Возможности определения интрамиокардиального фиброза на основе расчета объема внеклеточного пространства с помощью двухэнергетической компьютерной томографии

Мершина Е. А.; Филатова Д. А.; Лисицкая М. В.; Рыжкова Е. В.; Мясников Р. П.; Синицын В. Е.

Статья

Возможности определения интрамиокардиального фиброза на основе расчета объема внеклеточного пространства с помощью двухэнергетической компьютерной томографии

Мершина Е. А.,

Филатова Д. А.,

Лисицкая М. В.,

Рыжкова Е. В.,

Мясников Р. П.,

Синицын В. Е.

2023

https://doi.org/10.20996/1819-6446-2023-2982

Увеличение объема внеклеточного пространства (extracellular volume, ECV) миокарда левого желудочка (ЛЖ) является важным показателем морфологии ЛЖ и рассматривается как синоним фиброза миокарда, а также как достоверный маркер повреждения миокарда и нарушения сердечной функции. Точные методы выявления и оценки фиброза миокарда очень важны для клинической практики. В настоящее время стандартом визуализации миокардиального фиброза является магнитно-резонансная томография (МРТ) сердца с контрастированием в режиме отсроченного гадолиниевого усиления или с применением технологии Т1-картирования (что возможно без введения контрастного препарата), однако у этих методик есть ограничения. Избежать их позволяет применение двухэнергетической компьютерной томографии (ДЭКТ), позволяющей идентифицировать миокардиальный фиброз, в том числе мелкоочаговый, двумя различными способами (методика субтракции и методика определения плотности йода). Проведенный авторами анализ показал хорошую сопоставимость результатов МРТ и ДЭКТ в определении ECV у пациентов с различными заболеваниями сердца как ишемической, так и неишемической природы, в том числе кардиомиопатиями, аортальным стенозом, легочной гипертензией, саркоидозом, амилоидозом. Кроме того, применение методики ДЭКТ для определения наличия миокардиального фиброза возможно и при подозрении на воспалительное поражение сердца. Помимо оценки эффективности ДЭКТ по сравнению с МРТ, были проанализированы различные протоколы сканирования, поскольку единого мнения по поводу оптимального режима введения контрастного препарата в настоящее время не существует. Также отдельно рассмотрен вопрос о лучевой нагрузке в современных ДЭКТ-сканерах. Авторами было показано, что ДЭКТ является важным инструментом для определения ECV, что представляет интерес для клинической практики.

Мершина Е. А., Филатова Д. А., Лисицкая М. В., Рыжкова Е. В., Мясников Р. П., Синицын В. Е. Возможности определения интрамиокардиального фиброза на основе расчета объема внеклеточного пространства с помощью двухэнергетической компьютерной томографии. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2023;19(6):565-571. https://doi.org/10.20996/1819-6446-2023-2982

Цитирование

Список литературы

1. Mewton N, Liu CY, Croisille P, et al. Assessment of Myocardial Fibrosis With Cardiovascular Magnetic Resonance. J Am Coll Cardiol. 2011;57(8):891-903. DOI:10.1016/j.jacc.2010.11.013.

2. Shao J, Jiang JS, Wang XY, et al. Measurement of myocardial extracellular volume using cardiac dual-energy computed tomography in patients with ischaemic cardiomyopathy: a comparison of different methods. Int J Cardiovasc Imaging. 2022;38:1591-1600. DOI:10.1007/s10554-022-02532-z.

3. González A, Schelbert EB, Díez J, Butler J. Myocardial Interstitial Fibrosis in Heart Failure: Biological and Translational Perspectives. J Am Coll Cardiol. 2018;71(15):1696-706. DOI:10.1016/j.jacc.2018.02.021.

4. Sinitsyn VE, Mershina EA, Larina OM. The possibilities of magnetic resonance imaging in the diagnosis of cardiomyopathies. Clinical and experimental surgery. 2014;(1):54-63 (In Russ.) [Синицын В.Е., Мершина Е.А., Ларина О.М. Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике кардиомиопатий. Клиническая и экспериментальная хирургия. 2014;(1):54-63].

5. Mershina EA, Sinitsyn VE, Larina OM. Cardiac magnetic resonance imaging in the diagnosis of hypertrophic cardiomyopathy and risk stratification of sudden cardiac death. Clinical and experimental surgery. 2019;7(3):70-8 (In Russ.) [Мершина Е.А., Синицын В.Е., Ларина О.М. Магнитно-резонансная томография сердца в диагностике гипертрофической кардиомиопатии и стратификации риска внезапной сердечной смерти. Клиническая и экспериментальная хирургия. 2019;7(3):70-8]. DOI:10.24411/2308-1198-2019-13008.

6. Nathan M, Ying LC, Pierre C, et al. Assessment of Myocardial Fibrosis with Cardiac Magnetic Resonance. J Am Coll Cardiol. 2011;57(8):891-903. DOI:10.1016/j.jacc.2010.11.013.

