Waiting
Login-Verarbeitung ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Transtoracica Speckle monitoraggio ecocardiografia per la valutazione quantitativa del ventricolo sinistro del miocardio Deformazione

Published: October 20, 2016 doi: 10.3791/54736

Summary

Speckle monitoraggio ecocardiografia è una tecnica diagnostica per immagini emergente per la valutazione quantitativa delle prestazioni del miocardio globale e regionale. immagini in movimento Visualizzazione standard ecocardiografici vengono registrati e parametri di deformazione vengono successivamente valutati con modalità automatizzate di monitoraggio e il movimento continua analisi fotogramma per fotogramma di macchie nelle immagini B-mode del miocardio.

Abstract

Il valore di ecocardiografia convenzionale è limitata da differenze di interpretazione tra singola immagine, e quindi dipende in larga misura le competenze degli esaminatori. Speckle monitoraggio ecocardiografia (STE) è un metodo promettente, ma tecnicamente impegnativo, che può essere utilizzato per valutare quantitativamente sistolica regionale e globale e la performance miocardica diastolica. deformazione miocardica e velocità di deformazione può essere misurata in tutte le tre dimensioni - radiale, circonferenziale, longitudinale - di deformazione miocardica. immagini B-mode della sezione trasversale bidimensionali standard sono registrate e successivamente postelaborati con modalità automatizzate di monitoraggio e il movimento continua analisi fotogramma per fotogramma di macchie all'interno del miocardio. Le immagini vengono registrate come loop digitali e sincronizzati con un ECG a 3 derivazioni a scopo di sincronizzazione. deformazione longitudinale viene valutata in apicale 4-, 3-, e 2-camera di vista. Circonferenziale e deformazione radiale vengono misurate nel parasternal piano asse corto.

qualità d'immagine ottimale e la tracciabilità dei tessuti accurate sono fondamentali per la corretta determinazione dei parametri di performance del miocardio. Utilizzando transtoracica STE in un volontario sano, il presente articolo è una descrizione dettagliata dei passaggi essenziali e potenziali insidie ​​di ecocardiografica analisi quantitativa deformazione miocardica.

Introduction

Gli scenari scientifici e clinici in medicina cardiovascolare sono sempre più indirizzata da variabili continue e valori di cutoff, piuttosto che semplice "sì o no" algoritmi. Le tecniche di imaging si sono evoluti per essere in grado di valutare la funzione cardiaca in continuo aumento dettagli. Speckle monitoraggio ecocardiografico (STE) è uno strumento diagnostico che emerge per la valutazione quantitativa delle prestazioni del miocardio. Mentre l'ecocardiografia convenzionale è limitata dalla interpretazione delle immagini soggettiva e una forte dipendenza dalla competenza del singolo dell'esaminatore, STE è stato introdotto come un metodo riproducibile e più obiettivo di quantificare sistolica globale e regionale e la funzione diastolica 1,2.

ventricolo sinistro (LV) miocardico deformazione - accorciamento longitudinale e circonferenziale così come ispessimento radiale in sistole e viceversa in diastole - può essere descritto misurare la deformazione parametri (ε) e straa tasso (SR). ε è un cambiamento adimensionale percentuale di lunghezza miocardica. SR è un derivato di tempo di ε 3. Questi importanti indici di funzione miocardica hanno dimostrato di essere in grado di identificare ischemia miocardica 4, predire la risposta alla terapia di risincronizzazione cardiaca 5 e rilevare disfunzione miocardica subclinica mentre parametri ecocardiografici convenzionali rimangono ancora normale 6. In una sistematica meta-analisi, ε longitudinale globale, il parametro di funzione sistolica LV quantitativo utilizzato più di frequente, ha dimostrato di avere un valore prognostico superiore per la previsione di eventi cardiaci avversi maggiori, allora frazione di eiezione del ventricolo sinistro (EF), il gold standard attuale la valutazione della funzione sistolica LV 7. Anche le alterazioni molto sottili, come l'effetto dei cambiamenti metabolici a breve termine sulla meccanica del miocardio in pazienti asintomatici possono essere rilevati utilizzando STE 8.

