Name: Quantification de Global diastolique fonction de lanalyse basée sur la modélisation cinématique de transmitral débit via le formalisme de remplissage diastolique paramétrée (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 4 s
Description: Découvrez l'évaluation quantitative de la fonction diastolique globale du ventricule gauche par le formalisme PDF. Cette méthode non invasive analyse les ondes E de Doppler échocardiographique pour extraire les paramètres physiologiques de rigidité, relaxation et charge.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ce travail a été financé en partie par le Alan A. et Edith L. Wolff Charitable Trust, Saint-Louis, et la Fondation de l&#39;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&#39;American Heart Association. S. Zhu a reçu un soutien partiel du Programme de Compton chercheurs de l&#39;Université de Washington et de l&#39;Ordre des Arts et bourse de recherche de premier cycle d&#39;été de sciences. S. Mossahebi reçu un soutien partiel du Département de physique.

La procédure d&#39;acquisition d&#39;images échographiques et de les analyser afin d&#39;obtenir les paramètres de PDF est détaillé ci-dessous. Bien que le cathétérisme cardiaque est mentionné dans la partie de sélection de l&#39;objet ci-après, la méthode décrite ne s&#39;applique qu&#39;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&#39;est pas lié à l&#39;analyse des e-ondes par le formalisme de PDF. Avant l&#39;acquisition de données, tous les sujets fournissent signé, consentement éclairé pour la participation à l&#39;étude en accord avec le Conseil d&#39;examen institutionnel (Office Human Research Protection) à l&#39;école de médecine de l&#39;Université de Washington. REMARQUE: Tous les programmes de logiciels (ainsi que des tutoriels sur la façon de les utiliser) décrits dans cette section peut être téléchargé à partir <a href="http://cbl1.wustl.edu/SoftwareAgreement.htm" target="_blank">http://cbl1.wustl.edu/Softw</a>areAgreement.htm Sélection 1 Objet REMARQUE: Tous les sujets de la base de données de cardiologie Laboratoire de Biophysique avaient échocardiographie simultanée et cathétérisme cardiaque effectué et ont été référés par leur médecin pour un cathétérisme cardiaque diagnostique. Les critères d&#39;inclusion de base de données sont les suivants: 1) l&#39;absence de toute anomalie valvulaire significative, 2) l&#39;absence d&#39;anomalies de mouvement de la paroi ou bloc de branche sur l&#39;ECG, 3) la présence d&#39;une fenêtre échocardiographique satisfaisant avec E clairement identifiable et A-ondes. 2. échocardiographique d&#39;acquisition de données <ol><li> Enregistrer une étude / écho-Doppler complète 2D pour tous les sujets, conformément à l&#39;American Society of critères de échocardiographie 16. REMARQUE: Les échocardiographies de dépistage ont été enregistrés sur un imageur clinique standard par un échographiste. Si on le désire, l&#39;échocardiographie transthoracique enregistrement supplémentaire peut être effectué à des fins de vérification,s après un cathéter approprié, haute fidélité est avancé dans la LV pour mesurer l&#39;hémodynamique BT simultanément. </li><li> sujets de l&#39;image dans la position couchée sur le dos. Dans un cadre non axés, positionnement latéral gauche standard peut être utilisé sans perte de généralité de la méthode. Obtenir une vue de quatre chambre apicale en utilisant un transducteur de 2,5 MHz, avec le volume de l&#39;échantillon fermée à 1,5-5 mm dirigés entre les extrémités des feuillets de la valve mitrale et orthogonal au plan MV (pour minimiser les effets d&#39;alignement comme on le voit sur la couleur en mode M Doppler ), le filtre de paroi fixée au 1 (125 Hz) ou 2 (250 Hz), la ligne de base ajusté pour profiter de toute la hauteur de l&#39;écran et l&#39;échelle de vitesse ajusté à exploiter la gamme dynamique de la sortie sans aliasing. </li><li> Effectuer une imagerie Doppler des tissus avec le volume d&#39;échantillon fermée à 2,5 mm et positionné au niveau de la potion septum latéral et de l&#39;anneau mitral. </li><li> Enregistrer examens Doppler en format DICOM dans la machine d&#39;écho et d&#39;enregistrer sur DVD avec simultélectrocardiogramme aneously enregistrée (ECG). </li></ol> 3. Doppler Traitement et analyse des images classiques NOTE: Cette section décrit deux programmes personnalisés MATLAB. Le premier programme est décrit dans l&#39;étape 3.1 et le deuxième programme est décrit dans les étapes 3.2 à 3.5. Tous les