Sirds magnētiskās rezonanses attēlveidošana: ieskats attīstības programmēšanā un tās sekām novecošanai 2. daļa

Lūdzu sazinietiesoscar.xiao@wecistanche.comlai iegūtu vairāk informācijas

Priekškambaru CMR pētījumi galvenokārt ir piemēroti kreisajam ātrijam (LA). LA darbojas kā tilpuma sensors, kas, izstiepjot priekškambarus, kavē vazopresīna sekrēciju, tādējādi mainot RAS. Vazopresīna iedarbība ir saistīta ar vairākiem fizioloģiskiem mehānismiem, tostarp arteriālā asinsspiediena paaugstināšanos, centrālo asins tilpumu, centrālo venozo spiedienu un simpātiskā barorefleksa iestatītā punkta izmaiņu.41 Vienlaikus kreisā priekškambara stiepšanās izraisa natriurētisko peptīdu izdalīšanos, kas samazina sistēmisko asinsvadu pretestību, samazina. centrālais venozais spiediens un palielināt nātrija izdalīšanos caur nierēm.42 Tādējādi nav pārsteidzoši, ka LA izmēra izmaiņas var būt biomarķieris ilgstošam LV piepildījuma spiediena paaugstinājumam, īpaši pacientiem ar sirds mazspēju ar saglabātu izsviedes frakciju, ko sarežģī hipertensija.43CMR iegūtie pasākumi ietver maksimālo/minimālo LA tilpumu, kopējo LA iztukšošanas tilpumu un frakciju, pasīvo LA iztukšošanas tilpumu un frakciju, aktīvo LA iztukšošanas tilpumu un frakciju un cauruļvada tilpumu.kas ir cistancheIr pierādīts, ka LA tilpuma izmaiņas, kas indeksētas pēc miokarda masas, parasti ir saistītas ar diastolisko funkciju normālā populācijā, lai gan atkarībā no pētāmās populācijas tās var prognozēt specifiskākas problēmas.44 Labā priekškambaru (RA) tilpumiem ir arī ir pētīta ar CMR saistībā ar hronisku sirds mazspēju un plaušu hipertensiju. Priekškambaru attēlveidošanas mērījumu lietderība sirds fizioloģijas noteikšanā, ko mainījusi attīstības programmēšana dzīvnieku modeļos, vēl nav pētīta, un tā ir jauna izmeklēšanas joma.

Miokarda remodelācija ir attīstības programmēšanas īpašība, kas ir identificēta, izmantojot ehokardiogrāfiju augļiem un zīdaiņiem. I7 "Sfēriskuma indekss" tiek izmantots ehokardiogrāfijā kā sirds kambaru remodelācijas indikators. Parasti ehokardiogrāfijas pētījumos sfēriskuma indekss tiek tuvināts ar aprēķinu. Tā kā CMR izmanto pilna kambara tilpuma mērīšanai, var izmantot 3D sfēriskuma indeksu, kas ir kambara tilpuma attiecība pret sfēras tilpumu, kuras rādiuss ir kambara garums.

Lūdzu, noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk

Turklāt CMR var izmantot, lai novērtētu miokarda deformāciju. Miošķiedras vidussienas slānī apņem sirdi, bet gareniskās šķiedras endokarda un epikarda slāņos velk sirdi no virsotnes līdz pamatnei. Sarežģītā kustība kontrakcijas laikā ietver spēkus, kas darbojas gar labās puses spirāli sub-endokardā, bet kreisās puses spirāli subepikardā. Rezultātā radušos deformāciju jeb "sastiepumus" var sadalīt komponentos trīs virzienos: aksiālā, apkārtmēra un garenvirziena. Deformācija tiek definēta attiecībā pret sākotnējo garumu kā bezizmēra procentuālā daļa. Deformācijas ātrums, "deformācijas ātrums", ir ātruma telpiskais atvasinājums, un tam ir apgrieztu sekunžu vienības. Sākotnējā metode izmantoja tā saukto "audu marķēšanas" pieeju, kurā īpaša secība "sabojā" magnētiskos kodolus tā, ka nulles signāla līnijas tiek nogulsnētas un izsekotas visā sirds ciklā. izsekošana, novērtē anatomiskos elementus, kas atšķiras gar miokarda malām gar kameras sienu/endokardu un epikarda subepikarda robežām. RV un LV sistolisko un diastolisko funkciju var raksturot, izmantojot spriedzi un deformācijas ātrumu, kā arī miokarda vērpes un diastolisko atsitienu. Miokarda deformācijas parametri no CMR pētījumiem rada jutīgākus un agrākus kontraktilās disfunkcijas marķierus nekā izsviedes frakcija.47 2. attēlā ir parādīti datu piemēri, kas iegūti, izsekojot miokarda pazīmes kino attēliem. Mērītie parametri ietver kambara radiālo (2.a, c, e att.), apkārtmēru un garenisko deformāciju (2.b, d, f att.), deformācijas ātrumu, ātrumu un pārvietojumus. Ir pieejamas vairākas komerciāli pieejamas attēlu apstrādes pakotnes ar funkciju izsekošanas funkcionalitāti.48Miokarda spriedzes novērtēšanai izmantota arī plankumu izsekošanas ehokardiogrāfija. Tomēr atbalss plankumu rezultāti tieši neatbilst MRI rezultātiem. Tas var būt saistīts ar atbalss plankumu raksturīgo jutību pret troksni un/vai metodes salīdzinoši vājo sānu izšķirtspēju.49

