הדמיית תהודה מגנטית לב: תובנות לגבי תכנות התפתחותי והשלכותיו להזדקנות חלק 2

אנא צור קשרoscar.xiao@wecistanche.comלמידע נוסף

מחקרי CMR של הפרוזדורים יושמו בעיקר על הפרוזדור השמאלי (LA). ה-LA פועל כחיישן נפח, אשר באמצעות מתיחת פרוזדורים מעכב את הפרשת וזופרסין ובכך משנה את ה-RAS. ההשפעות של וזופרסין מתווכות באמצעות מספר מנגנונים פיזיולוגיים כולל הסלמה של לחץ דם עורקי, נפח דם מרכזי, לחץ ורידי מרכזי ושינוי נקודת ה-baroreflex הסימפתטית.41 במקביל, מתיחת פרוזדורים שמאל מפעילה שחרור של פפטידים נטרי-אורטיים המפחיתים את ההתנגדות של כלי הדם הסיסטמיים, מפחיתים את ההתנגדות של כלי הדם. לחץ ורידי מרכזי, ולהגביר את הפרשת הנתרן על ידי הכליות.42 לפיכך, אין זה מפתיע ששינויים בגודל LA יכולים להוות סמן ביולוגי לעליות מתמשכות של לחצי מילוי LV, במיוחד בחולים עם אי ספיקת לב עם מקטע פליטה משומר המסובך על ידי יתר לחץ דם.43המדדים המתקבלים על ידי CMR כוללים נפחי LA מקסימליים/מינימליים, נפח ושבר ריקון LA הכולל, נפח ושבר ריקון LA פסיבי, נפח ושבר ריקון LA אקטיבי ונפח צינור.מה זה cistancheהוכח כי שינויים בנפח LA, בהתאמה למסת שריר הלב, קשורים באופן כללי לתפקוד דיאסטולי באוכלוסייה הרגילה, אם כי זה עשוי להיות מנבא לבעיות ספציפיות יותר בהתאם לאוכלוסייה הנחקרת.44 לנפחי פרוזדורים ימין (RA) נחקר עם CMR לגבי אי ספיקת לב כרונית ויתר לחץ דם ריאתי. התועלת של מדידות הדמיה פרוזדוריות בסביבה של פיזיולוגיה לבבית ששונתה על ידי תכנות התפתחותי במודלים של בעלי חיים עדיין לא נחקרה והיא תחום חקירה מתפתח.

שיפוץ שריר הלב הוא מאפיין של תכנות התפתחותי, אשר זוהה באמצעות אקו לב בעוברים ותינוקות. I7 "אינדקס הכדוריות" משמש באקו לב כאינדיקטור לשיפוץ חדרי הלב. בדרך כלל, במחקרי אקו לב, אינדקס כדוריות מוערך בחישוב. מכיוון ש-CMR משמש למדידת נפחי החדרים המלאים, ניתן להשתמש באינדקס הכדוריות התלת-ממדית, שהוא היחס בין נפח החדר לנפח של כדור שאורך החדר הוא הרדיוס שלו.

אנא לחץ כאן כדי לדעת יותר

בנוסף, ניתן להשתמש ב-CMR להערכת עיוות שריר הלב. Myofibers בשכבת הדופן האמצעית מקיפים את הלב בעוד שסיבי אורך בשכבות האנדוקרדיאליות והאפיקרדיות מושכים את הלב מהקודקוד לבסיס. התנועה המורכבת במהלך התכווצות כוללת כוחות הפועלים לאורך סליל ימני בתת-האנדוקרדיום אך בסליל שמאלי בתת-האפיקרד. את העיוות הנוצר, או ה"זנים", ניתן לפתור לרכיבים בשלושה כיוונים: צירי, היקפי ואורכי. מתח מוגדר ביחס לאורך המקורי כאחוז חסר מימד. קצב העיוות, "קצב מתח", הוא הנגזרת המרחבית של המהירות ויש לו יחידות של שניות הפוכות. השיטה הראשונית השתמשה בגישה שנקראת "תיוג רקמות", שבה רצף מיוחד "מקלקל" את הגרעינים המגנטיים כך שקווים של אות אפס מופקדים ונעקבים לאורך כל מחזור הלב.45,46 חידוש אחרון, תכונת CMR מעקב, מעריך אלמנטים אנטומיים שונים בשולי שריר הלב לאורך דופן החדר/אנדוקרדיום וגבולות תת אפיקרדיים. ניתן לאפיין את התפקוד הסיסטולי והדיאסטולי של RV ו-LV באמצעות מתח וקצב מתח וכן פיתול שריר הלב ורתיעה דיאסטולית. פרמטרים של מתח שריר הלב ממחקרי CMR מייצרים סמנים רגישים ומוקדמים יותר של הפרעות התכווצות מאשר שבר פליטה.47 איור 2 מציג דוגמאות לנתונים שהתקבלו ממעקב אחר תכונת שריר הלב של תמונות קולנועיות. הפרמטרים שנמדדו כוללים רדיאלי חדרים (איור 2a, c, e), מתחים היקפיים ואורכיים (איור 2b, d, f), קצבי מתח, מהירויות ותזוזות. מספר חבילות עיבוד תמונה זמינות מסחריות זמינות עם פונקציונליות מעקב אחר תכונות.48אקו-קרדיוגרפיה למעקב כתמים שימשה גם להערכת מתח שריר הלב. עם זאת, תוצאות כתמי ההד אינן תואמות ישירות לתוצאות ה-MRI. ייתכן שהסיבה לכך היא הרגישות המובנית של כתמי הד לרעש ו/או הרזולוציה הרוחבית הגרועה יחסית של השיטה.49

