La cuantificación de la función diastólica por Global Análisis basado en Modelado cinemático de flujo transmitral mediante el formalismo de llenado diastólico parametrizada

El objetivo general de este procedimiento es evaluar la función diastólica global del ventrículo izquierdo en un paciente mediante el formalismo de llenado diastólico parametrizado o PDF. Esto se logra primero recopilando datos sobre la función diastólica a partir de un estudio ecocardiográfico completo de la función cardíaca y transfiriendo los datos a una computadora para su análisis. El segundo paso consiste en trabajar con las imágenes del flujo transmitral y enfocarse en un solo latido cardíaco.

Un programa personalizado extrae los parámetros convencionales de la función diastólica para las ondas e y a y preprocesa la imagen para el siguiente paso del análisis. A continuación, la imagen preprocesada del flujo transmítico se carga en un programa de ajuste semiautomatizado. Se selecciona un segmento del EWA para el ajuste y se genera un modelo parametrizado preliminar del llenado diastólico, que se superpone a la imagen.

El paso final consiste en refinar el ajuste si es necesario y hacer que el programa genere los parámetros finales del modelo parametrizado de llenado diastólico basados en la ewa de entrada. En última instancia, el proceso produce parámetros que cuantifican la relajación, la rigidez y la carga responsables de la función diastólica del paciente. Estos parámetros se han utilizado para distinguir entre función normal y patológica y para elucidar nueva fisiología.

La principal ventaja de la técnica PDF es que combina las leyes del movimiento de Newton con la fisiología real de la bomba de succión en la diástole, con el fin de extraer del propio trazado parámetros de función diastólica fisiológicamente y clínicamente relevantes. En fisiología cardíaca, la relajación y la rigidez son parámetros fisiológicos demasiado bien establecidos que caracterizan la diástole. El método PDF puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la fisiología cardíaca porque desacopla los principales factores que impulsan la diástole en parámetros medibles de forma no invasiva.

El método PDF es una técnica no invasiva que puede proporcionar información sobre los determinantes de la diástole que anteriormente solo eran medibles mediante métodos invasivos. La ventaja de este método es que se aplica a cualquier cosa en DTE que se mueva, por lo que es igualmente válido para el flujo sanguíneo a través de la válvula mitral. En cuanto al movimiento del tejido anular mitral, el análisis del sonograma se realizará utilizando programas personalizados en MATLAB y LabVIEW.

Utilice la herramienta personalizada de MATLAB para convertir las imágenes en formato DICOM a archivos de mapa de bits. A continuación, haga clic en el botón buscar carpeta con imágenes para cargar los archivos de mapa de bits en el programa personalizado de MATLAB para medir los parámetros del flujo transmitral. Haga clic en mostrar la siguiente imagen para revisar las imágenes y luego seleccione una imagen con un contorno claro del flujo transmitral y un ciclo cardíaco completo.

Para el análisis, la imagen cargada tiene el tiempo a lo largo del eje horizontal y la velocidad a lo largo del eje vertical. Determine la tasa de muestreo de tiempo haciendo clic en el botón TSR. Utilice las marcas de hash en la imagen para identificar dos puntos de tiempo en el eje temporal que estén separados por un segundo.

Luego, utilice las líneas de mira para hacer clic en la parte inferior izquierda de la primera marca de graduación. Para acercar la imagen en la imagen ampliada, haga clic en el borde izquierdo de la marca de graduación deseada y la imagen se alejará. Repita el mismo procedimiento para la segunda marca de graduación.

Eso es exactamente un segundo después de la primera marca hash. Para encontrar primero la frecuencia de muestreo de velocidad, establezca la unidad de velocidad que se marcará en el cuadro junto al botón VSR. La predeterminada es un metro por segundo o 100 centímetros por segundo.

Haga clic en el botón VSR y utilice las líneas de mira para hacer clic en la parte inferior izquierda del punto de velocidad cero y ubicar V igual a cero en la imagen ampliada. Observe dónde se muestra la escala de velocidad en la imagen. Haga clic en el borde inferior del punto de velocidad cero y la imagen se deshará del zoom.

Ahora haga clic en la parte inferior izquierda del punto de velocidad en el valor elegido, generalmente 100 centímetros por segundo, y marque el borde inferior del segundo punto. Para completar la calibración de velocidad en píxeles, haga clic en la marca e y en un botón de onda. Primero, defina el inicio y el final de un ciclo cardíaco.

Haga esto marcando adyacentes a nuestros picos del ECG siguiendo el mismo procedimiento utilizado para marcar los puntos de tiempo y velocidad. La duración del latido se calculará en función del número de píxeles y de la frecuencia de muestreo de tiempo. Después de calcular la frecuencia cardíaca, utilice marcadores fisiológ游戏副本

A continuación, obtenga una vista ampliada de las ondas de interés haciendo clic por encima del pico de la onda más alta. Cuando haya terminado, utilice las líneas de mira para seleccionar el punto máximo del pico Doppler EWA. Esto fija las líneas de mira.