cistanche var pret novecošanos

CMR also can be used to assess the focal or diffuse expansion of the myocardial extracellular space, which may result from prior infarction, infection, or other causes of tissue composition derangement. Hematocrit (hct) should be gathered on the same day as the MRI examination as it can fluctuate. Following administration of intravascular gadolinium contrast agent and a time delay (>10 min), fokusa rētas / ārpusšūnu telpas paplašināšanos var tieši vizualizēt un kvantitatīvi noteikt. Lai novērtētu difūzo ekstracelulārās telpas paplašināšanos, ir jāmēra miokarda gareniskās relaksācijas laiks (71) un asins 71 kambara lūmenā (3.a, b att.). Kopējā protokolā miokarda Tl mēra vēlreiz ~ 10 min pēc gadolīnija kontrastvielas ievadīšanas. No šīm datu kopām un pacienta miokarda audu ekstracelulāro tilpumu (ECV) var aprēķināt kā miokarda ECV=(1-karsts) × △ Tlasinis) (△ Tlmiokards). ECV tika konstatēts var būt tieši saistīta ar miokarda fibrozi, kas saistīta ar novecošanos lielā pētījumā ar cilvēkiem.51 Tiek uzskatīts, ka difūzā miokarda fibroze ir viens no stāvokļiem, kas saistīts ar sirds kambaru funkciju traucējumiem attīstības programmēšanas dēļ. Piemērs tam, kā miokarda Tl tiek mainīts ~10 min pēc Gd infūzija paviāna sirdī ir parādīta attēlā. Uzlabotāku pieeju, difūzijas tensora CMR (DT-CMR), var izmantot, lai novērtētu miocītu orientāciju un lokšņu funkciju, tomēr šī metode ir tehniski sarežģīta. 52 Jaunas pieejas, kas apvieno uzlabotu telpisko un leņķisko stāvokli. izšķirtspēja ar lielāku skenēšanas ātrumu un palielinātu pārklājumu var ļaut DT-CMR tuvākajā nākotnē kļūt par parastu pētniecības instrumentu. Miokarda audu paraugu ņemšanas spēja autopsijas laikā attīstības programmēšanas dzīvnieku modeļos var var izmantot, lai korelētu tādas pazīmes kā fibroze ar audu struktūras attēliem in vivo.14

MRI ir noderīga arī, lai atšķirtu muskuļu audus un taukus, padarot to noderīgu, lai noteiktu tauku infiltrāciju miokardā. Epikarda tauki un perikarda aptaukošanās, kas bieži sastopami pacientiem ar insulīna rezistenci, ir saistīti ar vairākiem sirds un asinsvadu stāvokļiem.Pretnovecošanās cistanche3 Ir ziņots par palielinātu perikarda tauku nogulsnēšanos, ko mēra ar CMR, IUGR paviānu tēviņiem, bet ne mātītēm pēc 5-6 gadiem (cilvēka ekvivalents 20-24 gadi).54 Var veikt tilpuma lokalizētu magnētiskās rezonanses spektroskopiju (MRS). izmanto, lai noteiktu tauku daudzumu miokardā (4.a att.), lai gan process ir laikietilpīgāks un tehnoloģiski prasīgāks. 4. attēlā ir parādīts ūdeņraža -1 CMR spektra piemērs, kas iegūts no paviāna sirds interventrikulārās starpsienas. Ņemiet vērā, ka ir trīs triglicerīdu maksimumi (4.b attēls). Tomēr, ņemot vērā sarežģītās miošķiedras orientācijas sirds muskuļos, MRS mēra kopējo tauku daudzumu un vēl nevar atšķirt intracelulāros un ārpusšūnu lipīdus, kuriem var būt atšķirīga vielmaiņas izcelsme.

CMR var izmantot arī asins plūsmas mērīšanai, lai gan ne ar tādu pašu laika izšķirtspēju, ko nodrošina Doplera ehokardiogrāfija. Fāzu kontrasta MRI var izmantot, lai izmērītu asins plūsmas ātrumu lielajos traukos vai mazākās artērijās, saistot MRI signāla fāzes izmaiņas no asinīm ar asins stāvokļa izmaiņām. Tā kā attēlveidošanas šķēles var novietot elastīgi un precīzi, CMR var nodrošināt precīzus sirds izsviedes un koronāro asins plūsmas mērījumus.3758 CMR izmanto, lai noteiktu aortas atbilstību un plūsmu caur mitrālo vārstu. Aortas paplašināšanos var aprēķināt no distālās lejupejošās aortas šķērsgriezuma laukuma mērījumiem sirds līmenī, kas veikti ES un ED.57 Izstiepšanos definē kā aortas laukuma daļēju samazināšanos, kas dalīta ar starpību starp sistolisko un diastolisko līmeni. asinsspiediens. Farmaceitiskos līdzekļus, piemēram, dobutamīnu un adenozīnu, var ievadīt CMR laikā, lai novērtētu miokarda perfūziju vazodilatācijas laikā un miokarda darbību sirds stresa laikā.594D plūsmas MRI apvieno trīsdimensiju telpisko kodējumu apvienojumā ar trīsvirzienu ātruma kodētu fāzu kontrastu MRI. sarežģītu trīsvirzienu asins plūsmas modeļu vizualizācija asinsvadu struktūrās un visās asinsvadu teritorijās, piemēram, sirdī, blakus esošajā aortā un koronārajās artērijās.60 Šīs pieejas ļauj novērtēt sirds darbību fizioloģiskos apstākļos, kas parasti rodas, palielinoties darba slodzei.

Sirds un asinsvadu magnētiskās rezonanses biedrība (SCMR) ir izstrādājusi ekspertu vienprātības ziņojumu, kurā novērtēti pierādījumi par CMR iegūto kardiovaskulāro parametru precizitāti un precizitāti.FI Lai gan šie parametri tika ņemti vērā slimības diagnosticēšanas un smaguma pakāpes novērtēšanas kontekstā, ziņojumā ir precizēts modernās kvantitatīvās CMR stiprās un vājās puses. SCMR ziņojumā sniegtie dati ir apkopoti un apkopoti 1. tabulā.

CMR parametru normatīvās vērtības

Kā norādīts iepriekš, kvantitatīvā CMR var sniegt daudzus datus ne tikai par kameras izmēriem un funkciju, bet arī par sirds reģionālo funkciju, asins plūsmu un audu sastāvu. Nesenā publicēto datu pārskatā ir uzskaitītas atsauces vērtības un ietekmējošie faktori, piemēram, vecums un dzimums, attiecībā uz normatīvajiem sirds fizioloģiskajiem parametriem, kas iegūti no dažādām CMR metodēm un impulsu sekvencēm.

