatial resolution using compressed sensing: initial experience. Radiology. 2012; 264 (3): 691-699. DOI:10.1148/radiol.12112489.
3.Flett A.S., Hasleton J., Cook C., Hausenloy D., Quarta G., Ariti C., Muthurangu V., Moon J.C. Evaluation of techniques for the quantification of myocardial scar of differing etiology using cardiac magnetic resonance. JACC Cardiovasc. Imaging. 2011; 4 (2): 150-156. DOI:10.1016/j.jcmg.2010.11.015.
4.Kim R.J., Albert T.S., Wible J.H., Elliott M.D., Allen J.C., Lee J.C., Parker M., Napoli A., Judd R.M. Performance of delayed-enhancement magnetic resonance imaging with gadoversetamide contrast for the detection and assessment of myocardial infarction: an international, multicenter, double-blinded, randomized trial. Circulation. 2008; 117 (5): 629-637. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.107.723262.
5.Morillo C.A., Klein G.J., Jones D.L., Guiraudon C.M. Chronic rapid atrial pacing. Structural, functional, and electrophysiological characteristics of a new model of sustained atrial fibrillation. Circulation. 1995; 91 (5): 1588-1595.
6.Frustaci A., Chimenti C., Bellocci F., Morgante E., Russo M.A., Maseri A. Histological substrate of atrial biopsies in patients with lone atrial fibrillation. Circulation. 1997; 96 (4): 1180-1184.
7.Aparina O.P., Chikhireva L.N., Mironova N.A., Mironova E.S., Bakalov S.A. [Role of atrial structural and functional changes in the development and progression of atrial fibrillation]. Ter. Arkh. 2014; 86 (1): 71-77.
8.Kottkamp H. Human atrial fibrillation substrate: towards a specific fibrotic atrial cardiomyopathy. Eur. Heart J. 2013; 34 (35): 2731-2738. DOI:10.1093/eurheartj/eht194.
9.Goette A., Kalman J.M., Aguinaga L., Akar J., Cabrera J.A., Chen S.A., Chugh S.S., Corradi D., A D.A., Dobrev D., Fenelon G., Gonzalez M., Hatem S.N., Helm R., Hindricks G., Ho S.Y., Hoit B., Jalife J., Kim Y.H., Lip G.Y., Ma C.S., Marcus G.M., Murray K., Nogami A., Sanders P., Uribe W., Van Wagoner D.R., Nattel S. EHRA/HRS/APHRS/SOLAECE expert consensus on Atrial cardiomyopathies: Definition, characterisation, and clinical implication. J. Arrhythm. 2016; 32 (4): 247-278. DOI:10.1016/j.joa.2016.05.002.
10.Oakes R.S., Badger T.J., Kholmovski E.G., Akoum N., Burgon N.S., Fish E.N., Blauer J.J., Rao S.N., DiBella E.V., Segerson N.M., Daccarett M., Windfelder J., McGann C.J., Parker D., MacLeod R.S., Marrouche N.F. Detection and quantification of left atrial structural remodeling with delayed-enhancement magnetic resonance imaging in patients with atrial fibrillation. Circulation. 2009; 119 (13): 1758-1767. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.108.811877.
11.Karim R., Housden R.J., Balasubramaniam M., Chen Z., Perry D., Uddin A., Al-Beyatti Y., Palkhi E., Acheampong P., Obom S., Hennemuth A., Lu Y., Bai W., Shi W., Gao Y., Peitgen H.O., Radau P., Razavi R., Tannenbaum A., Rueckert D., Cates J., Schaeffter T., Peters D., MacLeod R., Rhode K. Evaluation of current algorithms for segmentation of scar tissue from late gadolinium enhancement cardiovascular magnetic resonance of the left atrium: an open-access grand challenge. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2013; 15: 105. DOI: 10.1186/1532-429X-15-105.
12.Peters D.C., Wylie J.V., Hauser T.H., Kissinger K.V., Botnar R.M., Essebag V., Josephson M.E., Manning W.J. Detection of pulmonary vein and left atrial scar after catheter ablation with three-dimensional navigator-gated delayed enhancement MR imaging: initial experience. Radiology. 2007; 243 (3): 690-695. DOI:10.1148/radiol.2433060417.
