20. Oktober 2016
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.
Das übergeordnete Ziel dieses Tutorials ist es, zu beschreiben, wie die transthorakale Speckle-Tracking-Echokardiographie an einem gesunden Freiwilligen durchgeführt wird. Mit dieser Methode kann sowohl die segmentale als auch die globale Myokarddeformation quantitativ beurteilt werden. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie empfindlicher ist als die herkömmliche Echokardiographie, insbesondere für die Erkennung subtiler Veränderungen.
Die Erkennung subklinischer Dysfunktion bei asymptomatischen Patienten ist ein Beispiel für ihren inkrementellen Wert in der Myokardbildgebung. Obwohl diese Methode hauptsächlich zur Messung der linksventrikulären Funktion verwendet wird, kann sie auch zur Beurteilung der myokardialen Leistung des linken Vorhofs oder des rechten Herzens angewendet werden. Im Allgemeinen könnten Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da sie eine tadellose Bildqualität erfordert.
Darüber hinaus kann die Nachbearbeitung zunächst zeitaufwändig sein. Beginnen Sie mit der Anschaffung eines Echokardiographiegeräts mit Speckle-Tracking-Technologie (STE), das mit einem geeigneten Sector Array Tissue Harmonic Imaging Schallkopf ausgestattet ist. Begleiten Sie den Probanden in den Testraum und schließen Sie ihn an ein Standard-Elektrokardiogramm (EKG) mit drei Kanälen an.
Schließen Sie dann die EKG-Drähte direkt an das Echokardiographiegerät an, um echokardiographische Bewegungsbilder mit elektromechanischer Aktivität zu synchronisieren. Lösen Sie das Ultraschallbild, um mit der Erkennung des EKG-Signals zu beginnen. Bitten Sie den Patienten, sich auf die linke Seite zu legen und den linken Arm über den Kopf zu strecken, so dass er sich in einer linken lateralen Dekubitusposition befindet.
Um die Bildqualität zu optimieren und eine genaue Beurteilung der Myokarddeformation zu gewährleisten, stellen Sie die Bildrate mit der Option Bildrate anpassen zwischen 60 und 80 Bildern pro Sekunde ein. Erfassen Sie standardmäßige apikale Vier-, Drei- und Zweikammeransichten, indem Sie den Schallkopf an der Spitze des Herzens in der Nähe des apikalen Impulses positionieren, um die Längsdehnung und die Dehnungsrate zu beurteilen. Zielen Sie auf die rechte Schulter und winkeln Sie den Schallkopf, bis alle anatomischen Strukturen von Interesse sichtbar werden.
Platzieren Sie dann die Sonde am linken parasternalen Rand des zweiten oder dritten Interkostalraums und winkeln Sie, bis Sie eine querschnittliche, senkrechte Ansicht des linken Ventrikels erhalten. Nehmen Sie schließlich Bilder in der parasternalen Kurzachsenansicht auf Höhe der Mitralklappe, der Papillenmuskulatur und der Spitze auf, um die umlaufende und radiale Dehnung sowie die Dehnungsrate zu erfassen. Beginnen Sie mit der Nachbearbeitung, indem Sie die Software zur quantitativen Echokardiographie-Analyse öffnen.
Klicken Sie auf Datei und Öffnen, und wählen Sie die gewünschten echokardiographischen Studiendaten aus. Wählen Sie einen Patienten und dann eine echokardiographische Ebene für die Analyse aus. Klicken Sie anschließend auf das Q-Symbol in der rechten unteren Ecke des ausgewählten Bildes und drücken Sie die aCMQ-Taste auf der linken Seite.
Wählen Sie den Herzzyklus mit der höchsten Bildqualität aus, indem Sie die grünen QRS-Skip-Tasten am unteren Bildschirmrand verwenden. Verwenden Sie die Leertaste der Tastatur, um den Loop abzuspielen und anzuhalten. Wählen Sie einen Bereich of Interest oder ROI aus, der analysiert werden soll, indem Sie die echokardiographische Ansicht auf der linken Seite des Bildschirms bestätigen.
In diesem Fall die parasternale, kurze Achsenansicht auf Höhe der Mitralklappe. Lassen Sie dann die Software automatisch den Zeitpunkt der Enddiastole erkennen und schlagen Sie einen ROI vor, der das Myokard automatisch in sechs Segmente unterteilt. Starten Sie die Speckle-Tracking-Analyse, indem Sie auf die Schaltfläche "Berechnen" auf der linken Seite des Bildschirms klicken.
Klicken Sie auf die Dehnungsrate unter den Diagrammen, um die segmentale und globale Dehnungsrate zu visualisieren. Überprüfen Sie visuell die von der Software vorgeschlagene Sendungsverfolgungsqualität. Positionieren Sie bei Bedarf den gesamten ROI manuell neu, indem Sie auf der linken Seite des Bildschirms auf Bearbeiten klicken.
Verschieben Sie jeden Segmentrand sowie die endokardialen und epikardialen Ränder einzeln mit dem Cursor. Verwenden Sie einen Punkt in der Mitte des ROI zur Orientierung, wenn Sie den ROI in seiner Gesamtheit verschieben. Lassen Sie die Software in der apikalen Vier-, Drei- und Zweikammeransicht automatisch einen möglichen ROI ermitteln, indem Sie das Myokard in sieben Segmente unterteilt.
