Name: Magnetic Resonance Derived Myocardial Dehnungs-Beurteilung anhand von Feature-Tracking- (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-02-12T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 21 s
Description: Lernen Sie die Feature-Tracking-Technik zur Bewertung der zirkumferenziellen Myokarddehnung anhand standardisierter kardialer MRT-Cine-Sequenzen. Diese Methode ermöglicht eine einfache und zuverlässige Analyse der Ventrikelfunktion.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Hor, K. N., Gottliebson, W. M., Carson, C., Wash, E., Cnota, J., Fleck, R., Wansapura, J., Klimeczek, P., Al-Khalidi, H. R., Chung, E. S., Benson, D. W., Mazur, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Resonance+Feature+Tracking%3A+Comparison+of+Feature+Tracking+Method+for+Strain+Calculation+with+Harmonic+Phase+Imaging+Analysis+%5BTitle%5D)+AND+%22JACC+Cardiovasc+Imaging%22%5BJournal%5D)">Magnetic Resonance Feature Tracking: Comparison of Feature Tracking Method for Strain Calculation with Harmonic Phase Imaging Analysis .</a> JACC Cardiovasc Imaging. 3 (2), 152-154 (2010).</li>
<li>Maret, E., Todt, T., Brudin, L., Nylander, E., Swahn, E., Ohlsson, J. L., Engvall, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+measurement+based+on+feature+tracking+of+cine+magnetic+resonance+images+identify+left+ventricular+segments+with+myocardial+scar%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Ultrasound%22%5BJournal%5D)">Functional measurement based on feature tracking of cine magnetic resonance images identify left ventricular segments with myocardial scar.</a> Cardiovascular Ultrasound. 7, 53-53 (2009).</li>
<li>Singh, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSingh%2C+A+%22Optic+Flow+Computation%3A+A+Unified+Perspective%22">Optic Flow Computation: A Unified Perspective</a>. , IEEE Comput. Soc. Press. Piscataway, NJ. (1992).</li>
<li>Barron, J. L., Fleet, D. J., Beauchemin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+optical+flow+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Computer+Vision%22%5BJournal%5D)">Performance of optical flow techniques.</a> International Journal of Computer Vision. 12, 43-77 (1994).</li>
<li>Bohs, L. N., Geiman, B. J., Anderson, M. E., Gebhart, S. C., Trahey, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Speckle+tracking+for+multi-dimensional+flow+estimation%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">Speckle tracking for multi-dimensional flow estimation.</a> Ultrasonics. 38, 369-375 (2000).</li>
<li>Malpica, N., Santos, A., Zuluaga, M. A., Ledesma, M. J., Pérez, E., Garcia-Fernandez, M. A., Desco, M., M, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tracking+of+Regions-of-Interest+in+myocardial+contrast+echocardiography%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Med.+%26+Biol%22%5BJournal%5D)">Tracking of Regions-of-Interest in myocardial contrast echocardiography.</a> Ultrasound in Med. & Biol. 30, 303-309 (2004).</li>
</ol>

Rolf Baumann ist Mitarbeiter der TomTec Imaging Systems GmbH, Deutschland

Wir beschreiben eine neue Methode &quot;Feature-Tracking&quot;, um eine Verformung und Auslenkungsparameter in Herzmuskelgewebe von SSFP Bildern abgeleiteten messen. Diese Methode wurde vor kurzem gegen HARP bei der Beurteilung der Spitze globalen Umfangsdehnung in einer großen Population von Patienten mit Duchenne-Muskeldystrophie (1) validiert. Wir fanden eine ausgezeichnete Korrelation zwischen diesen beiden Techniken. Feature-Tracking-Technologie ist relativ einfach im Gebrauch und benötigt keine zusätzliche bildgebende Sequenzen wie Tagging, SENSE oder dichten. Neben klinisch validierte Beurteilung der Spitze globalen Ecc können regionale Belastung abgeleitet sowie FT scheint eine robuste Technik in der Lage, in Längs-und radiale LV Stamm sowie Längs des rechten Ventrikels Belastung abzuschätzen sein. Weitere Studien müssen durchgeführt, um die exakte Bestimmung der Grenzen der Technik in Bezug auf zeitliche und räumliche Auflösung des Bildes sein. FT ermöglicht Vergleiche zwischen anderen Modalitäten wie Echokardiographie, da das Grundprinzip ist das gleiche. Abschluss Feature-Tracking hat das Potential, in die klinische Praxis integriert werden, da sie die Notwendigkeit der zeitaufwendigen Analyse und zusätzlichen Erwerb Prozedur beseitigt. FT kann für die Beurteilung der linken und rechten Ventrikels globalen und segmentalen Stämme, linksventrikuläre Dyssynchronie verwendet werden. Weitere klinische Studien sind im Gange, um Nützlichkeit der FT in der klinischen Kardiologie zu beurteilen.

