سبتمبر 1, 2014
وقد تحقق دقيق، الكمي القائم على السببية وظيفة الانبساطي العالمية من خلال الحركية التحليل القائم على نمذجة تدفق transmitral عبر Parametrized ملء الانبساطي (PDF) الشكلية. PDF يولد صلابة فريدة من نوعها، والاسترخاء، والمعلمات الحمل وبالتعريف "الجديد" علم وظائف الأعضاء مع توفير مؤشرات حساسة ومحددة من اختلال وظيفي.
الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم الوظيفة الانبساطية الكلية للبطين الأيسر لدى المريض باستخدام صيغة الامتلاء الانبساطي المحدّد بمعايير (PDF). ويتم تحقيق ذلك أولاً عن طريق جمع بيانات حول الوظيفة الانبساطية من دراسة تخطيط صدى القلب الكاملة لوظائف القلب ونقل هذه البيانات إلى جهاز الكمبيوتر لتحليلها. أما الخطوة الثانية فهي العمل على صور تدفق الدم عبر الصمام التاجي والتركيز على نبضة قلب واحدة.
يقوم برنامج مخصص باستخراج معلمات الوظيفة الانبساطية التقليدية لموجات e و a، ومعالجة الصورة مسبقاً للخطوة التالية في التحليل. بعد ذلك، يتم تحميل صورة تدفق الدم عبر الصمام المترالي التي تمت معالجتها مسبقاً في برنامج ملاءمة شبه آلي. يتم اختيار جزء من EWA للملاءمة، ويتم إنتاج نموذج أولي لملء الانبساط بمعلمات محددة ويتم وضعه فوق الصورة.
تتمثل الخطوة النهائية في تحسين الملاءمة إذا لزم الأمر، وجعل البرنامج يقوم بإنشاء المعلمات النهائية لنموذج الامتلاء الانبساطي المحددة وفقاً لـ ewa المدخلة. وفي النهاية، تؤدي هذه العملية إلى استخلاص معلمات تكمّي درجة الاسترخاء، والصلابة، والحمل المسؤول عن الوظيفة الانبساطية للمريض. وقد استُخدمت هذه المعلمات للتمييز بين الوظيفة الطبيعية والمرضية وتوضيح آليات فسيولوجية جديدة.
تكمن الفائدة الرئيسية لتقنية PDF في أنها تدمج قوانين نيوتن للحركة مع الفسيولوجيا الفعلية لمضخة الشفط أثناء فترة الانبساط، وذلك لاستخراج معاملات وظيفة الانبساط ذات الصلة فسيولوجياً وسريرياً من شكل الموجة نفسه. وفي فسيولوجيا القلب، يعد الاسترخاء والصلابة معاملات فسيولوجية راسخة للغاية تميز فترة الانبساط. ويمكن لمنهجية PDF أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال فسيولوجيا القلب لأنها تفصل المحركات الرئيسية للانبساط إلى معاملات يمكن قياسها بطريقة غير جراحية.
تُعد طريقة PDF تقنية غير باضعة قد توفر رؤى حول محددات الانبساط التي كان من الممكن قياسها سابقاً فقط عن طريق الوسائل الباضعة. وتكمن ميزة هذه الطريقة في أنها تنطبق على أي شيء يتحرك في DTE، لذا فهي صالحة بنفس القدر لتدفق الدم عبر الصمام المترالي. أما بالنسبة لحركة أنسجة الحلقة المترالية، فسيتم إجراء تحليل المخطط الصدوي باستخدام برامج MATLAB وlab view مخصصة.
استخدم أداة MATLAB المخصصة لتحويل الصور بتنسيق DICOM إلى ملفات bitmap. بعد ذلك، انقر فوق زر البحث عن المجلد الذي يحتوي على الصور لتحميل ملفات bitmap في برنامج MATLAB المخصص لقياس معاملات التدفق عبر الصمام المترالي. انقر فوق إظهار الصورة التالية لمراجعة الصور، ثم اختر صورة تظهر فيها حدود التدفق عبر الصمام المترالي بوضوح ودورة قلبية كاملة.
لأغراض التحليل، تحتوي الصورة المحملة على الوقت على المحور الأفقي والسرعة على المحور الرأسي. حدد معدل أخذ عينات الوقت بالنقر فوق زر TSR. استخدم علامات التجزئة الموجودة على الصورة لتحديد نقطتين زمنيتين على محور الوقت تفصل بينهما ثانية واحدة.
بعد ذلك، استخدم شعيرات التصويب للنقر على الجانب السفلي الأيسر من علامة التدريج الأولى. وللتكبير في الصورة المكبرة، انقر على الحافة اليسرى لعلامة التدريج المطلوبة، وستبتعد الصورة (تصغير). كرر الإجراء نفسه لعلامة التدريج الثانية.