13.Badger T.J., Oakes R.S., Daccarett M., Burgon N.S., Akoum N., Fish E.N., Blauer J.J., Rao S.N., Adjei-Poku Y., Kholmovski E.G., Vijayakumar S., Di Bella E.V., MacLeod R.S., Marrouche N.F. Temporal left atrial lesion formation after ablation of atrial fibrillation. Heart Rhythm. 2009; 6 (2): 161-168. DOI:10.1016/j.hrthm.2008.10.042.
14.Taclas J.E., Nezafat R., Wylie J.V., Josephson M.E., Hsing J., Manning W.J., Peters D.C. Relationship between intended sites of RF ablation and post-procedural scar in AF patients, using late gadolinium enhancement cardiovascular magnetic resonance. Heart Rhythm. 2010; 7 (4): 489-496. DOI:10.1016/j.hrthm.2009.12.007.
15.Arujuna A., Karim R., Caulfield D., Knowles B., Rhode K., Schaeffter T., Kato B., Rinaldi C.A., Cooklin M., Razavi R., O''Neill M.D., Gill J. Acute pulmonary vein isolation is achieved by a combination of reversible and irreversible atrial injury after catheter ablation: evidence from magnetic resonance imaging. Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2012; 5 (4): 691-700. DOI:10.1161/CIRCEP.111.966523.
16.McGann C., Kholmovski E., Blauer J., Vijayakumar S., Haslam T., Cates J., DiBella E., Burgon N., Wilson B., Alexander A., Prastawa M., Daccarett M., Vergara G., Akoum N., Parker D., MacLeod R., Marrouche N. Dark regions of no-reflow on late gadolinium enhancement magnetic resonance imaging result in scar formation after atrial fibrillation ablation. J. Am. Coll. Cardiol. 2011; 58 (2): 177-185. DOI:10.1016/j.jacc.2011.04.008.
17.Peters D.C., Wylie J.V., Hauser T.H., Nezafat R., Han Y., Woo J.J., Taclas J., Kissinger K.V., Goddu B., Josephson M.E., Manning W.J. Recurrence of atrial fibrillation correlates with the extent of post-procedural late gadolinium enhancement: a pilot study. JACC Cardiovasc. Imaging. 2009; 2 (3): 308-316. DOI:10.1016/j.jcmg.2008.10.016.
18.Karim R.A.A., Brazier A. Automatic Segmentation of Left Atrial Scar from Delayed-Enhancement Magnetic Resonance Imaging. In: D.N. Metaxas and L. Axel (eds). FIMH Berlin Heidelberg Springer-Verlag, 2011: 63-70.
19.Mahrholdt H., Wagner A., Judd R.M., Sechtem U., Kim R.J. Delayed enhancement cardiovascular magnetic resonance assessment of non-ischaemic cardiomyopathies. Eur. Heart J. 2005; 26 (15): 1461-1474. DOI:10.1093/eurheartj/ehi258.
20.Marrouche N.F., Wilber D., Hindricks G., Jais P., Akoum N., Marchlinski F., Kholmovski E., Burgon N., Hu N., Mont L., Deneke T., Duytschaever M., Neumann T., Mansour M., Mahnkopf C., Herweg B., Daoud E., Wissner E., Bansmann P., Brachmann J. Association of atrial tissue fibrosis identified by delayed enhancement MRI and atrial fibrillation catheter ablation: the DECAAF study. JAMA. 2014; 311 (5): 498-506. DOI:10.1001/jama.2014.3.
21.S. Kim Suvarna. General Considerations and Anatomy. In: S. Kim Suvarna. Cardiac Pathology. A guide to current practice. Springer, 2013.
22.McGann C.J. S.F., Patel A. Left atrial structural remodeling on LGE MRI correlates with histology. New York, 2012; 3 (59.13 ): E1236.
23.McGann C., Akoum N., Patel A., Kholmovski E., Revelo P., Damal K., Wilson B., Cates J., Harrison A., Ranjan R., Burgon N.S., Greene T., Kim D., Dibella E.V., Parker D., Macleod R.S., Marrouche N.F. Atrial fibrillation ablation outcome is predicted by left atrial remodeling on MRI. Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2014; 7 (1): 23-30. DOI:10.1161/CIRCEP.113.000689.
