Quantifizierung der kardialen Wandbewegung unter Dobutamin-Stress bei herzgesunden Probanden mittels kardiovaskulärer Magnetresonanztomographie : Feature Tracking versus Tagging

Abstract

Verschiedene Methoden im Bereich der kardialen Magnetresonanztomographie (CMR) eröffneten in den letzten Jahren die Möglichkeit mit Strain-Analysen (= Analyse der kardialen Verformung) die kardiale Kontraktion quantitativ zu messen. Die Analyse getaggter Bilder mittels HARP (HARmonic Phase) ist darunter das heute am häufigsten verwendete und in vielen Studien validierte Verfahren. Als vielversprechende neue CMR-Methode steht Feature Tracking zur Verfügung, das eine schnellere und einfachere Analyse verspricht. Da sich Stressuntersuchungen im Rahmen der CMR als hilfreiches Instrument in der Diagnostik von Wandbewegungsstörungen herausgestellt haben, es bislang aber keine validierten Daten aus Tagging- oder Feature Tracking-Studien unter Belastung gibt, war es Ziel dieser Studie für herzgesunde Probanden Referenzwerte für die kardiale Wandbewegung in Ruhe und unter Dobutamin-Stress zu erheben. 40 herzgesunde Probanden erhielten hierzu stufenweise Dobutamin und gegebenenfalls Atropin bis zum Erreichen einer submaximalen Herzfrequenz. Die CMR-Bildgebung fand in Ruhe, bei mittlerer und maximaler Belastung statt. Erhoben wurden mit beiden Verfahren die Parameter peak cc Strain (cc=circumferentiell), peak cc Strain Rate und Time to peak cc Strain sowie zusätzlich mit Feature Tracking die Größen peak cc Displacement und peak cc Velocity für den globalen linken Ventrikel. Auf Basis einer regionalen Wandewegungsanalyse erfolgte darüber hinaus die Heterogenitätsanalyse der kardialen Kontraktion. Definiert wurden als Parameter Strain-gebundener Heterogenität die Varianz peak cc Strain und die mittlere Varianz cc Strain sowie für die zeitliche Heterogenität die Varianz Time to peak Strain, das Delay Time to peak Strain und der Quotient Delay Time to peak Strain / Herzzyklusdauer. Sowohl mit Tagging als auch mit Feature Tracking war eine Analyse der kardialen Verformung unter Stress möglich. Jedoch konnte nur mit Feature Tracking eine signifikante Zunahme des mean peak cc Strains (-19,56 ± 2,17 % vs. -24,87 ± 1,67 %; p < 0,0001) und der mean peak cc Strain Rate (-184,33 ± 43,06 %/s; -614,46 ± 137,15 %/s, p < 0,0001) unter Stress nachgewiesen werden. Die mean Time to peak cc Strain verkürzte sich unabhängig von der Messmethode signifikant über die einzelnen Belastungsstufen. Die Bland Altman Analyse zeigte, dass Tagging und Feature Tracking für die cc Verformung vergleichbare Werte liefern. Allerdings überschätzte Feature Tracking die Werte im Vergleich zum Tagging systematisch. Dieser systematische Fehler nahm für den cc Strain und die cc Strain Rate unter Belastung zu. Anhand der regionalen Wandbewegungsanalyse konnte ferner belegt werden, dass die myokardiale Kontraktion im gesunden Herzen auch in Ruhe nicht homogen abläuft, sondern ein heterogenes Kontraktionsmuster aufweist und dass diese Heterogenität unter Belastung zunimmt. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass es anhand von Tagging und Feature Tracking möglich ist die kardiale Wandbewegung und deren Heterogenität unter Dobutamin-Stress zu quantifizieren. Inwiefern sich die vorgestellten Parameter dazu eignen zwischen physiologischen und pathologischen Zuständen zu differenzieren, müssen weitere Studien zeigen.