Analiza 4D a ventriculului stâng a identificat profiluri asociate cu infarctul și insuficiența cardiacă

Studiul a analizat imaginile RMN cardiac de la 20.318 participanți UK Biobank și a identificat șase tipare distincte ale mișcării ventriculului stâng, asociate diferit cu factorii de risc, bolile cardiovasculare și riscul genetic.

Analiza mișcării ventriculului stâng pe parcursul întregului ciclu cardiac a identificat șase profiluri distincte, asociate cu niveluri diferite de risc pentru infarct miocardic, insuficiență cardiacă, cardiomiopatie dilatativă și stop cardiac.

Studiul, realizat de cercetători de la Imperial College London și publicat în Scientific Reports, a utilizat tehnici de viziune computerizată și învățare automată pentru a analiza imaginile RMN cardiac de la peste 20.000 de participanți.

Rezultatele sugerează că modul în care se contractă și se relaxează diferite regiuni ale ventriculului stâng ar putea oferi informații suplimentare față de măsurătorile globale utilizate în mod obișnuit, precum fracția de ejecție.

Imaginile RMN au fost transformate în modele cardiace 4D

Cercetarea a inclus 20.318 participanți din UK Biobank, o cohortă amplă care reunește informații medicale, imagistice și genetice.

Imaginile RMN cardiac bidimensionale au fost transformate cu ajutorul unor algoritmi într-un model tridimensional al ventriculului stâng, urmărit în 50 de momente succesive ale ciclului cardiac.

A patra dimensiune a analizei este timpul: modelul nu descrie doar forma inimii, ci și modul în care aceasta se modifică în timpul contracției și relaxării.

Cercetătorii au reprezentat suprafețele interne și externe ale ventriculului sub forma unor „nori de puncte”, permițând algoritmului să analizeze mișcarea regională a miocardului, nu doar modificarea volumului total al cavității.

Printr-o metodă de învățare automată nesupravegheată, participanții au fost împărțiți în șase fenogrupuri, numerotate de la PG1 la PG6.

Primele două grupuri au avut cel mai redus profil de risc

Participanții încadrați în PG1 și PG2 au prezentat cele mai puține asocieri cu obezitatea, diabetul zaharat și hipertensiunea arterială.

PG1 a avut cea mai bună funcție contractilă dintre cele șase grupuri, cu o fracție medie de ejecție a ventriculului stâng de 61,8% și valori mai mari ale deformării radiale a miocardului.

PG2 a prezentat, de asemenea, un profil cardiovascular favorabil, deși diferențele față de media populației au fost mai puțin pronunțate.

PG3 nu a fost caracterizat prin asocieri puternice cu factori de risc sau boli cardiovasculare, reprezentând profilul cel mai puțin diferențiat.

Un profil al mișcării cardiace a fost asociat cu riscul cardiometabolic

PG4 a avut cea mai puternică asociere cu diabetul zaharat. Probabilitatea prezenței diabetului a fost de 1,75 ori mai mare în acest grup comparativ cu restul populației studiate.

Același fenogrup a fost asociat cu hipertensiunea arterială, fumatul, boala coronariană și antecedentele de infarct miocardic.

Analiza mișcării a evidențiat în PG4 viteze mai reduse în regiunile bazale ale ventriculului stâng, atât în timpul sistolei, cât și în timpul diastolei.

Autorii consideră că acest profil poate reflecta modificări regionale ale funcției cardiace asociate bolilor metabolice, inclusiv proceselor implicate în cardiomiopatia diabetică.

PG5 a fost asociat cu insuficiența cardiacă și cardiomiopatia dilatativă

Participanții din PG5 au avut cea mai puternică asociere cu hipertensiunea arterială și au prezentat mai frecvent diabet și obezitate.

În acest grup, fracția medie de ejecție a fost de 58,2%, iar vitezele de mișcare ale ventriculului au fost reduse mai extins, în special în timpul sistolei și la începutul diastolei.

PG5 a fost asociat cu o probabilitate de 2,52 ori mai mare de insuficiență cardiacă deja prezentă la momentul evaluării.

