心臓磁気共鳴法による糖尿病状態と細胞外マトリックス拡張の関係と予後への影響の検討

Examining the Relationship and Prognostic Implication of Diabetic Status and Extracellular Matrix Expansion by Cardiac Magnetic Resonance.

• Mohammad A Khan
• Eric Y Yang
• Duc T Nguyen
• Faisal Nabi
• Jeremy Hinojosa
• Maria Jabel
• Sherif F Nagueh
• Edward A Graviss
• Dipan J Shah

抄録

背景:

完全には理解されていないが、糖尿病は心筋の細胞外マトリックスの変化による心筋線維化と硬直に関連していると考えられている。新しい心臓磁気共鳴法は、細胞外容積率（ECV）を測定することで、細胞外マトリックスの拡張を識別できる可能性がある。我々は心臓磁気共鳴を用いて，細胞外マトリックスの変化と糖尿病状態との関連を評価し，心不全の偶発的イベントや全死因死亡率への影響を検討した．

BACKGROUND: Although not fully understood, diabetes mellitus is thought to be associated with cardiac fibrosis and stiffness due to alteration of myocardial extracellular matrix. Newer cardiac magnetic resonance techniques may be able to identify extracellular matrix expansion by measuring extracellular volume fraction (ECV). We used cardiac magnetic resonance to evaluate the association of alteration in the extracellular matrix with diabetic status and its implications on incident heart failure events and all-cause mortality.

方法:

心臓の形態と機能を評価するための包括的な造影心臓磁気共鳴検査、左室置換線維症の評価、ECVを定量化するための造影前T1マッピングを受けた442人の患者を研究した。このコホートでは、ECVの変化に関連する病理学的疾患を併存していなかった。米国糖尿病協会の基準を用いて、糖尿病状態に基づいて最終的なコホートを分類した。その後の心不全による入院と全死因死亡を調査した。

METHODS: We studied 442 patients who underwent comprehensive contrast cardiac magnetic resonance to assess cardiac morphology and function, left ventricular replacement fibrosis, and pre-post contrast T1 mapping to quantify ECV. The cohort did not have coexisting pathologies associated with ECV alteration. We categorized our final cohort based on diabetic status using criteria from the American Diabetic Association. Subsequent heart failure hospitalization and all-cause death were ascertained.

結果:

我々の患者は白人が多く、年齢中央値は57歳、48％が男性であった。糖尿病は非糖尿病と比較して、臨床および画像共変量を調整した後の心電図上昇と有意に関連していた：β係数1.33（95％CI、0.22-2.44）；=0.02。中央値24.5ヵ月（四分位間範囲14.8～33.4ヵ月）の追跡期間中に、52人の死亡と24件の心不全イベントが発生した。糖尿病で心電図が上昇していた患者は、糖尿病で心電図が正常な患者や糖尿病でない患者と比較して最悪の転帰を示した。心電図上昇は共変量を調整した後もアウトカムの独立した予測因子であった（ハザード比、3.31［95％CI、1.93-5.67］；<0.001）。

RESULTS: Our patients were predominantly white with a median age of 57 with 48% being men. Compared with nondiabetes mellitus, diabetes mellitus was significantly associated with elevated ECV after adjusting for clinical and imaging covariates: β coefficient 1.33 (95% CI, 0.22-2.44); =0.02. Over a median follow-up of 24.5 (interquartile range, 14.8-33.4) months, 52 deaths and 24 heart failure events occurred. Patients with diabetes mellitus and elevated ECV had the worst outcomes compared with patients with diabetes mellitus and normal ECV or nondiabetics. Elevated ECV remained an independent predictor of outcomes (hazard ratio, 3.31 [95% CI, 1.93-5.67]; <0.001) after adjusting for covariates.

結論:

心電図の上昇は糖尿病患者の死亡率の独立した予測因子であり、糖尿病と相加的に転帰に影響を及ぼす可能性がある。ECVは糖尿病性心疾患の重症度を評価するための新しい非侵襲的バイオマーカーである可能性がある。

CONCLUSIONS: Elevated ECV is an independent predictor of mortality among patients with diabetes mellitus and may have an additive effect with diabetes mellitus on outcomes. ECV may represent a novel noninvasive biomarker to evaluate severity of diabetic heart disease.