Význam zobrazení srdce pomocí magnetické rezonance v diagnostice hypertrofické kardiomyopatie
Část I

Overview

Hypertrofická kardiomyopatie je v naší populaci nejčastější geneticky podmíněnou kardiomyopatií. Základem pro její diagnostiku jsou zobrazovací metody, a to především echokardiografie. Zobrazení srdce pomocí magnetické rezonance nabízí mnohem přesnější a detailnější informace o tomto onemocnění a s rozvojem dostupnosti této metody se stává standardní součástí algoritmu vyšetření. V první části přehledového článku se autoři věnují možnostem a významu zobrazení srdce pomocí magnetické rezonance v diagnostice hypertrofické kardiomyopatie.

Klíčová slova:
fibróza – hypertrofická kardiomyopatie – magnetická rezonance srdce

Úvod

Hypertrofická kardiomyopatie (HCM) se s ohledem na svou prevalenci v populaci odhadovanou na 1 : 500 řadí mezi nejčastější kardiomyopatie. Onemocnění se dědí autosomálně dominantně s variabilní expresivitou a s penetrací související s věkem [1]. Její klinická manifestace je nesmírně heterogenní. Řada pacientů nemusí mít po celou dobu života závažnější symptomy, zároveň se ale jedná o nejčastější příčinu náhlé srdeční smrti u mladých jedinců [2]. Charakteristickým rysem hypertrofické kardiomyopatie je zvětšení tloušťky srdeční stěny nebo hmotnosti myokardu za nepřítomnosti hypertenze nebo chlopenní vady schopné tento stav způsobit [3]. Aktuální Doporučené postupy Evropské kardiologické společnosti (ESC) pro diagnostiku a management hypertrofické kardiomyopatie [4] vyžadují přítomnost hypertrofie jednoho nebo více segmentů levé komory (LK) ≥ 15 mm naměřenou některou z níže uvedených zobrazovacích metod (echokardiografie, magnetická rezonance srdce, výpočetní tomografie srdce). Pokud se jedná o příbuzné v první linii, postačí průkaz hypertrofie jednoho nebo více segmentů LK ≥ 13 mm. Dle současné definice se mezi HCM řadí nejen geneticky podmíněné onemocnění ve smyslu mutace genů kódujících sarkomerické proteiny, ale např. i střádavá onemocnění, kdy nedochází k hypertrofii kardiomyocytů, ale k postižení intersticia. S ohledem na to, že se jedná o diametrálně odlišná onemocnění, budeme v další části textu výraz HCM používat striktně pro hypertrofii LK způsobenou mutací genů kódujících sarkomerické proteiny (sarkomerická HCM) a ostatní nozologické jednotky hypertrofie LK uvádět zvlášť.

Vzhledem k horší dostupnosti genetického vyšetření a stále narůstajícímu počtu objevených kauzálních genetických mutací je diagnostika HCM odkázána na zobrazovací metody. Nejdostupnější a také nejlevnější zobrazovací metodou je echokardiografie (ECHO), která je základním pilířem diagnostiky tohoto onemocnění. Zobrazení srdce pomocí magnetické rezonance (CMR) ale nabízí další možnosti v diagnostice HCM, a to jak ve smyslu přesnějšího stanovení tíže hypertrofie a celkové hmotnosti myokardu LK, tak ve smyslu možnosti detekce abnormalit celého mitrálního aparátu, myokardiálních krypt, hypertrofie pravé komory (PK) či myokardiální fibrózy [5]. CMR v řadě případů rovněž umožňuje odlišení HCM od jejích fenokopií [6].

Hypertrofie levé komory

CMR je zlatým standardem pro diagnostiku hypertrofie stěn LK a stanovení hmotnosti jejího myokardu (left ventricular mass – LVM). Oproti echokardiografii má mnohem lepší rozlišení kontur endokardu a epikardu a není limitováno přítomností akustického okna, což umožňuje volit libovolnou rovinu vyšetření, např. provést skeny („řezy“) napříč LK od její báze až po hrot. Díky tomu je CMR mnohem přesnější ve stanovení řady parametrů včetně tíže hypertrofie.

Při echokardiografickém vyšetření můžeme v řadě případů hypertrofii nadhodnocovat – pokud jsou nesprávně zavzaty trabekuly PK do diametru mezikomorového septa (obr. 1), či naopak podhodnocovat – pokud je hypertrofie nekontinuální (obr. 2).