Nesenā pētījumā, kurā piedalījās 800 pieaugušie Apvienotajā Karalistē, tika novērtēti veselu baltās rases britu dalībnieku CMR dati, lai noteiktu atsauces vērtības un novirzes diapazonos LV, RV, LA un RA struktūrai un funkcijai.63 Šo datu Blenda-Altmaņa analīzē tika konstatēts, ka LV un RV beigu diastoliskais tilpums, beigu sistoliskais tilpums un insulta tilpums, kā arī LA un RA maksimālais tilpums un insulta tilpums, tika panākta lieliska savstarpējā un iekšējā novērotāju vienošanās. Citā pētījumā tika ziņots par tādiem pašiem kardiovaskulāriem parametriem no CMR, bet uzmanība tika pievērsta vairāk nekā 400 veseliem baltās rases dalībniekiem vecumā no 18 līdz 36 gadiem.64 Izmantojot gan klases iekšējās korelācijas koeficientus (ICC), gan Bland-Altman metodi, šie pētnieki parādīja, ka LV un RV EDV ir novirzes, kas ir mazākas vai vienādas ar 2,3 ml, LA un RA EDV ir novirzes<6.5 ml,="" and="" all="" had="" icc="" values="" △of="" 0.92.="" two="" other="" investigations="" have="" aimed="" to="" establish="" normative="" ranges="" for="" ra="" and="" la="" structural="" and="" functional="" parameters="" normalized="" for="" independent="" influences="" such="" as="" age,="" sex,="" and="" bsa.="" one="" studied="" 120="" asymptomatic="" medical="" workers="" in="" great="" britain="" s="" and="" the="" other="" assessed="" 115="" healthy="" children="" and="" adolescents="" in="" germany.66,67="" the="" latter="" study="" found="" high="" interobserver="" and="" inter-examination="" agreement="" by="" the="" bland-altman="" method,="" even="" for="" pediatric="" subjects.="" bsa-indexed="" normative="" cardiac="" functional="" data="" by="" age="" group="" reported="" from="" these="" studies="" have="" been="" compiled="" in="" tables="" 2-4.="" the="" studies="" cited="" above,="" primarily="" report="" data="" from="" north="" american="" and="" european="" caucasian="" cohorts.="" a="" direct="" comparison="" between="" four="" american="" ethnicities="" (caucasian,="" hispanic,="" african-american,="" and="" asian-american)showed="" that="" asian-american="" participants,="" in="" general,="" had="" lower="" values="" for="" mass="" and="" volumes="" than="" other="" ethnic="" groups="" even="" when="" adjusted="" for="" bsa.="">cistanche benefícios68 Jaunāks pētījums no tās pašas grupas atklāja, ka LA apjoms arī bija mazāks ķīniešu-amerikāņu subjektiem pat pēc alometriskās indeksācijas.69 Visaptverošs pētījums par 20-69-gadus veciem Singapūras ķīniešu subjektiem(n{5}}) konstatēti mazāki sirds tilpumi (LV EDV:128±28 pret 146ml;RVEDV:143±35vs.162ml) un mazāka LV masa (76±22 pret 116 g). Šīs atšķirības saglabājās pēc BSA normalizēšanas, bet, tāpat kā baltās rases iedzīvotājiem, tika konstatētas negatīvas korelācijas starp sirds kambaru tilpumu un vecumu bez saiknes starp LV masu un vecumu. W Ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai izprastu normālās sirds struktūras un funkcijas normālās ar vecumu saistītās atšķirības dažādās etniskās grupās.

MRI tissue parameters also have been measured by CMR. The MRI relaxation times, T1, T2, and T2*can be determined in the myocardium using specialized pulse sequences that measure the changes in the CMR signal with changes in acquisition timing parameters.71 Relaxation measurements require multiple rescans using different timing parameters in order to derive the relaxation times from the signal intensity versus time curves via nonlinear regression as shown in Fig. 3c. Tl increases with the magnetic field strength used for MRI, but also is associated biologically with disease states that lead to fibrosis, edema, and amyloid deposition. TI is reduced by the administration of a gadolinium-based contrast agent (Gd), which briefly is retained in the interstitial space.7 making measurements before and after Gd, the ECV can be determined and used as a biomarker for myocardial fibrosis (Fig. 3). A study conducted at 3 Tesla in a cohort(n=76) of asymptomatic volunteers 20-90 years of age-reported native myocardial 7I and ECV, but not T2, were significantly greater in age-matched women than in men.23 In addition, 71 and ECVincreased with increasing age. However, in children (aged 9-18) 71 did not change with age but was significantly correlated (r=0.448,p-0.005)with body mass index(BMI).4 Although apposite interobserver variability has been reported for myocardial TI measurements with ICC>0.90,75 daudzcentru izmeklēšanām laba prakse ir apliecināt, ka Tl kartēšanas metode izmanto standartizētu iegūšanas un pēcapstrādes pieeju.76

Pētījumos ir novērtēts arī T2, kas palielinās līdz ar ūdens saturu miokarda audos, piemēram, miokarda tūskas gadījumā. Tiek ziņots, ka T2 ievērojami samazinās, pieaugot vecumam. R Saistītā parametra, miokarda T2* samazināšanās ir saistīta ar dzelzs nogulsnēšanos, kas liecina par talasēmiju bērniem.77 Augsta lauka (7) pētījums ar vistu embrijiem ziņoja, ka T2 sirdī un citos orgānos samazinājās embrija attīstības laikā. . Polijā veiktā pētījumā, kurā piedalījās 41 veselīgs bērns, 9-18 gadus vecs, miokarda T2 tika konstatēts ievērojami augstāks (44,6±4,2 pret 40,4±3,8p=0.002) sievietēm nekā vīriešiem. 4 Normatīvās vērtības 71, 72 un T2* dažādām vecuma grupām ir norādītas 5. tabulā.

Sirds attīstība agrā bērnībā ir pētīta arī, izmantojot CMR. Lielākā daļa no šiem pētījumiem ir vērsti uz zīdaiņiem ar iedzimtām sirds slimībām, piemēram, atklātu ductus arteriosus (PDA) un priekšlaicīgi dzimušiem zīdaiņiem. Pētījumos ar ļoti jauniem subjektiem sirds izmēra mērījumi parasti tiek indeksēti atbilstoši ķermeņa svaram. Indeksētie sirds parametri bija ievērojami lielāki 16 PL A zīdaiņu grupā salīdzinājumā ar 29 kontroles zīdaiņiem pētījumā, kas parādīja labu iekšējo un starpnovērotāju vienošanos. Šie parametri ietvēra LV gājiena tilpumu (2,81±0,83 pret 1,82±0,29 ml/kg,p<0.001),end-diastolic volume="" (3.38±1.34="" vs.2.47±0.38ml/kg,p="0.001),and" lv="" mass(2.46±0.59=""><0.001).however, there="" were="" no="" significant="" differences="" in="" ejection="" fraction="" or="" fractional="" thickening="" between="" the="" two="" groups.="" currently,="" studies="" of="" rv="" function="" and="" structure="" in="" infants="" have="" not="" demonstrated="" adequate="">