Tecnicamente, l'uso STEs 2D in scala di grigi o immagini in movimento B-mode 3D registrate in viste standard ecocardiografia. Diversi cicli cardiaci consecutivi vengono registrati in apicali viste a 4, 3 e 2-camera per misurare la deformazione longitudinale e in asse corto parasternale per circonferenziale e radiale deformazione 9. Inoltre, catturando la vista asse corto a livello della valvola mitrale, i muscoli papillari e l'apice, LV torsione possono essere valutati 3. In seguito all'acquisizione di immagini e di stoccaggio come loop digitali, deformazione miocardica è misurato su una stazione di lavoro off-line o sul dispositivo a ultrasuoni in sé. Il software rileva unici modelli di pixel del miocardio nelle immagini in scala di grigi registrati, i cosiddetti "macchie" e ripercorre tutto il ciclo cardiaco analizzato. I vettori sono misurati e parametri di deformazione sono successivamente calcolato. In questo modo la deformazione miocardica regionale e globale può essere valutato in sistole e diastole sia sinistra ed un ventricolo destrod atrio 10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Il contenuto protocollo è stato etico approvato dal Comitato Etico dell'Università di Witten / Herdecke.

1. Requisiti tecnici

  1. Utilizzare una tecnologia di tracciamento speckle dispositivo ecocardiografia con dotato di un trasduttore di imaging armonico settore matrice tissutale adeguata.
  2. Durante l'acquisizione delle immagini, registrare e collegare un normale ECG a 3 derivazioni direttamente sul dispositivo ecocardiogramma al fine di sincronizzare le immagini in movimento ecocardiografiche all'attività elettromeccanico. Questo è obbligatorio ai fini della sincronizzazione durante le successive analisi post-elaborazione. Collegare l'oggetto di studio per la ECG e sbloccare l'immagine ecografica per avviare il rilevamento del segnale ECG.
  3. loop digitali di registrazione, come spiegato in dettaglio qui di seguito (passi 2,1-2,5) e memorizzare i dati come immagini in movimento in formato DICOM su un disco esterno. Successivamente, trasferire i file su una stazione di lavoro off-line.
  4. Eseguire il post-processing analisi utilizzando il software appropriato, come descrittoin dettaglio qui di seguito (passaggi 3,1-3,13).

2. La registrazione di ecocardiografici Digital Loop

  1. Esaminate il paziente in decubito laterale sinistro (Paziente giace sul lato sinistro con il braccio sinistro disteso sopra la testa).
    NOTA: Questa parte del protocollo richiede che il paziente / studio soggetto di essere presente.
  2. In alternativa, quando si combinano STE con modalità sotto sforzo, ad esempio un cicloergometro, garantire che il paziente si trova in una posizione verticale di 45 gradi. In questo caso, utilizzare un dispositivo ergometry bicicletta standard ed eseguire prove di stress ecocardiografia standard, come descritto in precedenza 11. Durante la registrazione di immagini ecocardiografiche, inclinare l'ergometro a raggiungere una posizione del corpo laterale sinistro per minimizzare artefatti interferendo tessuto polmonare.
  3. Fare particolare attenzione a ottimizzare la qualità dell'immagine per garantire una valutazione accurata della deformazione miocardica. Per fare ciò, regolare il frame rate tra il 60 e 80 fotogrammi al secondo utilizzando l'opzione "regolare il frame rate". Inoltre, prestare attenzione a includere tutti gli aspetti delle strutture del miocardio che sono analizzati in tutta la totalità del ciclo cardiaco.
  4. Ottenere trasversali immagini B-mode in scala di grigi bidimensionali in serie asse lungo apicale e parasternale aerei breve assi, come descritto dalla European Association of Cardiovascular Imaging e della Società Americana di Ecocardiografia 12. Registrare varie cicli cardiaci consecutivi (in realtà solo uno è necessario, si consiglia di registrazione di almeno tre cicli cardiaci per essere in grado di scegliere quello con la migliore qualità dell'immagine durante la successiva lavorazione post) in ciascuna delle seguenti piani:
    1. Per la valutazione di ε longitudinali e SR, catturare apicale di serie a 4, a 3, e vista 2-camera come descritto in precedenza 12. Per fare ciò, posizionare il trasduttore al vertice del cuore vicino l'impulso apicale (di solito bra il 3 ° e 5 ° spazio intercostale e tra la linea emiclaveare e ascellare anteriore). Puntare verso la spalla destra e Angulate il trasduttore fino a quando tutte le strutture anatomiche di interesse diventano visibili.
    2. Registrare le immagini in parasternale asse corto a livello della valvola mitrale, i muscoli papillari e l'apice per rilevare circonferenziale ε e SR nonché radiale ε e SR come descritto altrove in dettaglio 12. Per fare ciò, posizionare la sonda al confine parasternale sinistra al 2 ° o 3 ° spazio intercostale e angulate fino ad ottenere una vista perpendicolare sezione trasversale del ventricolo sinistro.
  5. Quando si combinano con STE stress cardiaco test come cicloergometro o di qualsiasi altra modalità test funzionali che richiedono misurazioni seriali (vedi punto 2.2), ripetere il punto 2.4 ad ogni punto di tempo desiderato.

