全球舒张功能通过静脉流的通过参数化舒张形式主义运动学建模为基础的定量分析

Summary

准确，因果关系为基础的全球舒张功能的定量已经被通过参数化舒张肺静脉流灌装（PDF格式）形式主义的运动造型为基础的分析来实现的。 PDF生成唯一的僵硬，放松和负载参数和阐发了"新"的生理，同时提供功能障碍的敏感和特异的指标。

Abstract

定量心脏功能的评估仍然是生理学家和临床医生的一个挑战。尽管历史上有创方法都包含唯一的手段可用，无创成像方式的发展（超声心动图，MRI，CT），具有高时空分辨率为定量舒张功能评估的新窗口。超声心动图是同意的标准舒张功能的评估，但目前临床使用的索引仅仅是利用所选室尺寸（M模式）或血液/组织运动（多普勒）波形的功能，而结合了运动本身的生理因果决定因素。所有的左心室（LV）的启动按作为机械吸泵灌装承认允许根据适用于所有室内运动定律全球舒张功能进行评估。什么从另一个区分各个心脏的运动是GOV方程的参数ERNS灌装。因此，参数化舒张期充盈的发展（PDF格式）形式主义表明，临床上观察到的早期二尖瓣流量的整个范围（多普勒E波）模式是非常好的契合了阻尼振荡运动的规律。这允许按照因果机制（反冲启动吸）能产生3（数字）独特的集总参数，其生理类似物室刚度（K），粘弹性/休闲（c）和负载（X个人电子波的分析_O）。静脉流（多普勒电子波）的记录是在临床心脏病学的标准做法，因此，超声心动图的记录方法只简要回顾。我们的重点是确定从日常记录的电子波数据的PDF参数。作为突出的结果表明，一旦PDF参数已经从负载的适当数量而获得不同的E-波的不变拟tigator是免费使用的参数或者参数的构造指标（如储存能量半KX _O ^2，最大的AV压力梯度KX _O，舒张功能的负载独立指数等 ），并选择生理或病理生理的角度进行量化。

Introduction

由卡茨¹于1930年开创性的研究表明，哺乳动物左心室由是机械抽气泵，从那时起一直致力于解开舒张的运作多的努力开始灌装。多年以来，侵入性方法，可供舒张功能^（DF）2-16临床或科研评价的唯一选择。在20世纪70年代，但是，技术进步和发展，超声心动图终于给了心脏病学家和生理学家实用的工具，东风无创性的表征。

如果没有一个统一的因果理论或范式关于如何当它填补了心脏舒张的作品，研究人员提出了一种基于临床特征的关系很多phenomenologic指标。的曲线，迅速上升，并在早，迅速填充落入二尖瓣血流速度轮廓的形状，例如，被近似为三角形和舒张复nction索引是从几何特征限定了三角形的（高度，宽度，面积等 ）。在超声心动图技术的进步已经允许组织运动，应变和应变率填充到被测量，例如在，并带来了现象学指数的新作物各技术进步与临床特征相关。不过，指数仍然相关，而不是因果关系，很多指标都是相同的底层生理不同的措施。这并不奇怪，因此，东风目前使用的临床指标有限的特异性和灵敏度。

为了克服这些限制的参数化舒张功能（PDF格式）形式主义，因果运动，左室充盈是由动机，并采用舒张的抽吸泵生理学集总参数模型的开发和验证^17。该模型舒张功能（如表现在曲线形状的静脉流轮廓）按照阻尼谐波振荡运动的规则。该方程阻尼谐波振荡运动是基于牛顿第二定律和可写，每单位质量，如:

....

Protocol

获取超声图像，并对其进行分析，以获得PDF格式参数的过程详述如下。虽然心导管被提及在下面的受试者选择部分，所描述的方法只适用于超声心动图的部分。在导管部分的描述被列入为基础的模型预测的独立验证，是无关的电子波通过 PDF形式主义的分析。此前数据采集，所有科目提供签署知情同意参与这项研究符合机构审查委员会（人类研究保护办公室）在华盛顿大学医学院。

注:所有的软件程序（以及如何使用它们教程）本节描述可以从下载http://cbl1.wustl.edu/SoftwareAgreement.htm

1，选题

注:在心血管生物物理实验室数据库中的所有对象必须同时进行超声心动图及进行心导管检查和他们的医生进行诊断心导管转介。该数据库的入选标准是:1）没有任何显著瓣膜异常，2）无室壁运动异常或束支传导阻滞的心电图，3）存在一个令人满意的超声心动图的窗口有清晰可辨的E-和A波。

2，超声心动图数据采集

1. 记录为依据的超声心动图标准¹⁶与美国社会的所有科目的完整的2D /超声....

Results

多普勒波形代表了四种不同类型的填充图案的使用上文详述的方法（正常，假性，延迟松弛，缩窄限制性的）示于图2的图2A中示出的正常模式，其中，其本身是从假性难以区别图案。 图2B显示延迟的放松和图2C显示了严重的舒张功能障碍相关的紧缩限制性格局。为清楚起见，将PDF模型预测拟合叠加在图像上。传统的回声参数（E _峰 ，A _峰 ，E波和E波DT）和PDF格式的参数（K，C，X _O）中列出的每个图像的下方。由于数据显示，在PDF形式主义适合（预测）这三个填充图案的非常好。 PDF格式的参数还提供室内属性的信息。去铺放松弛图案（ 图2B）一般具有温度比正常的图案（ 图2A）较高的粘弹性/松弛PDF参数。缩窄限制性的图案（ 图2C）典型地具有更高的刚性（PDF参数k）比正常模式。

Discussion

按照我们的方法学重点，这有利于获得准确和有意义的结果的方法的关键环节突出显示。

超声心动图

美国超声心动图学会（ASE）有胸研究¹⁶的性能准则。期间的回声检查，有众多的影响图像质量的因素。这超出了超声医师的控制因素包括:热像仪的技术能力被利用，心脏率，患者的体型，在位置的个体差异，解剖结构的方向和"回声窗​​"的质量，指的特点在一个给定的对象的组织超声波传输。可直接控制的超声医师的因素包括机器设置，包括选择的换能器。由于PDF数据的保真度是依赖于回波图像QUAL性，应注意在图像采集过程中，采取以获得最佳的图像。

为PDF格式的分析优化E波的图像质量，最大限度地提高E波的大小相对于显示器和扫描速度设置为100毫米/秒是可取的。高扫描速度，并使用在确定最大速度规模充分展示尺寸提供更高的时间分辨率（ 即更多的积分是FIT）以及时间和速度的轴。基线过滤器设置，也可以以更高的扫描速度设置更好的决心。记录心动周期的数目为回波实验室之间变化很大。通.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
飞利浦 iE33	飞利浦 （马萨诸塞州安多弗）
LabView 6.0	National Instruments		版本 6.0.2
MATLAB	MathWorks		版本 R2010b