CMR tika izmantots, lai izmērītu sirds izsviedi un trīskāršās un mitrālās E/A transmitrālās viļņu formas ar Dopleru vidēji 30,4 grūtniecības nedēļās (95 procentu diapazons 28.4-32.7), un pēc tam atkal vidēji 10,0 gadu vecumā (95 procentu diapazons 9.4-11.7) 547 subjektiem.80 Šie pētnieki atklāja, ka augstāka trešā trimestra nabas artērijas pretestība bija saistīta ar augstāku RVEF(p) bērnībā.<0.05), but="" not="" with="" other="" cardiac="" outcomes.="" the="" third-trimester="" umbilical="" artery="" to="" cerebral="" artery="" pulsatility="" index="" ratio="" was="" not="" associated="" with="" childhood="" cardiac="" outcomes.="">Cistanche ekstrakts pret radiācijuLielāka augļa LV izvade trešajā trimestrī bija saistīta ar zemāku LV EF bērnībā un augstāku LV masas un tilpuma attiecību (p<05). third-trimester="" fetal="" rv="" output="" was="" not="" associated="" with="" childhood="" cardiac="" outcomes.="" a="" higher="" third-trimester="" fetal="" tricuspid="" valve="" e/a="" mitral="" waveform="" ratio="" was="" associated="" with="" higher="" childhood="" rv=""><>

Plaknes fāzes kontrasta MRI ātruma mērījumi ir izmantoti, lai novērtētu kreisā un labā kambara izvadi priekšlaicīgi dzimušiem un dzimušiem jaundzimušajiem jaundzimušo nodaļā.81 PA pulsa viļņu ātrumi, kas mērīti bērniem (vecumā 9-12-gadus), izmantojot Ir pierādīts, ka ātruma kodēti MRI ir reproducējami un pietiekami jutīgi, lai noteiktu PA atbilstības atšķirības starp normoksiju un hipoksiju.82 Nesen bērniem tika raksturoti arī CMR iegūtie garenvirziena, radiālās un apkārtmēra deformācijas mērījumi.

CMR attīstības programmēšanas fenotipi

Kvantitatīvā CMR augļa sirdīs, tostarp sirds funkcija, asins plūsma un asins skābekļa padeve, ir aktīvas attīstības joma. Augsto izšķirtspēju, kas nepieciešama augļa sirdīs, var apmulsināt vajadzība izvairīties no citu mātes ķermeņa daļu artefaktu atdalīšanas. Tomēr galvenais tehniskais izaicinājums ir tikt galā ar dažādiem kustību artefaktu avotiem, kas ietver mātes sirds un elpošanas kustību, augļa sirds kustību un augļa ķermeņa kustību. Inovācijas, piemēram, metriska optimizācija, paškontrole un ar MRI saderīgas augļa sirds monitoringa aparatūras izstrāde, ļauj augļa CMR būt izturīgākam pret kustībām, tādējādi nodrošinot augļa sirds un ar to saistīto asinsvadu augstas izšķirtspējas dinamisku attēlveidošanu.84 Ar adekvātu fizioloģisko kustību kontroli augļa kambara tilpuma mērījumi aitas modelī ir izrādījušies ļoti uzticami.85 4D kino metožu izstrāde, izmantojot ļoti paātrinātu dinamisko MRI ar rekonstrukciju no griezuma līdz tilpumam, var reāli fiksēt augļa sirds kustības. -laiks.{10}} 4D plūsmas CMR izmantošana ir apstiprināta, lai tieši mērītu plūsmu caur centrālās asinsrites augļa asinsvadiem un to šuntiem aitas in utero modelī.87 T2 relaksometrijas mērījumi ir izmantoti arī aitu auglim. modeļi, lai kvantitatīvi noteiktu asins oksigenāciju ar CMR un apstiprinātu tos ar asins gāzu analizatora mērījumiem.88 Šīs metodes tika izmantotas, lai novērtētu sirds funkciju vēlīnā IUGR hu pētījumā. vīriešu augļi ar ziņotajām vērtībām, kas indeksētas atbilstoši aptuvenajam augļa svaram. IUGR, salīdzinot ar normāliem augļiem, tika konstatēta samazināta nabas vēnu un plaušu asins plūsma, kā arī palielināta augšējā dobās vēnas plūsma.89 Arī asins T2 vērtības, skābekļa piegāde un skābekļa patēriņš bija ievērojami zemāki IUGR augļiem. Uzticamu CMR metožu izstrāde augļa hemodinamikas un morfometrijas novērtēšanai nodrošinās ticamākus datus, lai izprastu IUGR attīstību dzemdē, un ļaus uzlabot IUGR klasifikāciju agrīnās grūtniecības stadijās.

CMR ir parādījis, ka mazs izmērs gestācijas vecumam (SGA) dzimšanas brīdī bija saistīts ar mazāku KS un RV beigu diastolisko tilpumu salīdzinājumā ar pašreizējo BSA, bet ar lielāku LV masas un tilpuma attiecību (p<0.05). children="" in="" the="" larger="" quartile="" at="" birth="" who="" grow="" taller="" and="" leaner="" in="" childhood="" have="" larger="" hearts="" relative="" to="" bsa.="" in="" contrast,="" children="" in="" the="" lower="" quartile="" of="" rv="" and="" lv="" end-diastolic="" volume="" and="" lv="" mass="" were="" smaller="" at="" birth="" and="" became="" shorter="" and="" heavier="" in="" childhood=""><0.05). both="" fetal="" and="" childhood="" growth="" were="" independently="" associated="" with="" childhood="" rv="" and="" lv="" end-diastolic="" volume="" and="" lv="">

