Обоснование. Размер и локализация, а также чёткая дифференциация между интактной тканью и областью инфаркта важны для клинической диагностики и прецизионной медицины. В основе данной работы лежит исследование радиомических признаков, которые позволяют дифференцировать участки инфарктной и удалённой от области инфаркта ткани по данным бесконтрастных изображений магнитно-резонансной томографии (МРТ) сердца в кино-режиме.
Цель. Оценка возможностей и информативности радиомического анализа в выявлении постинфарктных областей миокарда левого желудочка у пациентов с ишемической кардиомиопатией (ИКМП) по данным бесконтрастных изображений МРТ сердца в кино-режиме.
Материалы и методы. Мы проанализировали результаты МРТ сердца с контрастированием 33 пациентов, которым провели хирургическое лечение по поводу ИКМП. Текстурный анализ выполнили для 66 участков изображений МРТ сердца в кино-режиме, для каждого из них определяли 105 текстурных характеристик. МРТ сердца проводили по стандартной методике на магнитно-резонансном томографе Vantage Titan (Toshiba) 1,5 Тл. Для текстурного анализа использовали программное обеспечение 3D slicer-version 5.2.2, Pyradiomics.
Результаты. В ходе исследования мы построили диаграммы коллинеарности признаков, определили признаки с нулевой важностью и установили важность признаков с помощью алгоритма градиентного бустинга, а также оценили кумулятивную важность признаков в зависимости от их общего количества. С помощью метода выявления признаков с низкой важностью определили параметры с наименьшей значимостью, которые не влияют на указанный общий уровень. Используя метод выявления признаков с единственным значением, мы не нашли соответствующих функций. По результатам анализа сформирована ROC-кривая для логистической регрессии Lasso (Se=57,14[%], Sp=71,43[%], AUC=0,76). Основным результатом данного исследования является определение радиомических признаков, характеризующих на основе изображений МРТ сердца в кино-режиме участки, соответствующие постинфарктному кардиосклерозу и интактной стенке левого желудочка.
Заключение. Данное исследование показало, что применение радиомического анализа на бесконтрастных изображениях МРТ сердца в кино-режиме — перспективный подход для выявления участков, соответствующих инфаркту миокарда и интактной стенке. Метод потенциально может быть использован для идентификации областей постинфарктного кардиосклероза у пациентов с ИКМП без применения контрастных препаратов.
Шальнова С.А., Драпкина О.М., Куценко В.А., и др. Инфаркт миокарда в популяции некоторых регионов России и его прогностическое значение // Российский кардиологический журнал. 2022. Т. 27, № 6. С. 4952. EDN: OCPROJ doi: 10.15829/1560-4071-2022-4952.
DOI: 10.15829/1560-4071-2022-4952
Desai R., Mishra V., Chhina A.K., et al. Cardiovascular disease risk factors and outcomes of acute myocardial infarction in young adults: evidence from 2 nationwide cohorts in the United States a decade apart // Curr Probl Cardiol. 2023. Vol. 48, N 9. P. 101747. doi: 10.1016/j.cpcardiol.2023.101747.
DOI: 10.1016/j.cpcardiol.2023.101747
Martins-Marques T., Hausenloy D.J., Sluijter J.P., et al. Girao Intercellular communication in the heart: therapeutic opportunities for cardiac ischemia // Trends Mol. Med. 2021. Vol. 27, P. 248–262. doi: 10.1016/j.molmed.2020.10.002.
DOI: 10.1016/j.molmed.2020.10.002
Schuleri K.H., Centola M., Evers K.S., et al. Cardiovascular magnetic resonance characterization of peri-infarct zone remodeling following myocardial infarction // J Cardiovasc Magn Reson. 2012. Vol. 14, P. 24. doi: 10.1186/1532-429X-14-24.
DOI: 10.1186/1532-429X-14-24
Bodi V., Monmeneu J.V., Ortiz-Perez J.T., et al. Prediction of Reverse Remodeling at Cardiac MR Imaging Soon after First ST-Segment-Elevation Myocardial Infarction: Results of a Large Prospective Registry // Radiology. 2016. Vol. 278, P. 54–63. doi: 10.1148/radiol.2015142674.
DOI: 10.1148/radiol.2015142674
Del Buono M.G., Garmendia C.M., Seropian I.M., et al. Heart Failure After ST-Elevation Myocardial Infarction: Beyond Left Ventricular Adverse Remodeling // Curr Probl Cardiol. 2022. Vol. 48, N 8. P. 101215. doi: 10.1016/j.cpcardiol.2022.101215.
DOI: 10.1016/j.cpcardiol.2022.101215
Ibanez B., Aletras A.H., Arai A.E., et al. Cardiac MRI Endpoints in Myocardial Infarction Experimental and Clinical Trials: JACC Scientific Expert Panel // J Am Coll Cardiol. 2019. Vol. 74, N 2. P. 238–256. doi: 10.1016/j.jacc.2019.05.024.
DOI: 10.1016/j.jacc.2019.05.024
Усов В.Ю., Бабокин В.Е., Мочула О.В., и др. Контрастированная магнитно-резонансная томография у пациентов с перенесенным инфарктом миокарда и предсердными тахиаритмиями // Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2014. Т. 29, № 4. С. 33–38. EDN: TBFGPX doi: 10.29001/2073-8552-2014-29-4-33-38.
DOI: 10.29001/2073-8552-2014-29-4-33-38
Усов В.Ю., Вышлов Е.В., Мочула О.В., и др. МРТ с парамагнитным контрастным усилением в структурно-временной оценке повреждения миокарда при остром инфаркте и догоспитальной тромболитической терапии // Медицинская визуализация. 2018. Т. 22, № 2. С. 56–69. EDN: XMLLXN doi: 10.24835/1607-0763-2018-2-56-69.