Analisi 3. Postprocessing

NOTA: Questa parte del protocollo comprende la valutazione e l'interpretazione delle immagini ecocardiografiche registrate. Non richiede al paziente di essere presente e può essere eseguita in qualsiasi momento dopo la parte precedente della procedura.

  1. Utilizzando il software di analisi quantitativa ecocardiografia, clicca su 'File' e 'Open' e ha scelto i dati dello studio ecocardiografici desiderati. Selezionare un paziente / studio e scegliere un piano ecocardiografica che deve essere analizzato.
  2. Fare clic sul 'Q'-icona nell'angolo in basso a destra dell'immagine selezionata. Quindi, premere il pulsante 'aCMQ' sulla sinistra.
  3. Abbiamo scelto il ciclo cardiaco della qualità di immagine più elevata utilizzando i tasti SKIP verdi "QRS" nella parte inferiore dello schermo. Utilizzare la barra spaziatrice della tastiera per giocare e mettere in pausa il ciclo.
  4. Selezionare una regione di interesse (ROI) da analizzare confermando la vista ecocardiografica sul lato sinistro dello schermo. Quindi, avere il software di rilevare automaticamente la TIming di telediastole e suggerire un ROI.
    NOTA: Una prima analisi speckle tracking è successivamente viene calcolato dal software. curve segmentale e ε globale vengono visualizzati nella parte inferiore dello schermo.
  5. Fare clic su 'velocità di deformazione' di seguito i grafici di visualizzare segmentale e SR globale.
  6. Visivamente verificare la qualità di tracciamento suggerito dal software.
    NOTA: Per fare ciò, controllare criticamente se tutti gli aspetti del miocardio da analizzare sono completamente coperti dalla ROI per l'intera durata del ciclo cardiaco. Evitare compresi tessuti circostanti non miocardio nella ROI.
  7. Se necessario, riposizionare manualmente l'intera ROI o singoli aspetti di essa, o anche ri-disegnare il ROI completamente (vedi 3,8-3,9), al fine di garantire misure esatte.
    NOTA: Facoltativamente, impostare il ROI essere trasparente per regolare la copertura ROI nella posizione appropriata e la larghezza del miocardio.
  8. Nel apicale 4-, 3-, e vista 2-camera, avere il softwaredeterminare automaticamente una possibile ROI dividendo miocardio in sette segmenti.
    1. Nel caso in cui il ROI ridefinizione è necessario, fare clic su 'Draw' a sinistra e iniziare la codifica il confine endocardico a tre punti di riferimento: i due opposti punti di inserimento della valvola AV e la parete LV a partire dal basale infero-settale / basale infero-laterale / basale parte inferiore della valvola terminando con il centro dell'apice. Assicurarsi che entrambi gli endpoint del-dell'endocardio cingolato sono sullo stesso livello escludendo completamente il tessuto valvolare.
    2. Se riposizionamento è necessario al fine di ottimizzare la posizione e la larghezza della ROI, scegliere 'Edit' sul lato sinistro dello schermo. Spostare ogni margine segmento, nonche la endocardica e epicardici bordi individualmente con il cursore. Utilizzare una linea ortogonale che punta verso l'apice per la navigazione / orientamento quando si sposta la ROI nella sua interezza.
    3. Infine, avviare il monitoraggio speckle ri-analisi premendo ilpulsante 'Calcola' sul lato sinistro dello schermo.
      NOTA: Il software ora rileva automaticamente "marcatori acustici", che deviano ultrastrutture miocardio corrispondenti a organizzazione fibra miocardica nel loro movimento in tutta la contrazione e il rilassamento del miocardio. Questi marcatori acustiche sono tracciate attraverso l'intera durata di un ciclo cardiaco completo. Il calcolo necessario potrebbe richiedere secondi a minuti. ε e SR sono calcolati dal software e presentati in maniera numerica e grafica.
  9. Nel vista parasternale, hanno il software suggerisce automaticamente un ROI predefinito. Regolare questo ROI manualmente, dividendo il miocardio in sei segmenti.
    NOTA: La larghezza della ROI, deve corrispondere esattamente lo spessore del miocardio. Se necessario, ottimizzare la posizione e la larghezza della ROI come descritto in 3.8.2. Un punto al centro della ROI può essere utilizzato per la navigazione / orientamento quando si sposta il ROI insua interezza.
    1. Successivamente, avviare il speckle inseguimento rianalisi premendo il pulsante 'Calcola' sul lato sinistro dello schermo.
  10. Ha scelto segmentale e globale SR ε e da visualizzare in curve o formato l'occhio del toro completo. Per fare ciò, fare clic sul pulsante 'Preferenze' nell'angolo in basso a sinistra dello schermo. Diversi tipi di forme d'onda e le opzioni di visualizzazione possono essere selezionate in questo menu.
  11. Se il riposizionamento manuale del ROI non è sufficiente per ottenere adeguata qualità complessiva speckle tracking, ricominciare da 3.1 e ridefinire il ROI o prendere in considerazione la selezione di un ciclo cardiaco diverso prima di continuare con il passo successivo.
  12. Salvare ed esportare i dati per le successive analisi statistiche. Se lo si desidera, cine loop o ancora fotogrammi può essere esportato come illustrazioni. Per fare ciò, clicca su 'Esporta' nell'angolo in basso a sinistra dello schermo e selezionare la directory formato e file desiderato.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I parametri principali per la valutazione quantitativa delle prestazioni del miocardio sono ε e SR. Tecnicamente, tutte le camere cardiache possono essere analizzati utilizzando STE. Tuttavia, dal momento che la metodologia macchiolina di monitoraggio è stato utilizzato soprattutto per studiare la LV, il focus di questo articolo è sulla meccanica del miocardio LV. In generale, ε longitudinale e SR sono i parametri di deformazione LV più comunemente valutati. Longitudinale ε e SR descrivono sistolica accorciamento (e allungamento diastolica) del miocardio. Quindi, i valori sistolici annotati come numeri negativi. Figure 1 e 2 rappresentano buoni esempi di segmentale STE-derivati e le analisi ε e SR globali. qualità d'immagine ottimale e la copertura del tessuto adeguata del ROI sono di primaria importanza per la valutazione affidabile della deformazione miocardica. monitoraggio del tessuto non ottimale si traduce spesso in errori di interpretazione dei veri valori ε e SR. Un esempio di tessuti poveriil monitoraggio della qualità nei (blu) segmenti apicali (viola) e la metà del laterali viene visualizzato in figura 3 ε apicale e medio-laterale è largamente sottostimata in questo esempio di un paziente sano, che -. quando correttamente valutato - espone normale deformazione LV con valori ε e SR eterogenei insignificante in tutti i segmenti di LV.