CMR pētījumā, kurā piedalījās 29 augļi ar IUGR, salīdzinot ar 127 augļiem ar dažādām iedzimtām sirds slimībām, IUGR augļi bija ievērojami smagāki nekā augļi ar lielo artēriju transpozīciju (p=0.03) un aortas koarktāciju (p{). {4}}.02), taču nebija būtisku augļa ķermeņa svara atšķirību starp IUGR un citām iedzimtām sirds slimībām. Tā pati grupa pētīja 14 IUGR un 26 ne-IUGR augļus 35 grūtniecības nedēļās, izmantojot MRI, ziņojot, ka IUGR augļiem bija zemāka nabas vēnas (p<004)and pulmonary="" blood="" flow=""><0.01) and="" higher="" superior="" vena="" cava=""><0.0001).89the latter="" change="" is="" exemplary="" of="" the="" classical="" preferential="" delivery="" of="" blood="" to="" pre-ductal="" vascular="" beds="" in="" the="" presence="" of="" intrauterine="">

Nesen veikts pētījums ar 34 priekšlaicīgi dzimušiem zīdaiņiem un 10 pirmstermiņa kontroles grupām ziņoja par lielāku CMR svara indeksēto LV masu un augstāku svara indeksēto beigu diastolisko tilpumu termiņa koriģētā vecumā (p<0.05 for="" all="" preterm="" gestations).93="" independent="" associations="" of="" increased="" term-corrected="" age="" lv="" myocardial="" wall="" thickness="" were="" (false="" discovery="" rate=""><0.05): degree="" of="" prematurity,="" antenatal="" glucocorticoid="" administration,="" and="" a="" requirement="" for="">48h pēcdzemdību elpošanas atbalsts. Apjomu, ģeometrijas, miokarda masas un sieniņu biezuma galveno komponentu analīze atklāja statistiskās atšķirības starp visiem priekšlaicīgi dzimušiem zīdaiņiem pēc termiņa koriģētā vecuma un termiņa kontroles.93 Intrauterīnās augšanas ierobežojums, ko izraisa mātes uztura un sirds veselības samazināšanās paviānu pēcnācējiem. attīstības programmēšanai ir jāņem vērā pēcnācēju sugas un dzimums rezultātu atšķirības. Laboratorijas žurku izplatītais eksperimentālais modelis ir politokusa, altricāla suga. Tādējādi mātēm ir daudz lielāka uztura slodze, un augļiem un jaundzimušajiem ir atšķirīga attīstības trajektorija nekā monotoksiem, pirmskociāliem zīdītājiem, piemēram, cilvēkiem. "4 Šī iemesla dēļ ir izstrādāts un raksturots primāts, kas nav cilvēkveidīgs primāts, un raksturots.95 Molekulārās metodes tika izmantotas, lai novērtētu funkcionālos, bioķīmiskos un epiģenētiskos mehānismus un mijiedarbības sirdī, kas rodas mātes nepietiekama uztura un aptaukošanās problēmas dēļ. pārmērīgs uzturs.14,15

CMR ir plaši izmantots šajā IUGR paviānu modelī, lai pētītu CV izmaiņas, kas rodas no attīstības programmēšanas sekundāras līdz mērenas (30 procenti) MNR grūtniecības un zīdīšanas laikā. Pēcnācējiem tika traucētas gan LV, gan RV funkcijas, tostarp samazinātas izsviedes frakcijas, kambara saīsināšanās un palielināts kameras tilpums.38.96 5. attēlā ir parādītas atšķirības BSA normalizētajās LV tilpuma-laika līknēs, kas iegūtas ar CMR, salīdzinot ar sirds cikla kontroli un IUGR. paviāni, atšķirti pēc dzimuma. Rezultāti uzsvēra, ka MNR ietekmēja RV funkciju krasāk nekā LV funkcija. RV funkcijas traucējumu smagums var būt saistīts ar palielinātu plaušu pretestību, kas varētu būt saistīta ar samazinātu augļa plaušu alveolizāciju un plaušu asinsvadu blīvumu, kas konstatēts IUCGR aitu modelī.97 Lai gan šie dati ir interpretēti kā tādi, kas norāda uz augšanas ierobežojumu. atdarina paātrinātu sirds novecošanos, visbūtiskākais atklājums bija šo izmaiņu mijiedarbība un sinerģiskā ietekme uz vispārējo sirds un asinsvadu veselības apdraudējumu.

Sirds morfoloģijas un funkcijas izmaiņas, kas, domājams, ir saistītas ar plašākām kardiovaskulārām iezīmēm, var novērtēt arī, izmantojot CMR. Tiem pašiem IUGR paviāniem tika samazināts distālais dilstošais indeksētais aortas šķērsgriezums un aortas paplašināšanās. 6. attēlā parādīts, kā palielinātais sistoliskā 3D sfēriskuma indekss (3DSI) būtiski korelēja ar samazinātu aortas paplašināšanos (r=0.35, p=0.048). Diastoliskais 3DSI arī būtiski un negatīvi korelēja ar aortas paplašināšanos (r=0.36, p=0.044). Jauniem pieaugušiem IUGR paviāniem, izmantojot ultraskaņu, ir noteiktas arī papildu izmaiņas miega, pleca un gūžas artēriju izmēros, paplašināšanā un asins plūsmas modeļos.99

Biventrikulārās izmaiņas norāda uz novēroto atradumu galvenajām sastāvdaļām. LV ir miokarda kontrakcijas traucējumi. Pamatojoties uz pētījumiem ar citiem dzīvnieku modeļiem par sliktu mātes uzturu, vājinātā kontrakcija var būt saistīta ar samazinātu kardiomiocītu skaitu, 100 101 kardiomiocītu nenobriedumu, 102 103 patoloģisku kalcija apstrādi, 104 un/vai sarkomēru disfunkciju. 105 Samazinoties kontraktilajam spēkam, ar MRI tiek novērots beigu sistoliskā tilpuma palielinājums bez būtiskām izmaiņām gala diastoliskajā tilpumā, kā rezultātā samazinās insulta tilpums un sirds izsviede. Samazināta sieniņu sabiezēšanas frakcija un samazinātas rotācijas tendence kopā liecina par sistoliskās funkcijas samazināšanos. Palielinātā beigu sistoliskā tilpuma dēļ palielinās LV piepildīšanas grūtības, ko atspoguļo ievērojama maksimālās un vidējās piepildīšanas funkcijas samazināšanās.

