https://doi.org/10.1007/s00392-025-02625-4
1Charité - Universitätsmedizin Berlin Berlin, Deutschland; 2Charité - Universitätsmedizin Berlin Experimental & Clinical Research Center (ECRC) Berlin, Deutschland; 3Charité - Universitätsmedizin Berlin CC11: Med. Klinik m. S. Kardiologie und Angiologie Berlin, Deutschland; 4Charité - Universitätsmedizin Berlin CC 11: Med. Klinik für Kardiologie Berlin, Deutschland; 5Siemens Healthineers AG MR-Anwendungsvorentwicklung Erlangen, Deutschland; 6Medizinische Hochschule Hannover Hannover, Deutschland
Hintergrund:
Das kardiovaskuläre und pulmonale System sind durch komplexe funktionelle und vaskuläre Interdependenzen miteinander verbunden (1). Bei einer Routineuntersuchung mittels kardiovaskulärer Magnetresonanztomographie (CMR) wird die Lunge bisher nur in anatomischen Übersichtssequenzen dargestellt, ohne dass eine funktionelle Lungenanalyse erfolgt.
Ziel der Studie ist es, potenzielle Lungenfunktionsdefizite hinsichtlich Ventilation und Perfusion in Abhängigkeit der kardialen Funktion mittels PREFUL (Phase Resolved Functional Lung Imaging)-Sequenz zu identifizieren, um diese frühzeitig in der klinischen Routine diagnostizieren zu können.
Methode:
Patienten, welche zwischen September und Oktober 2023 ein klinisch indiziertes CMR mit PREFUL-Sequenz erhielten, wurden in dieser Studie eingeschlossen. Die PREFUL-Technik ermöglicht eine kontrastmittelfreie Analyse von Lungenfunktionsparametern wie Ventilation und Perfusion (2). Die Untersuchung erfolgte auf einem 1,5-T-Scanner (Siemens). Zusätzlich musste für den Einschluss eine Cine Bildgebung in langen (2-,3- und 4-Kammerblick) sowie kurzer Achse (SAX) erfolgt sein. Diese wurden hinsichtlich biatrialer und biventrikulärer Funktion, sowie Deformationsindizes ausgewertet. PREFUL-Sequenzen wurden in drei koronaren Schichten aufgenommen, wobei die Mittlere an der Pulmonalarterien-Bifurkation ausgerichtet wurde (Abbildung 1A). Die CMR-Analyse erfolgte retrospektiv mit cvi42 (Version 5.13.7) und einem vom Hersteller bereitgestellten Prototyp eines Lungenanalyse-Tools. Es wurde eine Korrelationsanalyse zwischen pulmonalen Perfusionsdefiziten (QDP) sowie Ventilationsdefiziten (VDP) in % und atrialen sowie biventrikulären Volumina, Funktion und Deformation (GLS) durchgeführt. Hierfür wurden Schlagvolumen (SV), Ejektionsfraktion (EF) und Enddiastolisches Volumen (EDV) für die linken und rechten Atrien (LA, RA) und Ventrikel (LV, RV) erhoben. Darüber hinaus wurde ein Subgruppenvergleich auf der Grundlage der LVEF (>60%, 60-50%, <50%) durchgeführt.
Ergebnisse:
Von N=115 Patienten wurden N=15 aufgrund fehlender SAX-Aufnahmen ausgeschlossen. Die finale Kohorte bestand aus N=100 Patienten (41 Frauen, 59 Männer) (Abbildung 2). Die kardialen Funktions- und Deformationsparameter sowie die Lungenfunktionsparameter sind in Abbildung 3 dargestellt. Signifikante negative Korrelationen zeigten sich zwischen QDP und: LVSV (Korrelationskoeffizient (r) -0,443; p<0,001), LVEDV (r= -0,268; p=0,007), RVSV (r -0,367; p<0,001) und RVEDV (r= -0,31; p=0,002). Für die Atrien wurden signifikante Korrelationen zwischen QDP und LAEF (r= -0,211; p=0,038) sowie RAEF (r= -0,279; p=0,006) gefunden. Zusätzlich konnte eine signifikante Korrelation zwischen QDP und GLS (r= 0,277; p=0,006) gezeigt werden. Dagegen konnten keine signifikanten Korrelationen zwischen VDP und atrialer sowie biventrikulärer Funktion gefunden werden. Patienten mit einer LVEF <50% zeigten mehr QDP, während sich VDP nicht signifikant zwischen den LVEF-Subgruppen unterschied (Abbildung 1B).
Schlussfolgerung:
Patienten mit einer niedrigeren LVEF wiesen mehr pulmonale Perfusionsdefekte auf, ohne Ventilationsdefekt. Zudem wurde gezeigt, dass vermehrte Perfusionsdefizite mit reduzierten biatrialen und biventrikulären Funktions- und Deformationsparametern korrelierten. Weitere Forschungsarbeiten unter Anwendung der PREFUL-Technik sind nötig, um von einer dedizierten CMR zur kardiopulmonalen Magnetresonanztomographie überzugehen.