Figura 1
Figura 1:. Apicale 4-camera di vista di derivazione longitudinale deformazione e sforzo tasso apicale 4-camera (AP4) derivato ε e SR sono presentati nei pannelli sinistro e destro rispettivamente. Ogni curva a tempo-deformazione di colore (sinistra e destra, in basso) corrisponde a uno dei sette segmenti miocardici colorati (a destra ea sinistra, in alto) e visualizza segmentale (= regionale) ε o SR, rispettivamente. La linea tratteggiata bianco rappresenta ε LV longitudinale globale o SR, rispettivamente. Si noti la forma parallela liscia della segmentaletempo-deformazione e le curve SR. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figura 2
Figura 2:. Apicale 2-camera longitudinale deformazione e lo sforzo tasso di vista di derivazione Pannelli sinistro e destro mostrano apicale 2-camera (AP2) deriva LV infarto ε e SR, rispettivamente. Curve tempo-deformazione corrispondono ai segmenti colorati come sopra descritto per la Figura 1. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 3
Figura 3: inadeguato monitoraggio del tessuto apicale:. AP2-derivato deformazione longitudinale Questa sano actuall pazientey ha normali valori ε miocardio LV, se correttamente valutato. Come un manufatto, in questa figura apicale (viola) e mid-laterale (blu) segmenti mostrano scarsa qualità di tracciamento dei tessuti e quindi la vera ε segmentale è fortemente sottostimato. Peak LV valori ε miocardio globali vengono visualizzati (Figura 2, in basso a destra). Si noti l'assenza di rosso scuro codifica a colori, che rappresenta la contrazione del miocardio nella curva M-mode con codice colore (Figura 2, in basso a sinistra). Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Circonferenziale ε e SR descrivere la sistolica accorciamento circolare del miocardio LV (e il suo allungamento in diastole) e sono quindi indicati come numeri negativi in ​​sistole. Circonferenziale LV deformazione è valutata in parasternale asse corto in tre diversi piani: A livello della mitrale, i muscoli papillari (Figura 4) e all'apice. L'inclusione di tutti e tre i livelli si ottiene LV infarto torsione - in senso orario basale e la rotazione in senso antiorario apicale in sistole - espressa come LV sistolica e diastolica torsione untwist.

