Prognostic significance of cardiac magnetic resonance imaging: Update 2010

Cardiac magnetic resonance imaging (CMR) has become an indispensible imaging technique for the diagnosis and treatment of patients with cardiovascular diseases. Technical advances in the past have rendered CMR unique in the evaluation of cardiovascular anatomy, physiology, and pathophysiology due to its unique ability to produce high resolution tomographic images of the human heart and vessels in any arbitrary orientation, with soft tissue contrast that is superior to competing imaging modalities without the use of ionizing radiation. CMR imaging is the gold standard for assessing left and right ventricular function and for detecting myocardial tissue abnormalities like edema, infarction, or scars. For prognostic reasons abnormal structure and dysfunction of the heart, and the detection of myocardial ischemia and/or myocardial scars are the main targets for CMR imaging. In this review we briefly describe the prognostic significance of several CMR imaging techniques and special CMR parameters in patients with coronary artery disease (CAD), with cardiomyopathies, and with chronic heart failure. Myocardial ischemia proved to be a strong predictor of an adverse outcome in patients with CAD. Microvascular obstruction in acute myocardial infarction is a new and independent parameter of negative left ventricular remodeling and a worse prognosis. Myocardial scars in patients with CAD and unrecognized myocardial infarction heralds a negative outcome. Scar in patients with dilated or hypertrophic cardiomyopathy are a strong predictor of both life-threatening ventricular tachyarrhythmias and prognosis. CMR imaging may improve the assessment of inter- and intraventricular dyssynchrony and provide prognostic information by detecting myocardial scars. (Cardiol J 2010; 17, 6: 549-557

Znaczenie prognostyczne obrazowania metodą kardiologicznego rezonansu magnetycznego: uaktualnienie informacji na 2010 rok

Obrazowanie metodą kardiologicznego rezonansu magnetycznego (CMR) stało się niezbędną techniką w diagnostyce i leczeniu pacjentów z chorobami sercowo-naczyniowymi. Postępy techniczne sprawiły, że CMR jest wyjątkową metodą oceny budowy anatomicznej, fizjologii i patofizjologii układu sercowo-naczyniowego. Pozwala bowiem na uzyskanie obrazów tomograficznych ludzkiego serca i naczyń o wysokiej rozdzielczości w dowolnej płaszczyźnie. Ponadto, kontrast w obrazowaniu tkanek miękkich przewyższa inne konkurencyjne metody, bez konieczności stosowania promieniowania jonizującego. Obrazowanie CMR stanowi referencyjną metodę oceny funkcji lewej i prawej komory serca oraz wykrywania nieprawidłowości tkanki mięśnia sercowego, takich jak obrzęk, martwica czy blizna. Dla celów prognostycznych największe znaczenie w obrazowaniu CMR ma wykrycie nieprawidłowej budowy lub dysfunkcji serca, a także niedokrwienia i/lub blizny pozawałowej w obrębie mięśnia sercowego. W niniejszym artykule krótko opisano znaczenie prognostyczne obrazowania CMR z zastosowaniem kilku technik oraz scharakteryzowano obrazy obserwowane u pacjentów z chorobą wieńcową (CAD), kardiomiopatiami i przewlekłą niewydolnością serca. Niedokrwienie mięśnia sercowego okazało się silnym czynnikiem predykcyjnym niekorzystnych zdarzeń sercowo- -naczyniowych u pacjentów z CAD. Uszkodzenie mikrokrążenia u chorych z ostrym zawałem serca jest nowym, niezależnym czynnikiem zapowiadającym negatywną przebudowę lewej komory serca oraz pogarszającym rokowanie. Również obecność blizny oraz nierozpoznany zawał serca wiążą się z ryzykiem niekorzystnych zdarzeń sercowo-naczyniowych. Obecność włóknienia u pacjentów z kardiomiopatią rozstrzeniową czy przerostową stanowi silny czynnik ryzyka zagrażających życiu tachyarytmii komorowych i obciąża rokowanie. Obrazowanie CMR pozwala na dokładniejszą ocenę między- i śródkomorowej dyssynchronii skurczu i identyfikuje obszary włóknienia w mięśniu sercowym, które mają znaczenie prognostyczne. (Folia Cardiologica Excerpta 2011; 6, 1: 17–27

Development of a universal dual-bolus injection scheme for the quantitative assessment of myocardial perfusion cardiovascular magnetic resonance

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The dual-bolus protocol enables accurate quantification of myocardial blood flow (MBF) by first-pass perfusion cardiovascular magnetic resonance (CMR). However, despite the advantages and increasing demand for the dual-bolus method for accurate quantification of MBF, thus far, it has not been widely used in the field of quantitative perfusion CMR. The main reasons for this are that the setup for the dual-bolus method is complex and requires a state-of-the-art injector and there is also a lack of post processing software. As a solution to one of these problems, we have devised a universal dual-bolus injection scheme for use in a clinical setting. The purpose of this study is to show the setup and feasibility of the universal dual-bolus injection scheme.</p> <p>Methods</p> <p>The universal dual-bolus injection scheme was tested using multiple combinations of different contrast agents, contrast agent dose, power injectors, perfusion sequences, and CMR scanners. This included 3 different contrast agents (Gd-DO3A-butrol, Gd-DTPA and Gd-DOTA), 4 different doses (0.025 mmol/kg, 0.05 mmol/kg, 0.075 mmol/kg and 0.1 mmol/kg), 2 different types of injectors (with and without "pause" function), 5 different sequences (turbo field echo (TFE), balanced TFE, k-space and time (k-t) accelerated TFE, k-t accelerated balanced TFE, turbo fast low-angle shot) and 3 different CMR scanners from 2 different manufacturers. The relation between the time width of dilute contrast agent bolus curve and cardiac output was obtained to determine the optimal predefined pause duration between dilute and neat contrast agent injection.</p> <p>Results</p> <p>161 dual-bolus perfusion scans were performed. Three non-injector-related technical errors were observed (1.9%). No injector-related errors were observed. The dual-bolus scheme worked well in all the combinations of parameters if the optimal predefined pause was used. Linear regression analysis showed that the optimal duration for the predefined pause is 25s to separate the dilute and neat contrast agent bolus curves if 0.1 mmol/kg dose of Gd-DO3A-butrol is used.</p> <p>Conclusion</p> <p>The universal dual-bolus injection scheme does not require sophisticated double-head power injector function and is a feasible technique to obtain reasonable arterial input function curves for absolute MBF quantification.</p