7. Vogel-Claussen J, Rochitte CE, Wu KC, et al. Delayed enhancement MR imaging: utility in myocardial assessment. Radiogr Rev Publ Radiol Soc N Am Inc. 2006;26(3):795-810. DOI:10.1148/rg.263055047.

8. Messroghli DR, Moon JC, Ferreira VM, et al. Clinical recommendations for cardiovascular magnetic resonance mapping of T1, T2, T2* and extracellular volume: A consensus statement by the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) endorsed by the European Association for Cardiovascular Imaging (EACVI). J Cardiovasc Magn Reson Off J Soc Cardiovasc Magn Reson. 2017;19(1):75. DOI:10.1186/s12968-017-0389-8.

9. Schelbert EB, Testa SM, Meier CG, et al. Myocardial extravascular extracellular volume fraction measurement by gadolinium cardiovascular magnetic resonance in humans: slow infusion versus bolus. J Cardiovasc Magn Reson. 2011;13(1):16. DOI:10.1186/1532-429X-13-16.

10. Schuleri KH, George RT, Lardo AC. Applications of cardiac multidetector CT beyond coronary angiography. Nat Rev Cardiol. 2009;6(11):699-710. DOI:10.1038/nrcardio.2009.172.

11. Danad I, Fayad ZA, Willemink MJ, Min JK. New Applications of Cardiac Computed Tomography: Dual-Energy, Spectral, and Molecular CT Imaging. JACC Cardiovasc Imaging. 2015;8(6):710-23. DOI:10.1016/j.jcmg.2015.03.005.

12. Treibel TA, Bandula S, Fontana M, et al. Extracellular volume quantification by dynamic equilibrium cardiac computed tomography in cardiac amyloidosis. J Cardiovasc Comput Tomogr. 2015;9(6):585-92. DOI:10.1016/j.jcct.2015.07.001.

13. Jablonowski R, Wilson MW, Do L, et al. Multidetector CT measurement of myocardial extracellular volume in acute patchy and contiguous infarction: validation with microscopic measurement. Radiology. 2015;274(2):370-8. DOI:10.1148/radiol.14140131.

14. Emoto T, Oda S, Kidoh M, et al. Myocardial Extracellular Volume Quantification Using Cardiac Computed Tomography: A Comparison of the Dual-energy Iodine Method and the Standard Subtraction Method. Acad Radiol. 2021;28(5):e119-26. DOI:10.1016/j.acra.2020.03.019.

15. Aoki T, Fukumoto Y, Sugimura K, et al. Prognostic impact of myocardial interstitial fibrosis in non-ischemic heart failure. Comparison between preserved and reduced ejection fraction heart failure. Circ J Off J Jpn Circ Soc. 2011;75(11):2605-13. DOI:10.1253/circj.cj-11-0568.

16. Qi RX, Shao J, Jiang JS, et al. Myocardial extracellular volume fraction quantitation using cardiac dual-energy CT with late iodine enhancement in patients with heart failure without coronary artery disease: A single-center prospective study. Eur J Radiol. 2021;140:109743. DOI:10.1016/j.ejrad.2021.109743.

17. Abadia AF, van Assen M, Martin SS, et al. Myocardial extracellular volume fraction to differentiate healthy from cardiomyopathic myocardium using dual-source dual-energy CT. J Cardiovasc Comput Tomogr. 2020;14(2):162-7. DOI:10.1016/j.jcct.2019.09.008.

18. Yamada A, Kitagawa K, Nakamura S, et al. Quantification of extracellular volume fraction by cardiac computed tomography for noninvasive assessment of myocardial fibrosis in hemodialysis patients. Sci Rep. 2020;10(1):15367. DOI:10.1038/s41598-020-72417-5.

19. Si-Mohamed SA, Restier LM, Branchu A, et al. Diagnostic Performance of Extracellular Volume Quantified by Dual-Layer Dual-Energy CT for Detection of Acute Myocarditis. J Clin Med. 2021;10(15):3286. DOI:10.3390/jcm10153286.

20. Aquino GJ, O’Doherty J, Schoepf UJ, et al. Myocardial Characterization with Extracellular Volume Mapping with a First-Generation Photon-counting Detector CT with MRI Reference. Radiology. 2023;307(2):e222030. DOI:10.1148/radiol.222030.

21. Oda S, Emoto T, Nakaura T, et al. Myocardial Late Iodine Enhancement and Extracellular Volume Quantification with Dual-Layer Spectral Detector Dual-Energy Cardiac CT. Radiol Cardiothorac Imaging. 2019;1(1):e180003. DOI:10.1148/ryct.2019180003.

22. Ohta Y, Kishimoto J, Kitao S, et al. Investigation of myocardial extracellular volume fraction in heart failure patients using iodine map with rapid-kV switching dual-energy CT: Segmental comparison with MRI T1 mapping. J Cardiovasc Comput Tomogr. 2020;14(4):349-55. DOI:10.1016/j.jcct.2019.12.032.