Figura 4
Figura 4:. LV ceppo circonferenziale parasternale asse corto a livello dei muscoli papillari rendimenti ε circonferenziale. Il miocardio è suddiviso in sei segmenti. picco regionale LV valori circonferenziale ε vengono visualizzati nella parte superiore. colori segmentale corrispondono alle curve tempo-deformazione mostrata in basso. La linea tratteggiata bianco rappresenta ε circonferenziale globale. Si noti la forma liscia e parallela del segmentale e le curve tempo-deformazione a livello mondiale. Si prega click qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Mentre ε longitudinale e circonferenziale è negativo in sistole, ε radiale riflette sistolica ispessimento del miocardio ed è quindi positivo in sistole. Un esempio di una valutazione radiale ε LV ben eseguita è dimostrato in figura 5 In contrasto, la figura 6 mostra inseguimento corretto tessuto del myocar anterosettale -. Quando adeguatamente misurati - parametri di deformazione banali.

Figura 5
Figura 5:. LV strain radiale parasternale asse corto a livello dei muscoli papillari produce anche ε radiale. la copertura ROI del miocardio è visualizzato in alto a sinistra. valori radiale ε picco sistolica Segmentari sono rappresentati (in%) in basso a sinistra. curve tempo-deformazione radiali vengono visualizzati in alto a destraaspetto della figura. deformazione radiale viene visualizzato in% sul y e tempo corrispondente al ECG (in basso) è presentato l'asse x. Curve colorate M-mode con rosso scuro che rappresenta ε radiale positiva è mostrato sul lato destro della parte inferiore. Si noti la forma omogenea delle segmentale curve radiale ε corrispondenti bene alla divisa curva M-mode codifica a colori. Fai clic qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 6
Figura 6: monitoraggio del tessuto inadeguato:. LV ceppo radiale Il contenuto concettuale e il ridimensionamento di questa figura corrispondono alla figura 5 In questo esempio povera di monitoraggio del tessuto anterosettale portato a valori radiale ε imprecise e curve radiale tempo-deformazione eterogenei in un paziente sano asintomatico.. Nota la deviazionedel setto (rosso) e anterosettale (giallo) segmentale curve radiale ε. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Per una illustrazione completa, LV infarto ε longitudinale può essere visualizzato in vista di occhio di un cosiddetto toro (figura 7). In questo modo, punta valori ε longitudinale sistolica di 17 segmenti che rappresentano tutto l'insieme del miocardio LV può essere visualizzato in un'unica vista. Curve Time-deformazione per AP4-, AP2- e segmentale AP3 derivate ε longitudinale sono raffigurati, corrispondente al codice colore come descritto per le figure 1 e 2. Questa illustrazione può essere di beneficio per visualizzare regionale varia deficit di deformazione, come in amiloidosi cardiaca che è caratterizzata da sparring apicale in considerazione l'occhio del toro

Figura 7
Figura 7: LV sforzo globale:. Guarda occhio di bue curve tempo-deformazione longitudinale vengono visualizzati per LV segmentale ε miocardio derivati dal AP4 (in alto a sinistra), AP2 (in alto a destra) e il AP3 (basso a sinistra) i piani. Le curve di colore diverso corrispondono alla divisione segmentale come indicato nelle figure 1 e 2. ε longitudinale viene visualizzato in% sulle assi Y e relativo tempo corrispondente al ECG (in basso) è rappresentata l'asse x. segmentale Peak valori ε longitudinali sono raffigurati in illustrazione occhio del toro (in basso a destra) per 17 segmenti analizzati nelle viste AP4, AP2 e AP3. Red ombreggiato corrisponde colori per la leggenda indicata sulla destra. Si noti l'omogeneità maggiore nelle curve tempo-deformazione segmentale AP4-derivati ​​rispetto ai AP2 e AP3. Questo correlates bene con l'acquisizione delle immagini impegnativo degli aspetti parete anteriore LV spesso conducono a manufatti e dei parametri di deformazione eterogenei. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Importanza della tecnica rispetto a metodi alternativi

Il gold standard corrente per la valutazione ecocardiografica della funzione sistolica LV è la frazione di eiezione (EF) 13. Tuttavia, la determinazione di EF è basata su un approccio semplicistico che è strettamente correlata alla componente radiale della contrazione del miocardio, ma non prende in considerazione gli importanti piani longitudinali e circonferenziali. Quindi, EF semplifica eccessivamente la complessità tridimensionale della deformazione miocardica. Di conseguenza, le misurazioni EF non smascherare disfunzioni cardiache sottili ma rilevano solo LV deterioramento in uno stato relativamente advanced 14. D'altra parte, ε e SR STE-derivati hanno dimostrato di rilevare alterazioni cardiache subcliniche mentre EF rimaneva normale 15. STE è emerso essere uno strumento robusto per la ricerca e nudi importanti implicazioni cliniche fornendo un RILIEVOt anticipo nella gestione dei pazienti cardiovascolari 16. Globale LV ε longitudinale ha il più alto valore clinico tra i parametri di deformazione LV Ste-derivati e riflette meglio la funzione miocardica globale rispetto al circonferenziale e radiale ε 7.