A correction was made to <a href="http://www.jove.com/video/2356">Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking</a>. An author's given name was updated.
The author's name was updated from:
Woodrow Benson
to:
D. Woodrow Benson

A correction was made to <a href="http://www.jove.com/video/2356">Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking</a>. An author's given name was updated.

Erratum: Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

<ul><li> Diogenes ®-Funktion Tracking-Software (TomTec Imaging Systems, Fulda, Deutschland) </li></ul>

magnetic resonance derived myocardial dehnungs-beurteilung anhand von feature-tracking-

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking 

Zweck: Eine genaue und praktische Methode, um Parameter wie Spannung im Herzmuskelgewebe Maßnahme ist von großem klinischen Nutzen, da es sich gezeigt hat, ist, dass der Stamm eine sensiblere und früher Marker für kontraktile Dysfunktion als die häufig verwendete Parameter EF. Aktuelle Technologien für die CMR sind zeitaufwendig und schwierig, in die klinische Praxis umzusetzen. Feature-Tracking ist eine Technologie, die zu mehr Automatisierung und Robustheit der quantitativen Analyse von medizinischen Bildern mit weniger Zeitaufwand als bei vergleichbaren Methoden führen kann. Methoden: Eine automatische oder manuelle Eingabe in einer einzigen Phase dient als Initialisierung, aus denen das System beginnt mit der Verschiebung der einzelnen Muster darstellt anatomischen Strukturen im Laufe der Zeit zu verfolgen. Das Besondere an dieser Methode ist, dass die Bilder müssen nicht in irgendeiner Weise vorher, wie zB Kennzeichnung von CMR Bilder manipuliert werden können. Ergebnisse: Die Methode ist sehr gut für die Verfolgung von Muskelgewebe und damit ermöglichen quantitative Ausarbeitung von Myokard und auch die Durchblutung geeignet. Schlussfolgerung: Diese neue Methode bietet eine robuste und zeitsparende Verfahren zur Myokard-Gewebe und Blut mit Verschiebung, Geschwindigkeit und Verformung Parameter auf regelmäßige Folgen von CMR Bildgebung quantifizieren. Es kann daher in der klinischen Praxis umgesetzt werden.

Eine genaue und praktische Methode, um Parameter wie Spannung im Herzmuskelgewebe Maßnahme ist von großem klinischen Nutzen, da es sich gezeigt hat, dass der Stamm eine sensiblere und früher Marker für kontraktile Dysfunktion als die häufig verwendete Parameter EF ist.

Magnetic Resonance Derived Myocardial Dehnungs-Beurteilung anhand von Feature-Tracking-

Zielsetzung: Eine präzise und praktikable Methode zur Messung von Parametern wie der Dehnung (Strain) im Myokardgewebe ist von großem klinischen Wert, da gezeigt wurde, dass ...