23. Kim NY, Im DJ, Youn JC, et al. Synthetic Extracellular Volume Fraction Derived Using Virtual Unenhanced Attenuation of Blood on Contrast-Enhanced Cardiac Dual-Energy CT in Nonischemic Cardiomyopathy. Am J Roentgenol. 2022;218(3):454-61. DOI:10.2214/AJR.21.26654.

24. Lee HJ, Im DJ, Youn JC, et al. Myocardial Extracellular Volume Fraction with Dual-Energy Equilibrium Contrast-enhanced Cardiac CT in Nonischemic Cardiomyopathy: A Prospective Comparison with Cardiac MR Imaging. Radiology. 2016;280(1):49-57. DOI:10.1148/radiol.2016151289.

25. Wang R, Liu X, Schoepf UJ, et al. Extracellular volume quantitation using dual-energy CT in patients with heart failure: Comparison with 3T cardiac MR. Int J Cardiol. 2018;268:236-40. DOI:10.1016/j.ijcard.2018.05.027.

26. Dubourg B, Dacher JN, Durand E, et al. Single-source dual energy CT to assess myocardial extracellular volume fraction in aortic stenosis before transcatheter aortic valve implantation (TAVI). Diagn Interv Imaging. 2021;102(9):561-70. DOI:10.1016/j.diii.2021.03.003.

27. Hayashi H, Oda S, Emoto T, et al. Myocardial extracellular volume quantification by cardiac CT in pulmonary hypertension: Comparison with cardiac MRI. Eur J Radiol. 2022;153:110386. DOI:10.1016/j.ejrad.2022.110386

28. Tavoosi A, Brito JB de O, El Mais H, et al. Dual versus single energy cardiac CT to measure extra cellular volume in cardiac amyloidosis: Correlations with cardiac MRI. Int J Cardiol Heart Vasc. 2023;44:101166. DOI:10.1016/j.ijcha.2022.101166.

29. Bandula S, White SK, Flett AS, et al. Measurement of myocardial extracellular volume fraction by using equilibrium contrast-enhanced CT: validation against histologic findings. Radiology. 2013;269(2):396-403. DOI:10.1148/radiology.13130130.

30. Nacif MS, Kawel N, Lee JJ, et al. Interstitial myocardial fibrosis assessed as extracellular volume fraction with low-radiation-dose cardiac CT. Radiology. 2012;264(3):876-83. DOI:10.1148/radiol.12112458.

31. Ohta Y, Kitao S, Yunaga H, et al. Myocardial Delayed Enhancement CT for the Evaluation of Heart Failure: Comparison to MRI. Radiology. 2018;288(3):682-91. DOI:10.1148/radiol.2018172523.

32. Kurita Y, Kitagawa K, Kurobe Y, et al. Estimation of myocardial extracellular volume fraction with cardiac CT in subjects without clinical coronary artery disease: A feasibility study. J Cardiovasc Comput Tomogr. 2016;10(3):237-41. DOI:10.1016/j.jcct.2016.02.001.

33. Lisitskaya MV, Vershinina OYu, Mershina EA, et al. Determination of extracellular myocardial matrix by dual-energy computed tomography: a systematic review with meta-analysis. Medical Imaging. 2022;26(3):77-86 (In Russ.) [Лисицкая М.В., Вершинина О.Ю., Мершина Е.А., и др. Определение внеклеточного миокардиального матрикса методом двухэнергетической мультиспиральной томографии: систематический обзор с метаанализом. Медицинская Визуализация. 2022;26(3):77-86].

34. Thomas C, Patschan O, Ketelsen D, et al. Dual-energy CT for the characterization of urinary calculi: In vitro and in vivo evaluation of a low dose scanning protocol. Eur Radiol. 2009;19(6):1553-9. DOI:10.1007/s00330-009-1300-2.

35. Yu L, Primak AN, Liu X, McCollough CH. Image quality optimization and evaluation of linearly mixed images in dual-source, dual-energy CT. Med Phys. 2009;36(3):1019-24. DOI:10.1118/1.3077921.

36. Zhang D, Li X, Liu B. Objective characterization of GE discovery CT750 HD scanner: gemstone spectral imaging mode. Med Phys. 2011;38(3):1178-88. DOI:10.1118/1.3551999.

Документы

Источник

Информация

Автор

Мершина Е. А. Медицинский научно-образовательный центр МГУ имени М.В. Ломоносова
Филатова Д. А. Медицинский научно-образовательный центр МГУ имени М.В. Ломоносова
Лисицкая М. В. Медицинский научно-образовательный центр МГУ имени М.В. Ломоносова
Рыжкова Е. В. Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины, МГУ имени М.В. Ломоносова
Мясников Р. П. Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины
Синицын В. Е. Медицинский научно-образовательный центр МГУ имени М.В. Ломоносова

Название журнала

Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии

Ключевые слова

Статья

Похожие публикации

Документы

Источник

Информация