Longitudinale ε e SR sono esaminate nel apicali vista asse lungo e riproducibile valutare la deformazione LV globale e regionale (figure 1 e 2). Attenzione deve essere pagato per mantenere elevati requisiti di qualità delle immagini e la tracciabilità del miocardio, dal momento che i rendimenti dei tessuti-tracking inadeguate parametri di deformazione errate che spesso non sono così evidenti come mostrato nella Figura 3. Circonferenziale e il movimento parete radiale possono essere quantitativamente misurata nel asse corto parasternale (figure 4 e 5). Anche se globale LV ε longitudinale è stato sottolineato come il più significativo singolo STE-derivparametro di deformazione ed, circonferenziale e radiale resa movimento della parete importanti informazioni aggiuntive per una varietà di scenari clinici 17,18.

Fortunatamente, i dispositivi ecocardiografia innovativi offrono la possibilità di valutare le misure ε longitudinali globali al letto del paziente, in pochi minuti. Questo dà al medico la possibilità di effettuare una rilevazione affidabile di LV parametri di deformazione miocardica senza le Ste-misurazioni complete in termini di tempo che richiedono la registrazione e off-line post-elaborazione delle varie immagini ecocardiografiche trasversali. Utilizzando la visualizzazione occhio del toro, il medico può rivedere funzione ventricolare globale a colpo d'occhio (Figura 7).

Inoltre, oltre alla valutazione della funzione ventricolare sinistra globale, segmentale (regionale) funzione miocardica può essere analizzata utilizzando STE. Ciò consente ai medici di misurare dissincronia miocardica e la risposta al re cardiacoLa terapia di sincronizzazione 19,20.

Limitazioni, passaggi critici e risoluzione dei problemi

Nonostante i vantaggi promettenti STE, la tecnologia ha dei limiti importanti. In primo luogo, la dipendenza delle misurazioni Ste-derivato riproducibili sulla qualità delle immagini ecocardiografiche non può essere sopravvalutata. E 'quindi fondamentale prestare particolare la qualità delle immagini cure miglioramento per quanto possibile 21. Anche sottili artefatti possono portare a fraintendimenti significativi di ε o SR, come dimostrato nelle figure 3 e 6. Inoltre, il software di monitoraggio tessuti include automaticamente tutti i segmenti indipendentemente dalla loro qualità dell'immagine. A volte può anche suggerire i parametri di deformazione non realistiche per ROI che includono il tessuto non-cardiaca. Così, la verifica dedicato di formato esatto ROI e la posizione e incrementale messa a punto utilizzando valutazione visiva approfondita è assolutamente essenziale. </ P>

Un altro approccio mirato per evitare artefatti durante l'acquisizione dell'immagine ecocardiografica è di consigliare al paziente di tenere la sua / il respiro per alcuni secondi. Mentre questo è di solito possibile per regolari studi ecocardiografici in pazienti adulti competenti, è certamente impegnativo e spesso chiaramente non realistico provare così in pazienti pediatrici o durante lo stress cardiaco test come cicloergometro.

Inoltre, la regolazione ottimale del frame rate prima di acquisizione delle immagini è obbligatoria. frame rate inferiori a 30 fotogrammi al risultato sec in curve tempo-deformazione eccessivamente morbide e mancano di risoluzione temporale sufficiente. Alti tassi di fotogrammi oltre 100 fotogrammi al sec spesso producono curve ε rumorosi che siano affidabili solo con una qualità d'immagine straordinariamente elevata. Una gamma di 60 a 80 fotogrammi al secondo è stato istituito per soddisfare al meglio i requisiti software per il monitoraggio del tessuto ottimale in media per adulti popolazioni di pazienti 16. in pediatricacardiologia e soprattutto in neonatologia, i pazienti hanno naturalmente frequenze cardiache più elevate rispetto agli individui adulti. In base a un recente studio STE nei neonati prematuri, gli autori hanno suggerito per regolare le impostazioni dei tassi di telaio secondo il ritmo cardiaco del paziente. Un rapporto di frame rate rate / cuore di 0,7 a 0,9 fotogrammi al secondo per bpm è stato proposto di raggiungere ottimale di monitoraggio speckle infarto risultati 22. In conclusione, la standardizzazione di vista, frame o percentuale in volume e la qualità dell'immagine dovrebbe essere requisiti per la valutazione STE-derivato di performance miocardica per ottenere risultati affidabili e ben riproducibili.