cistanche יכול אנטי אייג'ינג

CMR also can be used to assess the focal or diffuse expansion of the myocardial extracellular space, which may result from prior infarction, infection, or other causes of tissue composition derangement. Hematocrit (hct) should be gathered on the same day as the MRI examination as it can fluctuate. Following administration of intravascular gadolinium contrast agent and a time delay (>10 דקות), ניתן להמחיש ולכמת צלקות מוקדיות/הרחבת חלל חוץ-תאי ישירות. להערכת הרחבת חלל חוץ-תאי מפוזר, יש למדוד את זמן הרפיה האורך (71) של שריר הלב ו-71 של דם בלומן החדר (איור 3a, b). בפרוטוקול נפוץ, Tl שריר הלב נמדד שוב ~10 דקות לאחר מתן חומר ניגוד גדוליניום. " מתוך מערכי נתונים אלה, ושל המטופל, ניתן לחשב את הנפח החוץ-תאי (ECV) של רקמת שריר הלב כ-ECV שריר הלב=(1-hot)× △ Tlblood)(△ Tlmyocardium). ECV נמצא להיות קשור ישירות לפיברוזיס שריר הלב הקשור להזדקנות במחקר גדול על בני אדם.51 מאמינים כי פיברוזיס שריר הלב הוא אחד המצבים הקשורים לתפקוד לקוי של חדרי הלב עקב תכנות התפתחותי. דוגמה לאופן שבו Tl שריר הלב משתנה ~10 דקות לאחר אלוקים עירוי בלב הבבון מוצג באיור. ניתן להשתמש בגישה מתקדמת יותר, דיפוזיה טנזור CMR (DT-CMR), להערכת כיוון המיוציטים ותפקוד הסדין, אולם זוהי שיטה מאתגרת מבחינה טכנית. 52גישות חדשות המשלבות שיפור במרחב ובזווית. רזולוציה עם מהירות סריקה גדולה יותר וכיסוי מוגבר עשויה לאפשר ל-DT-CMR להפוך לכלי מחקר שגרתי בעתיד הקרוב.הכוח של דגימת רקמת שריר הלב בעת נתיחה במודלים של בעלי חיים של תכנות התפתחותי יכול לשמש כדי לתאם תכונות כגון פיברוזיס עם תמונות in vivo של מבנה הרקמה.14

MRI שימושי גם להבחנה בין רקמת שריר לשומן, מה שהופך אותו לשימושי עבור חדירת שומן לשריר הלב. שומן אפקרדיאלי ושומן קרום הלב, הנפוצים בחולים עם תנגודת לאינסולין, נקשרו למספר מצבים קרדיווסקולריים.אנטי אייג'ינג cistanche3 עלייה בשקיעה של שומן קרום הלב, שנמדדה על ידי CMR דווחה בבובונים זכרים של IUGR, אך לא בנקבות לאחר 5-6 שנים (מקבילה אנושית 20-24 שנים). משמש לקביעת כמות השומן בתוך שריר הלב (איור 4א), אם כי התהליך ארוך יותר ותובעני טכנולוגית. איור 4 מתאר דוגמה לספקטרום מימן-1 CMR המתקבל ממחיצה בין חדרית של לב בבון. שימו לב שיש שלוש פסגות של טריגליצרידים (איור 4ב). עם זאת, בשל כיווני המיופיבר המורכבים בשריר הלב, MRS מודד שומן כולל ועדיין אינו יכול להבחין בין שומנים תוך-וחוץ-תאיים, אשר עשויים להיות בעלי מקורות מטבוליים שונים.

ניתן להשתמש ב-CMR גם למדידת זרימת דם, אם כי לא באותה רזולוציה זמנית שמאפשרת אקו לב דופלר. ניתן להשתמש ב-MRI עם ניגודיות פאזה למדידת מהירות זרימת הדם בכלי הדם הגדולים או בעורקים הקטנים יותר על ידי קשר בין השינוי בשלב של אות ה-MRI מדם לשינוי במיקום הדם. מכיוון שניתן למקם פרוסות הדמיה בצורה גמישה ומדויקת, CMR יכול לספק מדדים מדויקים של תפוקת הלב וזרימת הדם הכלילי. 3758 CMR משמש לקביעת תאימות אבי העורקים וזרימה על פני המסתם המיטרלי. ניתן לחשב את התרחבות אבי העורקים על פי מדידות של שטח החתך של אבי העורקים היורד הדיסטלי בגובה הלב, שנלקחו ב-ES ו-ED.57התרחבות מוגדרת כירידה חלקית באזור אבי העורקים חלקי ההפרש בין הסיסטולי והדיאסטולי. לחץ דם. ניתן להחדיר חומרים פרמצבטיים, כגון דובוטמין ואדנוזין, במהלך CMR כדי להעריך זלוף שריר הלב במהלך הרחבת כלי הדם ותפקוד שריר הלב במהלך לחץ לבבי. MRI זרימה 594D משלב קידוד מרחבי תלת מימדי בשילוב עם MRI מקודד מהירות תלת כיוונית המאפשרת כמות ניגודיות. הדמיה של דפוסי זרימת דם מורכבים ותלת-כיווניים במבנים כלי דם ובטריטוריות שלמות של כלי דם כגון הלב, אבי העורקים הסמוכים ועורקי הלב.60 גישות אלו מאפשרות הערכות של ביצועי הלב בתנאים פיזיולוגיים המתרחשים בדרך כלל עם עומס עבודה גדל.

האגודה לתהודה מגנטית קרדיווסקולרית (SCMR) פיתחה דו"ח קונצנזוס של מומחים שמעריך עדויות לדיוק ולדיוק של פרמטרים קרדיווסקולריים שמקורם ב-CMR. FI למרות שפרמטרים אלה נבחנו בהקשר של אבחון והערכת חומרת המחלה, הדו"ח מבהיר את חוזקות וחולשות של CMR מודרני, כמותי. הנתונים המוצגים בדוח ה-SCMR נאספו וסוכמו בטבלה 1.

ערכים נורמטיביים של פרמטרי CMR

כפי שתואר לעיל, CMR כמותי יכול לספק שפע של נתונים, לא רק לגבי גדלי תא ותפקוד, אלא גם לגבי התפקוד האזורי של הלב, זרימת הדם והרכב הרקמה. סקירה עדכנית של נתונים שפורסמו מפרטת ערכי ייחוס וגורמים משפיעים, כגון גיל ומין, על פרמטרים פיזיולוגיים נורמטיביים לבביים הנגזרים מטכניקות CMR ורצפי דופק שונים.

