SUNRISE研究会

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from Overseas

加藤陽子 (Baltimore, USA)

加藤陽子 (Baltimore, USA)

Johns Hopkins University
Research fellow

2018年09月08日

【テーマ】Kato’s

心筋症のMRI (1)

心筋症の評価にMRIは有用であり、多くのエビデンスが蓄積されている。今回は肥大型心筋症・拡張型心筋症・心筋炎についてまとめる。

 

1. 各種心筋症における遅延造影像(LGE)とT1 mappingのまとめ

2. 肥大型心筋症

3. 拡張型心筋症

4. 心筋炎

 

1. 各種心筋症における遅延造影像(LGE)とT1 mappingのまとめ

心筋症は様々なパターンのLGE分布を示す(下図1,2)。LGE分布パターンを知ることは心筋症の鑑別に役立つことから、初発の心不全患者の評価によく用いられる。T1 mappingは新しい心筋性状評価の方法であるが、LGEよりも早期の病的変化やLGEでは評価しきれないび漫性の線維化を検出できると期待される(下図3)。T1 mappingは特に心筋炎・ファブリー病・アミロイドーシス・鉄沈着病 で使用が推奨される。[1]

図1 各疾患における遅延造影像(LGE)分布パターン   文献[2] より引用

図1. 各疾患における遅延造影像(LGE)分布パターン  
文献[2]より引用

 図2 各疾患における遅延造影像(LGE)の代表例  文献[3] より改変引用

図2. 各疾患における遅延造影像(LGE)の代表例

文献[3]より改変引用

図3 各疾患におけるNative T1とECVの変化   文献[1] より引用

図3. 各疾患におけるNative T1とECVの変化  
文献[1]より引用

 

2. 肥大型心筋症(HCM)

2-1. 心形態評価

心臓MRIは心エコーでは描出しづらい心尖部や右室壁などの心形態評価に優れる。心尖部肥大や右室肥大は、心臓MRIでの評価が望ましい。

HCMに関連してmyocardial crypt (cleft)という、心筋内に心腔と連続する切れ込みのような所見が報告されることがある。この所見はほぼ全例において遅延造影像(LGE)は陰性であり収縮能への影響も認めないと報告され[5]、病的意義は明らかでない。Maronらはmyocardial cryptはgenotype positive/phenotype negative (遺伝子陽性だが肥大を呈さない) HCMの家系のものの61%、肥大を示すHCM患者の4%に認め、前者に特徴的な所見であると報告した。[5] 一方、Childらはmyocardial cryptはHCMのみに認められるものではなく、高血圧性心臓病・心筋症家系者・HCM以外の心筋症・非心臓病者でも広く認め得る所見であると報告した(下図4)。[6]

図4 各種疾患におけるmyocardial cryptの頻度    文献[6]より引用

図4. 各種疾患におけるmyocardial cryptの頻度   
文献[6]より引用

2-2. HCMの遅延造影像(LGE)

HCMのLGEは、RV insertion pointsが典型とされるが、そのほかの部位にもMid wall enhancementを呈することもある(上図1, 図2C参照 [2][3])。LGEはHCMの予後予測に有用であり、Bruderらは、LGE陽性のHCMは陰性のものと比較して死亡率が5.47倍、心臓死が 8.01倍になると報告した。[7]

HCMの予後予測には、LGE陽性/陰性のみではなく定量評価も重要である。Chanらは、1,293名のHCM患者のLGEを定量評価で、心臓突然死(SCD)のリスクはLGEが10%増加するごとに1.46倍、収縮不全をきたすようなend-stage HCMはLGEが10%増加するごとに1.80倍になったと報告した。[8]

2-3. HCMのT1 mapping

SCDのリスク評価にはLGEよりもT1 mappingが優れると報告される。Avanesovらは73名のHCM患者を対象に、European society of cardiologyのHCM SCD-calculator (http://doc2do.com/hcm/webHCM.html )で求めたSCDの高リスク(SCD risk ≧4%/5年)群を、LGE定量とT1 mappingのパラメーターのひとつであるExtracellular Volume (ECV)という2つのパラメーターのどちらがより良く予測できるかを比較検討した。結果、ECV≧34%は感度88%, 特異度77%で、LGE定量評価(Full Width with Half Maximumという閾値を用いた定量で左室心筋の1.7%以上)は感度56%, 特異度83%でSCD高リスク群を予測可能であった(ECV: AUC 0.83; LGE: AUC 0.70)。ECVのほうがLGEよりもSCD高リスク群の特定に有用であった。[9]