Cīņu par LV piepildīšanu var vēl vairāk pasliktināt ārpusšūnu fibroze, kas iepriekš novērota augļa paviāna miokardā un kā ziņots citos modeļos.14.106 Pētījumā ar 36 pacientiem ar dilatētu kardiomiopātiju (DCM) tika pārbaudīts, cik lielā mērā varētu izmantot dabisko miokardu 71. lai raksturotu kolagēna tilpuma frakcijas mērījumus no histoloģijas.107Šie pētnieki atklāja, ka sākotnējā miokarda Tl vērtība būtiski un pozitīvi korelēja ar biopsijā pierādītu kolagēna tilpuma frakciju (r=0.77,p).<01). we="" have="" measured="" native="" myocardial="" 71="" to="" be="" significantly="" greater="" in="" iugr="" baboons="" (1033="" +93ms)than="" in="" controls(905+93ms,p="0.001),">

LV sistoliskās un diastoliskās funkcijas anomālijas IUGR rezultātā var rasties no kardiomiocītu izmaiņām, kas apspriestas iepriekšējos ziņojumos. Attiecības starp RV un LV disfunkciju shematiski attēlotas 8. attēlā. RV saraušanās spēks tika vājināts tāpat kā kreisajā pusē, ko atbalstīja gan sienas sabiezēšanas, gan gareniskā saīsinājuma samazināšanās, kas novērota MRI. LV beigu sistoliskais tilpums palielinājās, un RV insulta apjoms un sirds izsviedes tilpums samazinājās. Ir aizdomas par mēģinājumu palielināt izsviedes funkciju, nedaudz palielinot gala diastolisko tilpumu. Neskatoties uz to, palielinātais beigu sistoliskais tilpums, ko izraisa nepietiekama izmešana, kavē RV uzpildīšanu, samazinot gan vidējo, gan agrīno piepildīšanas ātrumu. Lai gan, pamatojoties uz LV sfēriskuma pieaugumu, ir paredzami samazināti sfēriskuma rādītāji, šāda atšķirība nav redzama. Šis konstatējums, iespējams, atspoguļo vienlaicīgu RV sastrēgumu. Svarīgi ir tas, ka traucēta LV pildīšanās var vēl vairāk pasliktināt RV izsviešanu, palielinoties plaušu spiedienam.108 Šie atklājumi atbilst koronārās pildīšanās traucējumiem, un, ņemot vērā iespējamo diastoliskā spiediena pieaugumu, var būt aizdomas par vieglu hipoksiju.

Mehāniskā līmenī vienas kambara kameras kontrakcijas pavājināšanās pasliktina otru, jo parasti sirds garenvirziena saīsināšanas spēks ir atkarīgs gan no mitrālā, gan trīskāršā gredzena vienlaicīgas vilkšanas. Pārspīlēta starpsienas kustība virzienā uz LV sistoles laikā, kas parasti veido tikai aptuveni 10 procentus RV insulta tilpuma, tiek interpretēta kā mēģinājums normalizēt LV izgrūšanu, kas var kavēt RV izgrūšanu. Samazināta LV sistoliskā funkcija izraisa arī RV izejas pavājināšanos kambaru savstarpējās atkarības dēļ.cistanche herbaIzteiktāks RV funkcijas samazinājums, salīdzinot ar LV, norāda uz primāro RV disfunkcijas sastāvdaļu, kas daļēji var rasties no izmaiņām plaušu sistēmā. Tomēr joprojām ir jāizpēta RV miokarda statuss un tā saistība ar plaušu artēriju disfunkciju, ņemot vērā pietiekamu iepriekšēju pētījumu trūkumu.

IUGR paviāna modelī lielās sistēmiskās artērijas parādīja reģionālus atšķirīgus konstatējumus. MRI atklāja, ka lejupejošā krūšu aorta ir samazināta pēc izmēra un paplašināšanās. Šie samazinājumi mazināja aortas Vindkesela funkciju un radīja bažas par kritisko orgānu diastolisko perfūziju. Jo īpaši koronārā perfūzija var tikt apdraudēta, ņemot vērā tās pārsvarā diastolisko pildījumu. Turklāt samazināts dilstošās aortas izmērs un paplašināšanās, apvienojumā ar līdzīgām izmaiņām apakšējo ekstremitāšu artērijās, kas atklātas ar ultraskaņu, norādīja, ka sistēmiskā pēcslodze, visticamāk, ir paaugstināta, veicinot LV disfunkciju. Dažādi pētījumi ar dzīvniekiem ir saistīti ar samazinātu elastīna saturu, kā arī izmaiņām ārpusšūnu struktūrā10, 11, kas veicina novērotās izmaiņas. Tomēr galvaskausa traukos nav redzama ne izmēra, ne izstiepšanās atšķirība. Tā vietā kopējā karotīdo asins plūsma šķiet saglabāta vai pat palielināta, jo nedaudz palielinās gala sistoliskais un diastoliskais plūsmas ātrums. Šis atradumu kopums atgādina asins plūsmas pārdales centienus, kas, kā zināms, notiek augļa hipoksijas laikā kā daļa no "smadzeņu taupīšanas" efekta. Pēc šīs analoģijas asins plūsmas izmaiņas perinatālajā dzīvē būtu izraisījušas atšķirīgu asinsvadu augšanu, izmantojot hemodinamiskos efektus, kas saglabājas pieaugušā vecumā. Var būt arī papildu vēdera un iegurņa asinsvadu iesaistīšanās, kas varētu ietekmēt citas orgānu sistēmas.

IUGR paviānu modelī sieviešu pēcnācējiem bija paaugstināts kopējais holesterīna, zema blīvuma lipoproteīnu un zemādas tauku līmenis. Šīs izmaiņas nebija vērojamas vīriešu kārtas pēcnācējiem, lai gan MRI vīriešiem atklāja palielinātu perikarda tauku nogulsnēšanos.54 Metaboliskie traucējumi, kas atrodas IUGR, tiek konstatēti seksuāli dimorfiska perikarda lipīdu uzkrāšanās un holesterīna līmeņa palielināšanās serumā veidā. Šie palielinājumi bija nelieli, īpaši salīdzinot ar novēroto sirds izmaiņu apjomu. Tomēr paaugstināts perikarda lipīdu līmenis, ja to neārstē, vēlāk dzīves laikā var izraisīt lokālu lipotoksisku efektu. Paaugstināts holesterīna līmenis serumā var veicināt koronārās aterosklerozes attīstību.