Inoltre, è da notare ricordare che la valutazione STE-derivato di performance miocardica attualmente è un metodo ragionevolmente-tempo. Nonostante il valore promettente per il processo decisionale clinico, la fase natura molteplice della procedura tra cui i numerosi passaggi di controllo di qualità e di calcolo del software necessari sono probabilmente il più rilevante limitazione ostacolando STE da essere utilizzato nel giorno per giorno la clinica cure di routine. Le aziende dovrebbero essere incoraggiati a ottimizzare il monitoraggio del tessuto di sviluppo software con particolare attenzione alla fattibilità al fine di accelerare e migliorare il flusso di lavoro, rendendolo più facile da usare.

Infine, un importante limite di STE è la varianza dei valori ε e SR STE-derivati ​​tra i diversi pacchetti software. Diverse società commerciali che forniscono software per l'analisi STE utilizzano differenti algoritmi matematici sottostanti che a volte producono parametri di deformazione non coerenti. Così, un dato infarto ε o SR misurato con un dispositivo da società A deve essere interpretato con cautela quando i valori di riferimento sono derivati ​​da un pacchetto software STE della società B.

Le future applicazioni

Attualmente, STE è sempre più utilizzato per rilevare sottili cambiamenti di performance miocardica che non individuare, da convenzionale ecocardiografia 23. Mentre la LV è stata valutata in diversi studi STE, poco si sa ancora per quanto riguarda atriale sinistro, del ventricolo destro e la meccanica atriale destra per una varietà di scenari clinici e scientifici. modifiche innovativi per la tecnica anche consentire la valutazione della rigidità nave per le grandi arterie che utilizzano la tecnologia speckle tracking. Inoltre, STE può essere utilizzato in modelli animali sperimentali per raccogliere informazioni preziose riguardo alle prestazioni miocardica, senza la necessità di procedure invasive. 3D-STE è un altro sviluppo promettente permettendo analisi complete e in tempi rapidi deformazione miocardica. Inoltre, STE può essere combinato con le prove di stress farmacologico o ergometro per meglio individuare le anomalie di movimento della parete rispetto al convenzionale l'ecocardiografia stress. Inoltre, torsione del miocardio e di torsione possono essere valutate utilizzando STE, che potrebbe aggiungere valore clinico incrementale per l'imaging ε e SR globale. Ulteriori studi are necessaria al fine di illuminare sia il significato clinico e le limitazioni di questi potenziali implicazioni di STE.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Phillips iE33 ultrasound system Philips Healthcare http://www.umiultrasound.com/ultrasound-machine/philips/ie33
S5-1 broadband sector array transducer  Philips Healthcare 5-1 MHz, http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605412081/s5-1
QLAB Advanced Quantification Software Version 10.5 Philips Healthcare Q-App: Automated Cardiac Motion Quantification (aCMQ), www.philips.com/QLAB-cardiology
Xcelera R3.3L1 (Version 3.3.1.1103)  Philips Healthcare http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC830038/xcelera-r41-cardiology-information-management-system

