Quantificazione della fluidodinamica atriale da dati di 4D Flow PC-MRI : sviluppo di uno strumento software e applicazione allo studio di pazienti affetti da sindrome di Anderson Fabry

This work aimed to developing a tool to evaluate the fluid-dynamics within the LA in AFD patients and to characterize potential AFD-related alterations. A graphical user interface (GUI) was developed for LA segmentation from cine CMR images, borrowing and adapting a pre-existing method developed for LV. A second GUI was developed for the post-processing of 4D Flow CMR data, adapting existing functions and adding new ones. 4D Flow CMR is a phase-contrast imaging technique that allows, with a suitable post-processing, the comprehensive quantification of fluid dynamics inside the heart, including those parameters related to the inherent 3D nature of LA blood flow. This tool was initially tested on two populations: 8 patients affected by Anderson Fabry disease and 6 healthy controls. Results don’t show statistically significance differences between the two populations, this might be because in AFD populations most of the subjects (6 over 8) do not have a cardiac involvement. However, possible alterations in LA blood flow might become detectable once the pathology worsens. This hypothesis might be confirmed with further studies on a larger population, for the 3 subgroups (no LVH and no lower T1, no LVH and lower T1, LVH).

In questo lavoro di tesi è stato sviluppato uno strumento software per l’analisi della fluidodinamica dell’atrio sinistro a partire da immagini di risonanza magnetica 4D Flow. Tale strumento è stato sviluppato interamente in ambiente Matlab, ed è suddiviso principalmente in due parti. Nella prima parte è stata implementata un’interfaccia grafica per la segmentazione dell’atrio sinistro, a partire da immagini di risonanza magnetica cardiaca standard, sfruttando una metodica già utilizzata per il distretto ventricolare. Nella seconda parte è stata invece sviluppata un’interfaccia grafica apposita finalizzata al processing dei dati 4D Flow, adattando funzioni di post-processing già sviluppate e aggiungendone di nuove, al fine di calcolare indici fluidodinamici ritenuti di interesse clinico. Tale strumento è stato testato preliminarmente su 8 pazienti affetti da sindrome di Anderson Fabry e su una popolazione di controllo di 6 soggetti sani. I risultati ottenuti non hanno denotato differenze significative tra le due popolazioni, questo è dovuto principalmente al fatto che la maggior parte dei pazienti a disposizione (6 su 8) non presentavano ancora un coinvolgimento cardiaco, che avrebbe importante che avrebbe potuto portare ad una rilevante alterazione della fluidodinamica interatriale. Tuttavia, dai risultati ottenuti è stata osservata la possibile alterazione nel flusso atriale nei pazienti AFD, tale ipotesi andrà confermata con studi futuri, svolti su una popolazione più ampia e stratificata (no LVH e no valori bassi di T1, no LVH and valori più bassi di T1, LVH).