Determinación no invasiva del tiempo de formación de vórtice mediante ecocardiograma transesofágico durante la cirugía cardíaca
28 de noviembre de 2018
Se describe un protocolo para medir el tiempo de formación de vórtice, un índice de eficiencia de llenado ventricular izquierdo, usando técnicas de ecocardiografía de transesophageal estándar en pacientes sometidos a cirugía cardíaca. Aplicamos esta técnica para analizar el tiempo de formación de vórtice en varios grupos de pacientes con diferentes patologías cardíacas.
Este método puede ayudar a responder preguntas clave sobre la eficiencia de llenado ventricular izquierdo durante la cirugía cardíaca. La principal ventaja de esta técnica es que el tiempo de formación del vórtice se puede calcular durante la cirugía cardíaca utilizando técnicas convencionales de ecocardiografía transesofágica. Para realizar un examen completo de ecocardiografía transesofágica o TEE, inserte suavemente la sonda en el esófago del paciente levantando la mandíbula del paciente.
La sonda no debe ser forzada o puede ocurrir una lesión. Identifique el llenado temprano del ventrículo izquierdo y las formas de onda del flujo sanguíneo del sistema auricular de la velocidad del flujo sanguíneo transmitral y mida sus correspondientes velocidades máximas e integrales de tiempo de velocidad utilizando el paquete de software integrado del equipo de ecocardiografía. Mida el diámetro máximo del tracto de salida del ventrículo izquierdo inmediatamente debajo de la válvula aórtica en la vista TEE del eje largo de la válvula aórtica del medio esofágico durante el medio del sistematólico y calcule el área del tracto de salida del ventrículo izquierdo.
Obtenga una vista TEE transgástrica profunda del eje largo y coloque un volumen de muestra Doppler de onda de pulso en el tracto de salida del ventrículo izquierdo distal para registrar una envolvente de velocidad del flujo sanguíneo al mismo nivel donde se midió el diámetro. Para obtener la integral del tiempo de velocidad, utilice el paquete de software TEE para integrar el área de la forma de onda. Multiplique la parte integral del tiempo de velocidad resultante de la forma de onda de velocidad del flujo sanguíneo del tracto de salida del ventrículo izquierdo por el área del tracto de salida para obtener el volumen del trazo.
Grabe los clips de vídeo de los planos de imagen TEE del eje largo del medio esofágico y del ventrículo izquierdo, teniendo cuidado de incluir varios ciclos cardíacos en cada grabación. A continuación, inspeccione manualmente las imágenes a cámara lenta de los clips de vídeo después de la onda T de ecocardiografía para seleccionar la apertura máxima de los foliolos de la válvula mitral y utilice la función de pinza en el equipo de ecocardiografía para medir la distancia entre los foliolos mitrales. Para calcular la fracción de llenado auricular, se puede colocar un volumen de muestra Doppler de onda de pulso en las puntas de los foliolos mitrales en la vista de cuatro cámaras del esófago medio para obtener el perfil de velocidad del flujo sanguíneo transmitral.
El diámetro del tracto de salida del ventrículo izquierdo se puede medir en la vista del eje largo del ventrículo izquierdo del esófago medio, mientras que el flujo sanguíneo a través del tracto de salida se puede determinar en el plano de imágenes de eje corto transgástrico profundo. El diámetro medio de la válvula mitral se calcula como el promedio de los diámetros de los ejes mayor y menor medidos en los planos del eje largo del ventrículo medio-esofágico y del ventrículo izquierdo, respectivamente. La exposición al bypass cardiopulmonar reduce el tiempo de formación del vórtice en pacientes sometidos a cirugía de arteria coronaria con el tiempo de formación del vórtice recuperándose a los valores basales dentro de los 60 minutos posteriores al bypass.
La mayor contribución auricular al llenado del ventrículo izquierdo es la principal responsable de la disminución del tiempo de formación de vórtice, ya que el volumen de la carrera y el diámetro de la válvula mitral permanecen inalterados. También se produce una disminución en el tiempo de formación de vórtice en pacientes con estenosis grave de la válvula aórtica y hipertrofia de sobrecarga de presión del ventrículo izquierdo en comparación con aquellos con espesor normal de la pared del ventrículo izquierdo. La insuficiencia aórtica moderada invalida el uso del tiempo de formación de vórtice en presencia de estenosis aórtica.
Además, el tiempo de formación del vórtice es menor en octogenarios en comparación con los pacientes más jóvenes coincidentes con un patrón de relajación deteriorado de la disfunción diastólica del ventrículo izquierdo. La medición no invasiva del tiempo de formación de vórtice utilizando técnicas estándar de TEE bidimensional y Doppler es sencilla y puede permitir la evaluación del impacto de las condiciones patológicas y las intervenciones quirúrgicas en la eficiencia de llenado ventricular izquierdo en tiempo real.