24.Апарина О.П., Стукалова О.В., Пархоменко Д.В., Миронова Н.А., Буторова Е.А., Болотова М.Н., Макеев М.И., Терновой С.К., Голицын С.П. Характеристика структуры миокарда левого предсердия у больных мерцательной аритмией и здоровых добровольцев по данным магнитно-резонансной томографии с отсроченным контрастированием. Вестник аритмологии. 2014; 77: 5-12.
25.Пат. RU 2576816 Российская Федерация, МПК A61B5/055 (2006.01), A61K 49/06 (2006.01). Способ определения контуров миокарда левого предсердия на МР-изображениях с использованием мультипланарных реконструкций/ Авторы: Стукалова О.В., Апарина О.П., Пархоменко Д.В., Миронова Н.А., Терновой С.К., Голицын С.П.заявитель и патентообладатель ФГБУ “РКНПК” МЗ РФ. № 2015107013/14(011264), заявл.02.03.2015, опубл. 10.03.2016.
26.Spragg D.D., Khurram I., Zimmerman S.L., Yarmohammadi H., Barcelon B., Needleman M., Edwards D., Marine J.E., Calkins H., Nazarian S. Initial experience with magnetic resonance imaging of atrial scar and coregistration with electroanatomic voltage mapping during atrial fibrillation: success and limitations. Heart Rhythm. 2012; 9 (12): 2003-2009, DOI:10.1016/j.hrthm.2012.08.039.
27.Malcolme-Lawes L.C., Juli C., Karim R., Bai W., Quest R., Lim P.B., Jamil-Copley S., Kojodjojo P., Ariff B., Davies D.W., Rueckert D., Francis D.P., Hunter R., Jones D., Boubertakh R., Petersen S.E., Schilling R., Kanagaratnam P., Peters N.S. Automated analysis of atrial late gadolinium enhancement imaging that correlates with endocardial voltage and clinical outcomes: a 2-center study. Heart Rhythm. 2013; 10 (8): 1184-1191.DOI:10.1016/j.hrthm.2013.04.030.
28.Пат. 2549825 Российская Федерация, МПК A61B 5/055. Способ оценки структурных изменений миокарда предсердий у больных с нарушениями ритма сердца / Авторы: Стукалова О.В., Апарина О.П., Пархоменко Д.В., Миронова Н.А., Терновой С.К., Голицын С.П. Заявитель и патентообладатель ФГБУ “РКНПК” МЗ РФ. №2014105347/14, заявл. 14.02.2014, опубл. 27.04.2015. Бюл. № 12, 8 с.
29.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013661886. LGE Heart Analyzer. Заявители и правообладатели: Пархоменко Д.В., Апарина О.П., Стукалова О.В. Реестр программ для ЭВМ РФ 18.12.2013.
30.Mahnkopf C., Badger T.J., Burgon N.S., Daccarett M., Haslam T.S., Badger C.T., McGann C.J., Akoum N., Kholmovski E., Macleod R.S., Marrouche N.F. Evaluation of the left atrial substrate in patients with lone atrial fibrillation using delayed-enhanced MRI: implications for disease progression and response to catheter ablation. Heart Rhythm. 2010; 7 (10):1475-1481. DOI:10.1016/j.hrthm.2010.06.030.
31.Стукалова О.В., Апарина О.П., Пархоменко Д.В., Терновой С.К. Оценка структурных изменений левого предсердия у больных мерцательной аритмией методом магнитно-резонансной томографии с отсроченным контрастированием. Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2014; 4 (4): 8.
32.Kuppahally S.S., Akoum N., Burgon N.S., Badger T.J., Kholmovski E.G., Vijayakumar S., Rao S.N., Blauer J., Fish E.N., Dibella E.V., Macleod R.S., McGann C., Litwin S.E., Marrouche N.F. 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. Circ. Cardiovasc. Imaging. 2010; 3 (3): 231-239. DOI:10.1161/CIRCIMAGING.109.865683.
33.Стукалова О.В., Апарина О.П., Миронова Н.А., Голицын С.П. Фиброз миокарда левого предсердия по данным магнитно-резонансой томографии с отсроченным контрастированием у больных фибрилляцией предсердий. Альманах клинической медицины. 2015; 43: 9.