Rickers et al [7] srovnávali ve své studii přesnost echokardiografie a CMR v diagnostice hypertrofie stěn levé komory. Autoři udávají větší přesnost CMR ve stanovení tloušťky extrémně hypertrofických segmentů (10 % pacientů s echokardiograficky stanovenou tloušťkou segmentu < 30 mm mělo dle CMR tloušťku > 30 mm) a ve stanovení tloušťky anterolaterální stěny (6 % pacientů s hypertrofií anterolaterální stěny LK nebylo echokardiograficky vůbec diagnostikováno) [8]. CMR je rovněž přesnější v detekci hypertrofie apikálních segmentů LK. Z výše uvedeného vyplývá i dominance CMR ve stanovení hmotnosti myokardu LK. Již Steward et al prokázali, že přesnost echokardiografie pro stanovení LVM klesá s nárůstem asymetričnosti hypertrofie jejích stěn [9]. Olivotto et al [10] měřili hmotnost levé komory u 264 pacientů s HCM a studovali její klinický význam. Zjistili, že až 21 % pacientů s HCM má normální hmotnost levé komory (dokonce 3 z těchto pacientů měli maximální tloušťku stěny ≥ 30 mm). Pacienty prospektivně sledovali po dobu 2,6 ± 0,7 let. Došli k závěru, že hmotnost levé komory je senzitivnějším prediktorem náhlé srdeční smrti než maximální hypertrofie stěny ≥ 30 mm [8].

Při popisu hypertrofie LK se v rámci CMR hodnotí:

• maximum hypertrofie a její lokalizace
• stanovení neindexované a indexované hmotnosti myokardu LK (současně i stanovení objemů a systolické funkce LK)
• počet hypertrofických segmentů LK – hypertrofie může být fokální (1–2 segmenty), asymetrická/intermediální (3–7 segmentů) a difuzní (≥ 8 segmentů) [11]
• tvar mezikomorového septa – reverzní, sigmoidální, apikální, neutrální (obr. 3)
• případná nekontinuálnost hypertrofie – mezi hypertrofické segmenty je vmezeřen segment s normální tloušťkou stěny

Hodnocení přítomnosti nitrokomorové obstrukce a abnormalit mitrálního aparátu

Dynamická nitrokomorová obstrukce je definována přítomností vrcholového gradientu ≥ 30 mm Hg v klidu nebo při provokačních manévrech či zátěži [4]. Nejčastěji se jedná o nitrokomorovou obstrukci ve výtokovém traktu LK (left ventricular outflow tract – LVOT). Jako nejpravděpodobnější princip jejího vzniku se uvádí akcelerace toku v LVOT při kontrakci hypertrofické báze septa. Následující pokles tlaku vede k dopřednému pohybu předního cípu a závěsného aparátu mitrální chlopně (tzv. SAM – systolic anterior motion) vedoucímu k výtokové obstrukci (Venturiho efekt). Obstrukce v LVOT může být přítomna v klidu (klidová forma obstruktivní HCM) nebo může být provokována zátěží, Valsalvovým manévrem nebo podáním nitroglycerinu (latentní forma obstruktivní HCM). Vzácněji se může vyskytovat obstrukce ve střední části LK (mid–ventrikulární forma). Její přítomnost je v rámci CMR vyšetření hodnocena vizuálně na podkladě detekce ztráty signálu akcelerovaného toku krve (detekce „jetu“). Ačkoliv SAM lze pomocí CMR velmi dobře zobrazit, v samotném stanovení tíže obstrukce je výrazně přesnější echokardiografie, která navíc umožňuje i verifikaci zátěžové formy. Na přítomnosti nitrokomorové obstrukce se vyjma hypertrofie LK často podílí i elongace cípů mitrální chlopně či abnormalita papilárních svalů LK. V práci Marona et al [12] bylo prokázáno, že vyšší poměr velikosti předního cípu mitrální chlopně k diametru LVOT (měřeno pomocí CMR) predikuje výskyt nitrokomorové obstrukce. Abnormalita papilárních svalů je častější u pacientů s HCM než u zdravé populace [13,14] a je mnohem lépe hodnotitelná pomocí CMR než echokardiograficky. Hypertrofie papilárních svalů, jejich vícehlavost a atypická lokalizace ve smyslu jejich posunu dopředu a apikálně může vést ke vzniku mid-ventrikulární obstrukce a případně následnému vzniku aneuryzmatu hrotu LK, chybná inzerce či chybějící interpozice šlašinek se pak může podílet na nitrokomorové obstrukci v LVOT [14–16]. CMR má proto nezastupitelnou roli při plánování způsobu řešení symptomatické závažné nitrokomorové obstrukce, zda nález umožňuje provedení alkoholové septální ablace nebo je nutný komplexní kardiochirurgický výkon.