DOI: 10.24835/1607-0763-2018-2-56-69
Kuo P.H., Kanal E., Abu-Alfa A.K., et al. Gadolinium-based MR contrast agents and nephrogenic systemic fibrosis // Radiology. 2007. Vol. 242, N 3. P. 647–649. doi: 10.1148/radiol.2423061640.
DOI: 10.1148/radiol.2423061640
Kim R.J., Wu E., Rafael A., et al. The use of contrast-enhanced magnetic resonance imaging to identify reversible myocardial dysfunction // N Engl J Med. 2000. Vol. 343, N 20. P. 1445–1453. doi: 10.1056/NEJM200011163432003.
DOI: 10.1056/NEJM200011163432003
Kotu L.P., Engan K., Eftestol T., et al. Segmentation of scarred and non-scarred myocardium in LG enhanced CMR images using intensity-based textural analysis // Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2011. P. 5698–5701. doi: 10.1109/IEMBS.2011.6091379.
DOI: 10.1109/IEMBS.2011.6091379
Larroza A., Lopez-Lereu M.P., Monmeneu J.V., et al. Texture analysis of cardiac cine magnetic resonance imaging to detect nonviable segments in patients with chronic myocardial infarction // Med Phys. 2018. Vol. 45, N 4. P. 1471–1480. doi: 10.1002/mp.12783.
DOI: 10.1002/mp.12783
Максимова А.С., Усов В.Ю., Шелковникова Т.А., и др. Радиомический анализ магнитно-резонансных изображений сердца: обзор литературы // Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023. Т. 39, № 3. С. 13–22. EDN: RUADYI doi: 10.29001/2073-8552-2023-39-3-13-22.
DOI: 10.29001/2073-8552-2023-39-3-13-22
Larroza A., Materka A., Lopez-Lereu M.P., et al. Differentiation between acute and chronic myocardial infarction by means of texture analysis of late gadolinium enhancement and cine cardiac magnetic resonance imaging // Eur J Radiol. 2017. Vol. 92, P. 78–83. doi: 10.1016/j.ejrad.2017.04.024.
DOI: 10.1016/j.ejrad.2017.04.024
Avard E., Shiri I., Hajianfar G., et al. Non-contrast Cine Cardiac Magnetic Resonance image radiomics features and machine learning algorithms for myocardial infarction detection // Comput Biol Med. 2022. Vol. 141, P. 105145. doi: 10.1016/j.compbiomed.
DOI: 10.1016/j.compbiomed
Felker G.M., Shaw L.K., O’Connor C.M. A standardized definition of ischemic cardiomyopathy for use in clinical research // J Am Coll Cardiol. 2002. Vol. 39, N 2. P. 210–208. doi: 10.1016/s0735-1097(01)01738-7.
DOI: 10.1016/s0735-1097(01)01738-7
Liu M., Xin A., Chen T., et al. Non-contrast cine cardiac magnetic resonance derived-radiomics for the prediction of left ventricular adverse remodeling in patients with ST-segment elevation myocardial infarction // Korean J Radiol. 2023. Vol. 24, N 9. P. 827–837. doi: 10.3348/kjr.2023.0061.
DOI: 10.3348/kjr.2023.0061
Ma Q., Ma Y., Yu T., et al. Radiomics of non-contrast-enhanced T1 mapping: diagnostic and predictive performance for myocardial injury in acute ST-segment-elevation myocardial infarction // Korean J Radiol. 2021. Vol. 22, N 4. P. 535–546. doi: 10.3348/kjr.2019.0969.
DOI: 10.3348/kjr.2019.0969
Ma Q., Ma Y., Wang X., et al. A radiomic nomogram for prediction of major adverse cardiac events in ST-segment elevation myocardial infarction // Eur Radiol. 2021. Vol. 31, N 2. P. 1140–1150. doi: 10.1007/s00330-020-07176-y.
DOI: 10.1007/s00330-020-07176-y
Chen B.H., An D.A., He J., et al. Myocardial extracellular volume fraction radiomics analysis for differentiation of reversible versus irreversible myocardial damage and prediction of left ventricular adverse remodeling after ST-elevation myocardial infarction // Eur Radiol. 2021. Vol. 31, N 1. P. 504–514. doi: 10.1007/s00330-020-07117-9.
DOI: 10.1007/s00330-020-07117-9
Chang S., Han K., Kwon Y., et al. T1 Map-based radiomics for prediction of left ventricular reverse remodeling in patients with non-ischemic dilated cardiomyopathy // Korean J Radiol 2023. Vol. 24, P. 395–405. doi: 10.3348/kjr.2023.0065.
DOI: 10.3348/kjr.2023.0065
Frederiksen H., Iorgoveanu C., Mahi A. State of the Art and New Advances: Cardiac MRI. New Advances in Magnetic Resonance Imaging. 2023. Available from: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.112413. Accessed: Apr 2, 2024. doi: 10.5772/intechopen.112413.
DOI: 10.5772/intechopen.112413
Bodi V., Monmeneu J.V., Ortiz-Perez J.T., et al. Prediction of Reverse Remodeling at Cardiac MR Imaging Soon after First ST-Segment-Elevation Myocardial Infarction: Results of a Large Prospective Registry // Radiology. 2016. Vol. 278, N 1. P. 54–63. doi: 10.1148/radiol.2015142674.
DOI: 10.1148/radiol.2015142674