34.Akoum N., Fernandez G., Wilson B., McGann C., Kholmovski E., Marrouche N. Association of atrial fibrosis quantified using LGE-MRI with atrial appendage thrombus and spontaneous contrast on transesophageal echocardiography in patients with atrial fibrillation. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2013; 24 (10): 1104-1109. DOI: 10.1111/jce.12199.
35.Akkaya M., Higuchi K., Koopmann M., Damal K., Burgon N.S., Kholmovski E., McGann C., Marrouche N. Higher degree of left atrial structural remodeling in patients with atrial fibrillation and left ventricular systolic dysfunction. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2013; 24 (5): 485-491. DOI:10.1111/jce.12090.
36.Akkaya M., Marrouche N., Higuchi K., Koopmann M., Damal K., Kholmovski E., McGann C. The degree of left atrial structural remodeling impacts left ventricular ejection fraction in patients with atrial fibrillation. Turk. Kardiyol. Dern. Ars. 2014; 42 (1): 11-19. DOI: 10.5543/tkda.2014.20726.
37.Cochet H., Mouries A., Nivet H., Sacher F., Derval N., Denis A., Merle M., Relan J., Hocini M., Haissaguerre M., Laurent F., Montaudon M., Jais P. Age, atrial fibrillation, and structural heart disease are the main determinants of left atrial fibrosis detected by delayed-enhanced magnetic resonance imaging in a general cardiology population. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2015; 26 (5): 484-492. DOI:10.1111/jce.12651.
38.Akoum N., Wilber D., Hindricks G., Jais P., Cates J., Marchlinski F., Kholmovski E., Burgon N., Hu N., Mont L., Deneke T., Duytschaever M., Neumann T., Mansour M., Mahnkopf C., Hutchinson M., Herweg B., Daoud E., Wissner E., Brachmann J., Marrouche N.F. MRI Assessment of Ablation-Induced Scarring in Atrial Fibrillation: Analysis from the DECAAF Study. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2015; 26 (5): 473-480. DOI:10.1111/jce.12650.
39.Апарина О.П. Особенности структурного ремоделирования предсердий у пациентов с мерцательной аритмией: Автореф. дисс. канд. мед. наук. М. 2015. 22 с.
40.Di Martino E.S., Bellini C., Schwartzman D.S. In vivo porcine left atrial wall stress: Computational model. J. Biomech. 2011; 44 (15): 2589-2594. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2011.08.023.
41.Hunter R.J., Liu Y., Lu Y., Wang W., Schilling R.J. Left atrial wall stress distribution and its relationship to electrophysiologic remodeling in persistent atrial fibrillation. Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2012; 5 (2): 351-360. DOI:10.1161/CIRCEP.111.965541.

Magnetic Resonance Imaging with Delayed Contrast Enhancement in Atrial Fibrillation: First Advances and Perspectives

Current paper reviews new opportunities in none invasive evaluation of the left atrial fibrosis in atrial fibrillation using late gadolinium enhancement magnetic resonance imaging. The first use of this technology in clinical practice is discussed. In a group of prospective studies it has been shown that structural atrial remodeling can influence the clinical course of atrial fibrillation and the efficiency of arrhythmia treatment. Several groups of national and European experts in morphology and MRI studies in a consensus suggest introduction of a new term fibrous atrial cardiomyopathy or fibrous cardiomyopathy of atrii, representing the structural and functional pathology of atrii, of clinical value in atrial fibrillation. These data make evidence for possibly wide noninvasive MRI studies of cardiovascular out-patients in order to make obvious the structure of atrial myocardium and atrial anatomy as a whole. Progress in MRI technologies of heart studies provides the possibility of imaging of thin atrial myocardium both in patients with primarily documented atrial fibrillation and in persons after interventional treatment of the arrhythmia. There are reasons to expect that LGE MRI data regarding atrial structure in atrial fibrillation are in a position to provide in a nearest future the improvement of management of such patients.

Keywords:
фибрилляция предсердий, структурное ремоделирование, артериальная гипертензия, фиброз левого предсердия, магнитно-резонансная томография сердца с отсроченным контрастированием, моделирование сердца, atrial fibrillation, hypertension, structural remodeling, left atrial fibrosis, late gadolinium enhancement magnetic resonance imaging, heart modeling