Rofo 2003; 175(10): 1355-1362
DOI: 10.1055/s-2003-42888
Herz
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Multislice TrueFISP-MR-Bildgebung zur Erkennung stressinduzierter myokardialer Funktionsstörungen bei koronarer Herzerkrankung

Multislice TrueFISP-MR Imaging for Identifying Stress-Induced Myocardial Functional Disturbances in Coronary Heart DiseaseU.  Kramer1 , M.  Fenchel1 , U.  Helber2 , A.  Kraft1 , N.  I.  Stauder1 , A.  Franow2 , C.  D.  Claussen1 , S.  Miller1
  • 1Radiologische Klinik, Abteilung Radiologische Diagnostik
  • 2Medizinische Klinik, Abteilung für Kardiologie und Nephrologie, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
Further Information

Publication History

Publication Date:
13 October 2003 (online)

Zusammenfassung

Einleitung: Zielsetzung war die Erprobung und Bestimmung der diagnostischen Aussagekraft neuer Multislice-Sequenzen zur Bestimmung linksventrikulärer Funktionsparameter sowie Detektion stressinduzierter Wandbewegungsstörungen bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung. Material und Methoden: Es wurden 15 Patienten (Durchschnittsalter 57,7 Jahre) mit koronarangiographisch gesicherter KHK an einem 1,5 T-Ganzkörpertomographen in Ruhe und unter pharmakologisch induziertem Stress (Dipyridamol, 0,56 mg/kg Körpergewicht) untersucht. Im Rahmen der Fragestellung wurde ein Sequenzvergleich einer zeitlich und örtlich hochaufgelösten TrueFISP-2D-Einzelschicht-Sequenz (TR 3,2 ms, TE 1,6 ms, Schichtdicke 5 mm, Zeitauflösung 45 ms) gegenüber einer Multislice-Sequenz (TR 2,3 ms, TE 1,15 ms, Schichtdicke 10 mm, Zeitauflösung 77 ms) durchgeführt. Ergebnisse: Während regionale Wandbewegungsstörungen in beiden Sequenzen mit einer hohen Korrelation (r = 0,95) nachgewiesen werden konnten, so zeigten die Ergebnisse der Ventrikelvolumetrie eine hohe Variabilität. Endsystolische Volumina wurden mittels Multislice-Sequenz (MW 78 ml, + 5,8 %) im Vergleich zur Referenzsequenz (MW 74 ml) systematisch überschätzt, die EF falsch niedrig (MW 40 %, - 11,3 %) bestimmt. Diskussion: Großer Vorteil schneller Multislice-Sequenzen ist der Zeitgewinn bei guter diagnostischer Aussagekraft in der Detektion von stressinduzierten Wandbewegungsstörungen. Quantitative Aussagen zu linksventrikulären Funktionsparametern sind im Vergleich zu etablierten Referenzverfahren nur bedingt zu verwerten.

Abstract

Purpose: This study assesses the left ventricular function using a new multislice cine sequence and determines the diagnostic accuracy of stress-induced wall motion abnormalities in patients with coronary artery disease (CAD). Materials and Methods: 15 patients (mean age 57.7 years) with angiographically proven CAD were examined on a 1.5 T whole body system (Magnetom Sonata, Siemens, Erlangen) at rest and during dipyridamole-induced (0.56 mg/kg body weight) stress. Left ventricular function was determined using a multislice (steady-state) sequence (TR 2.3 ms, TE 1.15 ms, slice thickness 10 mm, temporal resolution 77 ms) as well as a standard single-slice true FISP 2D sequence (TR 3.2 ms, TE 1.6 ms, slice thickness 5 mm, temporal resolution 45 ms) as reference. Results: Both cine sequences provide high sensitivity and excellent correlation (r = 0.95) with angiographic findings for the detection of regional wall motion abnormalities. However, the measurement of functional parameters yielded significant differences. End-systolic left ventricular volumes (ESV) were systematically overestimated in the multislice images (mean 78 ml, + 5.8 %) compared with the reference single-slice images (mean 74 ml) (p < 0.05). This resulted in underestimation of the ejection fraction with multislice images (mean 40 %, - 11.3 %) compared with single-slice images (mean 46 %) (p < 0.05). Conclusion: The multislice sequence results in a substantial reduction of imaging time and breath-hold periods necessary to cover the left ventricle for functional assessment. The multislice sequence yields adequate images, especially for qualitative determination of wall motion abnormalities. Due to the reduced spatial and temporal resolution of the multi-slice sequence, however, some uncertainty concerning the functional parameters has to be taken into account.

Literatur

  • 1 Castro P F, Bourge R C, Foster R E. Evaluation of hibernating myocardium in patients with ischemic heart disease.  Am J Med. 1998;  104 (1) 69-77
  • 2 Baer F M, Theissen P, Schneider C A, Kettering K, Voth E, Sechtem U, Schicha H. MRI assessment of myocardial viability: comparison with other imaging techniques.  Rays. 1999;  24 (1) 96-108
  • 3 Kivelitz D E, Taupitz M, Hamm B. Bildgebung nach Myokardinfarkt: Was leistet die Magnetresonanztomographie?.  Fortschr Röntgenstr. 1999;  171 (5) 349-358
  • 4 Lorenz C H, Walker E S, Morgan V L. Normal human right and left ventricular mass, systolic function, and gender differences by cine magnetic resonance imaging.  J Card Magn Reson. 1999;  1 7-21
  • 5 Miller S, Huppert P E, Naegele T, Helber U, Brechtel K, Hoffmeister H M, Claussen C D. MR-tomographische Untersuchung myokardialer Funktion und Perfusion nach Myokardinfarkt.  Fortschr Röntgenstr. 1997;  167 399-405
  • 6 Setser R M, Fischer S E, Lorenz C H. Quantification of left ventricular function with magnetic resonance images acquired in real time.  J Magn Reson Imaging. 2000;  12 (3) 430-438
  • 7 Schreiber W G, Schmitt M, Kalden P, Horstick G, Gumbrich T, Petersen S, Mohrs O, Kreitner K F, Voigtländer T, Thelen M. MR-Perfusionsbildgebung des Herzens mit TrueFISP.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 205-210
  • 8 Geskin G, Kramer C M, Rogers W J, Theobald T M, Pakstis D, Hu Y L, Reichek N. Quantitative assessment of myocardial viability after infarction by dobutamine magnetic resonance tagging.  Circulation. 1998;  98 (3) 217-223
  • 9 Sechtem U, Baer F M, Voth E, Theissen P, Schneider C A. Stress functional MRI: detection of ischemic heart disease and myocardial viability.  J Magn Reson Imaging. 1999;  10 (5) 667-675
  • 10 Rominger M B, Bachmann G F, Pabst W, Ricken W W, Dinkel H P, Rau W S. Linksventrikuläre Herzvoluminabestimmung mittels schneller MRT in Atemanhaltetechnik: Wie unterschiedlich sind quantitativer Herzkatheter, quantitative MRT und visuelle Echokardiographie?.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 23-32
  • 11 Sinha S, Mather R, Sinha U, Goldin J, Fonarow G, Yoon H C. Estimation of the left ventricular ejection fraction using a novel multiphase, dark-blood, breath-hold MR imaging technique.  Am J Radiology. 1997;  169 (1) 101-112
  • 12 Altmann K, Shen Z, Boxt L M, King D L, Gersony W M, Allan L D, Apfel H D. Comparison of three-dimensional echocardiographic assessment of volume, mass, and function in children with functionally single left ventricles with two-dimensional echocardiography and magnetic resonance imaging.  Am J Cardiol. 1997;  80 (8) 1060-1065
  • 13 Barkhausen J, Goyen M, Rühm S G, Eggebrecht H, Debatin J F, Ladd M E. Assessment of ventricular function with single breath-hold real-time steady-state free precession cine MR imaging.  Am J Radiology. 2002;  178 731-735
  • 14 Lee V S, Resnick D, Bundy J M, Simonetti O P, Lee P, Weinreb J C. Cardiac function: MR evaluation in one breath hold with real-time true fast imaging with steady-state precession.  Raidology. 2002;  222 (3) 835-842
  • 15 Power T P, Kramer C M, Shaffer A L, Theobald T M, Petruolo S, Reichek N, Rogers W JJ. Breath-hold dobutamine magnetic resonance myocardial tagging: normal left ventricular response.  Am J Cardiol. 1997;  80 (9) 1203-1207
  • 16 Miller S, Simonetti O P, Carr J, Kramer U, Finn J P. MR imaging of the heart with cine true fast imaging with steady-state precession: Influence of spatial and temporal resolution on left ventricular functional parameters.  Radiology. 2002;  263 263-269
  • 17 Moon J CC, Lorenz C H, Francis J, Smith G C, Pennell D J. Breath-hold FLASH and FISP cardiovascular MR imaging: Left ventricular volume differences and reproducibility.  Radiology. 2002;  223 789-797
  • 18 Pattynama P M, Lamb H J, van der Velde E A. Left ventricular measurements with cine and spine echo MR imaging: a study of reproducibility with variance component analysis.  Radiology. 1995;  187 261-268
  • 19 Schalla S, Nagel E, Lehmkuhl H, Klein C, Bornstedt A, Schnackenburg B, Schneider U, Fleck E. Comparison of magnetic resonance real-time imaging of left ventricular function with conventional magnetic resonance imaging and echocardiography.  Am J Cardiol. 2001;  87 (1) 95-99
  • 20 Balzer P, Furber A, Delepine S, Rouleau F, Lethimonnier F, Morel O, Tadei A, Jallet P, Geslin P, le Jeune J J. Regional assessment of wall curvature and wall stress in left ventricle with magnetic resonance imaging.  Am J Physiol. 1999;  277 (3) H 901-H 910
  • 21 Sinitsyn V. Magnetic resonance imaging in coronary heart disease.  Eur J Radiol. 2001;  38 (3) 191-199
  • 22 Hundley W G, Morgan T, Neagle C M, Hamilton C A, Rerkpattanapipat P, Link K M. Magnetic Resonance Imaging Determination of Cardiac Prognosis.  Circulation. 2002;  106 2328-2333
  • 23 Zhao S, Croisille P, Janier M, Roux J P, Plana A, Magnin I, Revel D. Comparison between qualitative and quantitative wall motion analysis using dipyridamole stress breath-hold cine magnetic resonance imaging in patients with severe coronary artery stenosis.  Magn Reson Imaging. 1997;  15 (8) 891-898
  • 24 Baer F M, Smolarz K, Jungehulsing M, Theissen P, Sechtem U, Schicha H, Hilger H H. Feasibility of high-dose dipyridamole-magnetic resonance imaging for detection of coronary artery disease and comparison with coronary angiography.  Am J Cardiol. 1992;  69 (1) 51-56
  • 25 Austen W G, Edwards J E, Frye R L, Gensini G G, Gott V L, Griffith L S, McGoon D C, Murphy M L, Roe B B. A reporting system on patients evaluated for coronary artery disease. Report of the Ad Hoc Committee for Grading of Coronary disease, Council on Cardiovascular Surgery, American Heart Association.  Circulation. 1975;  5 (Suppl. 4) 5-40
  • 26 Geest R J van der, Buller V G, Jansen E, Lamb H J, Baur L H, Wall E E van der, Roos A de, Reiber J H. Comparison between manual and semiautomated analysis of left ventricular volume parameters from short-axis MR images.  J Comput Assist Tomogr. 1997;  21 (5) 756-765
  • 27 Cottin Y, Touzery C, Guy F, Lalande A, Ressencourt O, Roy S, Walker P M, Louis P, Brunotte F, Wolf J E. MR imaging of the heart in patients after myocardial infarction: effect of increasing intersection gap on measurements of left ventricle volume, ejection fraction, and wall thickness.  Radiology. 1999;  213 (2) 513-520
  • 28 Bloomer T N, Plein S, Radjenovic A, Higgins D M, Jones T R, Ridgway J P, Sivananthan M U. Cine MRI using steady state free precession in the radial long axis orientation is a fast accurate method for obtaining volumetric data of the left ventricle.  J Magn Reson Imaging. 2001;  14 (6) 685-692

Dr. med. Ulrich Kramer

Universitätsklinikum Tübingen Abteilung Radiologische Diagnostik

Hoppe-Seyler-Straße 3

72076 Tübingen

Phone: + 49-7071-2985837

Fax: + 49-7071-295694

Email: ulrich.kramer@med.uni-tuebingen.de

    >