Background: Cardiovascular Magnetic Resonance (CMR) is the gold standard for function evaluation and non-invasive myocardial tissue characterization, and is increasingly used in heart-transplant (HT) management, where endomyocardial biopsy (EMB) remains the reference technique despite its invasiveness and sampling limitations. Objectives: To compare multiparametric CMR against EMB and anti-HLA antibodies for detecting rejection and/or fibrosis in HT recipients, assess their association with cardiac involvement and cardiac events, and evaluate the economic impact of an EMB+CMR strategy versus a CMR-first strategy with selective, sequential EMB. Materials and methods: We prospectively studied HT patients undergoing CMR (Siemens Magnetom-Avanto Fit 1.5T) between October 2021 and June 2026 for follow-up or suspected rejection. Patients who underwent EMB within 90 days of CMR were enrolled, with histological, clinical, and instrumental data collected. EMB and anti-HLA results were compared with CMR tissue characterization from traditional (cineSSFP for function, TIRM T2 for oedema, T1w fast GRE for perfusion, PSIR for LGE) and advanced sequences (cineSSFP strain analysis, MOLLI T1 mapping/ECV, T2p-SSFP T2 mapping). CMR rejection was defined by oedema (positive TIRM T2 or segmental T2 mapping). CMR–cardiac involvement correlation (heart failure or EMB rejection) was assessed. Follow-up closed June 2026, with cardiovascular events defined as cardiac hospitalization or EMB rejection. Normality was tested with Shapiro-Wilk; continuous variables with T-test/Mann-Whitney; categorical variables with χ²/McNemar. P<0.05 was significant. CMR-EMB agreement was assessed with Cohen's κ, and CMR diagnostic accuracy calculated against EMB as gold standard. A binomial logistic regression modeled the probability of cardiac involvement. Cost analysis (EMB+CMR vs CMR with selective EMB) used the Wilcoxon signed-rank test. Results: Twenty-four patients (17 men, 54.5±14 years) were included; mean EMB-CMR interval 4±22 days; follow-up 29±21 months. EMB found acute rejection in 8 patients (33.3%) and fibrosis in 9 (37.5%). HLA antibodies (available in 16/24) were positive in 12 (50%). CMR showed oedema in 15 patients (62.5%), inflammation in 7 (30.4%), and fibrosis in 60.9% of scans. CMR and EMB differed significantly in rejection detection (McNemar p=0.008), with moderate agreement (Cohen's κ≈0.46, p=0.007). Versus EMB, CMR showed 100% sensitivity, 56.3% specificity, 70.8% accuracy, 53.3% PPV, and 100% NPV. No significant differences emerged between EMB or CMR and anti-HLA antibodies (p=0.096 and p=0.655). For fibrosis, EMB and CMR did not differ significantly (p=0.096); CMR showed 77.8% sensitivity, 50.0% specificity, 60.9% accuracy, 50.0% PPV, and 77.8% NPV. Twelve patients showed cardiac involvement at CMR, and 3 experienced cardiac events during follow-up. CMR-detected rejection or fibrosis was significantly associated with concomitant cardiac involvement (Fisher's exact p=0.009 and p=0.036). No associations emerged between CMR inflammation, EMB rejection/fibrosis, anti-HLA antibodies, and cardiac involvement at exam time, nor between CMR/EMB findings or anti-HLA antibodies and long-term cardiac events. Logistic regression identified CMR inflammation, LV dilation, and LGE as predictors of long-term events (p=0.020, AUC=0.93). Total cost was €201,360.00 for EMB+CMR in all patients versus €131,790.00 for CMR in all patients with EMB in 15 patients showing rejection signs — a 34.6% cost reduction and 36% reduction in EMB procedures (p=0.0039). Conclusions: CMR showed high sensitivity and NPV for rejection versus EMB, supporting its role as a non-invasive screening tool. A CMR-first sequential strategy may reduce EMB use and healthcare costs. CMR tissue characterization was also associated with cardiac involvement, selected parameters showed prognostic value. Larger multicentric studies with longer follow-up are recommended.