يكون ذلك بعد ثانية واحدة بالضبط من علامة التجزئة الأولى. ولتحديد معدل أخذ عينات السرعة أولاً، قم بتعيين وحدة السرعة المراد تحديدها في المربع المجاور لزر VSR. القيمة الافتراضية هي متر واحد في الثانية أو 100 centimeters per second.
انقر فوق زر VSR واستخدم خطوط التصويب للنقر على الجزء السفلي الأيسر من نقطة السرعة الصفرية لتحديد موقع V equals zero في الصورة المكبرة. لاحظ مكان عرض مقياس السرعة على الصورة. انقر فوق الحافة السفلية لنقطة السرعة الصفرية وستتم تصغير الصورة.
الآن، انقر إلى أسفل يسار نقطة السرعة عند القيمة المختارة، والتي تكون عادةً 100 centimeters per second، وحدد الحافة السفلية للنقطة الثانية. لإكمال معايرة السرعة بالبكسل، انقر على العلامة e وزر الموجة. أولاً، قم بتحديد بداية ونهاية دورة قلبية واحدة.
قم بذلك عن طريق وضع علامات بجوار قمم تخطيط كهربائية القلب (ECG) باتباع نفس الإجراء المستخدم في تحديد نقاط الوقت والسرعة. سيتم حساب مدة النبضة بناءً على عدد البكسلات ومعدل أخذ عينات الوقت. بعد حساب معدل ضربات القلب، استخدم العلامات الفسيولوجية لتحديد بداية فترة الارتخاء متساوي الحجم.
بعد ذلك، احصل على عرض مكبّر للموجات المطلوبة من خلال النقر فوق قمة أعلى موجة. عند الانتهاء، استخدم خطوط التقاطع لتحديد نقطة ذروة doppler EWA. يعمل هذا الإجراء على تثبيت خطوط التقاطع.
بعد ذلك، حرك شعيرات التصويب إلى بداية الـ ewa. لاحظ أن شعيرات التصويب تحدد خطاً تكون إحدى نهايتيه مثبتة عند ذروة الـ EWA. قبل النقر، تأكد من أن الخط المثبت يبدأ عند بداية الـ ewa.
حدد الآن نهاية الـ ewa. حرك الخط المثبت وانقر عند نهاية الـ ewa. تسمح هذه النقاط المحددة بصرياً بحساب أوقات تسارع وتباطؤ الـ EWA؛ استمر في تحديد الموجة بطريقة مماثلة.
بمجرد الانتهاء من ذلك، سيقوم البرنامج تلقائياً بإنشاء ملف يحتوي على معلمات الصدى التقليدية المقاسة وصور مقصوصة تتضمن فقط موجات e و a المختارة لإجراء تحليل ملء الانبساط المحدّد بمعلمات لموجة e. وفي برنامج custom lab view، يمكن اتباع خطوات مماثلة لموجة A. قم بتحديد وتحميل ملف الصورة الذي تم إنشاؤه أثناء التحليل التقليدي.
يقوم برنامج lab view بتحديد البكسلات المراد مطابقتها تلقائياً ويظهرها بالألوان الأزرق والأخضر والأحمر لاختيار البكسلات التي تمثل خطوط الموجة بشكل أفضل. تأكد من تحديد change MVE ضمن قائمة show fit، ثم استخدم منزلقات مستوى عتبة غلاف السرعة القصوى الموجودة على يسار الصورة.
يؤدي رفع قيمة العتبة إلى اختيار البكسلات ذات السطوع الأعلى. بعد ضبط العتبة، انتقل إلى شريط تمرير بداية EWA. لبدء تحديد النطاقات الزمنية، ضع شريط التمرير بحيث يستبعد الضوضاء عند بداية EWA والخط الرأسي المرتبط به والذي يتقاطع مع المنحدر الصاعد عند نصف قيمة ذروة السرعة أو أعلى منها تقريبًا.
انتقل الآن إلى منزلق النهاية الخاص بـ EWA وقم بوضع الخط الرأسي المرتبط به في منتصف منحدر التباطؤ تقريبًا، بحيث يتم استبعاد الضوضاء المعتادة القريبة من خط الأساس. لاحظ أن البكسلات في النطاق المحدد تظهر باللون الأخضر. عند الانتهاء من ذلك، تابع بالنقر على fit EWA لبدء ملاءمة PDF؛ ولرؤية الملاءمات، قم بتفعيل مفتاح show fit.
قد تجعل البيانات المشوشة عملية الملاءمة حساسة للغاية لعتبة السرعة القصوى المختارة. إذا كانت الملاءمة تمثل تقريباً ضعيفاً لـ ewa، فقم بتعديلها عن طريق تغيير منزلقات وقت EWA وعتبة غلاف السرعة القصوى. كما يمكن أيضاً تعديل معاملات EWA مباشرة.