CMR turpmākie pielietojumi sirds programmēšanas pētījumos Sirds MRI elastība ļauj interpretēt ar IUGR patofizioloģiju saistīto biomarķieru sarežģīto mijiedarbību, piemēram, mijiedarbību starp IUGR un paātrinātu novecošanos. Pirmsdzemdību programmēšana ir saistīta ar miokarda fibrozes attīstību, kas lielā mērā ir saistīta ar epiģenētiskiem procesiem.14,15 Fizioloģiskās trajektorijas tiek mainītas kā adaptīva reakcija, lai saglabātu augli veiksmīgām dzemdībām. Tomēr ir pārliecinoši pierādījumi, ka šīs agrīnās dzīves adaptācijas samazina indivīda elastību, reaģējot uz ar vecumu saistītām izmaiņām sirds un asinsvadu struktūrā un funkcijās vēlākā dzīvē. Nelabvēlīga pārveidošana sakņojas disfunkcionālos labošanas mehānismos, kas aizsargā sirdi no turpmākiem ievainojumiem un uzlabo homeostāzi.112

Paviānu IUGR modelī mēs esam definējuši plašu sirds funkcionālo fenotipu sākotnējā līmenī sedācijas laikā. Diemžēl mums vēl ir jāizpēta sirds darbība dažādu citu problēmu ietvaros. Cilvēkiem miera stāvoklī esošie sirds funkcionālie mērījumi ne vienmēr korelē ar tiem, kas iegūti stresa apstākļos. Piemēram, novecošana vājina LV izsviešanu stresa apstākļos, bet ne miera stāvoklī, savukārt vingrinājumi samazina izsviedes funkciju miera stāvoklī, neietekmējot stresa vērtības. Sirds MRI novērtējumus var veikt farmakoloģiskā stresa laikā, izmantojot, piemēram, dopamīnu, kam vajadzētu palīdzēt labāk definēt novēroto atradumu fizioloģisko ietekmi. Tika ziņots, ka biomarķieri, piemēram, maksimālā apkārtmēra deformācija, vidējais diastoliskais deformācijas ātrums, kontraktilās rezerves un miokarda asins plūsma, ir stabili ar labu starpnovērotāju un novērotāju iekšējo reproducējamību un testa un atkārtotas pārbaudes ticamību farmakoloģiski izraisīta stresa laikā veseliem vīriešiem ({{2} } gadus veci)makaki.113 Pašlaik nav skaidrs, kādas izmaiņas audos veicina sirds kambaru disfunkciju, Vai LV ekstracelulārās telpas paplašināšanās, kas iepriekš novērota augļa sirdī, saglabājas līdz pieauguša cilvēka vecumam vai notiek RV, vēl nav noskaidrots. Papildus miokarda 71 relaksācijas laika mērīšanai ar MRI, sirds difūzijas tenzora attēlveidošanu (DTI) var izmantot, lai pārbaudītu miocītu arhitektūru un šķiedru orientāciju, lai precīzāk noteiktu patoloģijas klātbūtni un/vai ekstracelulārās telpas paplašināšanos. Sirds DTI var arī uzlabot mūsu izpratni par mehānismiem un strukturālo ieguldījumu, kas saistīti ar priekškambaru ritma un sūkņa traucējumiem. II4 Lai gan tas ir tehniski sarežģīts sirds un elpošanas kustības dēļ, jaunas paātrinātas DTI impulsu sekvences un uzlabotas attēla rekonstrukcijas tehnoloģijas uzlabo difūzijas CMR precizitāti un efektivitāti. I15

Samazinātas RV izsviedes frakcijas un sistēmiskas asinsvadu izmaiņas MNR māšu pēcnācējiem norāda uz plaušu sistēmas patofizioloģiju, kas ir pelnījusi izmeklēšanu, jo īpaši saistībā ar straujajām plaušu asins plūsmas izmaiņām, kas notiek dzimšanas brīdī. Aitu auglim pēc mātes nepietiekama uztura ir ziņots par miokarda fibrozes palielināšanos RV. I'6 Dinamiskās perfūzijas MRI var kvantitatīvi analizēt reģionālo plaušu perfūziju! zeme var būt noderīga šajā darbā. Tāpat arī konstatējums par traucētu aortas Vindkesela funkciju liecina, ka tādi pētījumi kā koronāro artēriju perfūzijas magnētiskās rezonanses novērtējums8 un oksigenācija19 varētu būt noderīgi, ņemot vērā plašo literatūru par sirds išēmiskās slimības risku ar IUGR.

MRI var izmantot arī, lai novērtētu saistītus nekardiālus apstākļus, kas ir cieši saistīti ar attīstības programmēšanu. Agrīns un pastāvīgs atklājums ir palielināta idiopātiskās hipertensijas izplatība cilvēkiem ar zemu dzimšanas svaru. Šis novērojums ir novedis pie pētījumiem par cilvēku un dzīvnieku modeļiem, kuru mērķis bija noteikt saistību starp CVD un nieru slimībām. IUGR ir saistīts ar nieru šūnu lieluma un skaita samazināšanos, kas savukārt ir saistīts ar nieru disfunkciju un sistēmiskas hipertensijas rašanos. Paviānu IUGR modelī tika konstatēts, ka vidējās IUGR augļa nierēs gēnu regulēšana ir pazemināta ceļos, kas saistīti ar RNS, DNS un olbaltumvielu biosintēzi. Turklāt tika ziņots par šūnu signālu pārraides, komunikācijas un transportēšanas regulēšanu. I20 Tādējādi pat mērena mātes globālā barības vielu ierobežojuma problēma izraisa būtiskas izmaiņas augļa nieru gēnu ceļos. Nieru perfūziju var kvantitatīvi novērtēt, izmantojot dažādas MRI metodes, tostarp dinamisko kontrastvielu MRI, artēriju spina marķēšanu un difūzijas svērto MRI. Turklāt no asins skābekļa līmeņa atkarīgo (BOLD) MRI, kurā tiek izmantota deoksigenēta hemoglobīna paramagnētiskā ietekme uz MRI signālu, var izmantot, lai gūtu ieskatu audu oksigenācijā.123 Epidemioloģiskie pierādījumi arī norāda uz zemu dzimšanas svaru kā diabēta attīstības riska faktoru. . Saikne starp CVD un vielmaiņas slimībām ir labi izveidota, un tā ir apzīmēta ar metabolisko sindromu. Trīs no piecām metaboliskā sindroma pazīmēm ir saistītas ar lipīdu funkciju: centrālā aptaukošanās, augsts triglicerīdu līmenis serumā un zems augsta blīvuma lipoproteīnu līmenis serumā. Mātes aptaukošanās grūtniecības laikā ir saistīta ar pieaugošo pēcnācēju insulīna rezistenci cilvēkiem. 24 IUGR paviāna modelī tika konstatēts, ka MNR grūtniecības un zīdīšanas laikā ieprogrammēja pēcnācēju vielmaiņas reakcijas, tostarp insulīna rezistenci un šūnu reakciju, kas veido pamatu vispārējam fenotipam, kas var radīt noslieci uz vēlāka dzīves tipa -2 diabētu. Ir izstrādātas I25MRS metodes kardiomiocītu lipīdu un fosfora enerģētikas novērtēšanai, un tās varētu izmantot, lai palīdzētu izprast augļa programmēšanas sinerģisko ietekmi uz sirds un asinsvadu darbību un vielmaiņu.