A continuación, mueva los retículos al comienzo del ewa. Observe que los retículos definen una línea con un extremo anclado en el pico del EWA. Antes de hacer clic, asegúrese de que la línea anclada comience en el inicio del ewa.

Ahora marque el extremo del ewa. Mueva la línea anclada y haga clic al final del ewa. Estos puntos determinados visualmente permiten el cálculo de los tiempos de aceleración y desaceleración del EWA. Continúe marcando la onda de manera similar.

Una vez hecho esto, el software generará automáticamente un archivo con los parámetros ecocardiográficos convencionales medidos y las imágenes recortadas que contienen únicamente las ondas e y a seleccionadas para realizar el análisis paramétrico del llenado diastólico de la ewa. En el programa de vista de laboratorio personalizado, se pueden seguir pasos análogos para la onda A. Identifique y cargue el archivo de imagen creado durante el análisis convencional.

El programa de vista de laboratorio selecciona automáticamente los píxeles que se ajustarán y los muestra en azul, verde y rojo para seleccionar píxeles que representen mejor los contornos de la onda. Asegúrese de que esté seleccionada la opción cambiar MVE en mostrar ajuste. Luego, utilice los controles deslizantes del nivel umbral del envolvente de velocidad máxima a la izquierda de la imagen.

Al aumentar el valor de umbral, se seleccionan píxeles con mayor brillo. Después de establecer el umbral, pase al control deslizante de inicio de EWA. Para comenzar a seleccionar los intervalos de tiempo, posicione el control deslizante de manera que excluya el ruido al inicio de EWA y la línea vertical asociada que intersecta la pendiente ascendente aproximadamente en la mitad o por encima de la velocidad pico.

Ahora vaya al control deslizante final de EWA y coloque la línea vertical asociada aproximadamente a la mitad de la pendiente de desaceleración, de modo que el ruido habitual cercano a la línea base quede excluido. Tenga en cuenta que los píxeles del rango seleccionado se muestran en verde. Una vez hecho esto, haga clic en ajustar EWA para iniciar el ajuste de PDF y ver los ajustes; active el interruptor mostrar ajuste para visualizar el ajuste.

Los datos ruidosos pueden hacer que el ajuste sea muy sensible al umbral de velocidad máxima elegido. Si el ajuste es una pobre aproximación a la EWA, ajústelo modificando los controles deslizantes del tiempo de la EWA y del umbral de la envolvente de velocidad máxima. También es posible modificar los parámetros de la EWA directamente.

Los parámetros del ajuste se muestran en pantalla y sus valores pueden introducirse en sus cuadros de texto. También pueden modificarse utilizando las flechas hacia arriba y hacia abajo. A medida que se ajustan los parámetros, la curva verde que representa el ajuste cambiará hasta obtener un ajuste satisfactorio.

Haga clic en actualizar para obtener el valor actualizado del error cuadrático medio. Una vez que el EWA haya sido optimizado, haga clic en finalizar para generar gráficos y archivos de datos para un análisis posterior. Aquí se muestra un patrón normal o pseudo normal de EWA, que son indistinguibles utilizando índices convencionales.

Los parámetros convencionales de la función diastólica derivados del EWA se muestran debajo de la imagen. También se muestran los valores de los parámetros PDF. Además, el ajuste predicho por el modelo PDF se superpone en color verde.

Presenta un ajuste excelente. Este es un patrón de relajación retardada con su ajuste al modelo PDF. Obsérvese que, en comparación con lo normal, esta EWA tiene menor amplitud y tiempo de desaceleración.

El parámetro C del modelo PDF, que refleja la viscoelasticidad o relajación de la cámara, es más alto que en el patrón normal. El ajuste predicho por el modelo PDF para este patrón restrictivo-constrictivo concuerda estrechamente con el contorno EWA clínico. El patrón EWA restrictivo-constrictivo alto y estrecho es generado por cámaras con rigidez aumentada y fracción de eyección disminuida.

En este ejemplo, el parámetro de rigidez K del PDF es más alto que en los patrones normal y de relajación tardía. Una vez dominada, esta técnica puede realizarse en uno o dos minutos por cada EWA seleccionada para el análisis, si se realiza adecuadamente. Durante la realización de este procedimiento, es importante recordar seleccionar EWA relativamente libres de ruido cuyo envolvente de velocidad mitral siga el control del flujo transmitral.

Tras seguir este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como el ajuste del movimiento tisular, para responder preguntas adicionales sobre la rigidez y relajación longitudinal de la cámara. Tras su derivación conceptual y validación in vivo, estas técnicas han allanado el camino para que los investigadores en fisiología cardiovascular cuantifiquen la impedancia transversal frente a la longitudinal. En diástole, extraiga un índice independiente de la carga de la función diastólica y fraccione el tiempo de desaceleración de la onda E en componentes de rigidez y relajación.

En trabajos recientes, estas técnicas se han utilizado para explorar la relación entre la función diastólica y la generación del flujo en vórtice en estados sanos y patológicos. Tras haber leído el artículo y visto este video, debería tener una buena comprensión conceptual de cómo evaluar la función diastólica global del ventrículo izquierdo mediante el formalismo PDF.