Skip to main content

01.12.2018 | Original Article | Ausgabe 3/2019

Pediatric Radiology 3/2019

4-D flow magnetic-resonance-imaging-derived energetic biomarkers are abnormal in children with repaired tetralogy of Fallot and associated with disease severity

Pediatric Radiology > Ausgabe 3/2019
Joshua D. Robinson, Michael J. Rose, Maria Joh, Kelly Jarvis, Susanne Schnell, Alex J. Barker, Cynthia K. Rigsby, Michael Markl



Cardiac MRI plays a central role in monitoring children with repaired tetralogy of Fallot (TOF) for long-term complications. Current risk assessment is based on volumetric and functional parameters that measure late expression of underlying physiological changes. Emerging 4-D flow MRI techniques promise new insights.


To assess whether 4-D flow MRI-derived measures of blood kinetic energy (1) differentiate children and young adults with TOF from controls and (2) are associated with disease severity.

Materials and methods

Pediatric patients post TOF repair (n=21) and controls (n=24) underwent 4-D flow MRI for assessment of time-resolved 3-D blood flow. Data analysis included 3-D segmentation of the right ventricle (RV) and pulmonary artery (PA), with calculation of peak systolic and diastolic kinetic energy (KE) maps. Total KERV and KEPA were determined from the sum of the KE of all voxels within the respective time-resolved segmentations.


KEPA was increased in children post TOF vs. controls across the cardiac cycle, with median 12.5 (interquartile range [IQR] 10.3) mJ/m2 vs. 8.2 (4.3) mJ/m2, P<0.01 in systole; and 2.3 (2.7) mJ/m2 vs. 1.4 (0.9) mJ/m2, P<0.01 in diastole. Diastolic KEPA correlated with systolic KEPA (R2 0.41, P<0.01) and with pulmonary regurgitation fraction (R2 0.65, P<0.01). Diastolic KERV showed similar relationships, denoting increasing KE with higher cardiac outputs and increased right heart volume loading. Diastolic KERV and KEPA increased with RV end-diastolic volume in a non-linear relationship (R2 0.33, P<0.01 and R2 0.50, P<0.01 respectively), with an inflection point near 120 mL/m2.


Four-dimensional flow-derived KE is abnormal in pediatric patients post TOF repair compared to controls and has a direct, non-linear relationship with traditional measures of disease progression. Future longitudinal studies are needed to evaluate utility for early outcome prediction in TOF.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

e.Med Interdisziplinär

Für Ihren Erfolg in Klinik und Praxis - Die beste Hilfe in Ihrem Arbeitsalltag als Mediziner

Mit e.Med Interdisziplinär erhalten Sie Zugang zu allen CME-Fortbildungen und Fachzeitschriften auf

Jetzt e.Med zum Sonderpreis bestellen!

Weitere Produktempfehlungen anzeigen
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2019

Pediatric Radiology 3/2019 Zur Ausgabe



  1. Sie können e.Med Pädiatrie 14 Tage kostenlos testen (keine Print-Zeitschrift enthalten). Der Test läuft automatisch und formlos aus. Es kann nur einmal getestet werden.

  2. Sie können e.Med Radiologie 14 Tage kostenlos testen (keine Print-Zeitschrift enthalten). Der Test läuft automatisch und formlos aus. Es kann nur einmal getestet werden.

Neu im Fachgebiet Radiologie

Mail Icon II Newsletter

Bestellen Sie unseren kostenlosen Newsletter Update Radiologie und bleiben Sie gut informiert – ganz bequem per eMail.