Magnetresonanztomographische Untersuchungen bei Dialysepatienten zur Bestimmung von Funktion, Morphologie und Kontrastverhalten des Myokards

Abstract

Zielsetzung: Ziel der vorliegenden Studie an Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz war es linksventrikuläre Funktion, Morphologie sowie Kontrastmittelverhalten des Myokards zu untersuchen, um so eventuelle durch die Hämodialyse bedingte Veränderungen des Herzmuskels aufdecken zu können.

Methodik: An einem 1,5 Tesla Magnetom Sonata (Siemens) wurden 29 Patienten mit Niereninsuffizienz vor und nach Dialyse untersucht. Zusätzlich wurden 15 Probanden einmal (d.h. ohne Hämodialyse und anschließende Zweituntersuchung) nach gleichem Protokoll als Referenzkollektiv herangezogen. Mittels einer Cine-TrueFisp-Sequenz wurden linksventrikuläre Funktionsparameter gemessen (enddiastolisches Volumen (EDV), endsystolisches Volumen (ESV), Ejektionsfraktion (EF), Myokardmasse (MM), Schlagvolumen (SV) und Cardiac Output (CO)) und anschließend computerassistiert auf Grundlage der modifizierten Simpsonregel berechnet. Anschließend wurden mit einer FLASH-2D-Sequenz Nativ- und Kontrastmittelangehobene Aufnahmen mit identischer Angulierung durchgeführt. Es wurden Morphologie und Klappenfunktion untersucht. Des weiteren konnten mittels der Bestimmung des Verhältnisses von Signal zu Rauschen sowie Kontrast zu Rauschen Veränderungen des Myokards, die erst nach Kontrastmittelgabe sichtbar werden, beurteilt werden.

Ergebnis: Es ließ sich als Effekt der Hämodialyse eine signifikante Abnahme der Funktionsparameter EDV, ESV, SV und CO nachweisen (p<0,01). Keine signifikanten Änderungen zeigten hingegen die MM und die EF. Im Vergleich zu den Probanden fanden sich bei allen Patienten Zeichen der linksventrikulären Hypertrophie. Bei 5 Patienten konnten wir Flussphänomene an den Herzklappen, die im Sinne einer Aortenstenose bewertet werden können, feststellen. Der Vergleich von Signal zu Rauschen ergab vor Kontrastmittelgabe keinen signifikanten Unterschied zwischen Patienten und Probanden (p=0,242). Nach KM-Gabe jedoch zeigte sich ein hoch signifikanter Unterschied, wobei das Signal zu Rauschen bei den Patienten wesentlich höher ausfiel (p<0,01). Auch das Verhältnis Kontrast zu Rauschen lieferte ein signifikant unterschiedliches Ergebnis mit p<0,01. Hier lagen die Werte der Patienten ebenfalls deutlich höher als bei den Probanden. Bei der Beurteilung der KM-Aufnahme von Grad 0-3 wiesen nur zwei Patienten keinerlei KM-Aufnahme auf. Die meisten (n=18) zeigten eine sehr deutliche Aufnahme, welche sich typischerweise im Bereich des interventrikulären Septums und der Apex befand. Die Probanden hingegen zeigten dagegen maximal eine geringe Aufnahme; der Grossteil wies keinerlei Anreicherungen auf (n=9).

Schlussfolgerung: Eine kardiale Manifestation im Zusammenhang mit der terminalen Niereninsuffizienz kann anhand von morphologischen und funktionellen Parametern sowie anhand des Kontrastmittelverhaltens nachgewiesen werden.

Purpose: To assess the characteristic signs of uremic cardiomyopathy in patients with chronic renal failure in comparison with healthy volunteers and to determine the changes of left ventricular functional parameters and cardiac morphology in patients undergoing hemodialysis.

Material and Methods: Using an 1,5 T Magnetom Sonata System (Siemens, Erlangen), cardiac MR imaging was performed on 29 patients and 15 volunteers. Single True FISP sequences were used to obtain contiguous short axis slices covering the whole left ventricle. Patients were examined before and after hemodialysis. Cardiomdynamic parameters (end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV),ejection fraction (EF), myocardial mass (MM), stroke volume (SV) and cardiac output (CO)) were calculated using the modified Simpson´s rule (Argus Software, Siemens). Furthermore contrast enhanced segmented turbo FLASH sequences were used to investigate cardiac morphology and valvular function. Moreover signal to noise and contrast to noise values were measured and the myocardial contrast enhancement was rated from 0 (normal) to 3 (markedly elevated). Patient data were compared to reference values taken from healthy volunteers.

Results: As a consequence of hemodialysis, significant differences (p< 0,001) were observed for EDV, ESV, SV and CO. MM and EF did not change significantly before and after hemodialysis. In all patients signs of left ventricular hypertrophy were diagnosed compared to reference values. In 5 patients valvular dysfunction could be detected. There was a significant difference between signal to noise and contrast to noise values ( p<0,001) between patients and volunteers in the contrast enhanced images. Endocardial contrast enhancement was found in 27 of 29 patients. 18 patients even showed markedly elevated contrast enhancement (grade 3), which typically was located in the apex and the interventricular septum. Volunteers showed either none or only very low elevated (grade 1) contrast enhancement.

Conclusion: Cardiac MRI is an accurate tool to identify uremic cardiomyopathy in patients with chronic renal failure undergoing hemodialysis. Left ventriciular function and contrast enhancement could be monitored reliably.