Background: La RM cardiaca (RMC) è il gold standard per la valutazione funzionale e la caratterizzazione tissutale non invasiva del miocardio, ed è sempre più usata nel paziente trapiantato cardiaco, dove la biopsia endomiocardica (BEM) resta la tecnica di riferimento nonostante invasività e limiti di campionamento. Obiettivi: Confrontare RMC multiparametrica, BEM e anticorpi anti-HLA nel rilevare rigetto e/o fibrosi in riceventi trapianto, valutarne l'associazione con coinvolgimento cardiaco ed eventi cardiaci, e stimare l'impatto economico di una strategia BEM+RMC vs RMC-first con BEM selettiva sequenziale. Materiali e metodi: Studio prospettico su pazienti trapiantati sottoposti a RMC (Siemens Magnetom-Avanto Fit 1.5T) tra ottobre 2021 e giugno 2026, per follow-up o sospetto rigetto. Arruolati i pazienti con BEM entro 90 giorni dalla RMC, con raccolta dati istologici, clinici e strumentali. BEM e anti-HLA sono stati confrontati con la caratterizzazione tissutale RMC da sequenze tradizionali (cineSSFP per funzione, TIRM T2 per edema, T1w fast GRE per perfusione, PSIR per LGE) e avanzate (cineSSFP per strain, MOLLI per T1 mapping/ECV, T2p-SSFP per T2 mapping). Il rigetto alla RMC è stato definito da edema (TIRM T2 o T2 mapping segmentale positivo). Valutata la correlazione RMC-coinvolgimento cardiaco (scompenso o rigetto alla BEM). Follow-up chiuso a giugno 2026; eventi cardiovascolari definiti come ospedalizzazione cardiaca o rigetto alla BEM. Normalità testata con Shapiro-Wilk; variabili continue con T-test/Mann-Whitney; categoriche con χ²/McNemar. P<0,05 significativo. Accordo RMC-BEM valutato con κ di Cohen; accuratezza diagnostica RMC calcolata con BEM come gold standard. Regressione logistica binomiale per la probabilità di coinvolgimento cardiaco. Analisi costi (BEM+RMC vs RMC con BEM selettiva) con test di Wilcoxon per dati appaiati. Risultati: Inclusi 24 pazienti (17 uomini, 54,5±14 anni); intervallo BEM-RMC 4±22 giorni; follow-up 29±21 mesi. BEM: rigetto acuto in 8 pazienti (33,3%), fibrosi in 9 (37,5%). Anti-HLA (16/24 disponibili): positivi in 12 (50%). RMC: edema in 15 pazienti (62,5%), infiammazione in 7 (30,4%), fibrosi nel 60,9% degli esami. RMC e BEM: differenza significativa nel rigetto (McNemar p=0,008), accordo moderato (κ≈0,46, p=0,007). RMC vs BEM: sensibilità 100%, specificità 56,3%, accuratezza 70,8%, VPP 53,3%, VPN 100%. Nessuna differenza significativa tra BEM o RMC e anti-HLA (p=0,096 e p=0,655). Per la fibrosi, BEM e RMC non differiscono (p=0,096); RMC: sensibilità 77,8%, specificità 50,0%, accuratezza 60,9%, VPP 50,0%, VPN 77,8%. Dodici pazienti con coinvolgimento cardiaco alla RMC; 3 eventi cardiaci nel follow-up. Rigetto o fibrosi alla RMC associati significativamente al coinvolgimento cardiaco concomitante (Fisher p=0,009 e p=0,036). Nessuna associazione tra infiammazione alla RMC, rigetto/fibrosi alla BEM, anti-HLA e coinvolgimento cardiaco all'esame, né tra reperti RMC/BEM o anti-HLA ed eventi a lungo termine. La regressione logistica ha identificato infiammazione, dilatazione ventricolare sinistra e LGE alla RMC come predittori di eventi a lungo termine (p=0,020, AUC=0,93). Costo totale: 201.360,00€ per BEM+RMC in tutti i pazienti vs 131.790,00€ per RMC in tutti con BEM in 15 pazienti con segni di rigetto. Riduzione costi 34,6% e riduzione BEM 36% (p=0,0039). Conclusioni: La RMC ha mostrato elevate sensibilità e VPN per il rigetto vs BEM, a supporto del suo ruolo come screening non invasivo. Una strategia sequenziale RMC-first potrebbe ridurre uso di BEM e costi sanitari. La caratterizzazione tissutale RMC è risultata associata al coinvolgimento cardiaco, con alcuni parametri di valore prognostico. Raccomandati studi multicentrici più ampi con follow-up più lungo.

Allograft rejection surveillance: advanced cardiovascular magnetic resonance vs endomyocardial biopsy and anti-HLA antibodies.