מחקר שנערך לאחרונה בקרב 800 נבדקים מבוגרים בבריטניה העריך נתוני CMR ממשתתפים בריטים קווקזיים בריאים על מנת לקבוע ערכי ייחוס וטווחים חריגים, עבור מבנה ותפקוד LV, RV, LA ו-RA.63 ניתוחי בלנד-אלטמן של נתונים אלה מצאו כי עבור נפח קצה דיאסטולי LV ו-RV, נפח סיסטולי קצה ונפח שבץ, ונפח LA ו-RA מקסימלי ונפח שבץ, הושגה הסכמה מצוינת בין ותוך-צופים. מחקר אחר דיווח על אותם פרמטרים קרדיווסקולריים מ-CMR אך התמקד בלמעלה מ-400 משתתפים קווקזיים בריאים בין הגילאים 18 עד 36 שנים.64 תוך שימוש במקדמי מתאם תוך-מעמדי (ICC) וגם בשיטת בלנד-אלטמן, חוקרים אלה הראו כי LV ו ל-RV EDV יש הטיות פחות או שווה ל-2.3ml, ל-LA ו-RA EDV יש הטיות<6.5 ml,="" and="" all="" had="" icc="" values="" △of="" 0.92.="" two="" other="" investigations="" have="" aimed="" to="" establish="" normative="" ranges="" for="" ra="" and="" la="" structural="" and="" functional="" parameters="" normalized="" for="" independent="" influences="" such="" as="" age,="" sex,="" and="" bsa.="" one="" studied="" 120="" asymptomatic="" medical="" workers="" in="" great="" britain="" s="" and="" the="" other="" assessed="" 115="" healthy="" children="" and="" adolescents="" in="" germany.66,67="" the="" latter="" study="" found="" high="" interobserver="" and="" inter-examination="" agreement="" by="" the="" bland-altman="" method,="" even="" for="" pediatric="" subjects.="" bsa-indexed="" normative="" cardiac="" functional="" data="" by="" age="" group="" reported="" from="" these="" studies="" have="" been="" compiled="" in="" tables="" 2-4.="" the="" studies="" cited="" above,="" primarily="" report="" data="" from="" north="" american="" and="" european="" caucasian="" cohorts.="" a="" direct="" comparison="" between="" four="" american="" ethnicities="" (caucasian,="" hispanic,="" african-american,="" and="" asian-american)showed="" that="" asian-american="" participants,="" in="" general,="" had="" lower="" values="" for="" mass="" and="" volumes="" than="" other="" ethnic="" groups="" even="" when="" adjusted="" for="" bsa.="">cistanche benefícios68 מחקר עדכני יותר מאותה קבוצה מצא שנפח ה-LA היה קטן יותר גם בנבדקים סיניים-אמריקאים אפילו לאחר אינדקס אלומטרי.69 מחקר מקיף של 20-69-נבדקים סיניים סינגפורים בני שנה(n=180) נמצאו נפחי לב קטנים יותר (LV EDV:128±28 לעומת 146ml;RVEDV:143±35vs.162ml) ומסת LV נמוכה יותר (76±22 לעומת 116 גרם). הבדלים אלו נותרו לאחר נורמליזציה ל-BSA אך, כמו בקווקזים, נמצאו מתאמים שליליים בין נפחי חדרי הלב והגיל ללא קשרים בין מסת LV לגיל. * מחקרים נוספים נדרשים כדי להבין את השונות הנורמטיבית הקשורה לגיל של מבנה לב ותפקוד תקין על פני קבוצות אתניות מגוונות.

MRI tissue parameters also have been measured by CMR. The MRI relaxation times, T1, T2, and T2*can be determined in the myocardium using specialized pulse sequences that measure the changes in the CMR signal with changes in acquisition timing parameters.71 Relaxation measurements require multiple rescans using different timing parameters in order to derive the relaxation times from the signal intensity versus time curves via nonlinear regression as shown in Fig. 3c. Tl increases with the magnetic field strength used for MRI, but also is associated biologically with disease states that lead to fibrosis, edema, and amyloid deposition. TI is reduced by the administration of a gadolinium-based contrast agent (Gd), which briefly is retained in the interstitial space.7 making measurements before and after Gd, the ECV can be determined and used as a biomarker for myocardial fibrosis (Fig. 3). A study conducted at 3 Tesla in a cohort(n=76) of asymptomatic volunteers 20-90 years of age-reported native myocardial 7I and ECV, but not T2, were significantly greater in age-matched women than in men.23 In addition, 71 and ECVincreased with increasing age. However, in children (aged 9-18) 71 did not change with age but was significantly correlated (r=0.448,p-0.005)with body mass index(BMI).4 Although apposite interobserver variability has been reported for myocardial TI measurements with ICC>0.90,75 עבור חקירות רב-מרכזיות, נוהג טוב לאשר ששיטת המיפוי Tl משתמשת בגישה סטנדרטית של רכישה ועיבוד שלאחר.76

מחקרים גם העריכו את T2, שעולה עם תכולת המים ברקמות שריר הלב, כמו בצקת שריר הלב. מדווחים כי T2 יורד באופן משמעותי עם העלייה בגיל. R ירידות בפרמטר הקשור, T2* שריר הלב, נקשרו עם שקיעת ברזל המעידה על תלסמיה בילדים.77 מחקר בשדה גבוה (7) של עוברי עוף דיווח ש-T2 בלב ובאיברים אחרים ירד במהלך ההתפתחות העוברית. . במחקר פולני של 41 ילדים בריאים, בני 9-18 שנים, נמצא כי T2 שריר הלב גבוה משמעותית (44.6±4.2 לעומת 40.4±3.8p=0.002) אצל נשים מאשר אצל גברים. 4 ערכים נורמטיביים של 71, 72 ו-T2* עבור קבוצות גיל שונות מפורטים בטבלה 5.