Tomēr pilns CMR iespēju klāsts, kas varētu atklāt jaunu informāciju par IUGR sirds asinsvadu sistēmu, vēl nav izmantots plašā mērogā. Kvantitatīvās procedūras sirds fizioloģijas novērtēšanai, kas ir pieejamas un klīniski apstiprinātas, vēl nav izmantotas, lai labāk izprastu procesus, kas ir pamatā normālai un atšķirīgai attīstībai. Pašreizējie pētījumi ir aprobežoti ar tehnoloģijām, kurās ir pētīta tikai visvienkāršākā fizioloģija, kas saistīta ar sirds un asinsvadu attīstības programmēšanu.

Noslēgumā jāsaka, ka sirds MRI ietver metodes, kas lielākoties ir neinvazīvas un viegli pārvēršamas no grauzējiem uz primātu modeļiem, kas nav cilvēkveidīgie primāti, uz pētījumiem ar cilvēkiem. Tagad ir iespējami pētījumi par cilvēkiem, kas ir līdzīgi pētījumiem dzīvnieku modeļos, un, ņemot vērā pārliecinošos pierādījumus, ka pirmsdzemdību problēmas izraisa CVD vēlākā dzīvē un tiem piemīt priekšlaicīgas sirds novecošanās pazīmes, iegūtā informācija paātrinās mūsu izpratni par attīstības programmēšanas mehānismu un programmēšana - novecošanās mijiedarbība vēlākā CVD sākumā. MRI biomarķierus, kas identificēti no dzīvnieku modeļiem, var apvienot ar audu un šūnu biomarķieru informāciju, lai ļautu agrāk identificēt riskam pakļautās personas un novērtētu ārstēšanas vajadzības un terapeitisko reakciju. Ideālā gadījumā iegūtās zināšanas ļaus labāk klīniski pārvaldīt šo neaizsargāto iedzīvotāju grupu. Dzīvnieku modeļu izpētes priekšrocībās ietilpst subjektu viendabīgums un lielāka kontrole pār vides un ģenētiskajām neskaidrībām. Pētījumi ar dzīvniekiem arī dod mums iespēju uzņemties lielāku invazivitātes pakāpi un biežāku atkārtošanos visā dzīves laikā, kā arī lielāku elastību terapeitiskajiem izmēģinājumiem. Tomēr, lai pilnībā izmantotu MRI potenciālu, standartizēti protokoli ir jāpiemēro lielākām cilvēku populācijām, lai raksturotu CV veselības un slimību patieso raksturu. Dažās biomedicīnas jomās, jo īpaši neirozinātnē, ir plaši izmantota MRI, lai noteiktu normālus un neparastus cilvēka fenotipus. Human Connectome Project (https://www.humanconnectome.org), ko izveidojuši ASV Nacionālie veselības institūti, ir daudznacionāla un daudzinstitucionāla programma, kurā tiek izmantotas uzlabotas MRI tehnoloģijas, lai pētītu vairāk nekā 1200 priekšmetus, koncentrējoties uz dažādiem procesiem. un patoloģijas, kas saistītas ar cilvēka smadzenēm, īpaši tās, kas saistītas ar novecošanos. Citi līdzīga mēroga nacionālie un starptautiskie projekti ietver Vācijas 1000BRAINS pētījumu un Apvienotās Karalistes Biobank. Nesen tika izveidots Lifespan Human Connectome Project in Development, liela mēroga pētījums par smadzeņu savienojamību vairāk nekā 1300 subjektiem vecumā no 5-21 gadiem28, un Lifespan Developing Human Connectome Project Kings College, Apvienotajā Karalistē, veiks MRI cilvēka smadzeņu savienojamība 1500 subjektiem, kuru vecums pēc ieņemšanas bija no 20 līdz 44 nedēļām. (https://www.humanconnectome.org/study/lifespandeveloping-human-connectome-project).

Izredzes izmantot MRI, lai uzlabotu izpratni par smadzeņu izmaiņām agrīnā attīstībā, ir svarīgas, jo smadzeņu mikrostruktūras, mikrostruktūras un hemodinamikas izmaiņas ir dokumentētas cilvēka auglim un zīdaiņiem ar novēlotu IUGR.89,129,130

Tomēr vēl nav organizēti centieni novērtēt augļa sirds attīstību ar CMR. Lai gan CMR ir kļuvusi par svarīgu Framingemas sirds pētījuma sastāvdaļu USl3I un Nīderlandes sirds un smadzeņu pētījumā, B2 šie megaprojekti ir vērsti galvenokārt uz pieaugušajiem ar dažādām patoloģijām, neņemot vērā viņu agrīnās attīstības vēsturi. Lai pilnībā novērtētu CVD attīstības programmēšanas iestatījumus un sekas reālajā pasaulē, ir jāveic plašāks daudznacionāls pētījums ar cilvēkiem, kas izmanto sirds MRI, lai izpētītu CV attīstību, tostarp pirmsdzemdību periodā. Šādas pūles rezultāti apvienojumā ar progresīvu omikas testēšanu veicinātu skaidras, klīniskas IUGR definīcijas meklējumus. Turklāt iegūtie dati sniegtu daudz informācijas, kas sniegtu informāciju ne tikai par alopātisko, bet arī profilaktisko medicīnu. un sabiedrības veselība visā pasaulē.

Šis raksts ir izvilkts no J Dev Orig Health Dis. Autora manuskripts; pieejams PMC 2021 01. oktobrī.