Positionieren Sie bei Bedarf den gesamten ROI manuell neu, indem Sie auf der linken Seite des Bildschirms auf Bearbeiten klicken. Verschieben Sie jeden Segmentrand sowie die endokardialen und epikardialen Ränder einzeln mit dem Cursor. Verwenden Sie eine orthogonale Linie, die in Richtung des Scheitelpunkts zeigt, um sich zu orientieren, wenn Sie den ROI in seiner Gesamtheit verschieben.
Wenn eine ROI-Neudefinition erforderlich ist, klicken Sie außerdem links auf Zeichnen und beginnen Sie mit dem Markieren der endokardialen Grenze an drei Referenzpunkten, den beiden gegenüberliegenden Ansatzpunkten der atrioventrikulären Klappe und der linken ventrikulären Wand, beginnend mit dem basalen inferoseptischen Teil der Klappe und endend mit der Mitte der Spitze. Zeigen Sie segmentale und globale Dehnungen und Dehnungsraten an, indem Sie auf die Schaltfläche "Einstellungen" in der unteren linken Ecke des Bildschirms klicken. Wählen Sie in diesem Menü die gewünschte Wellenform und die gewünschten Anzeigeoptionen aus.
Überprüfen Sie die Sendungsverfolgungsqualität. Wenn die manuelle Neupositionierung des ROI nicht ausreicht, um eine angemessene Gesamtqualität des Speckle-Trackings zu erreichen, definieren Sie den ROI neu oder wählen Sie einen anderen Herzzyklus aus und analysieren Sie die Daten erneut. Sobald die optimale Qualität des Speckle-Trackings erreicht ist, speichern und exportieren Sie die Daten für nachfolgende statistische Analysen, indem Sie in der unteren linken Ecke des Bildschirms auf Speichern klicken.
Exportieren Sie außerdem Cine-Loops und Standbilder als Illustrationen, indem Sie in der unteren linken Ecke des Bildschirms auf "Exportieren" klicken und das gewünschte Format und Dateiverzeichnis auswählen. Hier wird eine korrekte, STE-abgeleitete longitudinale Dehnungsbewertung gezeigt. Beachten Sie, dass eine optimale Bildqualität und eine angemessene Gewebeabdeckung des interessierenden Bereichs für eine adäquate Dehnungsanalyse unerlässlich sind.
Im Gegensatz dazu zeigt dieses Beispiel eine schlechte Gewebeverfolgungsqualität im apikalen und mittleren lateralen Segment, was zu einer Fehlinterpretation der Myokarddeformation führt. Des Weiteren wird hier eine gut durchgeführte radiale Dehnungsanalyse gezeigt, die die systolische Myokardverdickung widerspiegelt. Im Gegensatz dazu führt eine fehlerhafte Gewebeverfolgung der anteroseptalen Myokardsegmente bei einem asymptomatischen, gesunden Patienten zu ungenauen radialen Dehnungswerten.
Bei diesem Verfahren ist es wichtig, Artefakte zu minimieren und die echokardiographische Bildqualität stets zu optimieren. Sobald diese Technik gemeistert ist, kann sie innerhalb weniger Minuten für jede echokardiovaphatische Ebene durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Darüber hinaus bieten neuartige echokardiographische Geräte die Möglichkeit, Messungen sofort am Krankenbett des Patienten auszuwerten.
Nach diesem Verfahren kann das Speckle-Tracking mit pharmakologischen oder Ergometer-Belastungstests kombiniert werden, um Anomalien der Wandbewegung aufzudecken, die möglicherweise unentdeckt bleiben.
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Dieses Tutorial beschreibt die transthorakale Speckle-Tracking-Echokardiographie, eine Technik zur Beurteilung der myokardialen Deformation bei gesunden Probanden. Sie bietet eine verbesserte Empfindlichkeit zum Nachweis subtiler kardialer Veränderungen im Vergleich zur konventionellen Echokardiographie.
Die transthorakale Ultraschall-Echokardiographie mit Speckle-Tracking ermöglicht eine quantitative, vom Untersucher unabhängige Beurteilung der myokardialen Deformation und überwindet damit die Grenzen der konventionellen Echokardiographie bei der Detektion subklinischer Herzfunktionsstörungen. Diese erhöhte Sensitivität unterstützt die frühe Identifizierung pathophysiologischer Veränderungen in der präklinischen und translationalen kardiovaskulären Forschung. Die Methode erlaubt eine mechanistische Risikominimierung, indem sie reproduzierbare Messungen der Dehnung (Strain) und Dehnungsrate über longitudinale, zirkumferentielle und radiale Dimensionen hinweg liefert.
Innerhalb des Entdeckungsprozesses positioniert, unterstützt die transthorakale Ultraschall-Echokardiographie mit Bildverfolgung die Hypothesenprüfung in der frühen Forschung, ermöglicht eine quantitative Untersuchung bei der Assay-Entwicklung und liefert aussagekräftige Daten für translationsmedizinische Entscheidungen anhand messbarer myokardialer Deformationsparameter.