Определение внеклеточного миокардиального матрикса методом двухэнергетической мультиспиральной томографии: систематический обзор с метаанализом

Введение. Неинвазивное измерение внеклеточного миокардиального матрикса (ВММ) является перспек тивным инструментом для количественной оценки фиброзной ткани в миокарде. “Золотым стандартом” неинвазивного определения принято считать магнитно-резонансную томографию (МРТ) с отсроченным контрастированием. Двухэнергетическая мультиспиральная компьютерная томография (ДЭКТ) является новым способом вычисления ВММ и ее прогностическая ценность по сравнению с другими методами при фиброзе различной этиологии остается неясной.

Цель исследования: обобщение имеющихся данных и изучение прогностической ценности ДЭКТ для диагностики рубцовых изменений миокарда у взрослых пациентов.

Материал и методы. Проводился систематический поиск опубликованных исследований в базах данных MEDLINE, EMBASE, Библиотеки Cochrane, SCOPUS и Web of Science, оценивающих измерение ВММ по данным двухэнергетической МСКТ и МРТ при фиброзе миокарда любой этиологии. В результате для метаанализа было отобрано 13 статей.

Результаты. Представленные исследования продемонстрировали отличие показателя ВММ у пациентов с фиброзом или воспалением миокарда, а также хорошую сопоставимость результатов ДЭКТ и МРТ. Значение ВММ в участках с рубцовыми и воспалительными изменениями было выше, чем в неизмененном миокарде.

Заключение. Отличие значения ВММ у пациентов с фиброзом миокарда различной этиологии и здоровых лиц позволяет использовать показатель ВММ по данным ДЭКТ в качестве неинвазивного маркера миокардиального фиброза.

1. Lockhart M., Wirrig E., Phelps A., Wessels A. Extracellular matrix and heart development. Birth. Defects Res. Part A – Clin. Mol. Teratol. 2011; 91 (6): 535–550. http://doi.org/10.1002/bdra.20810

2. Илов Н.Н., Арнаудова К.Ш., Нечепуренко А.А., Ясенявская А.Л., Башкина О.А. СМА. Роль внеклеточного матрикса сердца в возникновении и прогрессировании хронической сердечной недостаточности. Российский кардиологический журнал. 2021; 26 (2S): 4362. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4362

3. De Jong S., Van Veen T.A.B, De Bakker J.M.T. et al. Biomarkers of myocardial fibrosis. J. Cardiovasc. Pharmacol. 2011; 57 (5). 522–535. http://doi.org/10.1097/FJC.0b013e31821823d9

4. Wong C.X., Brown A., Lau D.H. et al. Epidemiology of Sudden Cardiac Death: Global and Regional Perspectives. Hear Lung Circ. 2019; 28 (1). 6–14. http://doi.org/10.1016/j.hlc.2018.08.026

5. González A., Schelbert E.B., Díez J., Butler J. Myocardial Interstitial Fibrosis in Heart Failure: Biological and Translational Perspectives. J. Am. Coll. Cardiol. 2018; 71 (15): 1696–1706. http://doi.org/10.1016/j.jacc.2018.02.021

6. Schelbert E.B., Testa S.M., Meier C.G. et al. Myocardial extravascular extracellular volume fraction measurement by gadolinium cardiovascular magnetic resonance in humans: Slow infusion versus bolus. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2011; 13 (1): 16. http://doi.org/10.1186/1532-429X-13-16

7. Dubourg B., Dacher J.N., Durand E. et al. Single-source dual energy CT to assess myocardial extracellular volume fraction in aortic stenosis before transcatheter aortic valve implantation (TAVI). Diagn. Interv. Imaging. 2021; 102 (9): 561–570. http://doi.org/10.1016/j.diii.2021.03.003

8. Disertori M., Rigoni M., Pace N. et al. Myocardial Fibrosis Assessment by LGE Is a Powerful Predictor of Ventricular Tachyarrhythmias in Ischemic and Nonischemic LV Dysfunction: A Meta-Analysis. JACC Cardiovasc. Imaging. 2016; 9 (9): 1046–1055. http://doi.org/10.1016/j.jcmg.2016.01.033

9. Su M.Y.M., Lin L.Y., Tseng Y.H.E. et al. CMR-verified diffuse myocardial fibrosis is associated with diastolic dysfunction in HFpEF. JACC Cardiovasc. Imaging. 2014; 7 (10): 991–997. http://doi.org/10.1016/j.jcmg.2014.04.022

10. Rommel K.P., Von Roeder M., Latuscynski K. et al. Extracellular volume fraction for characterization of patients with heart failure and preserved ejection fraction. J. Am. Coll. Cardiol. 2016; 67 (15). 1815–1825. http://doi.org/10.1016/j.jacc.2016.02.018

11. Patel A.R., Kramer C.M. Role of Cardiac Magnetic Resonance in the Diagnosis and Prognosis of Nonischemic Cardiomyopathy. JACC Cardiovasc. Imaging. 2017; 10 (10 Pt A): 1180–1193. http://doi.org/10.1016/j.jcmg.2017.08.005

12. Moustafa A., Khan M.S., Alsamman M.A. et al. Prognostic significance of T1 mapping parameters in heart failure with preserved ejection fraction: a systematic review. Heart Fail. Rev. 2020; 26 (6):1325–1331. http://doi.org/10.1007/s10741-020-09958-4