התפתחות הלב בגיל הרך נחקרה גם באמצעות CMR. רוב המחקרים הללו התמקדו בתינוקות עם מחלות לב מולדות כמו פטנט ductus arteriosus (PDA) ופגים. במחקרים על נבדקים צעירים במיוחד, מדידות מימד הלב מוצמדות בדרך כלל למשקל הגוף. פרמטרים לבביים עם אינדקס היו גדולים יותר באופן מובהק בקבוצה של 16 תינוקות PL A בהשוואה ל-29 תינוקות ביקורת במחקר שהראה הסכמה טובה בין צופים ובין צופים. " פרמטרים אלה כללו נפח שבץ LV (2.81±0.83 לעומת 1.82±0.29ml/kg,p<0.001),end-diastolic volume="" (3.38±1.34="" vs.2.47±0.38ml/kg,p="0.001),and" lv="" mass(2.46±0.59=""><0.001).however, there="" were="" no="" significant="" differences="" in="" ejection="" fraction="" or="" fractional="" thickening="" between="" the="" two="" groups.="" currently,="" studies="" of="" rv="" function="" and="" structure="" in="" infants="" have="" not="" demonstrated="" adequate="">

נעשה שימוש ב-CMR למדידת תפוקת הלב וצורות גל טרנס-מיטרלי E/A של תלת-קודקוד ומיטרלי עם דופלר בגיל הריון חציוני של 30.4 שבועות (טווח של 95 אחוזים 28.4-32.7), ולאחר מכן שוב בגיל חציוני של 10.0 שנים (95 אחוז טווח 9.4-11.7) ב-547 נבדקים.80 חוקרים אלה מצאו כי תנגודת עורק טבורי גבוהה יותר בשליש השלישי קשורה ל-RVEF גבוה יותר בילדות(p<0.05), but="" not="" with="" other="" cardiac="" outcomes.="" the="" third-trimester="" umbilical="" artery="" to="" cerebral="" artery="" pulsatility="" index="" ratio="" was="" not="" associated="" with="" childhood="" cardiac="" outcomes.="">Cistanche Extract Anti Radiationתפוקת LV עוברית גבוהה יותר בשליש השלישי הייתה קשורה עם LV EF נמוך יותר בילדות ויחס גבוה יותר של LV מסה לנפח (p<05). third-trimester="" fetal="" rv="" output="" was="" not="" associated="" with="" childhood="" cardiac="" outcomes.="" a="" higher="" third-trimester="" fetal="" tricuspid="" valve="" e/a="" mitral="" waveform="" ratio="" was="" associated="" with="" higher="" childhood="" rv=""><>

נעשה שימוש במדידות מהירות MRI של ניגודיות פאזה דרך מישור להערכת תפוקת חדר שמאל וימין בילודים מוקדמים ובילודים ביחידה של יילודים. MRI מקודד מהירות, הוכחו כניתנים לשחזור ורגישים מספיק כדי לזהות הבדלים בהיענות PA בין נורמוקסיה והיפוקסיה.82 מדידות מתח אורכיות, רדיאליות והיקפיות אופיינו לאחרונה גם אצל ילדים.

פנוטיפים של תכנות התפתחותי CMR

CMR כמותי בלבבות העובר, כולל תפקוד לב, זרימת דם וחמצן דם, הוא תחום של התפתחות פעילה. הרזולוציה הגבוהה הנדרשת בלבבות העובר עלולה להתבלבל בצורך להימנע מחפצים כינויים מחלקים אחרים בגוף האם. עם זאת, האתגר הטכני העיקרי הוא להתמודד עם המקורות השונים של חפצי תנועה הכוללים את תנועת הלב והנשימה של האם, תנועת הלב של העובר ותנועת גוף העובר. חידושים כגון שער מותאם-מטרית, שער עצמי ופיתוח של חומרה לניטור לב עוברי תואמת MRI מאפשרים ל-CMR של העובר להיות סובלני יותר לתנועה, ובכך לאפשר הדמיה דינמית ברזולוציה גבוהה של לב העובר וכלי הדם הקשורים אליו.84 עם שליטה נאותה לתנועה פיזיולוגית, הוכח כי נפח חדרי העובר הוא אמין מאוד במודל הכבשים.85 הפיתוח של שיטות קולנוע 4D, תוך שימוש ב-MRI דינמי מואץ מאוד עם שחזור פרוסה לנפח, יכול ללכוד תנועות לב עובריות במציאות. -זמן.86 השימוש ב-4D flow CMR אומת למדידה ישירה של זרימה דרך כלי העובר של מחזור הדם המרכזי והשאנטים שלהם במודל של כבשים בתוך הרחם.87 כמו כן, נעשה שימוש במדידות T2 relaxometry בכבשים עובריות מודלים לכימות חמצון בדם עם CMR ולאמת אותם כנגד מדידות מנתח גזי דם.88 שיטות אלו יושמו להערכת תפקוד הלב במחקר של IUGR hu שהתרחש מאוחר עוברי גבר עם ערכים מדווחים באינדקס למשקל העובר המשוער. זרימת דם מופחתת בווריד הטבור ובריאות, יחד עם זרימה מוגברת של הווריד הנבוב, נמצאו ב-IUGR בהשוואה לעוברים רגילים.89 כמו כן, ערכי T2 בדם, מתן חמצן וצריכת חמצן היו נמוכים משמעותית בעוברי IUGR. פיתוח שיטות CMR אמינות להערכת המודינמיקה והמורפומטריה של העובר יספקו נתונים אמינים יותר להבנת התפתחות IUGR ברחם ויאפשרו סיווג משופר של IUGR בשלבים המוקדמים של ההריון.

CMR הראה שגודל קטן לגיל ההיריון (SGA) בלידה היה קשור לנפח קטן יותר של LV ו-RV קצה דיאסטולי ביחס ל-BSA הנוכחי, אך עם יחס LV מסה לנפח גדול יותר (p<0.05). children="" in="" the="" larger="" quartile="" at="" birth="" who="" grow="" taller="" and="" leaner="" in="" childhood="" have="" larger="" hearts="" relative="" to="" bsa.="" in="" contrast,="" children="" in="" the="" lower="" quartile="" of="" rv="" and="" lv="" end-diastolic="" volume="" and="" lv="" mass="" were="" smaller="" at="" birth="" and="" became="" shorter="" and="" heavier="" in="" childhood=""><0.05). both="" fetal="" and="" childhood="" growth="" were="" independently="" associated="" with="" childhood="" rv="" and="" lv="" end-diastolic="" volume="" and="" lv="">

