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DOI: 10.3791/2356-v
Kan N. Hor1, Rolf Baumann2, Gianni Pedrizzetti3, Gianni Tonti3, William M. Gottliebson1, Michael Taylor1, D. Woodrow Benson1, Wojciech Mazur4
1The Heart Institute,Cincinnati Children Hospital Medical Center (CCHMC), 2TomTec,Imaging Systems GmbH, 3AMID,Advanced Medical Imaging Development SRL, 4The Heart and Vascular Center,The Christ Hospital
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Une méthode précise et pratique pour mesurer des paramètres comme la tension dans le tissu myocardique est de grande valeur clinique, car il a été démontré, que la souche est un marqueur plus sensible et plus tôt pour que le dysfonctionnement contractile fréquemment utilisés EF paramètre.
Le concept de déformation est la déformation d’un objet normalisé à sa forme d’origine, ce qui est d’une importance fondamentale dans l’évaluation de la fonction ventriculaire. Cette vidéo présente une nouvelle technique de suivi des caractéristiques pour l’évaluation de la déformation circonférentielle à l’aide de séquences ciné standard. Tout d’abord, une séquence d’accès court standard d’IRM cardiaque est acquise.
La séquence de Sydney à accès court est ensuite téléchargée dans le logiciel de suivi des caractéristiques, et un ensemble de données est composé pour l’analyse de la déformation. Après avoir tracé une bordure endocardique initiale à la fin de la phase diastolique, le logiciel de suivi des caractéristiques suivra automatiquement le déplacement de motifs individuels représentant des structures anatomiques tout au long du cycle cardiaque. Enfin, le tracé est analysé pour l’évaluation de la déformation circonférentielle.
Des valeurs absolues et régionales de vitesses, de déplacement et de déformation peuvent être dérivées. Le principal avantage de la technique de suivi des caractéristiques par rapport aux méthodes existantes est que l’analyse de la déformation circonférentielle peut être effectuée sans imagerie supplémentaire, qu’elle est simple à utiliser et qu’elle est bien corrélée avec les logiciels d’imagerie de balises actuellement disponibles. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en quelques minutes, bien que cette méthode d’analyse soit présentée ici pour des tranches d’accès courtes uniques.
À un niveau intermédiaire, il a le potentiel de faire une évaluation complète du ventricule. Ceci est accompli en utilisant également des niveaux à la base et au sommet, ainsi que des coupes à axe long pour mesurer la déformation longitudinale. La première étape de la procédure consiste à acquérir une séquence d’accès courte à l’IRM cardiaque standard à l’aide d’un appareil d’IRM standard doté d’un logiciel cardiaque.
Cela fait partie d’un protocole standard et aucune procédure de marquage supplémentaire n’est nécessaire. La séquence syn standard à accès court est stockée hors ligne et les images peuvent être importées dans le logiciel de suivi des caractéristiques pour l’analyse de la déformation circonférentielle. Voyons maintenant comment importer et sélectionner des données.
La séquence cini standard à accès court est importée dans la base de données des patients du logiciel de suivi des caractéristiques à partir d’un poste de travail hors ligne ou d’un lecteur réseau. Une fois que la séquence cini à accès court est disponible dans la base de données des patients, un package de données est composé à l’aide d’un compositeur de packages pour l’analyse des souches. Le composeur de package permet de sélectionner une tranche d’axe court spécifique dans la séquence d’axes courts ou une pile dans la base de données des patients.
Celles-ci seront enregistrées et stockées dans la base de données des patients pour l’analyse des contraintes. Dans ce cas, la tranche d’axe court au niveau du ventricule moyen au niveau du muscle papillaire est choisie pour l’analyse de la déformation circonférentielle. Voyons maintenant comment analyser les données.
La tranche d’axe court sélectionnée est importée dans le logiciel d’analyse de suivi des caractéristiques, et le contraste de l’image peut être ajusté à volonté. Commencez l’analyse en traçant initialement la bordure endocardique à la fin de la phase diastolique, lorsque les chambres à leur plus grande dimension peuvent être corrigées ou modifiées si nécessaire. Avant de commencer le suivi, pour s’assurer que la trace initiale se trouve dans l’interface du tissu de la cavité, d’une simple pression sur un bouton, démarrez la procédure de suivi entièrement automatisée.
Les points individuels composant le premier tracé sont suivis dans le temps par la recherche des mêmes entités qui se trouvent à environ un point de son voisinage dans les images suivantes. Les caractéristiques suivies peuvent être la limite du tissu de la cavité ou des éléments anatomiques différents le long du tissu. Ils sont trouvés par des méthodes de vraisemblance maximale dans deux régions d’intérêt entre deux images.
L’analyse du suivi des caractéristiques de l’axe court permet d’obtenir des données sur la vitesse, le déplacement et la déformation dans les directions radiale et circonférentielle. À l’heure actuelle, seule la déformation circonférentielle a été validée et est fortement corrélée avec les logiciels actuellement disponibles pour l’analyse d’imagerie étiquetée. La déformation circonférentielle à accès court peut être présentée segmentairement sur la base du modèle de 16 ou 17 segments de l’American Society of Echocardigraphy, ou comme une moyenne de tous les segments représentant une déformation circonférentielle ventriculaire médiane gauche globale.
Les résultats de la déformation circonférentielle peuvent ensuite être exportés dans un fichier texte pour une analyse plus approfondie. Cette technique de suivi des caractéristiques est bien corrélée avec l’évaluation de la phase harmonique des images marquées dans une grande population de patients atteints de dystrophie musculaire de Duchenne avec un large éventail de dysfonctionnements cardiaques. Voyons maintenant, validation de la technique avec un fantôme.
Une série de boucles artificielles générées par ordinateur a été préparée pour permettre de tester la procédure d’analyse d’images dans des conditions simples et parfaitement contrôlées à cet effet. Un fantôme dans une projection à axe court d’un ventricule gauche idéal est préparé. La méthode de suivi a été testée avec des fantômes variant en résolution spatiale, en fréquence d’images et en type de mouvement épicardique.
De plus, le nombre de points utilisés pour le traçage initial a varié et l’effet a été testé dans tous les cas. Les erreurs étaient très faibles pour les quantités intégrales, le rayon et la déformation, et légèrement plus importantes pour les quantités différentielles, la vitesse et la vitesse de déformation. C’était attendu parce que l’opérateur de dérivée amplifie les erreurs.
La qualité des résultats se dégrade avec une résolution spatiale réduite devenant très faible. Cependant, la résolution temporelle n’affecte pas de manière significative les résultats tant qu’un minimum d’environ 25 images par seconde est maintenu très élevé. Les fréquences d’images n’améliorent pas les résultats car le déplacement image par image devient inférieur à la taille du pixel.
Par conséquent, une augmentation de la fréquence d’images n’a que peu ou pas d’utilité lorsqu’elle n’est pas accompagnée d’une augmentation de la résolution spatiale. Nous allons maintenant vous montrer quelques cas cliniques et résultats représentatifs : la différence de souche entre un sujet témoin, un jeune patient DMD avec une fraction d’éjection normale, des patients DMD plus âgés avec une fraction d’éjection normale, un patient DMD avec une fraction d’éjection anormale et un patient DMD avec une insuffisance cardiaque en phase terminale est illustrée. Notez la différence de souche circonférentielle globale entre les sujets témoins ainsi que les patients atteints de DMD à différents stades de la maladie.
Le suivi des caractéristiques de la déformation circonférentielle ventriculaire gauche est non seulement fortement corrélé à l’évaluation de la déformation à l’aide d’images marquées, mais il a également permis de définir une strate ST similaire à l’analyse de phase harmonique de la séquence d’images marquées. L’analyse de la déformation de Circumen par la méthode de suivi des caractéristiques peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l’insuffisance cardiaque en détectant le dysfonctionnement cardiaque avant la diminution de la fraction d’éjection dans les maladies acquises et congénitales. Cela peut permettre une intervention précoce et une évaluation de l’efficacité thérapeutique.
Un problème dans la quantification cardiaque a toujours été que différentes modalités d’imagerie utilisent des techniques de mesure différentes et que les résultats sont difficiles à comparer. La technologie que vous avez vue ici n’est pas seulement applicable à l’IRM cardiaque, mais aussi à d’autres sources d’imagerie comme l’échographie et constitue donc un grand pas vers la comparabilité entre les modalités.
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