我们描述了一个协议来测量涡流形成时间, 左心室充盈效率的指标, 使用标准的经食管超声心动图技术在心脏手术患者。我们应用这项技术来分析不同心脏病变的几组患者的涡旋形成时间。
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我们描述了一个协议来测量涡流形成时间, 左心室充盈效率的指标, 使用标准的经食管超声心动图技术在心脏手术患者。我们应用这项技术来分析不同心脏病变的几组患者的涡旋形成时间。
经二尖瓣血流产生三维旋转的流体体, 称为涡环, 与连续线性射流相比, 提高了左心室填充的效率。涡旋环的发展最常用的是涡旋形成时间 (vft), 这是一个基于刚性管的流体喷射的无量纲参数。我们的小组对影响心脏手术期间 lv 灌装效率的因素感兴趣。在本报告中, 我们描述了如何使用标准二维 (2d) 和多普勒经食管超声心动图 (tee), 以非侵入性推导计算 vft 所需的变量。我们计算了心房充盈分数 (β) 的速度-时间积分的反二尖瓣早期 lv 充盈和心房收缩血流速度波形测量在中食管四室 tee 视图。行程体积 (sv) 计算为 lv 流出轨迹直径的乘积, 在中食管长轴 tee 视图中测量, 并在深经胃视图中使用脉冲波确定的流出轨迹的血流速度-时间积分多 普 勒。最后, 确定二尖瓣直径 (d) 为分别在正交食管中双轴和长轴成像平面上测量的主轴长度和小轴长度的平均值。然后将 vft 计算为 4x (1-β) xsv/(d 3)。我们已经使用这种技术来分析 vft 的几个组不同的心脏异常患者。我们讨论了我们在这一技术上的应用及其潜在的局限性, 并回顾了我们迄今的结果。在接受心脏手术的麻醉病人中, 使用 tee 进行 vft 无创测量是很简单的。该技术可以让心脏麻醉师和外科医生实时评估病理条件和手术干预对 lv 灌装效率的影响。
流体力学是左心室 (lv) 充盈的一个关键但往往不被重视的决定因素。当流体穿过孔 1、2、3时, 就会产生一个三维旋转的流体体, 称为涡旋环.与连续线性射流4相比, 该涡流环提高了流体输运效率。在早期 lv 灌装过程中, 血液通过二尖瓣的运动会导致涡环形成5、6、7、8, 并通过保持流体动量和动能9。这些行动提高了 lv 灌装效率4、10、11、12、13。环不仅抑制血流停滞在 lv先端 14,15,16, 17, 但也引导流动优先下的前二尖瓣小叶7,18、分别降低顶部血栓形成风险、促进 lv 流出轨道19的充填效果。对比超声心动图17, 多普勒矢量血流映射6,20, 21, 磁共振成像7, 和粒子成像测速9,22 23,24已被用来证明在正常和病理条件下反二尖瓣涡旋环的外观和行为。左心房-lv 压力梯度、舒张二尖瓣环状偏移程度、舒张期最小 lv 压力以及 lv 松弛的速率和程度是决定其持续时间、大小、流量强度和位置的四个主要因素。反二尖瓣环2,12,25,26,27, 28, 29.
涡旋环发育最常用的量化与无量纲参数 (涡旋形成时间;vft) 基于刚性管3的流体喷射, 其中 vft 被定义为时间平均流体速度和喷射持续时间除以孔直径的乘积。当 vft 在体外为4时, 涡旋环的最佳尺寸是由, 因为尾随射流和能量限制使其无法达到较大的大小3,4。二尖瓣 vft 已近似临床使用经胸超声心动图8,30,31。基于对反式二尖瓣血流速度和二尖瓣直径 (d) 的分析, 可以很容易地显示8 , vft = 4x (1-β) xefxxxxα3, 其中β = 心房充盈分数, ef = lv 射血分数, 和α= edv \/d, 其中 edv =终末期舒张量。弹射分数是行程体积 (sv) 和 edv 的比率, 允许将该方程简化为 vft = 4x (1-β) xsv2 (d3)。由于 vft 是无量纲的 (体积/体积), 因此该指数允许在不调整体重或体表面积8的情况下直接比较不同大小的患者。在健康受试者8中, 最佳 vft 范围在3.3 到5.5 之间, 结果与流体动力学模型3,32中获得的结果一致。vft 在抑郁的 lv 收缩期功能患者中被证明是≤2.0, 这一发现也得到了理论预测8的支持.vft 的减少独立预测心力衰竭患者的发病率和死亡率30。lv 后负荷升高33, 阿尔茨海默氏症34, 舒张功能异常 19, 用假体35取代原生二尖瓣也被证明可以降低 vft。vft 的测量也可用于识别急性心肌梗死患者的血流淤积或血栓形成 36,37.
我们的小组对影响心脏手术期间 lv 灌装效率的因素感兴趣38,39,40,41。我们使用标准的二维和多普勒食管超声心动图 (tee), 非侵入性地推导出计算 vft 所需的变量。在本报告中, 我们详细介绍了这一方法, 并回顾了我们迄今的调查结果。
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克莱门特·扎布洛基退伍军人事务医疗中心机构审查委员会批准了这些协议。由于在我们机构接受心脏手术的所有患者中, 通常都会使用侵入性心脏监测和 tee, 因此放弃了书面知情同意。对 tee 有相对或绝对禁忌症的患者、正在接受重复中位胸骨切开术或急诊手术的患者以及有心房或室性心律失常的患者被排除在参与之外。
1. 麻醉
2. 经食管超声心动图
3. 实验设计
4. 统计
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目前的技术使我们能够在各种临床条件下可靠地测量心脏手术期间的 vft, 方法是从标准 tee 成像平面上的血流和尺寸记录中获得每个决定因素。在食管中段四室视图的二尖瓣小叶尖端放置脉冲波多普勒样本体积, 得到计算心房充盈分数所需的反式二尖瓣血流速度剖面 (β;图 1)。行程体积是使用连续性方程 (lv 流出轨迹的速度时间积分, 血流速度波形乘以流出轨迹的面积) 确定的, lv 流出轨迹直径是在中道 lv 长轴视图中测量的 (图 2a), 而通过流出道的血液流动是在深胃经胃短轴成像平面 (图 2A) 中确定的。最后, 将二尖瓣平均直径计算为在食管中双轴和 lv 长轴平面测量的主要轴和小轴直径的平均值 (分别为图 3 a 和 3A)。vft 的测量与观察者内部和观察者之间的变异性分别为5% 和7% 有关, 类...
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目前的结果表明, vft 可以可靠地测量心脏手术期间使用这里描述的 tee 技术。以前对 vft 的描述在有意识的受试者中使用了经胸超声心动图, 但当胸部打开时, 这种方法无法使用。我们使用术中 tee 来确定心脏手术麻醉患者的 vft, 在此期间, 由于缺血再灌注损伤或手术干预, lv 充盈动力学的变化经常会发生。我们的研究结果表明, vft 测量反映了瞬态 cb 诱导的松弛型舒张功能障碍、主动脉瓣疾病和衰老所产生的 lv 填充效率的变化。目前在心脏手术中计算 vft 的技术需要在稳态血流动力学条件下提供高质量的 tee 图像和视频剪辑, 以确保精确测量二尖瓣和 lv 流出道尺寸和血液流动 (图 1、图 2和图 3)。并非所有患者都会有最佳的成像窗口, 因为心脏的离轴旋转或心脏几何的病理变化。尽管有这些潜在的局限性, 有经验的术中超声心动图医生应该能够很容易地获得必要的中食管四室, 中食管双管, 中食管 lv 长轴, 和深胃长轴意见在全面 tee 考试
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根据这项工作, 提交人没有相互竞争的经济利益或其他利益冲突。
这些材料是在威斯康星州密尔沃基克莱门特·扎布洛基退伍军人事务中心开展的工作和使用这些设施的结果。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 超声心动图机 | 飞利浦超声,博索尔,WA | iE33 | |
| 经食管超声心动图探头 | 飞利浦超声,博索尔,WA | X7-2t | |
| 统计软件 | AnalystSoft,Walnut,CA | StatPlus:mac Pro |
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