במחקר CMR של 29 עוברים עם IUGR בהשוואה ל-127 עוברים עם מחלות לב מולדות שונות, עוברי IUGR היו כבדים משמעותית מעוברים עם טרנספוזיציה של העורקים הגדולים (p=0.03) וקוארקטציה של אבי העורקים (p{ {4}}.02), אך לא היו הבדלים משמעותיים במשקל הגוף של העובר בין IUGR לבין מחלות לב מולדות אחרות. אותה קבוצה חקרה 14 עוברים IUGR ו-26 עוברים שאינם IUGR בשבוע 35 להריון באמצעות MRI, ודיווחה כי לעוברים IUGR יש וריד טבור תחתון (p<004)and pulmonary="" blood="" flow=""><0.01) and="" higher="" superior="" vena="" cava=""><0.0001).89the latter="" change="" is="" exemplary="" of="" the="" classical="" preferential="" delivery="" of="" blood="" to="" pre-ductal="" vascular="" beds="" in="" the="" presence="" of="" intrauterine="">

מחקר שנערך לאחרונה על 34 פגים ו-10 נבדקים דיווחו על מסת LV גדולה יותר עם אינדקס משקל ב-CMR ונפח קצה דיאסטולי גבוה יותר עם אינדקס משקל בגיל מתוקן (p<0.05 for="" all="" preterm="" gestations).93="" independent="" associations="" of="" increased="" term-corrected="" age="" lv="" myocardial="" wall="" thickness="" were="" (false="" discovery="" rate=""><0.05): degree="" of="" prematurity,="" antenatal="" glucocorticoid="" administration,="" and="" a="" requirement="" for="">תמיכה נשימתית 48 שעות לאחר לידה. ניתוח מרכיבים עיקריים של נפחים, גיאומטריה, מסת שריר הלב ועובי הדופן גילה הבדלים סטטיסטיים בין כל הפגים בגיל מתוקן טווח ובקרות טווח.93 הגבלת גדילה תוך רחמית עקב תזונה אימהית מופחתת ובריאות הלב בצאצאי בבון חקירות של ההשפעות של תכנות התפתחותי צריך לשקול את המינים והמינים של הצאצאים בהבדלים בתוצאות. המודל הניסיוני הנפוץ של עכברוש המעבדה הוא זן פוליטוקוסי, אלטריאלי. אמהות, לפיכך, מטפחות עומס תזונתי גדול בהרבה, ולעוברים ולילודים יש מסלול התפתחות שונה מיונקים חד-גוניים וקדם-דתיים כמו בני אדם. "4 מסיבה זו, פרימט לא אנושי, פותח ואופיין מודל הבבון.95 נעשה שימוש בטכניקות מולקולריות כדי להעריך את המנגנונים והאינטראקציות הפונקציונליות, הביוכימיות והאפיגנטיות בלב הנובעות מהאתגר של תת-תזונה והשמנה של אימהות. תזונת יתר.14,15

CMR יושם בהרחבה במודל הבבון הזה של IUGR כדי לחקור שינויים בקורות החיים הנובעים מתכנות התפתחותי משני עד בינוני (30 אחוז) MNR במהלך ההריון וההנקה. גם תפקודי ה-LV וגם ה-RV נפגעו בצאצאים, לרבות ירידה בשברי הפליטה, קיצור חדרי הלב והגדלת נפחי החדר. 38.96 איור 5 ממחיש הבדלים בעקומות זמן נפח LV המנורמלות על ידי CMR על פני בקרת מחזור הלב ו-IUGR. בבונים, מובחנים לפי מין. התוצאות הדגישו ש-MNR השפיע בצורה דרסטית יותר על תפקוד ה-RV מאשר תפקוד ה-LV. חומרת הפגיעה בתפקוד ה-RV עשויה לנבוע מהתנגדות ריאתית מוגברת, אשר תיוחס לירידה ב-alveolarization ריאתית העובר, וצפיפות כלי ריאתי, שנמצאו במודל כבשים של IUCGR.97למרות שנתונים אלו פורשו כמצביעים על מגבלת גדילה. מחקה הזדקנות מואצת של הלב, הממצא המהותי ביותר היה ההשפעה ההדדית וההשפעה הסינרגטית של שינויים אלה לקראת סיכון בריאות הלב וכלי הדם הכללית.

שינויים במורפולוגיה ובתפקוד הלב שצפויים להיות קשורים לתכונות קרדיווסקולריות רחבות יותר ניתנים להערכת גם באמצעות CMR. חתך רוחב של אבי העורקים יורד בירידה דיסטלית והתרחבות אבי העורקים ירדו באותם בבונים IUGR. איור 6 מתאר כיצד מדד הכדוריות התלת-ממד הסיסטולי המוגבר (3DSI) נמצא בקורלציה מובהקת עם התרחבות מופחתת של אבי העורקים (r=0.35,p=0.048). דיאסטולי 3DSI גם היה בקורלציה מובהקת ושלילי עם התרחבות אבי העורקים (r=0.36,p=0.044). שינויים משלימים בגדלים של עורק הצוואר, הזרוע והאיליאק, התרחבות ודפוסי זרימת הדם זוהו גם בבובונים צעירים IUGR באמצעות אולטרסאונד.99

השינויים הדו-חדריים מסמנים את מרכיבי הליבה של הממצאים שנצפו. ב-LV, יש פגיעה בהתכווצות שריר הלב. בהתבסס על מחקרים ממודלים אחרים של בעלי חיים של תזונה לקויה של האם, ההתכווצות המוחלשת עשויה לנבוע ממספר קרדיומיוציטים מופחת, חוסר בשלות של 100,101 קרדיומיוציטים, 102,103 טיפול לא תקין בסידן, 104 ו/או תפקוד לקוי של סרקומרים. 105 עם ירידה זו בכוח ההתכווצות, נראה עלייה בנפח הסיסטולי הקצה עם MRI ללא שינוי משמעותי בנפח הקצה הדיאסטולי, וכתוצאה מכך ירידה בנפח השבץ ובתפוקת הלב. חלק הירידה של עיבוי הקיר ומגמה של סיבוב מופחת מצביעים יחד על ירידה בתפקוד הסיסטולי. בשל הנפח הסיסטולי המוגבר, קיים קושי מוגבר במילוי LV, המתבטא בירידה בולטת בתפקוד השיא והמילוי הממוצע.