Myokardiální krypty

Myokardiální krypty se řadí mezi embryonální poruchy vývoje architektury LK, které jsou u pacientů s HCM dávány do souvislosti s přítomností mutace genů kódujících sarkomerické proteiny [17]. Myokardiální krypta je definována jako diskontinuita (rozštěp) stěny LK ≥ 50 % její tloušťky v diastole [18]. Jedná se o drobnou invaginaci dutiny LK do její stěny mizející při její kontrakci. Vyskytuje se nejčastěji v bazálním segmentu spodní stěny a inferosepta v místě úponu spodní stěny PK. Maron et al [18] nalezli krypty u 4 % pacientů s HCM a až u 61 % genotyp pozitivních/fenotyp negativních (G⁺/P^-) příbuzných. Navázali tak na pilotní studii Germans et al [19], kteří provedli CMR u 16 G⁺/P^- jedinců a až u 13 z nich (81 %) detekovali přítomnost myokardiálních krypt. Naproti tomu u kontrolního souboru 16 zdravých dobrovolníků nebyly krypty nalezeny. Na podkladě toho byly myokardiální krypty zpočátku považovány za prefenotypový marker HCM. Následné studie ale prokázaly, že se krypty v určitém procentu vyskytují i u jiných onemocnění a také u zdravých jedinců [20]. Jejich detekce tedy automaticky neznamená průkaz mutace genů kódující sarkomerické proteiny, ale zvyšuje pravděpodobnost přítomnosti mutace u fenotyp negativních přímých příbuzných (obzvláště přítomnost vícečetných hlubokých krypt), obr. 4.

Hypertrofie pravé komory

Hypertrofie pravé komory se dle literárních údajů vyskytuje u 17,6 % pacientů s hypertrofickou kardiomyopatií [21], v práci Marona et al [22] se dokonce vyskytla až u 33 % pacientů. Hypertrofie může být difuzní, diagnosticky cennější je ale průkaz hypertrofie fokální, která s vysokou pravděpodobností svědčí pro diagnózu HCM. Poměrně často bývá nalézána hypertrofie trabekul PK, a to především crista supravenricularis, která může vzácně vést až k rozvoji dynamické nitrokomorové obstrukce ve výtokovém traktu PK.

Přítomnost a kvantifikace pozdního sycení kontrastní látkou

CMR má unikátní vlastnost identifikovat patologický substrát v myokardu pomocí kontrastní látky. Použitím gradientní echo sekvence s přípravnými pulzy lze v pozdních postkontrastních skenech (late gadolinium enhancement – LGE) detekovat ložiska vyšší signálové intenzity, která u HCM odpovídají ložiskům fibrózy (obr. 5) [23].

