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Der Radiologe

, Volume 44, Issue 2, pp 158–163 | Cite as

Quantitative Analyse der linksventrikulären Wandbewegung mit MR-tagging

  • T. Johnson
  • D. Hahn
  • J. Sandstede
Schnittbilddiagnostik des Herzens

Zusammenfassung

Zielsetzung

Ziel dieser Studie war es, verschiedene Parameter der linksventrikulären Wandbewegung aus MR-tagging-Aufnahmen quantitativ zu analysieren. Die Auswertemethode sollte angewendet werden, um den physiologischen Kontraktionsablauf zu charakterisieren und pathophysiologische Veränderungen zu erfassen.

Material und Methoden

Die Tagginguntersuchung wurde in einer basisnahen, mittventrikulären und einer apikalen Schicht des linken Ventrikels durchgeführt. Für die automatische Quantifizierung von Rotation, Kontraktion und Umfangverkürzung wurde eine geeignete Software erstellt. Die Methode wurde bei 8 gesunden Probanden, 13 Patienten mit Aortenstenose vor und ein Jahr nach Klappenersatz und 10 Patienten mit Myokardinfarkt vor und nach Revaskularisation angewendet.

Ergebnisse

Die von uns entwickelte Software gestattet die Quantifizierung der linksventrikulären Wandfunktion über die Bestimmung von Rotation, Kontraktion und Umfangsverkürzung. Bei den Probanden zeigte sich eine Wringbewegung mit gegenläufiger Rotation der Herzbasis zur Herzspitze. Vor Klappenersatz zeigten die Patienten mit Aortenstenose eine signifikant verstärkte apikale Rotation und Torsion. Ein Jahr postoperativ hatte sich die Torsion normalisiert. Bei den Patienten mit Myokardinfarkt zeigte sich nach Revaskularisierung eine Zunahme der Umfangverkürzung im Infarktareal.

Schlussfolgerungen

Die Quantifizierung der linksventrikulären Wandbewegung mit MR-tagging-Aufnahmen ermöglicht die Charakterisierung und Verlaufsbeobachtungen von Veränderungen der linksventrikulären Wandfunktion bei verschiedenen Herzerkrankungen.

Schlüsselwörter

MRT Herz Tagging Wandbewegung Aortenstenose 

Abstract

Purpose

The purpose of this study was to establish a quantification of different parameters of left ventricular wall motion from tagged MR images. This evaluation method was to be applied to characterize the physiological contraction cycle and to determine pathophysiological changes.

Materials and methods

Myocardial tagging was performed at a basal, a mid-ventricular and an apical level of the left ventricle. A suitable software was programmed for the automatic quantification of rotation, contraction and circumferential shortening. The evaluation method was used in 8 healthy volunteers, 13 patients suffering from aortic stenosis before and one year after surgery and in 10 patients with myocardial infarction before and after revascularization.

Results

The software allows the quantification of left ventricular wall motion by assessment of rotation, contraction and circumferential shortening. In the healthy volunteers, there was a wringing motion with opposite rotation of base and apex of the heart. Before valve replacement, patients with aortic stenosis showed significantly increased apical rotation and torsion. One year after surgery, left-ventricular torsion had normalized. In patients with myocardial infarction, circumferential shortening increased after revascularization.

Conclusion

The quantification of left ventricular wall motion using tagged MR images allows to characterize and follow-up changes of left ventricular wall motion in various diseases of the heart.

Keywords

MRI Heart Tagging Wall motion Aortic stenosis 

Notes

Interessenkonflikt:

Der korrespondierende Autor versichert, dass keine Verbindungen mit einer Firma, deren Produkt in dem Artikel genannt ist, oder einer Firma, die ein Konkurrenzprodukt vertreibt, bestehen.