13. Bandula S., White S.K., Flett A.S. et al. Measurement of myocardial extracellular volume fraction by using equilibrium contrast-enhanced CT: Validation against histologic findings. Radiology. 2013; 269 (2): 396–403. http://doi.org/10.1148/radiol.13130130

14. Kurita Y., Kitagawa K., Kurobe Y. et al. Data on correlation between CT-derived and MRI-derived myocardial extracellular volume. Data Brief. 2016; 7: 1045–1047. http://doi.org/10.1016/j.dib.2016.03.073

15. Kurita Y., Kitagawa K., Kurobe Y. et al. Estimation of myocardial extracellular volume fraction with cardiac CT in subjects without clinical coronary artery disease: A feasibility study. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2016; 10 (3): 237–241. http://doi.org/10.1016/j.jcct.2016.02.001

16. Takafuji M., Kitagawa K., Nakamura S. et al. Feasibility of extracellular volume fraction calculation using myocardial CT delayed enhancement with low contrast media administration. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2020; 14 (6): 524–528. http://doi.org/10.1016/j.jcct.2020.01.013

17. Nacif M.S., Kawel N., Lee J.J. et al. Interstitial myocardial fibrosis assessed as extracellular volume fraction with low-radiation-dose cardiac CT. Radiology. 2012; 264 (3): 876–883. http://doi.org/10.1148/radiol.12112458

18. Nacif M.S., Liu Y., Yao J. et al. 3D left ventricular extracellular volume fraction by low-radiation dose cardiac CT: Assessment of interstitial myocardial fibrosis. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2013; 7 (1): 51–57. http://doi.org/10.1016/j.jcct.2012.10.010

19. Gupta A., Kikano E.G., Bera K. et al. Dual energy imaging in cardiothoracic pathologies: A primer for radiologists and clinicians. Eur. J. Radiol. Open. 2021; 20; 8: 100324. http://doi.org/10.1016/j.ejro.2021.100324

20. Yamada A., Kitagawa K., Nakamura S. et al. Quantification of extracellular volume fraction by cardiac computed tomography for noninvasive assessment of myocardial fibrosis in hemodialysis patients. Sci. Rep. 2020; 10 (1): 15367. http://doi.org/10.1038/s41598-020-72417-5

21. Qi R.X., Shao J., Jiang J.S. et al. Myocardial extracellular volume fraction quantitation using cardiac dual-energy CT with late iodine enhancement in patients with heart failure without coronary artery disease: A single-center prospective study. Eur. J. Radiol. 2021; 140: 109743. http://doi.org/10.1016/j.ejrad.2021.109743

22. Ohta Y., Kitao S., Yunaga H. et al. Quantitative evaluation of non-ischemic dilated cardiomyopathy by late iodine enhancement using rapid kV switching dual-energy computed tomography: A feasibility study. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2019; 13 (2): 148–156. http://doi.org/10.1016/j.jcct.2018.10.028

23. Abadia A.F., van Assen M., Martin S.S. et al. Myocardial extracellular volume fraction to differentiate healthy from cardiomyopathic myocardium using dual-source dualenergy CT. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2020; 14 (2): 162–167. http://doi.org/10.1016/j.jcct.2019.09.008

24. Si-Mohamed S.A., Restier L.M., Branchu A. et al. Diagnostic Performance of Extracellular Volume Quantified by Dual-Layer Dual-Energy CT for Detection of Acute Myocarditis. J. Clin. Med. 2021; 10 (15): 3286. http://doi.org/10.3390/jcm10153286

25. Lee H.J., Im D.J., Youn J.C. et al. Myocardial extracellular volume fraction with dual-energy equilibrium contrastenhanced cardiac ct in nonischemic cardiomyopathy: A prospective comparison with cardiac MR imaging. Radiology. 2016; 280 (1). 49–57. http://doi.org/10.1148/radiol.2016151289

26. Danad I., Fayad Z.A., Willemink M.J., Min J.K. New applications of cardiac computed tomography: Dualenergy, spectral, and molecular CT imaging. JACC Cardiovasc. Imaging. 2015; 8 (6): 710–723. http://doi.org/10.1016/j.jcmg.2015.03.005

27. Wang R., Liu X., Schoepf U.J. et al. Extracellular volume quantitation using dual-energy CT in patients with heart failure: Comparison with 3T cardiac MR. Int. J. Cardiol. 2018; 268: 236–240. http://doi.org/10.1016/j.ijcard.2018.05.027

28. Ohta Y., Kishimoto J., Kitao S. et al. Investigation of myocardial extracellular volume fraction in heart failure patients using iodine map with rapid-kV switching dualenergy CT: Segmental comparison with MRI T1 mapping. J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2020; 14 (4): 349–355. http://doi.org/10.1016/j.jcct.2019.12.032

29. Oda S., Emoto T., Nakaura T. et al. Myocardial late iodine enhancement and extracellular volume quantification with dual-layer spectral detector dual-energy cardiac CT. Radiol. Cardiothorac. Imaging. 2019; 1 (1): e180003. http://doi.org/10.1148/ryct.2019180003