המאבק למילוי ה-LV עלול להיפגע עוד יותר על ידי פיברוזיס חוץ-תאי שנראה בעבר בשריר הלב של הבבון העוברי וכפי שדווח במודלים אחרים.14.106 מחקר על 36 חולים עם קרדיומיופתיה מורחבת (DCM) בדק את המידה שבה ניתן להשתמש ב-native myocardial 71 לאפיין מדידת שברי נפח קולגן מהיסטולוגיה.107חוקרים אלה מצאו כי ערך Tl של שריר הלב היה מתאם מובהק וחיובי עם חלק נפח קולגן שהוכח בביופסיה (r=0.77,p<01). we="" have="" measured="" native="" myocardial="" 71="" to="" be="" significantly="" greater="" in="" iugr="" baboons="" (1033="" +93ms)than="" in="" controls(905+93ms,p="0.001),">

הפרעות בתפקוד הסיסטולי והדיאסטולי של LV כתוצאה מ-IUGR עשויות לנבוע משינויים בקרדיומיוציטים שנדונו בדיווחים קודמים. הקשר בין תפקוד לקוי של RV ו-LV מתואר באופן סכמטי באיור 8. כוח ההתכווצות של ה-RV נחלש כמו בשמאל, נתמך על ידי ירידה הן בעובי הדופן והן בקיצור האורך שנראו ב-MRI. נפח קצה סיסטולי LV גדל, ונפח שבץ RV ותפוקת הלב ירדו. קיים חשד לניסיון להגביר את תפקוד הפליטה בצורה של עליה קלה בנפח הקצה הדיאסטולי. אף על פי כן, הנפח הסיסטולי המוגבר כתוצאה מהפליטה לא מספקת מעכב מילוי RV, ומפחית את קצב המילוי הממוצע והמוקדם כאחד. למרות שצפוי ירידה במדדים של כדוריות בהתבסס על עלייה בכדוריות LV, לא נראה הבדל כזה. ממצא זה מייצג ככל הנראה גודש קרוואנים סימולטני. חשוב לציין, מילוי ה-LV הפגוע עלול להדרדר עוד יותר את פליטת ה-RV באמצעות הגברת הלחץ הריאתי.108 ממצאים אלו עולים בקנה אחד עם פגיעה במילוי הכלילי, וניתן לחשוד בהיפוקסיה קלה, בהתחשב בעליית הלחץ הדיאסטולי.

ברמה המכנית, ההיחלשות של התכווצות חדר אחד מחמירה את השני, מכיוון שבדרך כלל כוח הקיצור האורכי הלבבי תלוי במשיכה במקביל של טבעת המיטרלית והתלת-צדדית. תנועת המחיצה המוגזמת לכיוון ה-LV במהלך הסיסטולה, שבדרך כלל מהווה רק 10% מנפח שבץ ה-RV, מתפרשת כניסיון לנרמל את פליטת ה-LV, מה שעשוי להפריע לפליטת RV. ירידה בתפקוד הסיסטולי של LV גורמת גם להיחלשות של תפוקת ה-RV עקב תלות הדדית חדרית.cistanche herbaהירידה הבולטת יותר בתפקוד RV, בהשוואה ל-LV, מצביעה על מרכיב ראשוני של תפקוד לקוי של RV, אשר עשוי לנבוע בחלקו משינויים במערכת הריאות. עם זאת, נותרו לחקור את מצבו של שריר הלב RV והקשר שלו לתפקוד לקוי של העורקים הריאתיים בהיעדר מספיק מחקרים קודמים.

במודל הבבון IUGR, העורקים הסיסטמיים הגדולים הדגימו ממצאים אזוריים שונים. בדיקת MRI גילתה כי אבי העורקים החזה היורד ירד בגודלו ובהתנפחותם. ירידות אלו הפחיתו את תפקוד אבי העורקים Windkessel והעלו חשש לזלוף דיאסטולי של איברים קריטיים. בפרט, סביר להניח שהזלוף הכלילי ייפגע בהתחשב בדפוס המילוי הדיאסטולי בעיקרו. בנוסף, הירידה בגודל והתרחקות של אבי העורקים היורד, בשילוב עם שינויים דומים בעורקי הגפיים התחתונות שנחשפו על ידי אולטרסאונד, הצביעו על כך שסביר להניח שהעומס הסיסטמי גדל, מה שתורם לתפקוד לקוי של LV. מחקרים שונים בבעלי חיים הצביעו על ירידה בתכולת האלסטין109 כמו גם שינויים במבנה החוץ-תאי10,11 בתרומה לשינויים שנצפו. בכלים המכוונים לגולגולת, לעומת זאת, לא נראה הבדל בגודל או בהתרחבות. במקום זאת, זרימת הדם הכוללת של הצוואר נראית נשמרת, או אפילו מוגברת, עקב עלייה קלה בקצבי הזרימה הסיסטולית והדיאסטולית. קבוצת הממצאים הזו מזכירה את מאמץ הפיזור מחדש של זרימת הדם הידוע כמתרחש במהלך היפוקסיה עוברית כחלק מהאפקט "חוסך במוח". בעקבות האנלוגיה הזו, השינוי בזרימת הדם בחיים סביב הלידה היה גורם לצמיחה דיפרנציאלית של כלי הדם באמצעות השפעות המודינמיות, שנמשכות בבגרות. כמו כן עשויה להיות מעורבות של כלי בטן ואגן נוספים, שתהיה לה השלכות על מערכות איברים אחרות.

במודל הבבונים של IUGR, צאצאים נשיים העלו את הכולסטרול הכולל, ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה ושומן תת עורי. שינויים אלה נעדרו בצאצאים זכרים, למרות ש-MRI בזכרים גילה עלייה במשקעי שומן קרום הלב.54 הפרעות מטבוליות הקיימות ב-IUGR מתגלות בצורה של עלייה מינית דימורפית בהצטברות שומנים בקרום הלב וברמת הכולסטרול בסרום. העליות הללו היו קלות, במיוחד בהשוואה להיקף השינויים הלבביים שנצפו. עם זאת, העלייה בשומני הלב, אם לא מטופלים, עלולה לגרום להשפעות ליפוטוקסיות מקומיות בהמשך מהלך החיים. העלייה בכולסטרול בסרום יכולה לתרום להתפתחות טרשת עורקים כלילית.