تُعرض معاملات الملاءمة على الشاشة، ويمكن إدخال القيم في مربعات النصوص الخاصة بها. كما يمكن تغييرها باستخدام السهمين للأعلى وللأسفل. ومع تعديل المعاملات، سيتغير المنحنى الأخضر الذي يمثل الملاءمة بمجرد الحصول على ملاءمة مرضية.
انقر على "تحديث" للحصول على القيمة المحدثة لمتوسط مربع الخطأ. بمجرد تحسين EWA، انقر على "تم" لإنشاء المخططات وملفات البيانات للتحليل اللاحق. إليك نمط EWA طبيعي أو شبه طبيعي، وهما غير قابلين للتمييز باستخدام المؤشرات التقليدية.
تظهر معايير الوظيفة الانبساطية المشتقة من EWA التقليدي أسفل الصورة. كما تظهر قيم معايير PDF أيضاً. بالإضافة إلى ذلك، تم تراكب ملاءمة التوقع لنموذج PDF باللون الأخضر.
يظهر هذا توافقاً ممتازاً. هذا نمط استرخاء متأخر مع نموذج PDF المطابق له. لاحظ أنه مقارنة بالوضع الطبيعي، فإن موجة EWA هذه تمتاز بسعة أقل وزمن تباطؤ أقصر.
يُعد معامل نموذج PDF الذي يرمز له بالرمز C، والذي يعكس اللزوجة المرنة للغرفة أو الارتخاء، أعلى مما هو عليه في النمط الطبيعي. ويتفق الملاءمة المتوقعة لنموذج PDF لهذا النمط التضييقي التقييدي اتفاقاً وثيقاً مع مخطط EWA السريري. وينتج نمط EWA التضييقي التقييدي الضيق والمرتفع عن غرف تتميز بزيادة في الصلابة وانخفاض في كسر القذف.
في هذا المثال، تكون قيمة معامل صلابة PDF (K) أعلى من كل من نمطي الارتخاء الطبيعي والمتأخر. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إجراؤها في دقيقة إلى دقيقتين لكل EWA مختارة للتحليل إذا تم تنفيذها بشكل صحيح. وأثناء تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر اختيار موجات EWA خالية نسبياً من الضوضاء، بحيث يتبع غلاف السرعة الصمامية التاجية تدفق الدم عبر الصمام التاجي.
بعد اتباع هذا الإجراء، يمكن تنفيذ طرق أخرى مثل مواءمة حركة الأنسجة للإجابة على أسئلة إضافية تتعلق بصلابة الغرفة والاسترخاء الطوليين. وبعد اشتقاقها المفاهيمي والتحقق من صحتها داخل الجسم الحي، مهدت هذه التقنيات الطريق للباحثين في فسيولوجيا القلب والأوعية الدموية لقياس الممانعة المستعرضة مقابل الطولية. وفي مرحلة الانبساط، يتم استخلاص مؤشر لوظيفة الانبساط يكون مستقلاً عن الحمل، وتجزئة زمن تباطؤ EWA إلى مكونات الصلابة والاسترخاء.
في أعمال حديثة، استُخدمت هذه التقنيات لاستكشاف العلاقة بين الوظيفة الانبساطية وتوليد التدفق الدوامي في الحالات السليمة والمرضية. بعد قراءة المقال ومشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم مفاهيمي جيد لكيفية تقييم الوظيفة الانبساطية الشاملة للبطين الأيسر عبر صيغة PDF.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه المقالة طريقة غير بضعية للتقييم الكمي للوظيفة الانبساطية العالمية للبطين الأيسر باستخدام صيغة ملء الانبساط المُعلّمة (PDF). ومن خلال تحليل بيانات موجة E في تخطيط صدى القلب بدوبلر، تستخرج هذه التقنية معاملات ذات دلالة فسيولوجية — وهي الصلابة، والارتخاء، والحِمْل — التي تميز الوظيفة الانبساطية، مما يوفر رؤى كانت متاحة سابقاً فقط من خلال الطرق البضعية.
يتيح التقييم الكمي لوظيفة الانبساط العالمية باستخدام النمذجة الكينماتيكية لتدفق الدم عبر الصمام المترالي تقليل المخاطر الميكانيكية وتعزيز الثقة التنبؤية في التحقق المبكر من الأهداف القلبية الوعائية. يوفر نموذج ملء الانبساط المُعلم (PDF) معاملات غير جراحية قائمة على أسس فسيولوجية — وهي الصلابة، والارتخاء، والحمل — والتي تدعم الاستمرارية الانتقالية من مرحلة الاكتشاف وصولاً إلى الأبحاث قبل السريرية. ويعزز هذا النهج عملية اتخاذ القرار في مجموعة المشاريع من خلال تمكين التمايز الكمي والقابل للتكرار بين وظائف القلب الطبيعية والمرضية.
تدمج صيغة PDF في السلسلة الممتدة من الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية من خلال توفير طريقة كمية ومعيارية لتقييم الوظيفة الانبساطية من بيانات تخطيط صدى القلب.