Literatur

  1. 1.
    Beyar R, Sideman S (1985) Effect of the twisting motion on the nonuniformities of transmyocardial fiber mechanics and energy demand—a theoretical study. IEEE Trans Biomed Eng 32:764–769PubMedGoogle Scholar
  2. 2.
    Buchalter MB, Weiss JL, Rogers WJ, Zerhouni EA, Weisfeldt ML, Beyar R, Shapiro EP (1990) Noninvasive quantification of left ventricular rotational deformation in normal humans using magnetic resonance imaging myocardial tagging. Circulation 81:1236–1244PubMedGoogle Scholar
  3. 3.
    Hess OM, Lavelle JF, Sasayama S, Kemper WS, Ross J (1982) Diastolic myocardial wall stiffness of the left ventricle in chronic pressure overload. Eur Heart J 3:315–324PubMedGoogle Scholar
  4. 4.
    Hess OM, Schneider J, Koch R, Bamert C, Grimm J, Krayenbuehl HP (1981) Diastolic function and myocardial structure in patients with myocardial hypertrophy. Special reference to normalized viscoelastic data. Circulation 63:360–371PubMedGoogle Scholar
  5. 5.
    Hess OM, Villari B, Krayenbuehl HP (1993) Diastolic dysfunction in aortic stenosis. Circulation 87:IV73–76PubMedGoogle Scholar
  6. 6.
    Ingels NB jr, Daughters GT 2nd, Stinson EB, Alderman EL (1975) Measurement of midwall myocardial dynamics in intact man by radiography of surgically implanted markers. Circulation 52:859–867PubMedGoogle Scholar
  7. 7.
    Kramer CM, Rogers WJ, Theobald TM, Power TP, Geskin G, Reichek N (1997) Dissociation between changes in intramyocardial function and left ventricular volumes in the eight weeks after first anterior myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 30:1625–1632CrossRefPubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Maier SE, Fischer SE, McKinnon GC, Hess OM, Krayenbuehl HP, Boesiger P (1992) Acquisition and evaluation of tagged magnetic resonance images of the human left ventricle. Comput Med Imaging Graph 16:73–80PubMedGoogle Scholar
  9. 9.
    Maier SE, Fischer SE, McKinnon GC, Hess OM, Krayenbuehl HP, Boesiger P (1992) Evaluation of left ventricular segmental wall motion in hypertrophic cardiomyopathy with myocardial tagging. Circulation 86:1919–1928PubMedGoogle Scholar
  10. 10.
    Moore CC, McVeigh ER, Zerhouni EA (2000) Quantitative tagged magnetic resonance imaging of the normal human left ventricle. Top Magn Reson Imaging 11:359–371CrossRefPubMedGoogle Scholar
  11. 11.
    Nagel E, Stuber M, Burkhard B, Fischer SE, Scheidegger MB, Boesiger P, Hess OM (2000) Cardiac rotation and relaxation in patients with aortic valve stenosis. Eur Heart J 21:582–589CrossRefPubMedGoogle Scholar
  12. 12.
    Rogers WJ jr, Shapiro EP, Weiss JL, Buchalter MB, Rademakers FE, Weisfeldt ML, Zerhouni EA (1991) Quantification of and correction for left ventricular systolic long- axis shortening by magnetic resonance tissue tagging and slice isolation. Circulation 84:721–731PubMedGoogle Scholar
  13. 13.
    Sandstede J, Machann H, Machann W, Beer M, Johnson T, Harre K, Pabst T, Kenn W, Hahn D (2002) [Interindividual-variability of the analysis of regional myocardial wall function after myocardial infarction and revascularization]. Rofo Fortschr Geb Rontgenstr Neuen Bildgeb Verfahr 174:1147–1153CrossRefPubMedGoogle Scholar
  14. 14.
    Sandstede JJ, Johnson T, Harre K, Beer M, Hofmann S, Pabst T, Kenn W, Voelker W, Neubauer S, Hahn D (2002) Cardiac systolic rotation and contraction before and after valve replacement for aortic stenosis: a myocardial tagging study using MR imaging. AJR Am J Roentgenol 178:953–958PubMedGoogle Scholar
  15. 15.
    Stuber M, Scheidegger MB, Fischer SE, Nagel E, Steinemann F, Hess OM, Boesiger P (1999) Alterations in the local myocardial motion pattern in patients suffering from pressure overload due to aortic stenosis. Circulation 100:361–368PubMedGoogle Scholar
  16. 16.
    Young AA, Hunter PJ, Smaill BH (1992) Estimation of epicardial strain using the motions of coronary bifurcations in biplane cineangiography. IEEE Trans Biomed Eng 39:526–531CrossRefPubMedGoogle Scholar
  17. 17.
    Young AA, Kramer CM, Ferrari VA, Axel L, Reichek N (1994) Three-dimensional left ventricular deformation in hypertrophic cardiomyopathy. Circulation 90:854–867PubMedGoogle Scholar
  18. 18.
    Zerhouni EA, Parish DM, Rogers WJ, Yang A, Shapiro EP (1988) Human heart: tagging with MR imaging—a method for noninvasive assessment of myocardial motion. Radiology 169:59–63PubMedGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 2004

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Klinische RadiologieKlinikum Großhadern der Ludwig-Maximilians-Universität München
  2. 2.Institut für RöntgendiagnostikUniversität Würzburg
  3. 3.Institut für Klinische RadiologieKlinikum Großhadern der Ludwig-Maximilians-UniversitätMünchen

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