2-4. ファブリー病とHCMの鑑別

ファブリー病はT1 mappingの使用が推奨される。[1] 本疾患は、X染色体劣性遺伝形式をとるライソソーム病である。αガラクトシダーゼの欠損により細胞内にグリコスフィンゴリピッドが蓄積し、四肢痛、低汗症、皮膚の被角血管腫、腎不全などの臓器障害および心臓では心肥大・心筋線維化・心不全をきたす。スフィンゴリピッドの蓄積によりnative T1値が低値を示し、これにより肥大型心筋症と区別される。[10][11] 肥大のないファブリー病患者においても約半数でT1値が低いという報告もあり[11]、早期診断や早期治療を可能にすると期待される。

 

3. 拡張型心筋症(DCM)

3-1. DCMのLGE

DCMのLGE分布パターンはmid wall enhancementが知られる(上図1, 図2H参照 [2][3])。LGEはDCM患者の予後予測に有用であるが、約1/3の症例でしかLGEは認められず、LGE陰性であってもDCMの除外診断にはならない点に注意する必要がある。 GulatiらはLGE陽性のDCMは心臓突然死が4.61倍になると報告した。[12] またAssomullらはMid wall enhancementがあると、心臓突然死あるいはventricular tachycardia (VT)が5.2倍になると報告した。[13]

3-2. DCMのT1 mapping

DCMのび漫性の心筋線維化を検出可能な点から、T1 mappingが注目されている。DCMにおける予後予測にT1 mappingが有用と報告される。

Puntmann らは、637名の非虚血拡張型心筋症(DCM)患者の前向き観察研究を行い、T1 mappingが予後予測に有用かどうかを調べた。中央値22か月の観察期間中に28名の患者が死亡したが、そのうち半分の患者しかLGE陽性を示していなかった(LGE陰性はDCMの除外にはならないことを示している)。また観察期間中生存した609名のDCM患者の26%がLGE陽性であった。単変量解析では、T1 mapping におけるパラメーター(native T1 とECV)、およびLGE陽性とその広がりは全死亡および心不全の予測因子であった(全てp < 0.001)。一方、多変量解析では、全死亡はnative T1とLGE extentが独立予測因子であった (native T1 per 10ms change: HR 1.1, 95% CI 1.05–1.1, p < 0.001;  LGE extent: HR 1.09, 95% CI 1.02–1.16, p = 0.009) が、心不全はnative T1 は予測因子 (HR 1.07, 95% CI 1.04–1.1, p < 0.001)なるも、LGEは予測因子ではなかった。[14]

Younらは、117名の非虚血DCM患者の前向きコホートスタディ(男性71 名, 51.9 ± 16.7 years) で3.0T MRIを施行し、ECV が3%上昇するごとに心イベント発症リスクがHRで1.80倍になる (95% CI 1.48–2.20, p < 0.001)と報告した。多変量解析ではECV (per 3% increase)は独立した予後予測因子であり((HR 1.69, 95% CI 1.34–2.14, p < 0.001)、LGEやMid –wall LGEよりも高いc統計量を示した(Harrell’s c statistic, ECG=0.88, LGE=0.77, mid-wall LGE=0.80)。[15]

3-3. 頻脈誘発性心筋症とDCMの鑑別

頻脈誘発性心筋症(tachycardia-induced cardiomyopathy: TIC) はDCMとの鑑別が必要となるが、診断に苦慮することがある。心エコーでは困難な右心系の評価を心臓MRIで行うことで、TICとDCMの鑑別に役立つという報告がある。Okadaらは、連続102名の左室運動不全を呈した上室性頻拍の患者を対象に1年の観察で50%以上のEFに改善したものをTICと定義(N=55)し、改善しなかったものをDCM (N=47)と定義した。入院後23日目で施行された心臓MRIでTICはDCMに比較して右室(RV)の収縮不全と拡大を認め、多変量解析ではRVEF/LVEF ratio <1.05が最も良好にTICを予測可能であった(感度69.1%, 特異度91.5%, AUC 0.860)。[16]

 

4. 心筋炎

4-1. 心筋炎のLGE

心筋炎のLGEはbasal inferolateral mid wallまたはsubepicardial enhancementが典型とされる(上図1, 図2G参照 [2][3])。心筋炎の診断は2009年のJACC white paperで報告されたLake Louise Criteria (LLC)が有名であり、Hyperemia (Early gadolinium enhancement (EGE)の定量評価陽性)、T2WBBの高信号または定量評価陽性、LGE陽性の3項目中2項目を満たすと正確度78%で心筋炎と診断できると報告される。ただし、LLCはいわゆる急性心筋炎における心臓MRIの診断基準である点に注意が必要である。また心筋炎は過去の報告数が少ないこともあり、JACC white paperでは“only reflect the experts’ best-achievable consensus based on currently available literature”と記載されている。[17] これを補う新しい撮影方法として注目されているのが、T1 mapping, T2 mappingなどのparametric mapping techniquesである。

4-2. 心筋炎のT1 mapping/T2 mapping

前述のSCMRからのConsensus reportで心筋炎もparametric mapping techniquesの有用性が証明されていると位置づけられ、使用が推奨された。[1]

LurzらはLLCよりもparametric mapping techniquesのほうが高い診断精度を示すと報告した。129名の心筋炎の疑われた患者に心臓MRI (native T1, ECV, T2 map, EGE, LGEを含む)を行い、発症から入院までの期間が2週間以内のものをAcute群とし、2週間を超えたものをChronic群とした。Acute群ではnative T1が最も高い診断精度(AUC=0.82、1.5T MRIのNative T1 >1,058 msをcut-offとして正確度81%)を示し、その他parametric mappingのパラメーターも高い診断精度を示した(T2 mapping: AUC=0.81; ECV: AUC=0.75)が、LLCはAUC=0.56と低値であった。Chronic群では、T2 mappingのみがAUC=0.77であったが、その他のparametric mappingおよびLLCではいずれも低いAUC (0.53–0.61)であった(Magnetic Resonance Imaging in Myocarditis [MyoRacer] –Trial)。[18]

 

References

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[2]       H. Mahrholdt, A. Wagner, R. M. Judd, U. Sechtem, and R. J. Kim, “Delayed enhancement cardiovascular magnetic resonance assessment of non-ischaemic cardiomyopathies.,” Eur. Heart J., vol. 26, no. 15, pp. 1461–74, Aug. 2005.

[3]       G. Captur, C. Manisty, and J. C. Moon, “Cardiac MRI evaluation of myocardial disease,” Heart, vol. 102, no. 18, pp. 1429–1435, 2016.

[4]       J. Petryka,  a J. Baksi, S. K. Prasad, D. J. Pennell, and P. J. Kilner, “Prevalence of inferobasal myocardial crypts among patients referred for cardiovascular magnetic resonance.,” Circ. Cardiovasc. Imaging, vol. 7, no. 2, pp. 259–64, Mar. 2014.

[5]       M. S. Maron, E. J. Rowin, D. Lin, E. Appelbaum, R. H. Chan, C. M. Gibson, J. R. Lesser, J. Lindberg, T. S. Haas, J. E. Udelson, W. J. Manning, and B. J. Maron, “Prevalence and clinical profile of myocardial crypts in hypertrophic cardiomyopathy.,” Circ. Cardiovasc. Imaging, vol. 5, no. 4, pp. 441–7, Jul. 2012.

[6]       N. Child, T. Muhr, E. Sammut, D. Dabir, E. A. Ucar, T. Bueser, J. Gill, G. Carr-White, E. Nagel, and V. O. Puntmann, “Prevalence of myocardial crypts in a large retrospective cohort study by cardiovascular magnetic resonance,” J. Cardiovasc. Magn. Reson., vol. 16, no. 1, p. 66, 2014.

[7]       O. Bruder, A. Wagner, C. J. Jensen, S. Schneider, P. Ong, E.-M. Kispert, K. Nassenstein, T. Schlosser, G. V Sabin, U. Sechtem, and H. Mahrholdt, “Myocardial scar visualized by cardiovascular magnetic resonance imaging predicts major adverse events in patients with hypertrophic cardiomyopathy.,” J. Am. Coll. Cardiol., vol. 56, no. 11, pp. 875–87, Sep. 2010.

[8]       R. H. Chan, B. J. Maron, I. Olivotto, M. J. Pencina, G. E. Assenza, T. Haas, J. R. Lesser, C. Gruner, A. M. Crean, H. Rakowski, J. E. Udelson, E. Rowin, M. Lombardi, F. Cecchi, B. Tomberli, P. Spirito, F. Formisano, E. Biagini, C. Rapezzi, C. N. De Cecco, C. Autore, E. F. Cook, S. N. Hong, C. M. Gibson, W. J. Manning, E. Appelbaum, and M. S. Maron, “Prognostic value of quantitative contrast-enhanced cardiovascular magnetic resonance for the evaluation of sudden death risk in patients with hypertrophic cardiomyopathy,” Circulation, vol. 130, no. 6, pp. 484–495, 2014.

[9]       M. Avanesov, J. Münch, J. Weinrich, L. Well, D. Säring, C. Stehning, E. Tahir, S. Bohnen, U. K. Radunski, K. Muellerleile, G. Adam, M. Patten, and G. Lund, “Prediction of the estimated 5-year risk of sudden cardiac death and syncope or non-sustained ventricular tachycardia in patients with hypertrophic cardiomyopathy using late gadolinium enhancement and extracellular volume CMR,” Eur. Radiol., pp. 1–10, 2017.

[10]     R. B. Thompson, K. Chow, A. Khan, A. Chan, M. Shanks, I. Paterson, and G. Y. Oudit, “T1 mapping with cardiovascular MRI is highly sensitive for fabry disease independent of hypertrophy and sex,” Circ. Cardiovasc. Imaging, vol. 6, no. 5, pp. 637–645, 2013.

[11]     D. M. Sado, S. K. White, S. K. Piechnik, S. M. Banypersad, T. Treibel, G. Captur, M. Fontana, V. Maestrini, A. S. Flett, M. D. Robson, R. H. Lachmann, E. Murphy, A. Mehta, D. Hughes, S. Neubauer, P. M. Elliott, and J. C. Moon, “Identification and assessment of anderson-fabry disease by cardiovascular magnetic resonance noncontrast myocardial T1 mapping,” Circ. Cardiovasc. Imaging, vol. 6, no. 3, pp. 392–398, 2013.

[12]     A. Gulati, A. Jabbour, T. F. Ismail, K. Guha, J. Khwaja, S. Raza, K. Morarji, T. D. H. Brown, N. A. Ismail, M. R. Dweck, E. Di Pietro, M. Roughton, R. Wage, Y. Daryani, R. O’Hanlon, M. N. Sheppard, F. Alpendurada, A. R. Lyon, S. A. Cook, M. R. Cowie, R. G. Assomull, D. J. Pennell, and S. K. Prasad, “Association of fibrosis with mortality and sudden cardiac death in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy.,” JAMA, vol. 309, no. 9, pp. 896–908, Mar. 2013.

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[14]     V. O. Puntmann, G. Carr-White, A. Jabbour, C.-Y. Yu, R. Gebker, S. Kelle, R. Hinojar, A. Doltra, N. Varma, N. Child, T. Rogers, G. Suna, E. Arroyo Ucar, B. Goodman, S. Khan, D. Dabir, E. Herrmann, A. M. Zeiher, and E. Nagel, “T1-Mapping and Outcome in Nonischemic Cardiomyopathy,” JACC Cardiovasc. Imaging, vol. 9, no. 1, pp. 40–50, 2016.

[15]     J.-C. Youn, Y. J. Hong, H.-J. Lee, K. Han, C. Y. Shim, G.-R. Hong, Y. J. Suh, J. Hur, Y. J. Kim, B. W. Choi, S.-M. Kang, Y. Jin, H. U. Ac, and E. Radiol, “Contrast-enhanced T1 mapping-based extracellular volume fraction independently predicts clinical outcome in patients with non-ischemic dilated cardiomyopathy: a prospective cohort study.”

[16]     A. Okada, I. Nakajima, Y. Morita, Y. Y. Inoue, T. Kamakura, M. Wada, K. Ishibashi, K. Miyamoto, H. Okamura, S. Nagase, T. Noda, T. Aiba, S. Kamakura, T. Anzai, T. Noguchi, S. Yasuda, and K. Kusano, “Diagnostic Value of Right Ventricular Dysfunction in Tachycardia-Induced Cardiomyopathy Using Cardiac Magnetic Resonance Imaging,” Circ. J., vol. 80, no. 10, pp. 2141–2148, 2016.

[17]     M. G. Friedrich, U. Sechtem, J. Schulz-Menger, G. Holmvang, P. Alakija, L. T. Cooper, J. A. White, H. Abdel-Aty, M. Gutberlet, S. Prasad, A. Aletras, J.-P. Laissy, I. Paterson, N. G. Filipchuk, A. Kumar, M. Pauschinger, and P. Liu, “Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: A JACC White Paper.,” J. Am. Coll. Cardiol., vol. 53, no. 17, pp. 1475–87, Apr. 2009.

[18]     P. Lurz, C. Luecke, I. Eitel, F. F??hrenbach, C. Frank, M. Grothoff, S. De Waha, K. P. Rommel, J. A. Lurz, K. Klingel, R. Kandolf, G. Schuler, H. Thiele, and M. Gutberlet, “Comprehensive Cardiac Magnetic Resonance Imaging in Patients with Suspected Myocarditis the MyoRacer-Trial,” J. Am. Coll. Cardiol., vol. 67, no. 15, pp. 1800–1811, 2016.