יישומים עתידיים של CMR בחקר תכנות לבבי הגמישות של MRI לבבי מאפשרת לו לפרש את האינטראקציות המורכבות של סמנים ביולוגיים הקשורים לפתופיזיולוגיה של IUGR, למשל, משחק הגומלין בין IUGR והזדקנות מואצת. תכנות טרום לידתי קשור להתפתחות פיברוזיס שריר הלב, המיוחסת, במידה רבה, לתהליכים אפיגנטיים.14,15 מסלולים פיזיולוגיים משתנים כתגובה אדפטיבית לשמירה על העובר ללידה מוצלחת. עם זאת, ישנן עדויות חזקות לכך שההתאמות לחיים המוקדמות הללו מפחיתות את הגמישות של הפרט להגיב לשינויים הקשורים לגיל במבנה הלב וכלי הדם ובתפקוד בשלב מאוחר יותר. שיפוץ לרעה מושרש במנגנוני תיקון לא מתפקדים המגינים על הלב מפני פציעה נוספת ומשפרים הומאוסטזיס.112

במודל ה-IUGR של הבבון, הגדרנו פנוטיפ תפקודי לבבי נרחב בקו הבסיס תחת הרגעה. למרבה הצער, עדיין לא למדנו את תפקוד הלב תחת אתגרים שונים אחרים. בבני אדם, המדידות התפקודיות של הלב במנוחה אינן תמיד מתאימות לאלו המתקבלות תחת לחץ. לדוגמה, ההזדקנות מחלישה את פליטת ה-LV במתח אך לא במנוחה, בעוד שאימונים מורידים את תפקוד הפליטה במנוחה מבלי להשפיע על ערכי הלחץ. הערכות MRI לבביות יכולות להתבצע במהלך לחץ תרופתי באמצעות, למשל, דופמין שאמור לעזור להגדיר טוב יותר את ההשפעה הפיזיולוגית של הממצאים שנצפו. סמנים ביולוגיים, כגון עומס היקפי שיא, קצב עקה דיאסטולי ממוצע, רזרבה התכווצות וזרימת דם שריר הלב דווחו כחזקים עם יכולת שחזור טובה בין צופים ובתוך צופים ואמינות בדיקה חוזרת במהלך מתח שנגרם תרופתית בזכרים בריאים ({{2} } years old)macaques.113 נכון לעכשיו, לא ברור אילו שינויים ברקמות תורמים לתפקוד לקוי של חדרי הלב, האם הרחבת החלל החוץ-תאי של LV, שנראתה בעבר בלב העובר, נמשכת בבגרות או מתרחשת ב-RV עדיין לא נקבעה. בנוסף למדידת זמן ההרפיה של שריר הלב על ידי MRI, ניתן להשתמש בהדמיית טנזור לב (DTI) כדי לבחון את ארכיטקטורת המיוציטים וכיוון הסיבים כדי לזהות את נוכחות הפתולוגיה ו/או הרחבת החלל החוץ-תאי בצורה מדויקת יותר. DTI לבבי יכול גם לשפר את ההבנה שלנו לגבי המנגנונים והתרומות המבניות הקשורות לקצב פרוזדורים ולהפרעות בשאיבה. II4 אף על פי שהם מאתגרים מבחינה טכנית בשל תנועת הלב והנשימה, רצפי פעימות DTI מואצים חדשים וטכנולוגיות מתקדמות של שחזור תמונה משפרים את הדיוק והיעילות של CMR דיפוזיה. I15

הממצא של חלקי פליטת RV מופחתים ושינוי כלי דם סיסטמי בצאצאים של אמהות MNR מצביע על פתופיזיולוגיה במערכת הריאה שראויה לבדיקה, במיוחד ביחס לשינויים המהירים בזרימת הדם הריאתית המתרחשים בלידה. בכבשים עובריות, דווחה עלייה בפיברוזיס בשריר הלב בקרוואן לאחר תת-תזונה אימהית. I'6 דינמי זלוף MRI יכול לנתח כמותי זלוף ריאתי אזורי! אדמה עשויה להיות מועילה במאמץ זה. כמו כן, הממצא של תפקוד לקוי של Windkessel של אבי העורקים מצביע על כך שמחקרים כגון הערכת MRI של זלוף העורקים הכליליים8 ו-oxygenationl19 יכולים גם הם להיות מועילים, בהתחשב בספרות הענפה על הסיכון למחלת לב איסכמית עם IUGR.

ניתן להשתמש ב-MRI גם כדי להעריך מצבים לא לבביים הקשורים באופן הדוק לתכנות התפתחותי. ממצא מוקדם ומתמשך היה השכיחות המוגברת של יתר לחץ דם אידיופתי בקרב אנשים עם משקל לידה נמוך. תצפית זו הובילה למחקרים במודלים של בני אדם ובעלי חיים שנועדו להבחין בקשר בין CVD ומחלת כליות. IUGR נקשר להפחתה בגודל ובמספר תאי הכליה, אשר בתורו, הייתה מעורבת בתפקוד לקוי של הכליות והופעה של יתר לחץ דם מערכתי. במודל הבבון IUGR, נמצא כי כליות עוברי IUGR באמצע ההריון הראו ויסות מטה של ​​גנים במסלולים הקשורים לביו-סינתזה של RNA, DNA וחלבונים. בנוסף, דווח על עלייה בוויסות בהעברת אותות התא, בתקשורת ובהובלה. I20 לפיכך, אפילו אתגר של הגבלת תזונה גלובלית אימהית מתונה גורם לשינויים משמעותיים במסלולי הגן הכלייתי של העובר. ניתן להעריך זלוף כלייתי בצורה כמותית באמצעות שיטות MRI שונות, כולל MRI דינמי עם שיפור ניגודיות, תיוג ספין עורקי ו-MRI משוקלל דיפוזיה. יתרה מכך, MRI תלוי רמת חמצן בדם (BOLD) המנצל את ההשפעה הפרמגנטית של המוגלובין חסר חמצן על אות ה-MRI, יכול לשמש כדי לקבל תובנות לגבי חמצון רקמות.123 עדויות אפידמיולוגיות מעידות גם על משקל לידה נמוך כגורם סיכון להתפתחות סוכרת . הקשר בין CVD למחלה מטבולית מבוסס היטב וסומן לתסמונת מטבולית. שלושה מתוך חמשת סימני ההיכר של התסמונת המטבולית קשורים לתפקוד השומנים: השמנה מרכזית, טריגליצרידים גבוהים בסרום וליפופרוטאינים בצפיפות גבוהה בסרום. השמנת יתר של האם במהלך ההריון נקשרה להגברת תנגודת האינסולין של הצאצאים בבני אדם. 24 במודל הבבונים של IUGR, MNR בהריון ובהנקה נמצאו לתכנת תגובות מטבוליות של צאצאים, כולל תנגודת לאינסולין ותגובתיות של תאים, אשר מניחים את הבסיס לפנוטיפ כולל שעלול להוביל לסוכרת{10}} מאוחר יותר. שיטות I25MRS להערכת שומנים ב-Cardiomyocyte126 ו-phosphorus energeticsl27 פותחו ויכולות לשמש כדי לעזור להבין את ההשפעות הסינרגטיות של תכנות עוברי על תפקוד הלב וכלי הדם ומטבוליזם.