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Visión general
Este artículo describe un protocolo para medir el tiempo de formación de vórtices, que indica la eficiencia del llenado ventricular izquierdo, utilizando ecocardiografía transesofágica durante la cirugía cardíaca. La técnica se aplica para analizar el tiempo de formación de vórtices en varios grupos de pacientes con diferentes condiciones cardíacas.
Componentes clave del estudio
Área de la ciencia
- Cardiología
- Ecocardiografía
- Cirugía cardíaca
Fundamentos
- El tiempo de formación de vórtices es una medida crítica de la eficiencia del llenado ventricular izquierdo.
- La ecocardiografía transesofágica es una técnica estándar utilizada en evaluaciones cardíacas.
- Entender la eficiencia del llenado puede mejorar los resultados quirúrgicos.
- Diferentes patologías cardíacas pueden influir en el tiempo de formación de vórtices.
Propósito del estudio
- Establecer un método confiable para medir el tiempo de formación de vórtices durante la cirugía.
- Evaluar el impacto de diversas condiciones cardíacas en la eficiencia del llenado.
- Mejorar la comprensión de la dinámica ventricular izquierda en pacientes quirúrgicos.
Métodos utilizados
- Inserción de una sonda de ecocardiografía transesofágica en el esófago.
- Identificación de las ondas de flujo sanguíneo del llenado temprano del ventrículo izquierdo y sístole auricular.
- Medición de velocidades pico e integrales de tiempo de velocidad utilizando software de ecocardiografía.
- Cálculo del área del tracto de salida del ventrículo izquierdo durante la mitad de la sístole.
Principales resultados
- El tiempo de formación de vórtices puede medirse efectivamente durante la cirugía cardíaca.
- Se observaron variaciones en el tiempo de formación de vórtices en diferentes grupos de pacientes.
- La técnica proporciona información valiosa sobre la eficiencia del llenado ventricular izquierdo.
- Los resultados pueden informar las estrategias quirúrgicas y el manejo del paciente.
Conclusiones
- El protocolo ofrece un enfoque práctico para evaluar la función cardíaca intraoperatoriamente.
- Entender el tiempo de formación de vórtices puede mejorar los resultados quirúrgicos.
- Estudios adicionales pueden explorar las implicaciones de estos hallazgos en la práctica clínica.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
Assessing left ventricular filling efficiency during cardiac surgery provides critical hemodynamic insights that can inform real-time surgical decision-making. Noninvasive measurement of vortex formation time via transesophageal echocardiography enables rapid evaluation of diastolic function under varying pathophysiological and interventional conditions. This capability supports mechanistic de-risking in preclinical and translational cardiovascular research by linking functional outcomes to structural interventions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to diastolic dysfunction and ventricular-vascular coupling in disease models.
- Operational Value: Provides a quantitative, dimensionless parameter (VFT) for functional target validation in large animal or clinical surrogate systems.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Supports development of standardized echocardiographic assays for assessing compound effects on ventricular filling dynamics.
- Operational Value: Facilitates reproducible, noninvasive longitudinal monitoring of cardiac function in conscious or anesthetized models.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges mechanistic findings in ventricular filling to clinical relevance through direct parameter translation.
- Operational Value: Enables continuous assessment of LV filling efficiency during simulated surgical stress or pharmacologic challenge.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into discovery workflows by providing functional hemodynamic readouts that complement molecular and histological endpoints in cardiovascular target validation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of pathways regulating diastolic relaxation and atrial contribution to ventricular filling.
- Screening: Delivers quantitative, reproducible outputs for evaluating pharmacologic modulation of preload and afterload.
- Analytics: Generates dimensionless VFT values enabling cross-study comparison and normalization across models.
- Translational Research: Aligns with clinical echocardiography practices, enhancing predictive confidence in preclinical-to-clinical translation.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable core capability for cardiovascular safety pharmacology and efficacy assessment programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing ambiguity in functional cardiac phenotypes.
- Operational Value: Leverages existing clinical imaging infrastructure, minimizing need for specialized equipment.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by identifying compounds that adversely affect diastolic function early in development.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates based on ventricular filling efficiency profiles.
Implementation Considerations
- Requires expertise in transesophageal echocardiography image acquisition and Doppler signal interpretation.
- Dependent on access to echocardiography systems with integrated software for velocity-time integral and diameter measurements.
- Necessitates standardized imaging planes and timing relative to cardiac cycle for reproducible VFT calculation.
- Limited by acoustic windows and patient-specific factors affecting image quality in intraoperative settings.
- Assumes mitral valve geometry approximates a circular orifice, which may introduce error in pathologic remodeling.
