dc.contributor.author
Faragli, Alessandro
dc.date.accessioned
2023-06-23T12:13:47Z
dc.date.available
2023-06-23T12:13:47Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/39146
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-38863
dc.description.abstract
Background: Left ventricular (LV) strain imaging is a validated imaging technique able to quantify myocardial function. While the assessment of LV strain is an established clinical routine in echocardiography, cardiovascular magnetic resonance (CMR) LV strain analysis is, instead, a newly emerging method. In specific, CMR feature tracking (CMR-FT) is a promising tracking technique for tissue developed for evaluating myocardial movement and deformation. However, to what extent CMR-FT LV systolic strain reflects the LV mechanical function of the heart still needs to be fully understood. For this reason, the aim of our study was to compare the non-invasive CMR-FT LV strain against invasive hemodynamic parameters representative of the mechanical function of the heart. This includes the cardiac index (CI), cardiac power output (CPO) and end-systolic elastance (Ees), and the data was compared by analyzing them at different inotropic states (hypercontractility and hypocontractility).
Methods: Ten healthy Landrace pigs were instrumented, intubated, mechanically ventilated, and transported to the 3-Tesla MRI facility. After baseline measurements (BL), two steps were performed: I) dobutamine-induced hyper-contractility (Dob) and II) verapamil-induced hypocontractility (Ver). At each step, MRI images were acquired at short axis (SAX), 2Ch, 3Ch and 4Ch views. The software MEDIS was utilized to assess the LV mechanical parameters such as global longitudinal strain (GLS), global circumferential strain (GCS) and global radial strain (GRS). Additionally, we calculated the sample size required for the detection of a relative change in baseline strain.
Results: Dob demonstrated a noteworthy increased heart rate, CI, CPO and Ees, while Ver decreased them. GLS, GCS and GRS accordingly increased (in absolute value) during Dob infusion, while GLS and GCS decreased (in absolute value) during Ver. Linear regression analysis demonstrated a moderate correlation between GLS, GCS and LV hemodynamic parameters, while GRS correlated poorly. The correlations were significantly improved by indexing global strain parameters for indirect afterload measures such as mean aortic pressure or wall stress.
Conclusions: Global longitudinal and circumferential strain moderately correlate with LV invasive parameters such as cardiac power output, cardiac index and end-systolic elastance under various inotropic states. Indexing strain parameters for indirect afterload measures greatly improves this correlation. CMR FT LV strain imaging may be a useful tool in the clinical routine to characterize the LV hemodynamics in patients experiencing different degrees of LV dysfunction.
en
dc.description.abstract
Hintergrund: Die Bildgebung bei linksventrikulärer (LV) Strain ist eine validierte
Bildgebungstechnik, die in der Lage ist, die myokardiale Funktion zu quantifizieren. Während
die echokardiographische Beurteilung des LV-Strain eine etablierte klinische Routine ist, ist
die Analyse des LV-Strain mittels kardiovaskulärer Magnetresonanz (CMR) stattdessen eine
neu aufkommende Methode. Im Besonderen ist die CMR-Feature Tracking (CMR-FT) eine
vielversprechende Gewebeverfolgungstechnik, die für die Beurteilung der myokardialen
Bewegung und Deformation entwickelt wurde. Inwieweit der systolische LV-Strain der CMR FT die mechanische Funktion des Herzens widerspiegelt, muss jedoch noch vollständig
verstanden werden. Aus diesem Grund war es das Ziel unserer Studie, die nicht-invasive
CMR-FT LV-Strain mit invasiven hämodynamischen Parametern zu vergleichen, die für die
mechanische Funktion des Herzens repräsentativ sind, wie z.B. Herzindex (CI), Herzleistung
(CPO) und end-systolische Elastanz (Ees), indem sie bei verschiedenen inotropen
Zuständen analysiert wurden.
Methoden: Zehn gesunde Landrace-Schweine wurden intubiert, mechanisch beatmet und in
die 3-Tesla-MRT-Einrichtung transportiert. Nach den Basislinienmessungen (BL) wurden
zwei Schritte durchgeführt: I) dobutamininduzierte Hyperkontraktilität (Dob) und II)
verapamilinduzierte Hypokontraktilität (Ver). In jedem Schritt wurden MRT-Bilder in
Kurzachsen- (SAX), 2Ch, 3Ch und 4Ch-Ansicht aufgenommen. Die Software MEDIS wurde
zur Beurteilung der globalen Längs- (GLS), Zirkumferentiell- (GCS) und Radial Strain (GRS)
verwendet. Die zum Nachweis einer relativen Änderung der BL-Strain erforderliche
Probengröße wurde berechnet.
Ergebnisse: Dob erhöhte signifikant die Herzfrequenz, CI, CPO und Ees, während Ver sie verringerte. GLS, GCS und GRS stiegen dementsprechend (im absoluten Wert) während
der Dob-Infusion an, während GLS und GCS (im absoluten Wert) während der Ver
abnahmen. Die lineare Regressionsanalyse zeigte eine mäßige Korrelation zwischen GLS,
GCS und den hämodynamischen LV-Parametern, während GRS schlecht korrelierte. Die
Indizierung globaler Strain Parameter für indirekte Messungen der Nachlast, wie z.B.
mittlerer Aortendruck oder Wandspannung, verbesserte diese Korrelationen signifikant.
Schlussfolgerungen: Die globale Längs- und Zirkumferentiell Strain korreliert mäßig mit LV invasiven Parametern wie der kardialen Leistung, dem kardialen Index und der end systolischen Elastanz unter verschiedenen inotropen Zuständen. Die Indexierung von Strain
Parametern für indirekte Messungen der Nachlast verbessert diese Korrelation erheblich.
Die CMR-FT-LV-Strain kann in der klinischen Routine ein nützliches Instrument zur
Charakterisierung der LV-Hämodynamik bei Patienten mit unterschiedlichem Grad der LV Dysfunktion sein.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
cardiovascular magnetic resonance
en
dc.subject
feature tracking
en
dc.subject
left ventricular strain
en
dc.subject
contractile function
en
dc.subject
porcine model
en
dc.subject
translational studies
en
dc.subject
hemodynamics
en
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Left ventricular strain analysis with cardiovascular magnetic resonance feature tracking (CMR-FT)
dc.contributor.gender
male
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2023-06-25
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-refubium-39146-3
dc.title.subtitle
a study in Landrace pigs
dc.title.translated
Analyse der linksventrikulären Strain mittels kardiovaskulärer Magnetresonanztomographie (CMR-FT): eine Studie an Landrassenschweinen
ger
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access
dcterms.accessRights.proquest
accept