Myokardiale Funktions- und Gewebeanalyse zur Detektion einer kardialen Beteiligung bei Post-COVID-19 Syndrom mittels kardiovaskulärer Magnetresonanztomographie

Abstract

Die kardiovaskuläre Magnetresonanztomographie (Kardio-MRT) ermöglicht als bildgebendes Verfahren, eine nicht-invasive Funktions- und Gewebeanalyse des Myokards. Durch eine Vielzahl an Sequenzen hat die Kardio-MRT einen hohen Stellenwert in der kardialen Diagnostik, so auch bei inflammatorischen Kardiomyopathien. Bei der Coronaviruserkrankung 2019 (COVID-19) liegt in der akuten Erkrankungsphase als kardiale Beteiligung häufig eine Myokarditis vor. Dabei gibt es ein großes Kollektiv mit persistierenden Symptomen [1]. Häufig stehen dabei Dyspnoe, pektanginöse Beschwer-den, Fatigue als auch Palpitationen im Vordergrund [1]. Hierfür wurden die Definitionen des subakuten COVID-19 Syndroms (SCS) mit einer Symptomdauer von mehr als 4 Wochen nach Infektion und das Post-COVID-19 Syndrom (PCS) mit einer Dauer über 12 Wochen nach Infektion etabliert. Ähnliche Symptomkonstellationen wurden bei Patienten nach dem Erhalt einer COVID-19 Schutzimpfung (CV) berichtet [1]. Ziel dieser Arbeit ist es mithilfe der Kardio-MRT mögliche Veränderungen im Myokard bei Patientinnen und Patienten mit SCS, PCS und CV zu analysieren [1]. Darüber hinaus sollen schnelle Sequenzen basierend auf Compressed Sensing (CS) zur Evaluation der myokardialen Funktion angewendet um bei Patienten mit kardiopulmonalen Pathologien eine verkürzte Untersuchungszeit zu ermöglichen [2]. Alle Untersuchungen wurden an einem 1,5 Tesla Scanner ausgeführt [1, 2]. 141 Patienten konnten rekrutiert werden, von denen sich 34 mit SCS, 63 mit PCS, 44 nach CV präsentierten. Als Vergleichsgruppe dienten 44 gesunde Probanden [1]. Alle Untersuchungen enthielten Cine Sequenzen zur Funktions- und Deformationsanalyse, parametrische Techniken mittels T2-Mapping für myokardiale Ödeme, T1-Mapping vor und nach Kontrastmittelapplikation zur Analyse diffuser Fibrosen und kontrastmittelverstärkte Se-quenzen zur Detektion von fokalen Fibrosen [1]. Anhand einer zweiten Gruppe, bestehend aus 155 klinischen Routineuntersuchungen, wurde eine CS-Sequenz zur Funktionsbildgebung evaluiert [2]. Alle eingeschlossenen Patienten des COVID-19 Kollektivs zeigten eine erhaltene links- und rechtsventrikuläre Funktion, daneben konnten keine myokardialen Ödeme nachgewiesen werden [1]. Patienten mit SCS und PCS zeigten signifikant mehr fokale subepikardiale Fibrosen im Vergleich zur CV-Kohorte. Dazu lagen erhöhte T1-Zeiten in der PCS-Kohorte im Vergleich zu Gesunden vor. Damit stehen vor allem fibrotische Myokardveränderungen im Vordergrund [1]. Follow-Up-Studien zur Verlaufsevaluierung sind wünschenswert. Diese könnten bereits auf CS-basierte Sequenzen zurückgreifen, da mittels CS-Sequenzen eine äquivalente Analyse der myokardialen Funktion und Masse im Vergleich zu konventioneller Bildgebung in signifikant kürzerer Zeit möglich ist [2]. Die Kardio-MRT kann bei Patienten nach COVID-19 Infektion auch bei erhaltener Funktion myokardiale Gewebeveränderungen nachweisen. In Zukunft können CS-Sequenzen die Untersuchungszeit zudem verkürzen.

Cardiovascular magnetic resonance (CMR) is an imaging technique that allows non-invasive functional and tissue analysis of the myocardium. Due to a large number of sequences, CMR is now highly valued in cardiac diagnostics, including inflammatory cardiomyopathies. In the acute phase in a coronavirus disease 2019 (COVID-19) infection, myocarditis is often present as cardiac involvement, but there is a large patient population with persistent symptoms [1]. Dyspnea, anginal symptoms, fatigue and palpitations are often the main complaints [1]. For this purpose, the definitions of subacute COVID-19 syndrome (SCS), with a symptom duration of more than 4 weeks after infection, and post-COVID-19 syndrome (PCS), with a duration of more than 12 weeks after infection, were established. Similar symptom constellations have been reported in patients after receiving COVID-19 vaccination (CV) [1]. The aim of this work is to apply CMR in patients with SCS, PCS and CV in order to assess whether myocardial changes ins this patients are detectable [1]. In addition, fast sequences based on compressed sensing (CS) will be used to evaluate myocardial function, with the aim of shortening the examination time in patients with cardiopulmonary pathologies [2]. All examinations were performed on a 1.5 Tesla scanner [1, 2]. A total of 141 patients were recruited, 34 with SCS, 63 with PCS, 44 CV and 44 healthy volunteers as a comparison group [1]. All examinations included cine sequences for functional and deformation analysis, parametric techniques using T2 mapping for myocardial oedema, T1 mapping before and after contrast application for diffuse fibrosis and contrast-enhanced sequences for the detection of focal fibrosis [1]. In a second group consisting of 155 patients a CS-based sequence was evaluated for functional imaging [2]. All included patients of the COVID-19 collective showed preserved left and right ventricular function, and no myocardial oedema was detected [1]. SCS and PCS showed significantly more focal subepicardial fibrosis compared to CV. In addition, there were in-creased T1 times in patients with PCS compared to healthy individuals. Thus, fibrotic myocardial changes are in the foreground [1]. Follow-Up studies to evaluate the course are desirable. These could already make use of CS-based sequences, as CS sequences allow an equivalent analysis of myocardial function and mass in significantly less time compared to conventional imaging [2]. CMR can detect myocardial tissue changes in patients after COVID-19 infection, even with preserved function. In the future, CS sequences can shorten the examination time.