MUSSARI, ALBA
2025/2026

Abstract

Background: Cardiovascular Magnetic Resonance (CMR) is the gold standard for function evaluation and non-invasive myocardial tissue characterization, and is increasingly used in heart-transplant (HT) management, where endomyocardial biopsy (EMB) remains the reference technique despite its invasiveness and sampling limitations. Objectives: To compare multiparametric CMR against EMB and anti-HLA antibodies for detecting rejection and/or fibrosis in HT recipients, assess their association with cardiac involvement and cardiac events, and evaluate the economic impact of an EMB+CMR strategy versus a CMR-first strategy with selective, sequential EMB. Materials and methods: We prospectively studied HT patients undergoing CMR (Siemens Magnetom-Avanto Fit 1.5T) between October 2021 and June 2026 for follow-up or suspected rejection. Patients who underwent EMB within 90 days of CMR were enrolled, with histological, clinical, and instrumental data collected. EMB and anti-HLA results were compared with CMR tissue characterization from traditional (cineSSFP for function, TIRM T2 for oedema, T1w fast GRE for perfusion, PSIR for LGE) and advanced sequences (cineSSFP strain analysis, MOLLI T1 mapping/ECV, T2p-SSFP T2 mapping). CMR rejection was defined by oedema (positive TIRM T2 or segmental T2 mapping). CMR–cardiac involvement correlation (heart failure or EMB rejection) was assessed. Follow-up closed June 2026, with cardiovascular events defined as cardiac hospitalization or EMB rejection. Normality was tested with Shapiro-Wilk; continuous variables with T-test/Mann-Whitney; categorical variables with χ²/McNemar. P<0.05 was significant. CMR-EMB agreement was assessed with Cohen's κ, and CMR diagnostic accuracy calculated against EMB as gold standard. A binomial logistic regression modeled the probability of cardiac involvement. Cost analysis (EMB+CMR vs CMR with selective EMB) used the Wilcoxon signed-rank test. Results: Twenty-four patients (17 men, 54.5±14 years) were included; mean EMB-CMR interval 4±22 days; follow-up 29±21 months. EMB found acute rejection in 8 patients (33.3%) and fibrosis in 9 (37.5%). HLA antibodies (available in 16/24) were positive in 12 (50%). CMR showed oedema in 15 patients (62.5%), inflammation in 7 (30.4%), and fibrosis in 60.9% of scans. CMR and EMB differed significantly in rejection detection (McNemar p=0.008), with moderate agreement (Cohen's κ≈0.46, p=0.007). Versus EMB, CMR showed 100% sensitivity, 56.3% specificity, 70.8% accuracy, 53.3% PPV, and 100% NPV. No significant differences emerged between EMB or CMR and anti-HLA antibodies (p=0.096 and p=0.655). For fibrosis, EMB and CMR did not differ significantly (p=0.096); CMR showed 77.8% sensitivity, 50.0% specificity, 60.9% accuracy, 50.0% PPV, and 77.8% NPV. Twelve patients showed cardiac involvement at CMR, and 3 experienced cardiac events during follow-up. CMR-detected rejection or fibrosis was significantly associated with concomitant cardiac involvement (Fisher's exact p=0.009 and p=0.036). No associations emerged between CMR inflammation, EMB rejection/fibrosis, anti-HLA antibodies, and cardiac involvement at exam time, nor between CMR/EMB findings or anti-HLA antibodies and long-term cardiac events. Logistic regression identified CMR inflammation, LV dilation, and LGE as predictors of long-term events (p=0.020, AUC=0.93). Total cost was €201,360.00 for EMB+CMR in all patients versus €131,790.00 for CMR in all patients with EMB in 15 patients showing rejection signs — a 34.6% cost reduction and 36% reduction in EMB procedures (p=0.0039). Conclusions: CMR showed high sensitivity and NPV for rejection versus EMB, supporting its role as a non-invasive screening tool. A CMR-first sequential strategy may reduce EMB use and healthcare costs. CMR tissue characterization was also associated with cardiac involvement, selected parameters showed prognostic value. Larger multicentric studies with longer follow-up are recommended.
Dipartimento di Medicina - DIMED
2025
Allograft rejection surveillance: advanced cardiovascular magnetic resonance vs endomyocardial biopsy and anti-HLA antibodies.