Tato ložiska pozdního sycení se typicky nacházejí v segmentech s největší hypertrofií, tedy nejčastěji v mezi­komorovém septu (často v místech úponů přední a spodní stěny PK). Software moderních přístrojů umožňuje rovněž kvantifikaci množství LGE, ať již v gramech nebo v procentuálním poměru k celkovému objemu myokardu levé komory. Používána je různá standardní odchylka (standard deviation – SD) od hodnoty signálu vizuálně nepostiženého myokardu. Vyšší SD (≥ 6) zobrazuje spíše ložiska fibrózy nahrazující myokard, nižší SD (4–5) navíc detekuje i myokard se zmnoženou intersticiální fibrózou [24]. Přítomnost pozdního sycení myokardu LK lze detekovat u více než poloviny pacientů (průměrný výskyt LGE v publikovaných studiích je 65 %) [25]. Řada studií se snažila prokázat vztah mezi přítomností LGE a prognózou pacientů. Ačkoliv pacienti s průkazem fibrózy mají např. 7krát vyšší riziko výskytu nesetrvalých komorových tachykardií než pacienti bez průkazu fibrózy [26], větší hypertrofii stěn LK a její nižší ejekční frakci (EF), samotná přítomnost LGE jako jednoznačného nezávislého rizikového faktoru statisticky prokázána nebyla [27], na čemž se jistě podílí i kombinace vysoké prevalence LGE a nízkého rizika náhlé srdeční smrti (NSS) v selektované populaci pacientů s HCM (do studie nebývají zařazováni např. pacienti s implantovaným defibrilátorem apod). Z výsledků studií ale vyplývá, že nepřítomnost LGE obecně značí menší riziko NSS, a naopak přítomnost rozsáhlejšího LGE je spojena s poklesem EF LK a rozvojem srdečního selhání [28,29]. Existují práce, které zkoumaly prognózu pacientů v závislosti na množství LGE. Rozsáhlá multicentrická studie Chan et al [29] prokázala souvislost mezi rozsahem LGE a rizikem NSS. Pacienti s LGE ≥ 15 % měli dvojnásobné riziko NSS bez ohledu na přítomnost či nepřítomnost dalších rizikových faktorů. V současné době ale není přítomnost LGE součástí stratifikačního schématu rizika NSS v doporučeních ESC, v doporučeních Americké kardiologické asociace pro diagnostiku a terapii hypertrofické kardiomyopatie však figuruje jako modifikátor rizika NSS [30].

Hodnocení přítomnosti a množství myokardiální fibrózy pomocí standardních pozdních postkontrastních skenů (LGE) je založeno na detekci a kvantifikaci okrsků myokardu LK se signálem vyšším signálem, než je signál vizuálně nepostiženého myokardu, i ten ale ve skutečnosti může mít vyšší signál v důsledku přítomnosti difuzních fibrotických změn (tedy může docházet k podhodnocení celkového množství fibrózy). Pro přesnější kvantifikaci difuzní fibrózy se v posledních letech používá před a postkontrastní T1 mapping se stanovením T1 relaxačního času myokardu a výpočtem extracelulárního objemu (frakce) myokardu LK (podrobněji v 2. části článku). Tato nová možnost tkáňové charakteristiky myokardu se uplatňuje nejen v diagnostice HCM, ale i obecně v rámci diferenciální diagnostiky hypertrofie LK. V současné době T1 mapping není standardní součástí programového vybavení většiny pracovišť v České republice, do budoucna lze však předpokládat jeho běžné použití v klinické praxi.

Závěr

Sarkomerická HCM je nejčastější geneticky podmíněnou kardiomyopatií. Na její diagnostice a dlouhodobém sledování by se měly podílet obě zobrazovací metody, tedy jak ECHO, tak CMR. ECHO má nezastupitelnou roli v samotném záchytu onemocnění, je tedy základním sítem, které určuje další diagnostický postup. ECHO je nejpřesnější metoda pro detekci a kvantifikaci dynamické zátěžové obstrukce, umožňuje provést zátěžové testy, přesněji zhodnotí mitrální regurgitaci včetně její příčiny, je mnohem levnější, a tedy vhodnější pro dlouhodobé sledování pacientů a hraje hlavní roli v screeningu přímých příbuzných. CMR detailněji popíše morfologii LK včetně případné patologie papilárních svalů, zpřesní echokardiograficky získané parametry, jako je maximum hypertrofie, LVM a EF LK. CMR dokáže zobrazit myokardiální krypty, fokální hypertrofii PK a jako jediná ze zobrazovacích metod umožňuje in vivo zobrazit a kvantifikovat myokardiální fibrózu. V řadě případů napomáhá odlišit HCM od adaptační hypertrofie i sarkomerickou HCM od jejích fenokopií, čemuž se bude detailně věnovat 2. část přehledového článku. Úvaze o možnostech řešení symptomatické závažné dynamické obstrukce by pak měla předcházet syntéza informací z obou zobrazovacích metod.

MUDr. Martin Pleva 

martin.pleva@vtn.agel.cz

Vaskulární centrum Vítkovické nemocnice, a.s., Ostrava

www.nemocnicevitkovice.agel.cz

Doručeno do redakce 5. 11. 2016

Přijato po recenzi 13. 3. 2017