עם זאת, המגוון המלא של יכולות CMR, שיכולות לחשוף מידע חדש על כלי הדם הלבביים של IUGR עדיין לא יושמו בקנה מידה גדול. הליכים כמותיים להערכת פיזיולוגיה של הלב, שזמינה ומאומתת קלינית, טרם נוצלו כדי להבין טוב יותר את התהליכים העומדים בבסיס ההתפתחות הנורמלית והשונה. המחקרים הנוכחיים הוגבלו לטכנולוגיות שחקרו רק את הפיזיולוגיה הבסיסית ביותר הקשורה לתכנות התפתחותי קרדיווסקולרי.

לסיכום, MRI לבבי כולל שיטות שהן ברובן לא פולשניות וניתנות לתרגם בקלות ממכרסמים למודלים של פרימטים לא אנושיים למחקרים בבני אדם. חקירות בבני אדם, המקבילות לאלו במודלים של בעלי חיים, אפשריות כעת, ובהינתן העדויות המשכנעות לכך שאתגרים טרום לידתיים מובילים ל-CVD בשלב מאוחר יותר ויש להם מאפיינים של הזדקנות לב מוקדמת, המידע שיתקבל יאיץ את הבנתנו את המנגנון של תכנות התפתחותי. תכנות- אינטראקציות הזדקנות בהופעת CVD מאוחר יותר בחיים. ניתן לשלב את הסמנים הביולוגיים של MRI שזוהו ממודלים של בעלי חיים עם מידע על סמנים ביולוגיים של רקמות ותאיות כדי לאפשר זיהוי מוקדם יותר של אנשים בסיכון ולאפשר הערכה של צרכי הטיפול והתגובה הטיפולית. באופן אידיאלי, הידע שנצבר יוביל לניהול קליני טוב יותר של אוכלוסייה פגיעה זו. החוזקות של חקירת מודלים של בעלי חיים כוללים הומוגניות של נבדקים ושליטה רבה יותר בבלבול סביבתי וגנטי. מחקרים בבעלי חיים גם נותנים לנו את היכולת לבצע מידה רבה יותר של פולשניות וחזרות תכופות יותר לאורך מהלך החיים וגמישות רבה יותר לניסויים טיפוליים. עם זאת, כדי לנצל במלואו את הפוטנציאל של MRI, יש ליישם את היישום של פרוטוקולים סטנדרטיים על אוכלוסיות אנושיות גדולות יותר על מנת לאפיין את הטבע האמיתי של בריאות ומחלות קורות חיים. בתחומים מסוימים של הביו-רפואה, במיוחד במדעי המוח, נעשה שימוש נרחב ב-MRI כדי להגדיר פנוטיפים אנושיים נורמליים וחריגים. פרויקט ה-Human Connectome (https://www.humanconnectome.org), שהוקם על ידי המכון הלאומי לבריאות בארה"ב, הוא תוכנית רב לאומית ורב-מוסדית המשתמשת בטכנולוגיות MRI מתקדמות כדי ללמוד למעלה מ-1200 נושאים, תוך התמקדות בתהליכים שונים. ופתולוגיות המערבות את המוח האנושי, במיוחד אלו הקשורות להזדקנות. פרויקטים לאומיים ובינלאומיים אחרים בהיקף דומה כוללים את המחקר הגרמני 1000BRAINS ואת הביובנק הבריטי. לאחרונה, הוקם פרויקט Lifespan Human Connectome בפיתוח, מחקר רחב היקף של קישוריות מוח בלמעלה מ-1300 נבדקים בגילאי 5-21 שנים, ופרויקט Lifespan Developing Human Connectome בקינגס קולג', בריטניה יבצע בדיקת MRI של הקישוריות של המוח האנושי ב-1500 נבדקים עם גילאים שלאחר הריון שנעים בין 20 ל-44 שבועות. (https://www.humanconnectome.org/study/lifespandeveloping-human-connectome-project).

הסיכוי להשתמש ב-MRI כדי לשפר את ההבנה של שינויים במוח עם התפתחות מוקדמת חשוב שכן שינויים במיקרו-מבנה המוח, המיקרו-מבנה וההמודינמיקה תועדו כולם בעוברים אנושיים ותינוקות עם IUGR.89,129,130

עם זאת, אין עדיין מאמץ מאורגן להעריך את התפתחות לב העובר עם CMR. למרות ש-CMR הפך למרכיב חשוב במחקר הלב של Framingham ב-USl3I ובמחקר הלב-מוח ההולנדי, B2 מגה-פרויקטים אלו התמקדו בעיקר במבוגרים עם פתולוגיות שונות, ללא התחשבות בהיסטוריה ההתפתחותית המוקדמת שלהם. על מנת להעריך באופן מלא את ההגדרות וההשלכות של תכנות התפתחותי על CVD בעולם האמיתי, יש לבצע מחקר אנושי רב-לאומי גדול יותר המשתמש ב-MRI לבבי כדי לחקור התפתחות קורות חיים, כולל טרום לידתי. התוצאות של מאמץ כזה, בשילוב עם בדיקות אומיקה מתקדמות, יקדמו את החיפוש אחר הגדרה קלינית ברורה של IUGR. בנוסף, הנתונים שיתקבלו יפיקו שפע של מידע שלא רק יידע את הרפואה האלופתית אלא גם את הרפואה המונעת ובריאות הציבור ברחבי העולם.

מאמר זה מופק מתוך J Dev Orig Health Dis. כתב יד מחבר; זמין ב-PMC 2021 01 באוקטובר.