Das Konzept der Dehnung beschreibt die Verformung eines Objekts, normiert auf seine ursprüngliche Form, und ist von grundlegender Bedeutung bei der Beurteilung der ventrikulären Funktion. Dieses Video demonstriert eine neuartige Merkmalsverfolgungstechnik zur Bestimmung der zirkumferenziellen Dehnung mithilfe standardmäßiger Cine-Sequenzen. Zunächst wird eine standardmäßige kurze Achsen-Sequenz der kardialen MRT aufgezeichnet.Die kurze Zugangs-Sydney-Sequenz der kardialen MRT wird anschließend in die Software zur Merkmalsverfolgung übertragen, und ein Datensatz für die Dehnungsanalyse wird erstellt. Nachdem eine anfängliche endokardiale Begrenzung in der enddiastolischen Phase markiert wurde, verfolgt die Software zur Merkmalsverfolgung automatisch die Verschiebung einzelner Muster, die anatomische Strukturen über den gesamten Herzzyklus hinweg repräsentieren. Schließlich wird die Kontur zur Beurteilung der zirkumferenziellen Dehnung analysiert.Absolute Werte sowie regionale Werte von Geschwindigkeiten, Verschiebungen und Dehnungen können abgeleitet werden. Der Hauptvorteil der Merkmalsverfolgungstechnik gegenüber bestehenden Methoden liegt darin, dass die Analyse der zirkumferenziellen Dehnung ohne zusätzliche Bildgebung durchgeführt werden kann, einfach zu bedienen ist und gut mit der derzeit verfügbaren Software für Tag-Bildgebung korreliert. Sobald die Technik beherrscht ist, kann sie innerhalb weniger Minuten durchgeführt werden, obwohl diese Analysemethode hier für einzelne kurze Schnittbilder dargestellt wird.Auf mittlerer Ebene ermöglicht es eine vollständige Beurteilung des Ventrikels. Dies wird erreicht, indem zusätzlich Schnittebene an der Basis und an der Spitze sowie langachsige Schnitte zur Messung der longitudinalen Deformation verwendet werden. Der erste Schritt des Verfahrens besteht darin, eine standardmäßige kurze Achsen-Sequenz der Herz-MRT mithilfe einer Standard-MRT-Anlage mit kardialer Software aufzuzeichnen.Dies ist Teil eines Standardprotokolls, und es ist kein zusätzlicher, zeitaufwändiger Markierungsprozess erforderlich. Die standardmäßige kurze Syn-Zugangssequenz wird offline gespeichert, und die Bilder können in die Software zur Merkmalsverfolgung zur Analyse der zirkumferenziellen Dehnung importiert werden. Nun sehen wir uns an, wie Daten importiert und ausgewählt werden.Die standardmäßige kurze Cini-Aufnahme wird aus einer Offline-Workstation oder einem Netzlaufwerk in die Patientendatenbank der Feature-Tracking-Software importiert. Sobald die kurze Cini-Aufnahme in der Patientendatenbank verfügbar ist, wird ein Datenpaket mithilfe eines Paket-Editors für die Dehnungsanalyse zusammengestellt. Der Paket-Editor ermöglicht die Auswahl einer bestimmten kurzen Achsenschnittbildserie aus der kurzen Achsenaufnahme oder einem Stapel aus der Patientendatenbank.Dies wird in der Patientendatenbank zur Streckungsanalyse gespeichert und abgelegt. In diesem Fall wird der kurze Achsenschnitt im mittleren Ventrikel auf Höhe des Papillarmuskels für die zirkumferentielle Streckungsanalyse ausgewählt. Nun sehen wir uns an, wie die Daten analysiert werden.Die ausgewählte kurze Achse wird in die Software zur Merkmalsverfolgung importiert, und der Bildkontrast kann nach Belieben angepasst werden. Starten Sie die Analyse, indem Sie zunächst die endokardiale Grenzlinie in der enddiastolischen Phase verfolgen, wenn die Herzkammern ihre größte Ausdehnung erreicht haben. Die Konturierung kann bei Bedarf korrigiert oder modifiziert werden. Bevor die Verfolgung gestartet wird, stellen Sie sicher, dass die anfängliche Kontur innerhalb der Grenzfläche zwischen Hohlraum und Gewebe liegt; mit einem Knopfdruck starten Sie dann das vollautomatische Verfolgungsverfahren.Die einzelnen Punkte, aus denen die erste Spur besteht, werden zeitlich verfolgt, indem in den nachfolgenden Einzelbildern dieselben Merkmale gesucht werden, die sich etwa um einen Punkt in der Umgebung befinden. Die verfolgten Merkmale können die Grenzfläche des Hohlraumgewebes oder anatomische Elemente sein, die entlang des Gewebes variieren. Sie werden mithilfe