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Leischik, R., Dworrak, B., Hensel, K. Intraobserver and interobserver reproducibility for radial, circumferential and longitudinal strain echocardiography. Open Cardiovasc. Med. J. 8, 102-109 (2014).
  2. Smiseth, O. A., Torp, H., Opdahl, A., Haugaa, K. H., Urheim, S. Myocardial strain imaging: how useful is it in clinical decision making? Eur Heart J. , (2015).
  3. Opdahl, A., Helle-Valle, T., Skulstad, H., Smiseth, O. A. Strain, strain rate, torsion, and twist: echocardiographic evaluation. Curr. Cardiol. Rep. 17, 568 (2015).
  4. Kukulski, T., et al. Identification of acutely ischemic myocardium using ultrasonic strain measurements. A clinical study in patients undergoing coronary angioplasty. J. Am. Coll. Cardiol. 41, 810-819 (2003).
  5. Suffoletto, M. S., Dohi, K., Cannesson, M., Saba, S., Gorcsan, J. 3rd Novel speckle-tracking radial strain from routine black-and-white echocardiographic images to quantify dyssynchrony and predict response to cardiac resynchronization therapy. Circulation. 113, 960-968 (2006).
  6. Hensel, K. O., et al. Subclinical Alterations of Cardiac Mechanics Present Early in the Course of Pediatric Type 1 Diabetes Mellitus: A Prospective Blinded Speckle Tracking Stress Echocardiography Study. J Diabetes Res. 2016, 2583747 (2016).
  7. Kalam, K., Otahal, P., Marwick, T. H. Prognostic implications of global LV dysfunction: a systematic review and meta-analysis of global longitudinal strain and ejection fraction. Heart. 100, 1673-1680 (2014).
  8. Hensel, K. O., Grimmer, F., Jenke, A. C., Wirth, S., Heusch, A. The influence of real-time blood glucose levels on left ventricular myocardial strain and strain rate in pediatric patients with type 1 diabetes mellitus - a speckle tracking echocardiography study. BMC Cardiovasc. Disord. 15, 175 (2015).
  9. Kurt, M., Tanboga, I. H., Aksakal, E. Two-Dimensional Strain Imaging: Basic principles and Technical Consideration. Eurasian J Med. 46, 126-130 (2014).
  10. Cameli, M., Lisi, M., Righini, F. M., Mondillo, S. Novel echocardiographic techniques to assess left atrial size, anatomy and function. Cardiovasc. Ultrasound. 10 (4), (2012).
  11. Pellikka, P. A., Nagueh, S. F., Elhendy, A. A., Kuehl, C. A., Sawada, S. G. American Society of Echocardiography recommendations for performance, interpretation, and application of stress echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 20, 1021-1041 (2007).
  12. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J. Am. Soc. Echocardiogr. 28, 1-39 (2015).
  13. Curtis, J. P., et al. The association of left ventricular ejection fraction, mortality, and cause of death in stable outpatients with heart failure. J. Am. Coll. Cardiol. 42, 736-742 (2003).
  14. Liebson, P. R., et al. Echocardiographic correlates of left ventricular structure among 844 mildly hypertensive men and women in the Treatment of Mild Hypertension Study (TOMHS). Circulation. 87, 476-486 (1993).
  15. Hensel, K. O., Jenke, A., Leischik, R. Speckle-tracking and tissue-Doppler stress echocardiography in arterial hypertension: a sensitive tool for detection of subclinical LV impairment. Biomed Res Int. , 472562 (2014).
  16. Gorcsan, J. 3rd, Tanaka, H. Echocardiographic assessment of myocardial strain. J. Am. Coll. Cardiol. 58, 1401-1413 (2011).
  17. Holmes, A. A., Taub, C. C., Garcia, M. J., Shan, J., Slovut, D. P. Increased Apical Rotation in Severe Aortic Stenosis is Associated with Reduced Survival: A Speckle-Tracking. J. Am. Soc. Echocardiogr. , (2015).
  18. Auger, D., et al. Effect of cardiac resynchronization therapy on the sequence of mechanical activation assessed by two-dimensional radial strain imaging. Am. J. Cardiol. 113, 982-987 (2014).
  19. To, A. C., et al. Strain-time curve analysis by speckle tracking echocardiography in cardiac resynchronization therapy: Insight into the pathophysiology of responders vs. non-responders. Cardiovasc. Ultrasound. 14 (14), (2016).
  20. Seo, Y., et al. Three-dimensional propagation imaging of left ventricular activation by speckle-tracking echocardiography to predict responses to cardiac resynchronization therapy. J. Am. Soc. Echocardiogr. 28, 606-614 (2015).
  21. Trache, T., Stobe, S., Tarr, A., Pfeiffer, D., Hagendorff, A. The agreement between 3D, standard 2D and triplane 2D speckle tracking: effects of image quality and 3D volume rate. Echo Res Pract. 1, 71-83 (2014).
  22. Sanchez, A. A., et al. Effects of frame rate on two-dimensional speckle tracking-derived measurements of myocardial deformation in premature infants. Echocardiography. 32, 839-847 (2015).
  23. Hensel, K. O. Non-ischemic diabetic cardiomyopathy may initially exhibit a transient subclinical phase of hyperdynamic myocardial performance. Medical Hypotheses. 94, 7-10 (2016).

Tags

Medicina velocità di deformazione deformazione 2D-deformazione funzione sistolica la funzione diastolica l'ecocardiografia quantitativa LV deformazione speckle tracking il monitoraggio dei tessuti
Transtoracica Speckle monitoraggio ecocardiografia per la valutazione quantitativa del ventricolo sinistro del miocardio Deformazione
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hensel, K. O., Wilke, L., Heusch, A. More

Hensel, K. O., Wilke, L., Heusch, A. Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation. J. Vis. Exp. (116), e54736, doi:10.3791/54736 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter