Method Article

Quantification de Global diastolique fonction de l'analyse basée sur la modélisation cinématique de transmitral débit via le formalisme de remplissage diastolique paramétrée

DOI:

10.3791/51471

September 1st, 2014

In This Article

Summary

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Précis, quantification basée sur la causalité de la fonction diastolique global a été réalisé par l'analyse cinématique basée sur la modélisation des flux transmitral via le paramétrée diastolique de remplissage (PDF) de formalisme. PDF génère rigidité, la relaxation et les paramètres de charge unique et met en lumière «nouvelle» physiologie tout en fournissant des indices sensibles et spécifiques de la dysfonction.

Abstract

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L'évaluation quantitative de la fonction cardiaque reste un défi pour les physiologistes et les cliniciens. Bien que les méthodes invasives ont historiquement constitué le seul moyen disponible, le développement des techniques d'imagerie non invasives (échographie, IRM, CT) ayant une résolution spatiale et temporelle de fournir une nouvelle fenêtre pour l'évaluation quantitative de la fonction diastolique. L'échocardiographie est la norme convenue pour l'évaluation de la fonction diastolique, mais des indices de l'utilisation clinique courante simplement utiliser les fonctionnalités de chambre dimension (M-mode) ou le mouvement de sang / tissu (Doppler) des formes d'onde choisie sans intégrer les déterminants de causalité physiologiques de la motion elle-même. La reconnaissance du fait que toutes les ventricules gauche (VG) lancer le remplissage en servant de pompes mécaniques d'aspiration permet la fonction diastolique globale évaluée en fonction de lois du mouvement qui s'appliquent à toutes les chambres. Ce qui différencie un coeur d'un autre sont les paramètres de l'équation du mouvement qui gouremplissage Ems. En conséquence, le développement de l'Remplissage paramétrée diastolique (PDF) formalisme a montré que l'ensemble des flux transmitral début cliniquement observé (Doppler E-ondes) modèles sont extrêmement bien aménagée par les lois du mouvement oscillatoire amorti. Cela permet l'analyse de chaque e-ondes conformément à un mécanisme de causalité (recul initiée par aspiration) qui produit trois (numériquement) paramètres localisés uniques dont les analogues physiologique sont la rigidité de la chambre (k), la viscoélasticité / relaxation (c), et de la charge (x o). L'enregistrement de flux transmitral (Doppler E-ondes) est une pratique courante en cardiologie clinique et, par conséquent, la méthode d'enregistrement échocardiographique est brièvement passé en revue. Notre accent est mis sur la détermination des paramètres PDF à partir de données e-ondes enregistrées systématiquement. Comme les résultats mis en évidence indiquent, une fois que les paramètres de PDF ont été obtenus à partir d'un nombre approprié de charge variable E-ondes, les investigator est libre d'utiliser les paramètres ou construire des indices à partir des paramètres (tels que l'énergie stockée moitié kx o 2, la pression maximale AV gradient kx o, charge indice indépendant de la fonction diastolique, etc.) et sélectionnez l'aspect de la physiologie ou la physiopathologie à quantifier.

Introduction

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Travaux pionniers de Katz 1 en 1930 ont révélé que le ventricule gauche chez les mammifères initie remplissage en étant une pompe d'aspiration mécanique, et beaucoup d'efforts depuis lors, a été consacrée à démêler les rouages ​​de la diastole. Depuis de nombreuses années, des méthodes invasives étaient les seules options disponibles pour l'évaluation clinique ou de la recherche de la fonction diastolique (DF) 2-16. Dans les années 1970, cependant, les progrès et les développements dans l'échocardiographie techniques ont finalement donné les cardiologues et les physiologistes outils pratiques pour la caractérisation non invasive de la DF.

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Protocol

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La procédure d'acquisition d'images échographiques et de les analyser afin d'obtenir les paramètres de PDF est détaillé ci-dessous. Bien que le cathétérisme cardiaque est mentionné dans la partie de sélection de l'objet ci-après, la méthode décrite ne s'applique qu'à la portion de échocardiographique. La description de la partie de cathétérisme a été inclus pour la validation indépendante des prédictions du modèle sur la base et n'est pas lié à l'analyse des e-ondes par le formalisme de PDF. Avant l'acquisition de données, tous les sujets fournissent signé, consentement éclairé pour la participation à l'étude en accord....

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Results

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formes d'onde Doppler représentant des quatre types de motifs différents de remplissage (normal, pseudonormal, relaxation retardée, constrictive restrictive) en utilisant la méthode décrite ci-dessus sont représentées sur la figure 2. Figure 2A montre le schéma normal, qui, par lui-même est impossible à distinguer de la pseudonormal modèle. Figure 2B montre une relaxation retardée et la figure 2C montre un modèle de constriction restrictive associée à une dysfonction di.......

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Discussion

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En accord avec notre objectif méthodologique, les principaux aspects des méthodes qui facilitent l'obtention de résultats précis et significatifs sont mis en évidence.

ÉCHOCARDIOGRAPHIE

La Société américaine d'échocardiographie (ASE) a des lignes directrices pour la réalisation d'études transthoracique 16. Lors d'un examen écho, il ya une multitude de facteurs qui affectent la qualité de l'image. Les facteurs qui sont hors du contrô.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Acknowledgements

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Ce travail a été financé en partie par le Alan A. et Edith L. Wolff Charitable Trust, Saint-Louis, et la Fondation de l'Hôpital Barnes-Jewish. L. Shmuylovich et E. Ghosh ont été partiellement pris en charge par doctorales bourses de recherche de la Heartland affiliation de l'American Heart Association. S. Zhu a reçu un soutien partiel du Programme de Compton chercheurs de l'Université de Washington et de l'Ordre des Arts et bourse de recherche de premier cycle d'été de sciences. S. Mossahebi reçu un soutien partiel du Département de physique.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Philips iE33Philips (Andover, MA)
LabView 6.0National InstrumentsVersion 6.0.2
MATLABMathWorks  ;Version R2010b

References

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  1. Katz, L. N. The role played by the ventricular relaxation process in filling the ventricle. Am. J. Physiol. 95, 542-553 (1930).
  2. Frais, M. A., Bergman, D. W., Kingma, I., Smiseth, O. A., Smith, E. R., Tyberg, J. V. The dependence of the t....

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Tags

Diastolic FunctionParametrized Diastolic FillingTransmitral FlowEchocardiographic AnalysisDoppler E WaveLeft Ventricular FunctionChamber StiffnessCardiac RelaxationNoninvasive Cardiac AssessmentKinematic Modeling

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