Pentru evenimentele apărute după examinarea imagistică, grupul a avut o asociere de 2,13 ori mai mare cu insuficiența cardiacă și de 5,09 ori mai mare cu un diagnostic ulterior de cardiomiopatie dilatativă.

A fost observată și o asociere cu accidentul vascular cerebral.

Cel mai nefavorabil profil a fost asociat cu infarctul și stopul cardiac

PG6 a avut cea mai mică fracție medie de ejecție dintre grupurile identificate, de 56,9%, cea mai redusă deformare radială și cea mai mare grosime maximă a peretelui ventricular.

Reducerea funcției nu a fost limitată la contracția inimii, ci s-a extins pe întreaga perioadă de relaxare diastolică.

Comparativ cu restul participanților, persoanele din PG6 au avut o probabilitate de 2,08 ori mai mare de a suferi ulterior un infarct miocardic și de 1,62 ori mai mare de a dezvolta insuficiență cardiacă.

Cea mai mare asociere a fost observată pentru stopul cardiac, cu un raport al șanselor de 7,03. Intervalul de încredere a fost însă larg, între 3,12 și 15,84, ceea ce indică un grad important de incertitudine în estimarea amplitudinii riscului.

PG6 a fost asociat și cu diagnosticul ulterior de cardiomiopatie dilatativă și cu scoruri poligenice mai ridicate pentru hipertensiune arterială și cardiomiopatie dilatativă.

Mișcarea regională poate surprinde modificări omise de fracția de ejecție

Fracția de ejecție arată proporția de sânge evacuată de ventriculul stâng la fiecare contracție, dar reprezintă o măsurătoare globală. Aceasta poate să nu surprindă modificările subtile sau regionale ale contractilității și relaxării miocardului.

Metoda propusă analizează simultan forma ventriculului, direcția și viteza deplasării peretelui cardiac și evoluția acestor parametri în timp.

În comparațiile realizate de autori, gruparea bazată pe tiparele dinamice ale mișcării a fost mai stabilă decât gruparea obținută numai cu ajutorul a 28 de măsurători RMN convenționale, printre care volumele, masa ventriculară și parametrii de deformare miocardică.

Acest lucru sugerează că imaginile cardiace conțin informații care nu sunt valorificate complet prin măsurătorile utilizate în prezent.

Metoda nu este încă pregătită pentru utilizarea clinică

Studiul arată asocieri la nivel populațional și nu demonstrează că apartenența la unul dintre cele șase fenogrupuri poate anticipa cu precizie evoluția unui anumit pacient.

Modelul a analizat numai ventriculul stâng și nu a inclus mișcarea celorlalte camere cardiace. De asemenea, nu a fost validat într-o cohortă externă independentă.

Participanții UK Biobank sunt predominant de origine europeană, iar persoanele vârstnice și cele din medii socioeconomice dezavantajate sunt subreprezentate. Performanța metodei în populații mai diverse rămâne astfel necunoscută.

RMN-ul cardiac este, totodată, mai puțin disponibil decât ecocardiografia, iar imaginile utilizate au o rezoluție temporală inferioară celei care poate fi obținută prin examinarea ecografică.

Înainte ca profilurile să poată fi utilizate pentru screening sau decizii terapeutice, sunt necesare validarea externă, evaluarea performanței predictive și stabilirea beneficiului adăugat față de instrumentele clinice existente.

Referințe:

Studiul „Four-dimensional left ventricular motion clustering reveals cardiovascular phenotypes at population scale”, realizat de Pierre-Raphael Schiratti și colaboratorii, a fost publicat la 11 iunie 2026 în Scientific Reports:

Schiratti PR et al. Four-dimensional left ventricular motion clustering reveals cardiovascular phenotypes at population scale. Sci Rep. 2026; DOI: 10.1038/s41598-026-56151-y

⚠ Disclaimer: Informațiile prezentate de Medic24 au scop educativ și/sau informativ. Ele nu înlocuiesc consultul medical. Diagnosticul și tratamentul pot fi stabilite doar de un medic.