Katsaus Kirsi Lauerma Magneetin mahdollisuudet sydämen kuvantamisessa Vaikka magneettikuvaustekniikka on kehittynyt niin, että sydämestä saadaan vaivattomasti erinomaisia kuvia, menetelmän kliininen käyttö kardiologisessa diagnostiikassa on Suomessa rajoittunutta. American College of Cardiology määritti vuonna 2006 sydämen magneettikuvauksen käyttöaiheet, jotka perustuvat 20 vuotta kestäneeseen sydämen magneettikuvaustutkimukseen ja suurten kardiologisten keskusten kliinisiin kokemuksiin. Magneettikuvauksella voidaan selvittää sydämen anatomia, eteisten, kammioiden ja läppien toiminta, sydänlihaksen verenkierto- ja liikehäiriöt sekä sydäninfarktin laajuus. Sydänpussiin ja sydänlihakseen kertynyt fibroosi ja sydämen alueen tuumorit näkyvät hyvin. Magneettiangiografia soveltuu suurten suonten kuvauksiin, mutta sepelvaltimoista nähdään luotettavasti vain suurimmat haarat. Sydämen magneettitutkimuksessa ei käytetä ionisoivaa säteilyä, joten se soveltuu seurantakuvaukseksi myös nuorille potilaille. Duodecim 2007;123:2973 82 S uomessa sydämen magneettikuvauksen kliininen käyttö on rajoittunut valikoituihin tapauksiin, joissa täydennetään kaikukuvaustutkimuksia vasemman kammion anatomian ja tuumoreiden osalta. Vuonna 2004 maassamme tehtiin ainoastaan 264 sydämen magneettitutkimusta (Knuuti ym. 2005). Niillä selviteltiin sydämen rakenteellisia vikoja, sydänpussin ongelmia, sydämen toimintahäiriöitä, oikean kammion arytmogeenista dysplasiaa ja tuumoreita. Meilahden sairaalassa sydämeen ja rintakehän alueen suuriin suoniin kohdistuneiden magneettikuvausten lukumäärä lisääntyi aikavälillä 2004 2006 452:sta 573:een. Magneettikuvauksen käyttö sydäntautien selvittelyssä on lisääntymässä, mutta käyttöaiheet eivät ole vielä selkiintyneet. Kuvantamismenetelmän valintaan vaikuttavat myös tutkimusten saatavuus ja paikallinen osaaminen. Sydämen magneettikuvauksesta on viimeksi kirjoitettu tässä lehdessä viisitoista vuotta sitten (Keto ym. 1992). Jo silloin valtaosa nykyisistä magneettikuvaustekniikoista oli käytössä tai kehitteillä. Aiheesta löytyy viidentoista vuoden ajalta lähes 8 000 tieteellistä artikkelia. Tutkimus- ja kehitystyön ansiosta laitetekniikka ja kuva-analyysiohjelmat ovat nyt kypsyneet kliiniseen käyttöön sopiviksi myös sydänsairauksien diagnostiikassa. American College of Cardiology Foundation julkaisi yhteistyössä yhdysvaltalaisten erikoislääkärijärjestöjen (ACCF, ACR, SCCT, SCMR, ASNC, NASCI, SCAI ja SIR) kanssa vuonna 2006 suosituksen sydämen tietokonetomografian ja magneettikuvauksen käytöstä (Hende ym. 2006) Tämä näyttöön perustuva suositus on tarkoitettu lähettäville lääkäreille ja palvelujen tuottajille auttamaan sopivimman menetelmän valitsemisessa. Ohje jakaa sydämen magneettikuvausmenetelmät aiheittain kolmeen soveltuvuusluokkaan: luotettaviin, epävarmoihin ja sopimattomiin. Oheisessa taulukossa on lueteltu kuhunkin käyttöaiheeseen suositeltavat luotettavat magneettikuvausmenetelmät. Euroo- 2973
Taulukko. Magneettikuvauksen luotettava käyttö sydäntutkimuksissa American College of Cardiology Foundationin suosituksen mukaan (Hende ym. 2006). Käyttöaihe Suositeltu magneettikuvausmenetelmä Monimutkaisten synnynnäisten sydänvikojen selvitys Suuret suonet, sepelvaltimoiden päärungot Sydämen lokeroiden anatomia ja toiminta Läppien toiminta, vuodot ja ahtaumat anatomian kuvaus Toiminnan kuvaus kinemenetelmällä Virtausmittaukset magneettiangiografia Vasemman kammion toiminnan arviointi, jos muiden tutkimusten tulokset ovat ristiriitaisia tai kaikukardiografinen näkyvyys on huono Vasemman kammion toiminnan arviointi sydäninfarktin jälkeen ja sydämen vajaatoiminnassa Kinetutkimus: seinämänliikeanalyysi Kardiomyopatiat Perinnöllinen hypertrofinen ja laajentava Infiltratiivinen amyloidin tai sarkoidoosin aiheuttama Sydäntoksisten lääkkeiden aiheuttama Jälkitehostumakuvaus, joka osoittaa sydänlihasfibroosin ja infarktin Läppien kuvaus Läppävuodon ja -ahtauman mittaaminen potilailla, joilla kaikukuvaus (myös ruokatorven kautta tehty) epätyydyttävä Kine- ja virtausmittaus Poikkeavan sydänlihaskudoksen tyypittäminen, rytmihäiriölähteiden selvittäminen Oikean kammion arytmogeeninen dysplasia äkillisen tajunnanmenetyksen ja kammiolisälyöntisyyden selvittelyssä Oikean kammion kinetutkimus rasvan ja fibroosin kudostyyppien