von Maximum-Likelihood-Methoden in zwei interessierenden Bereichen zwischen zwei Einzelbildern gefunden.Die Merkmalsverfolgungsanalyse der kurzen Achse liefert Daten zur Geschwindigkeitsverschiebung und Dehnung sowohl in radialer als auch in umfänglicher Richtung. Bisher wurde nur die umfängliche Dehnung validiert und korreliert stark mit der derzeit verfügbaren Software für die Analyse markierter Aufnahmen. Die umfängliche Dehnung der kurzen Achse kann segmental basierend auf dem 16- oder 17-Segment-Modell der American Society of Echocardiography oder als Mittelwert aller Segmente dargestellt werden, was die globale mittlere linksventrikuläre umfängliche Dehnung repräsentiert.Die Ergebnisse der zirkumferenziellen Dehnung können anschließend in eine Textdatei exportiert werden, um weiter analysiert zu werden. Diese Merkmalsverfolgungstechnik korreliert gut mit der harmonischen Phasenbewertung markierter Bilder in einer großen Patientengruppe mit Duchenne-Muskeldystrophie und einem breiten Spektrum kardialer Dysfunktionen. Nun betrachten wir die Validierung der Technik anhand eines Phantoms.Eine Reihe künstlicher, computergenerierter Schleifen wurde erstellt, um die Bildanalyseprozedur unter einfachen und vollständig kontrollierten Bedingungen zu testen. Ein Phantom in einer kurzen Achsenprojektion eines idealen linken Ventrikels wurde hergestellt. Die Verfolgungsmethode wurde mit Phantomen getestet, die sich in räumlicher Auflösung, Bildwiederholfrequenz und Art der epikardialen Bewegung unterschieden.Außerdem wurde die Anzahl der Punkte, die für die anfängliche Konturverfolgung verwendet wurden, variiert, und der Effekt in allen Fällen geprüft. Die Fehler waren sehr gering für die integralen Größen, Radius und Dehnung, und leicht größer für die differentiellen Größen, Geschwindigkeit und Dehnungsrate. Dies war erwartet, da der Ableitungsoperator Fehler verstärkt.Die Qualität der Ergebnisse verschlechtert sich bei verringerter räumlicher Auflösung und wird sehr gering. Die zeitliche Auflösung beeinflusst die Ergebnisse hingegen nicht signifikant, solange eine Mindestgeschwindigkeit von etwa 25 Bildern pro Sekunde sehr hoch gehalten wird. Höhere Bildraten verbessern die Ergebnisse nicht, da die Bewegung von Bild zu Bild geringer als die Pixelgröße wird.Daher ist eine Erhöhung der Bildrate von geringem oder keinerlei Nutzen, wenn sie nicht von einer Erhöhung der räumlichen Auflösung begleitet wird. Nun zeigen wir Ihnen einige repräsentative klinische Fälle und Ergebnisse: der Dehnungsunterschied zwischen einem gesunden Kontrollsubjekt, einem jungen DMD-Patienten mit normaler Ejektionsfraktion, älteren DMD-Patienten mit normaler Ejektionsfraktion, einem DMD-Patienten mit abnormaler Ejektionsfraktion und einem DMD-Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium wird dargestellt. Beachten Sie den globalen zirkumferenziellen Dehnungsunterschied zwischen den Kontrollpersonen sowie den DMD-Patienten in verschiedenen Krankheitsstadien.Das Feature-Tracking der linksventrikulären zirkumferenziellen Dehnung korreliert nicht nur stark mit der Dehnungsbeurteilung anhand markierter Bilder, sondern konnte auch eine ähnliche ST-Schichtung wie die harmonische Phasenanalyse einer markierten Bildsequenz definieren. Die Analyse der zirkumferenziellen Dehnung mittels Feature-Tracking könnte dazu beitragen, zentrale Fragen im Bereich der Herzinsuffizienz zu beantworten, indem kardiale Dysfunktionen erkannt werden, bevor die Ejektionsfraktion bei erworbenen und angeborenen Erkrankungen abnimmt. Dies könnte eine frühzeitige Intervention und Beurteilung der therapeutischen Wirksamkeit ermöglichen.Ein Problem bei der kardialen Quantifizierung bestand schon immer darin, dass verschiedene bildgebende Verfahren unterschiedliche Messmethoden verwenden und die Ergebnisse daher schwer vergleichbar sind. Die hier gezeigte Technologie ist nicht nur auf die kardiale MRT anwendbar, sondern auch auf andere bildgebende Verfahren wie den Ultraschall und stellt somit einen großen Schritt in Richtung Vergleichbarkeit über verschiedene Modalitäten hinweg dar.

