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생체 외 이방성 자기공명 탄성측정법을 사용한 전단 및 인장 심근 벽 강성 구별

2025-06-22 11:50 | 추천 : 0 | 댓글 : 0
심근 내의 조직된 근섬유 구조는 기계적 이방성을 나타냅니다. 자기공명 탄성측정법(MRE)의 강성 행렬을 확산 텐서 영상(DTI)으로 결정된 심근 섬유 또는 시트 방향으로 투영함으로써, 이방성 MRE(aMRE)는 축방향 및 횡방향 전단과 영률을 세 가지 인장 및 여섯 가지 전단 변형 모드로 매핑합니다. 열 개의 건강한 생체 외 돼지 심장을 3T에서 MRE 및 DTI 시퀀스를 사용해 세 번 촬영하였습니다. aMRE 결과는 모든 표본 및 메트릭에서 섬유 모델의 동일 피험자 변동 계수는 19%, 시트 모델은 28%를 나타냈으며, 모델 전체에서 표본 10개 중 7개가 변동 계수가 15% 미만을 나타냈습니다. 영률의 ±0.5 kPa 및 전단률의 ±0.17 kPa의 반복 가능 계수는 95% 동의 한계 내에서의 반복성을 입증하였습니다. 이등방성 MRE는 aMRE와 비교했을 때 강성을 31% 낮게 평가했으며, 이방성 모듈리는 이전 유한 요소 연구 및 일부 기계적 하중 테스트와 더 가까이 일치했습니다. 심근의 이방성 탄성은 나선형 근섬유 미세 구조를 반영하며, 중간 벽의 원주 섬유는 심외막 또는 심내막의 종방향 섬유보다 변형에 두 배의 힘이 필요합니다. 중간 벽에서의 섬유 모델 값은 μax = 1.9 ± 0.1 kPa, μtra = 1.3 ± 0.1 kPa, Eax = 5.6 ± 0.4 kPa, Etra = 3.8 ± 0.3 kPa였습니다. 식별된 변형 모드에는 (FF), (NN), (FF 또는 SS), (NN 또는 SS), (SN 또는 NS), (FN 또는 FS), (SF 또는 FS), (SN 또는 NF)가 포함되며, N은 섬유(F) 및 시트(S) 방향에 대해 수직입니다. MRE의 이등방성보다 심근 구조와 탄성 매트릭스를 더 정확하게 조정함으로써, aMRE는 생체 외 돼지 심장에서 전단 및 영률을 신뢰할 수 있게 측정할 수 있었습니다. 이러한 변형 모드 매핑은 심근 강성 평가를 임상 적용에 더 가깝게 만들고, MR 영상을 사용해 심벽의 진정한 기계적 특성화가 가능한 비침습적 방법론의 기초를 제공합니다. 유의성 성명: 심근의 나선형 근섬유 구조로 인한 이방성 탄성은 섬유 및 시트 탄성 모델을 사용한 이방성 자기공명 탄성측정법을 통해 드러납니다. 중간 벽의 원주 섬유는 심외막 또는 심내막 섬유와 동등하게 변형되기 위해 두 배의 힘이 필요합니다. 심장 모드 전반의 전단 및 영률을 특성화함으로써, 이는 비침습적으로 심실의 순응도를 측정할 수 있으며, 이는 압력-부피 관계와 비교 가능한 것입니다. 이는 '강직 심장 증후군'의 조기 진단을 향상시키고 그 기저 메커니즘을 명확히 할 수 있습니다. 또한 이는 심근 병리, 예를 들어 아밀로이드증, 비대 및 확장성 심근병증, 허혈성 손상에 대한 이해에 도움을 줍니다. 인장 및 전단 상호작용을 특성화함으로써, 이는 전도 문제 및 부정맥의 진단 및 치료에 정보를 제공할 수 있으며, 이로 인해 해당 조직이 정상적인 기계적 거동을 상실했을 때 환자별 모델은 외과적 및 치료 결과를 최적화할 수 있습니다.
Key Points
  • aMRE는 31% 사전 이완보다 더 정확한 결과를 제공하며, 심근의 이방성 탄성을 드러내어 진단의 가능성을 높입니다.
  • 심근 벽의 각 섬유 층의 강성 차이를 정량화하여, '강직 심장 증후군'과 같은 질환 진단에 활용될 수 있는 정보를 제공합니다.
  • 심장의 다양한 병리에 대한 비침습적 측정을 가능하게 해, 향후 환자 맞춤형 진단 및 치료법 개발에 기여할 수 있습니다.