经食管超声心动图在心脏手术中无创地测定涡旋形成时间
2018年11月28日
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。
这种方法可以帮助回答心脏手术期间左心室填充效率的关键问题。该技术的主要优点是，使用传统的食管超声心动图技术，可以在心脏手术期间计算涡流形成时间。要进行全面的食管超声心动图检查或 TEE，请通过抬起患者的下颚，将探针轻轻插入患者的食道。
不应强制探头或可能发生伤害。识别早期左心室填充和心房血流波形的传输血流速度，并使用超声心动图设备的集成软件包测量其相应的峰值速度和速度时间积分。在中心囊中节内，测量中食管主道阀长轴 TEE 视图中主道阀主心阀下方的左心室流出区的最大直径，并计算左心室流出道的面积。
获得深跨胃长轴 TEE 视图，并在深左心室流出区中放置脉冲波多普勒样本体积，以记录测量直径的同一水平的血流速度包络。为了获得速度时间积分，请使用 TEE 软件包集成波形区域。将左心室流出的血流道流速波形的所得速度时间积分乘以流出区区域，以获得中风体积。
录制食管中腹两口和左心室长轴 TEE 成像平面的视频剪辑，注意在每个记录中包括多个心脏周期。然后手动检查超声心动图T波后视频剪辑的慢动作图像，选择米片阀传单的最大开口，并使用超声心动图设备中的卡钳功能测量三叶线传单之间的距离。为了计算心房填充分数，可以在食管四室视图的米塔尔传单的尖端放置脉冲波多普勒样本量，以获得传递血流速度剖面。
左心室流出道直径可以在食管左心室长轴视图中测量，而流经流出道的血液可以在深跨胃短轴成像平面上确定。平均胸膜阀直径计算为在食管中腹和左心室长轴平面上分别测量的主要轴和次要轴直径的平均值。接触心肺旁路可缩短接受冠状动脉手术的患者的漩涡形成时间，旋涡形成时间在旁路后60分钟内恢复到基线值。
左心室填充的机房贡献更大是涡流形成时间下降的主要原因，因为冲程体积和斜管瓣径保持不变。与正常左心室壁厚的患者相比，严重主动脉瓣狭窄和左心室压力过重肥大的患者也减少了漩涡形成时间。中度大动脉功能不全使在存在动脉狭窄的情况下使用涡流形成时间无效。
此外，与年轻患者相比，八旬老人的漩涡形成时间较低，这与左心室舒张功能障碍的松弛模式受损相吻合。使用标准的二维和多普勒TEE技术对涡流形成时间进行非侵入性测量非常简单，可以实时评估病理条件和手术干预对左心室填充效率的影响。
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概述
本文介绍了一种在心脏手术期间利用经食管超声心动图测量涡流形成时间的方案，该参数可反映左心室充盈效率。该技术被应用于分析不同心脏状况的各类患者群体中的涡流形成时间。
关键研究组成部分
科学领域
- 心脏病学
- 超声心动图
- 心脏外科手术
背景
- 涡流形成时间是评估左心室充盈效率的关键指标。
- 经食管超声心动图是心脏评估中的标准技术。
- 理解充盈效率有助于改善手术预后。
- 不同类型的心脏病理状态可能影响涡流形成时间。
研究目的
- 建立一种在手术期间测量涡流形成时间的可靠方法。
- 评估不同心脏状况对充盈效率的影响。
- 加深对外科患者左心室动力学的理解。
使用的方法
- 将经食管超声心动图探头插入食管。
- 识别早期左心室充盈和心房收缩期的血流波形。
- 使用超声心动图软件测量峰值流速和流速时间积分。
- 计算收缩中期左心室流出道面积。
主要结果
- 在心脏手术期间可有效测量涡流形成时间。
- 在不同患者群体中观察到涡流形成时间的差异。
- 该技术为左心室充盈效率提供了有价值的见解。
- 研究结果可能为手术策略和患者管理提供依据。
结论
- 该方案提供了一种在术中评估心脏功能的实用方法。
- 理解涡流形成时间可提高手术效果。
- 未来研究可进一步探讨这些发现对临床实践的影响。
常见问题
行业重要性概述
在心脏手术期间评估左心室充盈效率可提供关键的血流动力学信息，有助于指导实时手术决策。通过经食管超声心动图无创测量涡流形成时间，可在不同的病理生理和干预条件下快速评估舒张功能。该技术通过将功能结果与结构干预相关联，支持在临床前和转化心血管研究中进行机制性风险降低分析。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 科学价值：可在疾病模型中验证与舒张功能障碍及心室-血管耦联相关的治疗假设。
- 操作价值：为大型动物或临床替代系统中的功能靶点验证提供一个定量的无量纲参数（VFT）。
筛选与检测方法开发
- 科学价值：支持开发标准化的超声心动图检测方法，用于评估化合物对心室充盈动力学的影响。
- 操作价值：可在清醒或麻醉模型中实现可重复、无创的长期心脏功能监测。
转化与临床前研究
- 科学价值：通过直接参数转换，将心室充盈的机制性发现与临床相关性联系起来。
- 操作价值：可在模拟手术应激或药物干预期间，持续评估左心室充盈效率。
流程与工作流整合
该方法通过提供功能性血流动力学读数，补充心血管靶点验证中的分子和组织学终点指标，从而整合到发现研究的工作流程中。
- 发现生物学：支持对调节舒张期松弛及心房对心室充盈贡献的通路进行假设验证。
- 筛选：提供用于评估前负荷和后负荷药物调节作用的定量、可重复的输出结果。
- 分析：生成无量纲的VFT值，实现跨研究比较及不同模型间的标准化。
- 转化研究：与临床超声心动图实践保持一致，提高从临床前到临床转化的预测可信度。
- 企业级复用：作为心血管安全药理学和药效评估项目的可复用核心能力。
运营与企业影响
- 科学价值：通过减少功能性心脏表型的不确定性，提高靶点验证的预测可信度。
- 操作价值：利用现有的临床影像基础设施，最大限度减少对专用设备的需求。
- 战略价值：通过在药物研发早期识别对舒张功能产生不利影响的化合物，改善“推进/终止”决策。
- 项目组合影响：基于心室充盈效率特征，实现对候选药物的风险调整后优先排序。
实施注意事项
- 需要具备经食管超声心动图图像采集和多普勒信号解读的专业知识。
- 依赖于配备集成化速度-时间积分和直径测量软件的超声心动图系统。
- 为实现可重复的VFT计算，需采用标准化成像切面及与心动周期相对应的时相控制。
- 在术中环境下，图像质量受限于声学窗口及患者个体因素。
- 假设二尖瓣几何形态近似圆形孔口，但在病理性重构情况下可能引入误差。