magnetic-resonance-derived-myocardial-strain-assessment-using-feature

Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Hochfrequenz-Doppler-Ultraschall ist eine neue Technologie für die Beurteilung der regionalen Myokardfunktion. Diese Arbeit präsentiert erste Nachweis einer Anwendbarkeit dieses vielseitige Imaging-Plattform für die wiederholte Messung der myokardialen Belastung, dp / dt und Mitralinsuffizienz in der Ischämie-Reperfusion (IR) murine Herzen.

Hochfrequenz-High-Resolution Echokardiographie: First Evidence on Non-invasive Wiederholte Messung der myokardialen Strain, Kontraktilität und Mitralinsuffizienz in der Ischämie-Reperfusion Murine Herz

Neuromuskuläre Erkrankungen weisen oft ein zeitlich variierenden, räumlich heterogen und vielschichtige Pathologie. Das Ziel des Protokolls ist es, diese Pathologie unter Verwendung von nicht-invasive Magnetresonanzbildgebungsverfahren zu charakterisieren.

Quantitative Magnetresonanztomographie von Skelettmuskelerkrankung

Dieses Protokoll bietet eine detaillierte Beschreibung des echokardiographischen Ansatzes für eine umfassende Phänotypisierung der Herz- und Herzklappenfunktion bei Mäusen.

Echokardiographische Ansätze und Protokolle für die umfassende phänotypischen Charakterisierung von Herzklappenerkrankungen bei Mäusen

Speckle-Tracking-Echokardiographie ist eine neue diagnostische Bildgebungstechnik für die quantitative Bewertung der globalen und regionalen myokardialen Leistung. Standardansicht echokardiographischer bewegte Bilder werden aufgezeichnet und Deformationsparameter werden anschließend durch automatische kontinuierliche Frame-by-Frame-Tracking und Bewegungsanalyse von Speckles innerhalb der B-Modus-Bilder des Herzmuskels gemessen.

Transthorakale Speckle-Tracking Echokardiographie für die quantitative Bewertung der linksventrikulären myokardialen Deformations

Diese Studie beschreibt ein umfassendes kardiovaskuläres Magnetresonanztomographie-Protokoll (CMR) zur Quantifizierung der linksventrikulären Funktionsparameter des Mausherzens. Das Protokoll beschreibt die Erfassung, Nachbearbeitung und Analyse der CMR-Bilder sowie die Beurteilung verschiedener kardialer Funktionsparameter.

Quantifizierung der linksventrikulären Funktion des Mausherzens, des Myokardstamms und der hämodynamischen Kräfte durch kardiovaskuläre Magnetresonanztomographie

Dieses Protokoll präsentiert eine Sammlung von Sarkomer-, Kalzium- und makroskopischen geometrischen Daten aus einer aktiv kontrahierenden Herztrabekula ex vivo. Diese simultanen Messungen werden durch die Integration von drei Bildgebungsmodalitäten ermöglicht.

Simultane Hellfeld-, Fluoreszenz- und optische Kohärenztomographische Bildgebung kontrahierender Herztrabekel Ex Vivo

Die Vorhoffunktion ist mit der Dehnung und der Dehnungsrate verbunden. Die kardiale Magnetresonanz-Feature-Tracking-Technik (CMR-FT) wurde in dieser Studie verwendet, um die globale und segmentale longitudinale Dehnung und Belastungsrate des linken und rechten Vorhofs bei Personen mit paroxysmalem Vorhofflimmern zu quantifizieren.

Abschätzung der bilateralen Vorhoffunktion durch kardiovaskuläre Magnetresonanz-Feature-Tracking bei Patienten mit paroxysmalem Vorhofflimmern

Eine MR-Bildgebungsverfahren, um die Verteilung der pulmonalen Durchblutung unter einer Vielzahl von physiologischen Bedingungen zu studieren, in diesem Fall Kontakt mit drei verschiedenen inspiriert Sauerstoffkonzentrationen: Hypoxie, Normoxie und Hyperoxie, beschrieben. Diese Technik nutzt die menschliche Lunge Physiologie Forschungsmethoden in einem MR-Umfeld.

Magnetic Resonance Imaging Quantifizierung der pulmonalen Perfusion mittels geeichter Arterial Spin Labeling

Echokardiographie wird häufig verwendet, um Veränderungen der Herzstruktur und -funktion nicht invasiv zu charakterisieren und zu quantifizieren. Wir beschreiben einen Ultraschall-basierten Bildgebungsalgorithmus, der ein verbessertes Ersatzmaß für die Myokardmikrostruktur bietet und mit open-access Bildanalysesoftware durchgeführt werden kann.

Ultraschall-Bewertung der myokarddialen Mikrostruktur

Dieses Protokoll beschreibt die Schweine-Myokardinfarkt (MI)-Modell unter Verwendung eines 90 min geschlossener Brust koronare Ballon Okklusion der linken vorderen absteigenden Arterie (LAD), gefolgt von der Reperfusion. Außerdem wird das Protokoll für mehrere Zielgrößen, wie Herzfunktion, Hämodynamik, mikrovaskuläre Widerstand und der Infarktgröße, sind ebenfalls dargestellt.

Myokardinfarkt und Functional Outcome Assessment in Schweine

Lernen Sie die Feature-Tracking-Technik zur Bewertung der zirkumferenziellen Myokarddehnung anhand standardisierter kardialer MRT-Cine-Sequenzen. Diese Methode ermöglicht eine einfache und zuverlässige Analyse der Ventrikelfunktion.

Magnetic Resonance Derived Myocardial Dehnungs-Beurteilung anhand von Feature-Tracking-

Weitere Videos entdecken