kuvaus Sydänlihastulehdus Sydäninfarkti tai sydänlihasentsyymiarvojen kasvu potilaalla, jolla normaalit sepelvaltimot angiografiassa Sydämen kasvain ja erotusdiagnostiikka trombimassaan nähden Sydänpussin ja konstriktiivisen perikardiitin selvittely Keuhkolaskimoiden anatomian selvittely ennen rytmihäiriön ablaatiohoitoa Kudostyyppien kuvaus: turvotus, fibroosi Perfuusiotutkimus ja jälkitehostumakuvaus anatomian kuvaus ja magneettiangiografia Sydänlihaksen verenkiertohäiriön tutkiminen sepelvaltimotaudissa Sepelvaltimotaudin toteaminen rintakipupotilaalla, jolla kohtalainen sepelvaltimotaudin todennäköisyys Rintakipupotilaan sepelvaltimon poikkeavan kulun selvittäminen Angiografialla tai tietokonetomografialla todetun sepelvaltimoahtauman merkityksen selvittäminen Dobutamiinirasituskuvaus liikehäiriöiden selvittämiseksi Sepelvaltimoiden päärunkojen magneettiangiografia Rasituskuvaus, jolla selvitetään joko ahtauman aiheuttama liikehäiriö tai verenkiertohäiriö Elinkykyisyyden tutkimukset Sydänlihasnekroosi ja»no reflow» alueiden paikan ja koon määritys sydäninfarktin jälkeen Elinkykyisyyden tutkiminen ja invasiivisen hoidon tehon ennustaminen ennen sepelvaltimoahtauman hoitoa, erityisesti jos isotooppi- ja kaikukardiografiatulokset epäselviä Perfuusiotutkimus ja infarktin jälkitehostumakuvaus 2974 K. Lauerma
passa ei ole tehty kattavaa suositusta sydämen leiketutkimuksista menetelmien näkökulmasta, vaikka tautikohtaisesti on otettu kantaa myös kuvantamiseen (www.escardio.org > guidelines). Magneettikuvaus sopii hyvin sydämen tutkimiseen, koska kuvakulmat ovat vapaasti valittavissa eikä katvealueita jää kuten kaikukardiografiassa (Rademakers 2006). Lokeroiden tilavuudet ja tilavuusmuutokset sekä vasemman kammion lihaksen massa voidaan määrittää tarkasti, koska koko tutkittava kohde kuvataan ja mitataan leike leikkeeltä (Kjaergaard ym. 2006, Nikitin ym. 2006). Mittauksissa ei tarvita approksimaatioita vaan tilavuus saadaan laskemalla yhteen leikkeistä mitatut pinta-alat, jotka kerrotaan leikepaksuudella. Koska kuvaus tehdään sydämen sykkeeseen tahdistettuna, tilavuusmuutoksia voidaan tarvittaessa tarkastella aika-tilavuuskuvaajien avulla. Kuvaajista saadaan kokonais- ja iskutilavuuden sekä ejektiofraktion lisäksi tieto kammioiden täyttymis- ja tyhjenemisnopeuksista. Synnynnäisissä sydäntaudeissa ja kardiomyopatioissa sijainniltaan tai muodoltaan poikkeavat eteiset ja kammiot saadaan mitattua luotettavasti (Mansour ym. 2006). Koska magneettikuvauksessa ei käytetä ionisoivaa säteilyä, se soveltuu erinomaisesti toistuviin kuvauksiin ja on aina ensisijainen leiketutkimus nuorille potilaille. Magneettikuvauksen luotettavuutta lisää mahdollisuus mitata samaa asiaa kahdella tai useammalla tavalla. Esimerkiksi iskutilavuus voidaan laskea saman tutkimuksen aikana vasemman kammion tilavuusvaihtelusta ja aortan virtausmittauksesta (Shors ym. 2005). Sydämen magneettikuvastekniikat Yhden magneettikuvasarjan informaation kerääminen kestää uusimmillakin laitteilla useita sekunteja. Kuvausalueella tapahtuva liike, kuten sydämen syke, hengitysliike ja verenvirtaus täytyy ottaa huomioon tutkimusta tehtäessä. Jotta rakenteiden ääriviivat erottuvat tarkasti, tehdään sydämen magneettikuvaus aina EKG-tahdistettuna ja joko hengitystä pidättäessä tai kuvaus tahdistettuna hengitysliikkeeseen. Virtaava veri antaa oman tyypillisen kontrastinsa kuviin, ja sitä hyödynnetään kinekuvauksessa ja läppien magneettitutkimuksissa. Magneettiangiografiat ja perfuusiokuvaus tehdään varjoaineen nopean ruiskutuksen aikana, mikä edellyttää hyvin toimivaa laskimokanyyliä kyynärtaipeessa. Rakenteen tutkiminen. Sydämen lokeroiden muoto, sijainti ja suurten suonten kulku selvitetään ns. mustaverisekvensseillä, joissa verestä ei tule signaalia ja anatomiset rakenteet erottuvat hyvin. Kuvaus tehdään kahdessa leikesuunnassa, useimmiten potilaan poikkileikkeinä ja keuhkojen etukuvaa muistuttavassa koronaalisuunnassa (kuva 1). Paksuuntunut ja kalkkiu- Kuva 1. Dekstrokardia. Kolme koronaalisuunnan mustaverikuvaa, joista erottuu kammioiden, eteisten ja suurten suonten rakenne ja sijainti. VK = vasen kammio, PA = keuhkovaltimo, AO = aortta, OE = oikea eteinen, VE = vasen eteinen. Magneetin mahdollisuudet sydämen kuvantamisessa 2975
Kuva 2. Yksikammioinen sydän. Koronaalisuunnan kineleike, jossa veri on valkoista ja sydänlihas harmaata. Laajat oikea eteinen (OE) ja kammio. tunut sydänpussi näkyy sydänlihasta tummempana (Francone ym. 2005). Rakennetutkimus on perusselvitys, joka tehdään aina, erityisesti tuumoreiden ja synnynnäisten sydänvikojen kuvauksissa. Toiminnan tutkiminen. Rakennetutkimusta jatketaan kinesarjoilla, joissa virtaava veri näkyy valkoisena ja sydänlihas harmaana (kuva 2). Kinekuvauksessa kerätään valitussa leikesuunnassa sarja kuvia sydämen syklin eri vaiheista kuten kaikukardiografiassa. Ajanerotuskyky on magneettikuvauksessa huonompi kuin kaikukardiografiassa mutta anatominen kattavuus parempi. Kinekuvauksella selvitetään kammioiden ja eteisten tilavuusmuutokset, kammioiden seinämän liike ja liikehäiriöt sekä läppien toiminta. Vuotavan läpän vuotofraktio (kuva 3) ja ahtaan läpän aukko (kuva 4) voidaan mitata virtausmittausmenetelmällä. (Dall Armellina ym. 2007) Oikovirtauksen määrä saadaan mittaamalla iskutilavuus aortasta ja keuhkovaltimosta (Esmaeili ym. 2006). Paksuuntunut sydänpussi ja sydänpussineste erottuvat hyvin näissä kuvissa (kuva 5). Magneettiangiografia. Suurten suonten anatomia, kaventumat ja leventymät näkyvät jo rakennekuvissa. Kaventumien hemodynaamiset vaikutukset selvitetään kine- ja virtaustutkimuksilla (Hager ym. 2004). Luumenista saadaan kauniit kolmiulotteiset kuvat magneetti- angiografialla (kuva 6). Varjoaineen nopean ruiskutuksen aikana kerätään suonen alueen kuvatilavuus, jota tarkastellaan työasemalla eri suunnista. Aortan dissektoituman selvittelyssä kuvatilavuus kerätään toistetusti, jotta nopeasti tehostuva oikea luumen erottuu myöhemmin tehostuvasta väärästä luumenista. Magneettiangiografiatekniikkaa käytetään myös keuhkolaskimon poikkeavuuksien kuvaukseen rytmihäiriöpotilailla (Mansour ym. 2006) (kuva 7). Kudostyypitys. Sydämen magneettikuvauksessa kudostyypitys tehdään samoja periaatteita noudattaen kuin muiden elinten tutkimisessa. Rasvakertymät ja tulehduksen aiheuttama turvotus sekä kasvain-, kertymäsairaus-, kardiomyopatia- ja sydäninfarktimuutosten tehostuminen varjoaineella saadaan näkyviin rasva-, turvotusja varjoainesekvensseillä (kuva 8). Sydäninfarktin laajuus voidaan mitata gramman tarkkuudella ns. jälkitehostumakuvauksessa, jossa 15 minuuttia varjoaineinjektion jälkeen infarktin suuri solunulkoinen tila loistaa valkoisena tummemman terveen sydänlihaksen vieressä (Hahn ym. 2007) (kuva 9). Jälkitehostumakuvauksen paikanerotuskyky on parempi kuin isotooppitutkimuksen, ja myös ohuet subendokardiaaliset infarktit näkyvät hyvin. Jälkitehostumista tapahtuu myös kertymäsairauksissa ja hypertrofisessa kardiomyopatiassa (Sipola ym. 2006). Aiheet Synnynnäisten sydänvikojen selvittelyissä magneettikuvausta käytetään leikattujen potilaiden seurantatutkimuksena silloin, kun kaikukardiogafia ei anna riittävästi tietoa. Magneettitutkimuksella nähdään oikean kammion koon kasvu, seinämän paksuuntuminen ja fibrotisoituminen, keuhkovaltimoläpän vuoto ja keuhkovaltimoiden ahtaumat (Babu-Narayan ym. 2006, Oosterhof ym. 2007). Luonnollisesti myös systeemikammion toiminta, aorttaläpän pitävyys ja eteisten mitat voidaan määrittää samalla kertaa (Nusser ym. 2006). Magneettiangiografia täydentää tutkimuksen. Keuhkovaltimot ja aortta voidaan kuvata erikseen saman varjoaineruiskutuksen eri vaiheissa (Valsangiacomo Buchel ym. 2005). 2976 K. Lauerma
A B ml/s 800 Kuva 3. A) Aorttavuoto näkyy diastolisessa kinekuvassa kammioon suuntautuvana turbulenssina, tummana suihkuna valkoisen veren keskellä (katkoviivanuoli). Yhtenäinen nuoli osoittaa vuotavan läpän aukkoa. AO = aortta, VK = vasen kammio, VE = vasen eteinen. B) Virtausmittauskäyrä aortan tyvestä: virtauksen määrä (ml/s) ajan funktiona (ms) syklin ajan. Vuotofraktio 46 %. 700 600 500 400 300 200 100 0 100 200 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Aika (ms) Kuva 4. Kaksipurjeinen aorttaläppä (nuoli osoittaa läppäaukkoa systolessa). Kinekuva aorttaläpän kohdalta. OE = oikea eteinen, VE = vasen eteinen, KV = keuhkovaltimo, AO = laskeva aortta. Kuva 5. Akuutti perikardiitti. Kinekuva vasemmasta kammiosta (VK). Nuolten välissä paksuuntunut sydänpussi. Vasemman kammion kärjen seudussa näkyy valkoisena perikardiumnestettä. Kardiomyopatioiden diagnostiikassa magneettikuvausta voi suositella sydänlihasbiopsian paikan valintaan. Lokeroiden toiminnan ja seinämäpaksuuden mittaamisen lisäksi on mahdollista tutkia sydänlihasta erilaisin sekvenssein. Paikallinen sydänlihaksen turvotus näkyy ödeemisekvensseillä esimerkiksi sydänsarkoidoosin akuutissa vaiheessa (Vignaux ym. 2002). Pitkittyneessä tilanteessa turvotus ei enää erotu. Paikalliset rasvakertymät oikean kammion aryt- mogeenisessa dysplasiassa näkyvät myös hyvin mutta ilmaantuvat usein myöhemmin kuin liikehäiriö kinekuvauksessa (Chimenti ym. 2004). Gadoliniumvarjoaineen käyttö jälkitehostumakuvauksessa kehitettiin alun perin sydäninfarktin osoittamiseen. Varjoainetta kertyy kuitenkin kaikkialle sydänlihakseen, jossa on suuri solun välitila ja vaurioituneita sydänlihassoluja tai solunlihassolut ovat korvautuneet fibroosilla. Hypertrofisessa kardiomyopatiassa 50 80 %:lla Magneetin mahdollisuudet sydämen kuvantamisessa 2977
Kuva 6. Marfanin syndroomaa potevan laajentunut nouseva aortta magneettiangiografiakuvassa. potilaista näkyy kammioväliseinän paksuuntuneissa kohdissa läiskäistä tehostumista (Soler ym. 2006), joka on sitä runsaampaa, mitä hypertrofisempi sydän on (Knaapen ym. 2005). Laajentuvassa kardiomyopatiassa 30 %:lla potilaista ilmenee vasemman kammion basaaliosissa sydänlihaksen säikeiden suuntaisia juosteita (Assomull ym. 2006). Sen sijaan sepelvaltimotautiin liittyvä tehostuminen alkaa tyypillisesti subendokardiumista ja sijaitsee yksittäisen sepelvaltimon suonitusalueella. Sarkoidoosissa nähdään pieniä vasemman kammion basaaliosien keskiseinämän läiskiä myös niillä keuhkosarkoidoosipotilailla, joiden sydämen toiminta on normaalia (Smedema ym. 2005). Amyloidoosissa tehostuva amyloidi-infiltraatiota esiintyi laajalti sydämen sisäkalvon alla. Se lisää vasemman kammion massaa ja huonontaa kammion systolista toimintaa (Maceira ym. 2005). Sydänlihastulehduksen turvotus ja tehostuma sijaitsevat vasemman kammion vapaan seinämän keski- ja pintaosissa. Akuutissa vaiheessa niitä esiintyy 80 90 %:lla potilaista. Osalla arpitehostuma jää pysyväksi mutta kutistuu (Mahrholdt ym. 2004). Sydänpussinesteen signaalien perusteella voidaan päätellä, onko neste veristä (T1-kuvissa runsassignaalista) vai eksudaattia (T1-kuvissa tummaa). Syöpään liittyvä neste rajautuu usein paksuuntuneeseen, nodulaariseen sydänpussiin (Mulvagh ym. 1989). Sydänpussin normaalipaksuus magneettikuvissa on alle 2 mm. Paikallisesti yli 4 mm paksu sydänpussi viittaa konstriktiiviseen perikardiittiin vajaatoimintapotilaalla (Masui ym. 1992). Sydänlihakseen takertuneen sydänpussin aiheuttama paikallinen liikehäiriö voidaan nähdä (tagging-)kine-tutkimuksella. Tulehtunut sydänpussi myös tehostuu varjoaineella. Sydänpussiperäiset kystat sijaitsevat useimmiten oikealla pallearajassa. Muualla sijaitsevia kystia ei magneettikuvaus erota keuhkoputkien tai kateenkorvan kehitysjäänteistä (Takeda ym. 2003). Lapsilla 90 % sydänperäisistä kasvaimista on hyvänlaatuisia ja niistä 60 % on rabdomyoomia. Aikuisilla 75 % sydänperäisistä kasvaimista on hyvänlaatuisia ja niistä 40 % on myksoomia. Pahanlaatuisista sydänkasvaimista 75 % on sarkoomia. Sydämen alueen kasvaimista 90 % on kuitenkin syövän etäpesäkkeitä. Magneettikuvaus näyttää kasvaimen koon, koostumuksen ja sijainnin, minkä perusteella voidaan arvioida myös kasvaimen alkuperää. Eteisissä sijaitsevat varrelliset, vahvasti T2-signaaliset, voimakkaasti tehostuvat kasvaimet sopivat myksoomiksi. Kammioperäiset, leveäkantaiset, signaalirakenteeltaan luurankolihaksen tapaan käyttäytyvät kasvaimet sopivat rabdomyoomiksi. Kinekuvauksella nähdään kasvaimen liike ja sen vaikutus verenvirtaukseen (Sparrow ym. 2005). Sepelvaltimotaudin aiheuttamat kaventumat eivät erotu luotettavasti magneettiangiografialla. Siksi monileikkeinen (vähintään 64) tietokonetomografia on varteenotettava kajoamaton vaihtoehto sepelvaltimotaudin kuvantamiseen (Pundziute ym. 2007). Sepelvaltimoiden poikkeava lähtökohta ja kulku on kuitenkin selvitettävissä (Mesurolle ym. 2006). Magneettikuvausta voidaan käyttää sepelvaltimotaudin aiheuttamien sydänlihasmuutosten diagnostiikkaan. Magneettiperfuusiotutkimuksessa nähdään se- 2978 K. Lauerma
pelvaltimotaudin aiheuttama verenkiertohäiriö sydänlihaksessa isotooppiperfuusiokuvauksen tapaan. Farmakologisen rasituksen aikana (adenosiini- tai dobutamiinirasitus) annetaan potilaalle varjoainebolus ja aineen ensikierto sydänlihaksessa kuvataan nopealla perfuusiosekvenssillä. Iskemia-alue tehostuu hitaammin kuin normaalisti suonittunut lihas ja myös pienet subendokardiaaliset alueet tulevat hyvin näkyviin (Wolff ym. 2004). Viidentoista minuutin kuluttua jälkitehostumakuvista selviää, onko verenkiertohäiriöalueella myös sydäninfarkti (Hahn ym. 2007). Magneettikuvaus vastaa sensitiivisyydeltään ja spesifisyydeltään sepelvaltimotaudin diagnostiikassa tavanomaisia isotooppitutkimuksia ja ennustaa hoidon vaikutuksen yhtä hyvin kuin PET (Kuhl ym. 2003). Se on siis vaihtoehto rasituskaikukardiografialle, isotooppiperfuusiotutkimukselle ja FDG-PET:lle. Mitä missäkin sitten käytetään, riippuu paikallisista olosuhteista, saatavuudesta ja osaamisesta. American College of Cardiology Foundationin raportti ei suosittele magneettikuvauksen käyttöä epästabiilia rintakipua sairastavien tutkimiseen. Magneettikuvaus ei anna lisätietoa sydänlihasiskemiasta, jos muulla menetelmällä tehdyn rasituskokeen tulos on normaali. Kuvausta ei suositella myöskään muuhun kuin sydänleikkaukseen menevän potilaan sydäninfarktiriskin selvittämiseen, eikä ohitusleikkauksella ja stentillä hoidettujen sepelvaltimoiden kuvantamiseen. Kuva 7. Kolmiulotteinen magneettiangiografiakuva rytmihäiriön ablaatiohoitoon menevästä potilaasta. Kuvaus tehtiin keuhkolaskimoanatomian selvittämiseksi. Kuvassa varjoainetäyteinen vasen eteinen ja siihen normaalisti laskevat keuhkolaskimot potilaan selän puolelta katsottuna. Kuva 8. Oikeassa eteisessä tuumorimassaa (*), joka tehostuu varjoaineella voimaakkaammin kuin vasemman kammion (VK) seinämälihas (nuoli). Pelkkä trombi ei tehostu varjoaineella. Hepatoblastooma kasvoi alaonttolaskimoa pitkin sydämeen. Tulevaisuudennäkymiä Tieteellisissä tutkimuksissa magneettikuvausta käytetään kultaisena standardina sydämen kammioiden tilavuuksien ja vasemman kammion lihasmassan määrityksissä (Kjaergaard ym. 2006, Nikitin ym. 2006). Kaikukardiografiaan verrattuna mittausvaihtelu on pienempää, ja sen ansiosta tutkimuspotilasmäärät voivat olla pienempiä (Strohm ym. 2001). Sydänlihaksen infarktiarven myöhäistehostumaa, joka osoittaa täsmällisesti pienenkin infarktin paikan ja koon, on käytetty hoitotutkimusten päätetapahtumana (Hahn ym. 2007). Magneetin mahdollisuudet sydämen kuvantamisessa M Kuva 9. Nelikammiosuunnassa otettu jälkitehostumakuva sydäninfarktista. Vasemman kammion väli- ja lateraaliseinä tehostuvat apikaalialueella varjoaineella. Valkoisten nuolten välissä ohut valkoinen subendokardiaali-infarkti. Musta nuoli näyttää apikaalista trombia. Terve sydänlihas (M) on infarktiarpeen verrattuna selvästi tummempaa. 2979
»Tagging»-kinekuvauksessa sydänlihas leimataan esipulsseilla, jotka näkyvät kuvissa mustina viivoina. Viivat liikkuvat sydämen muuttaessa muotoaan, ja lihaksensisäinen paikallinen liikehäiriö voidaan mitata sekä systolessa että diastolessa (Srichai ym. 2004). Kuvaustekniikkaa on käytetty 1990-luvulta lähtien, mutta vaativaan liikeanalyysiin ei ole vielä kaupallisia tietokoneohjelmistoja. Sydänlihaksen runsasenergiaisia metaboliitteja voidaan mitata magneettispektroskopialla. Metaboliamuutokset liittyvät sydämen vajaatoimintaan, ja niistä pystytään ennustamaan kardiovaskulaarisairastavuutta (Johnson ym. 2004, Chida ym. 2006). Tekniset ongelmat ovat toistaiseksi estäneet laajat kliiniset tutkimukset. Sydämen ja suurten suonten magneettikuvaukseen on käytetty 1,0 1,5 teslan laitteita. Vuosituhannen vaihteessa saatiin kliiniseen käyttöön 3 T:n magneetteja, jotka soveltuvat myös vartalon alueen kuvantamiseen. Teoriassa suurempi kenttävoimakkuus parantaa sekä paikan- että ajanerotuskykyä, mutta käytännössä sydämen liike, nopeasti virtaava veri ja sydäntä ympäröivä ilmapitoinen keuhko aiheuttavat kuviin runsaasti häiriösignaaleja. Ratkaisuja ongelmiin selvitetään parhaillaan (Gutberlet ym. 2006). Turvallisuus ja vasta-aiheet Potilaalle asennetut metalliset implantit, kuten tekoläpät, stentit, koilit, tahdistimet ja niiden osat, voivat liikkua ja kuumentua magneettikuvauksen aikana. Elektronisten laitteiden toiminta saattaa häiriintyä pysyvästi. Tietyn pituiset johdot voivat toimia magneettikentässä antenneina, ja kiepillä olleessaan niihin saattaa indusoitua sähkövirta (Kanal ym.1990). Sydämen tahdistin on vasta-aihe magneettikuvaukselle, mutta vitaali-indikaatioilla on tahdistinpotilaita kuvattu Yhdysvalloissa (Nazarian ym. 2006). Myös FDA painottaa, että tarvitaan laajoja kliinisiä tutkimuksia selvittämään, millaiset tahdistin-kuvausyhdistelmät ovat turvallisia (Faris ym. 2006). Sen sijaan läpät, stentit ja koilit ovat pääsääntöisesti turvallisia. Turvallisetkin ferromagneettiset materiaalit, kuten sternotomian sulkulangat, voivat aiheuttaa kuviin paikallisen signaalikadon. Häiriön määrä riippuu käytetystä kuvaussekvenssistä eikä ole etukäteen arvioitavissa. Näissä tapauksissa kannattaa kuvausta yrittää; häiriö ei välttämättä ylety tutkimusalueelle. Onnettomuuksien välttämiseksi potilaalle asennetun laitteen merkki selvitetään aina ennen magneettitutkimusta anestesialomakkeesta. Laitteen tavaraselosteesta selviää, onko laitteen valmistaja tutkinut sen sopivuuden magneettikuvaukseen. Magneettikuvausosastolta löytyy myös luettelo turvallisiksi ja vaarallisiksi todetuista laitteista (Shellock 2006). Joskus turvallisuus joudutaan selvittämään soittamalla laitteen valmistajalle tai irrallinen laite testataan ennen potilaan tutkimista. Tutkimuksen aikana magneettikenttä ja sen nopeat muutokset ulottuvat myös kuvauskohteen ulkopuolelle, joten sydämen alueen tuty d i n a s i a t Magneettikuvausta tulisi säteettömänä menetelmänä käyttää sydämen kaikukuvausta täydentävänä tutkimuksena. Sydämen magneettikuvaus edellyttää 1,5 teslan laitetta, johon on asennettu kardiovaskulaari-ohjelmisto ja sopiva vastaanotinkela. Hyvän pehmytkudoserottelykyvyn ansiosta sydämen kaikkien lokeroiden systolinen ja diastolinen toiminta voidaan mitata toistettavasti. Perikardiumin taudeilla, sydämen tuumoreilla ja sydänlihaksen kertymäsairauksilla on tyypilliset löydöksensä magneettitutkimuksissa. Sepelvaltimotaudin aiheuttama vasemman kammion verenkierto- ja seinämäliikehäiriö sekä sydäninfarktin arpikudos näkyvät hyvin. 2980 K. Lauerma
kimusta ei voida tehdä potilaalle, jolla on vaaralliseksi todettu aivovaltimoklipsi tai magneettikentälle herkkä sisäkorvaimplantti. Magneettikuvauksessa käytettävät gadoliniumpitoiset varjoaineet aiheuttavat harvoin allergisia reaktioita (Li ym. 2006). Munuaisten vajaatoiminnassa varjoainetta ei suositella käytettäväksi harvinaisen nefrogeenisen systeemisen fibroosin riskin vuoksi (Thomsen ym. 2006). Tavallisen putkimallisen magneettikuvauslaitteen tunnelin läpimitta on 65 cm, joten suurimmat potilaat eivät mahdu laitteeseen vastaanotinkelojen kanssa. Noin 10 % potilaista kärsii ahtaan paikan kammosta. Osa heistä selviää 30 60 minuuttia kestävästä tutkimuksesta rauhoittavan lääkityksen avulla (Bernhardt ym. 2006). Alle kouluikäiset nukutetaan magneettikuvauksen ajaksi. Lopuksi Magneettikuvaus on säteetön ja kajoamaton tutkimusmenetelmä, jolla on hyvä toistettavuus. Sydämen kuvaukseen soveltuu tavallinen 1,5 T:n magneetti, joka on varustettu kardiovaskulaariohjelmistolla ja sopivilla vastaanotinkeloilla. Tutkimuksen tekeminen vaatii erityisosaamista hoitajilta, fyysikoilta ja radiologeilta, kuten kaikki kliininen magneettikuvaus. Sydämen magneettikuvausta hyödynnetään tehokkaimmin yksiköissä, joissa tutkimukset suunnitellaan ja tulkitaan yhteistyössä eri alojen erikoislääkäreiden kanssa työryhmässä on radiologeja, kliinisiä fysiologeja, kardiologeja ja thoraxkirurgeja. Tähän on kaikki edellytykset myös Suomessa. Kirjallisuutta Assomull RG, Prasad SK, Lyne J, ym. Cardiovascular magnetic resonance, fibrosis, and prognosis in dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2006;48:1977 85. Babu-Narayan SV, Kilner PJ, Li W, ym. Ventricular fibrosis suggested by cardiovascular magnetic resonance in adults with repaired tetralogy of fallot and its relationship to adverse markers of clinical outcome. Circulation 2006;113:405 13. Bernhardt P, Engels T, Knuf B, Strohm O. Cardiac magnetic resonance in outpatients in Germany indications, complications and protocol suggestions from a high-volume center. Int J Cardiol 2006;111:86 91. Chida K, Otani H, Kohzuki M, ym. The relationship between plasma BNP level and the myocardial phosphocreatine/adenosine triphosphate ratio determined by phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy in patients with dilated cardiomyopathy. Cardiology 2006; 106:132 6. Chimenti C, Pieroni M, Maseri A, Frustaci A. Histologic findings in patients with clinical and instrumental diagnosis of sporadic arrhythmogenic right ventricular dysplasia. J Am Coll Cardiol 2004;43:2305 13. Dall Armellina E, Hamilton CA, Hundley WG. Assessment of blood flow and valvular heart disease using phase-contrast cardiovascular magnetic resonance. Echocardiography 2007;24:207 16. Esmaeili A, Hohn R, Koch A, Vogl TJ, Hofstetter R, Abolmaali N. Assessment of shunt volumes in children with ventricular septal defects: comparative quantification of MR flow measurements and invasive oximetry. Clin Res Cardiol 2006;95:523 30. Faris OP, Shein M. Food and drug administration perspective. Magnetic resonance imaging of pacemaker and implantable cardioverterdefibrillator patients. Circulation 2006;114:1232 3. Francone M, Dymarkowski S, Kalantzi M, Bogaert J. Magnetic resonance imaging in the evaluation of the pericardium. A pictorial essay. Radiol Med 2005;109:64 74. Gutberlet M, Noeske R, Schwinge K, Freyhardt P, Felix R, Niendorf T. Comprehensive cardiac magnetic resonance imaging at 3.0 Tesla: feasibility and implications for clinical applications. Invest Radiol 2006;41:154 67. Hager A, Kaemmerer H, Leppert A, ym. Follow-up of adults with coarctation of the aorta: comparison of helical CT and MRI, and impact on assessing diameter changes. Chest 2004;126:1169 76. Hahn JY, Gwon HC, Choe YH, ym. Effects of balloon-based distal protection during primary percutaneous coronary intervention on early and late infarct size and left ventricular remodeling: a pilot study using serial contrast-enhanced magnetic resonance imaging. Am Heart J 2007;153:655.e1 8. Hende RC, Patel MR, Kramer CM, ym. ACCF/ACR/SCCT/SCMR/ASNC/NASCI/ SCAI/SIR 2006 appropriateness criteria for cardiac computed tomography and cardiac magnetic resonance imaging. J Am Coll Cardiol 2006;48:1475 97. Johnson BD, Shaw LJ, Buchthal SD, ym. Prognosis in women with myocardial ischemia in the absence of obstructive coronary disease: results from the National Institutes of Health-National Heart, Lung, and Blood Institute-Sponsored Women s Ischemia Syndrome Evaluation (WISE). Circulation 2004;109:2993 9. Kjaergaard J, Petersen CL, Kjaer A, Schaadt BK, Oh JK, Hassager C. Evaluation of right ventricular volume and function by 2D and 3D echocardiography compared to MRI. Eur J Echocardiogr 2006;6: 430 8. Kanal E, Shellock FG, Talagala L. Safety considerations in MR imaging. Radiology 1990;176:593 606. Keto P, Hekali P, Kupari M. Sydämen ja verisuonten magneettikuvaus. Duodecim 1992;108:809. Knaapen P, van Dockum WG, Bondarenko O, ym. Delayed contrast enhancement and perfusable tissue index in hypertrophic cardiomyopathy: comparison between cardiac MRI and PET. J Nucl Med 2005;46:923 9. Knuuti J, Vanninen E, Turjanmaa V, ym. Sydämen ei-invasiivinen kuvantaminen sepelvaltimotaudin diagnostiikassa Suomessa. Suom Lääkäril 2005;60:2225 30. Kuhl HP, Beek AM, van der Weerdt AP, ym. Myocardial viability in chronic ischemic heart disease: comparison of contrast-enhanced magnetic resonance imaging with (18)F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography. J A Coll Cardiol 2003;41:1341 8. Li A, Wong CS, Wong MK, Lee CM, Au Yeung MC. Acute adverse reactions to magnetic resonance contrast media gadolinium chelates. Br J Radiol 2006;79:368 71. Maceira AM, Joshi J, Prasad SK, ym. Cardiovascular magnetic resonance in cardiac amyloidosis. Circulation 2005;111:186 93. Mahrholdt H, Goedecke C, Wagner A, ym. Cardiovascular magnetic resonance assessment of human myocarditis: a comparison to histology and molecular pathology. Circulation 2004;109:1250 8. Mansour M, Refaat M, Heist EK, ym. Three-dimensional anatomy of the left atrium by magnetic resonance angiography: implications for catheter ablation for atrial fibrillation. J Cardiovasc Electrophysiol 2006;17:719 23. Masui T, Finck S, Higgins CB. Constrictive pericarditis and restrictive cardiomyopathy: evaluation with MR imaging. Radiology 1992;182: 369 73. Mesurolle B, Qanadli SD, Mignon F, Lacombe P. Anomalous origin of the left coronary artery arising from the pulmonary trunk. AJR Am J Roentgenol 2006;186:1202 9. Mulvagh SL, Rokey R, Vick GW 3rd, Johnston DL. Usefulness of nuclear magnetic resonance imaging for evaluation of pericardial effusions, and comparison with two-dimensional echocardiography. Am J Cardiol 1989;64:1002 9. Nazarian S, Roguin A, Menekhem MZ, ym. Clinical utility and safety of a protocol for noncardiac and cardiac magnetic resonance imaging of patients with permanent pacemakers and implantable-cardio- Magneetin mahdollisuudet sydämen kuvantamisessa 2981
verte defibrillators at 1.5 tesla. Circulation 2006;114:1277 84. Nikitin NP, Constantin C, Loh PH, ym. New generation 3-dimensional echocardiography for left ventricular volumetric and functional measurements: comparison with cardiac magnetic resonance. Eur J Echocardiogr 2006:7;365 72. Nusser T, Hoher M, Merkle N, ym. Cardiac magnetic resonance imaging and transesophageal echocardiography in patients with transcatheter closure of patent foramen ovale. J Am Coll Cardiol 2006; 48:322 9. Oosterhof T, van Straten A, Vliegen HW, ym. Preoperative thresholds for pulmonary valve replacement in patients with corrected tetralogy of Fallot using cardiovascular magnetic resonance. Circulation 2007;116:545 51. Pundziute G, Schuijf JD, Jukema JW, ym. Prognostic value of multislice computed tomography coronary angiography in patients with known or suspected coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 2007;49:62 70. Rademakers FE. 3D echocardiography: is CMR better? Eur J Echocardiogr 2006;7:339 40. Shellock FG. Reference manual for magnertic resonance safety, implants, and devices. Los Angeles: Biomedical Research Publishing Company 2006. Shors SM, Cotts WG, Pavlovic-Surjancev B, ym. Non-invasive cardiac evaluation in heart failure patients using magnetic resonance imaging: a feasibility study. Heart Fail Rev 2005;10:265 73. Sipola P, Peuhkurinen K, Lauerma K, ym. Myocardial late gadolinium enhancement is associated with raised serum amino-terminal propeptide of type III collagen concentrations in patients with hypertrophic cardiomyopathy attributable to the Asp175Asn mutation in the alpha tropomyosin gene: magnetic resonance imaging study. Heart 2006;92:1321 2. Smedema JP, Snoep G, van Kroonenburgh MP, ym. The additional value of gadolinium-enhanced MRI to standard assessment for cardiac involvement in patients with pulmonary sarcoidosis. Chest 2005;128:1629 37. Soler R, Rodriguez E, Monserrat L, Mendez C, Martinez C. Magnetic resonance imaging of delayed enhancement in hypertrophic cardiomyopathy: relationship with left ventricular perfusion and contrac-tile function. J Comput Assist Tomogr 2006;30:412 20. Sparrow PJ, Kurian JB, Jones TR, Sivananthan MU. MR imaging of cardiac tumors. Radiographics 2005;25:1255 76. Srichai MB, Schvartzman PR, Sturm B, Kasper JM, Lieber ML, White RD. Extent of myocardial scarring on nonstress delayed-contrast-enhancement cardiac magnetic resonance imaging correlates directly with degrees of resting regional dysfunction in chronic ischemic heart disease. Am Heart J 2004;148:342 8. Strohm O, Schulz-Menger J, Pilz B, Osterziel KJ, Dietz R, Friedrich MG. Measurement of left ventricular dimensions and function in patients with dilated cardiomyopathy. J Magn Reson Imaging 2001;13:367 71. Takeda S, Miyoshi S, Minami M, Ohta M, Masaoka A, Matsuda H. Clinical spectrum of mediastinal cysts. Chest 2003;124:125 32. Thomsen HS, Morcos SK, Dawson P. Is there a causal relation between the administration of gadolinium based contrast media and the development of nephrogenic systemic fibrosis (NSF)? Clin Radiol 2006;61:905 6. Valsangiacomo Buchel ER, DiBernardo S, Bauersfeld U, Berger F. Contrastenhanced magnetic resonance angiography of the great arteries in patients with congenital heart disease: an accurate tool for planning catheter-guided interventions. Int Jf Cardiovasc Imaging 2005;21:313 22. Vignaux O, Dhote R, Duboc D, ym. Clinical significance of myocardial magnetic resonance abnormalities in patients with sarcoidosis: a 1-year follow-up study. Chest 2002;122:1895 901. Wolff SD, Schwitter J, Coulden R, ym. Myocardial first-pass perfusion magnetic resonance imaging: a multicenter dose-ranging study. Circulation 2004;110:732 7. KIRSI LAUERMA, dosentti, ylilääkäri kirsi.lauerma@hus.fi HUS-röntgen, Lastenklinikan röntgen PL 281, 00029 HUS