Background: La RM cardiaca (RMC) è il gold standard per la valutazione funzionale e la caratterizzazione tissutale non invasiva del miocardio, ed è sempre più usata nel paziente trapiantato cardiaco, dove la biopsia endomiocardica (BEM) resta la tecnica di riferimento nonostante invasività e limiti di campionamento. Obiettivi: Confrontare RMC multiparametrica, BEM e anticorpi anti-HLA nel rilevare rigetto e/o fibrosi in riceventi trapianto, valutarne l'associazione con coinvolgimento cardiaco ed eventi cardiaci, e stimare l'impatto economico di una strategia BEM+RMC vs RMC-first con BEM selettiva sequenziale. Materiali e metodi: Studio prospettico su pazienti trapiantati sottoposti a RMC (Siemens Magnetom-Avanto Fit 1.5T) tra ottobre 2021 e giugno 2026, per follow-up o sospetto rigetto. Arruolati i pazienti con BEM entro 90 giorni dalla RMC, con raccolta dati istologici, clinici e strumentali. BEM e anti-HLA sono stati confrontati con la caratterizzazione tissutale RMC da sequenze tradizionali (cineSSFP per funzione, TIRM T2 per edema, T1w fast GRE per perfusione, PSIR per LGE) e avanzate (cineSSFP per strain, MOLLI per T1 mapping/ECV, T2p-SSFP per T2 mapping). Il rigetto alla RMC è stato definito da edema (TIRM T2 o T2 mapping segmentale positivo). Valutata la correlazione RMC-coinvolgimento cardiaco (scompenso o rigetto alla BEM). Follow-up chiuso a giugno 2026; eventi cardiovascolari definiti come ospedalizzazione cardiaca o rigetto alla BEM. Normalità testata con Shapiro-Wilk; variabili continue con T-test/Mann-Whitney; categoriche con χ²/McNemar. P<0,05 significativo. Accordo RMC-BEM valutato con κ di Cohen; accuratezza diagnostica RMC calcolata con BEM come gold standard. Regressione logistica binomiale per la probabilità di coinvolgimento cardiaco. Analisi costi (BEM+RMC vs RMC con BEM selettiva) con test di Wilcoxon per dati appaiati. Risultati: Inclusi 24 pazienti (17 uomini, 54,5±14 anni); intervallo BEM-RMC 4±22 giorni; follow-up 29±21 mesi. BEM: rigetto acuto in 8 pazienti (33,3%), fibrosi in 9 (37,5%). Anti-HLA (16/24 disponibili): positivi in 12 (50%). RMC: edema in 15 pazienti (62,5%), infiammazione in 7 (30,4%), fibrosi nel 60,9% degli esami. RMC e BEM: differenza significativa nel rigetto (McNemar p=0,008), accordo moderato (κ≈0,46, p=0,007). RMC vs BEM: sensibilità 100%, specificità 56,3%, accuratezza 70,8%, VPP 53,3%, VPN 100%. Nessuna differenza significativa tra BEM o RMC e anti-HLA (p=0,096 e p=0,655). Per la fibrosi, BEM e RMC non differiscono (p=0,096); RMC: sensibilità 77,8%, specificità 50,0%, accuratezza 60,9%, VPP 50,0%, VPN 77,8%. Dodici pazienti con coinvolgimento cardiaco alla RMC; 3 eventi cardiaci nel follow-up. Rigetto o fibrosi alla RMC associati significativamente al coinvolgimento cardiaco concomitante (Fisher p=0,009 e p=0,036). Nessuna associazione tra infiammazione alla RMC, rigetto/fibrosi alla BEM, anti-HLA e coinvolgimento cardiaco all'esame, né tra reperti RMC/BEM o anti-HLA ed eventi a lungo termine. La regressione logistica ha identificato infiammazione, dilatazione ventricolare sinistra e LGE alla RMC come predittori di eventi a lungo termine (p=0,020, AUC=0,93). Costo totale: 201.360,00€ per BEM+RMC in tutti i pazienti vs 131.790,00€ per RMC in tutti con BEM in 15 pazienti con segni di rigetto. Riduzione costi 34,6% e riduzione BEM 36% (p=0,0039). Conclusioni: La RMC ha mostrato elevate sensibilità e VPN per il rigetto vs BEM, a supporto del suo ruolo come screening non invasivo. Una strategia sequenziale RMC-first potrebbe ridurre uso di BEM e costi sanitari. La caratterizzazione tissutale RMC è risultata associata al coinvolgimento cardiaco, con alcuni parametri di valore prognostico. Raccomandati studi multicentrici più ampi con follow-up più lungo.
magnetic resonance
heart transplant
graft rejection
PEPE, ALESSIA
LUPI, AMALIA
Lauree magistrali a ciclo unico
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