logiciels (ainsi que des tutoriels sur la façon de les utiliser) peuvent être téléchargés à partir <a href="http://cbl1.wustl.edu/SoftwareAgreement.htm" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">http://cbl1.wustl.edu/SoftwareAgreement.htm</a> <ol><li> Convertir les images de format DICOM et vidéo des fichiers bitmap (bmp) (en utilisant un programme MATLAB personnalisé). NOTE: La procédure décrite ci-dessous pour s&#39;adapter Doppler E-ondes et Doppler tissulaire E&#39;-ondes est illustré à la figure 1. </li><li> Charger les fichiers d&#39;image bitmap sur un autre programme de MATLAB personnalisé pour mesurer les paramètres de flux de transmitral classiques tels que E pointe, un pic, E dur </sub&gt;, E &#39;pic, A&#39; pic, etc. et recadrer les images pour l&#39;analyse de PDF. Sélectionnez les images à contours flux transmitral perceptible et le cycle cardiaque complet, comme indiqué par l&#39;ECG pour l&#39;analyse. </li><li> Marquer le taux de temps d&#39;échantillonnage (mesurée en pixels / s sur l&#39;axe horizontal) et la fréquence d&#39;échantillonnage de vitesse (mesurée en pixels / (m / s) le long de l&#39;axe vertical) dans les images. Identifier le cycle cardiaque complet en notant et marquage des pics consécutifs de R (ou tout autre élément distinct de l&#39;ECG) sur l&#39;image. </li><li> Mark le transmitral Doppler E et A-ondes ou Doppler tissulaire E&#39;- et A&#39;- vague dans le cycle cardiaque sélectionné. <ol><li> Sélectionnez le point de pic Doppler E-onde dire. E pic, (ou pic E &#39;) et marquera le début de la vague en utilisant la ligne reliant le sommet au début comme un guide pour correspondre à la pente d&#39;accélération de l&#39;onde E (ou E&#39;-ondes). Le début de l&#39;onde est utilisé pour calculer l&#39;intervalle de début de peflux ak noté que l&#39;onde E (ou E&#39;-ondes) temps d&#39;accélération (AT). </li><li> Marquer la fin de l&#39;onde E (ou E &#39;-onde) à l&#39;aide de la ligne reliant la pointe de l&#39;extrémité de guide pour correspondre à la pente de décélération. Il est utilisé pour calculer l&#39;intervalle de pic à la valeur de référence désignée en tant que le temps de décélération (DT). L&#39;intervalle du début à la fin de la vague est la durée de l&#39;onde E (E dur = AT + DT). Le programme guide l&#39;utilisateur à travers le processus avec des instructions appropriées. </li></ol></li><li> Mark l&#39;onde A l&#39;aide d&#39;une procédure similaire à celle de l&#39;E-onde. Avec à la fois E et A-ondes marqué le programme calcule le pic E / Un rapport de pointe. REMARQUE: Le programme enregistre les ondes marqués comme des images recadrées contenant E et seulement A-ondes. Le programme crée également un fichier de données avec les cultures et paramètres mesurés pour chaque battement. </li></ol> 4. montage automatisé de transmitral flux en utilisant le formalisme de PDF <ol&gt; <li> Le montage automatisé de Doppler E et A-ondes et Doppler tissulaire E&#39;- et les contours d&#39;onde A&#39;- se fait en utilisant un programme LabView personnalisé 18,19. <ol><li> Chargez l&#39;image recadrée, et le programme calcule automatiquement l&#39;enveloppe de la vitesse maximale (MVE). Sélectionner le MVE en fixant le seuil de telle sorte que l&#39;écoulement se rapproche de MVE transmitral comme représenté sur la figure 1. L&#39;apparition et la cessation des points qui définissent la MVE peut être sélectionné le long de l&#39;axe des temps par l&#39;opérateur de telle sorte que seuls les points MVE qui offrent une bonne correspondance à la partie réelle choisi de l&#39;onde sont utilisées comme entrée pour le montage ultérieur. </li></ol></li><li> REMARQUE: Les points MVE sont sélectionnées par l&#39;utilisateur à l&#39;entrée du programme d&#39;ordinateur qui s&#39;adapte automatiquement la solution de modèle PDF de vitesse en fonction du temps en utilisant un Levenberg- Marquardt (itérative) algorithme. Le montage se fait à l&#39;exigence que l&#39;erreur quadratique moyenne entre la clinique (entrée)données (MVE) et le modèle de PDF contour prédit être minimisés. Etant donné que le modèle est linéaire, un ensemble unique de paramètres est obtenue pour chaque MVE Doppler E-onde dérivé utilisé en tant qu&#39;entrée. Ainsi numérique k, c, et les valeurs uniques x o sont générés pour chaque onde E et k &#39;, c&#39;, et x o &#39;pour chaque E&#39;-ondes. </li><li> Dans le cas où l&#39;ajustement est évidemment sous-optimale lorsque l&#39;ajustement est superposé sur l&#39;E-onde (ou E&#39;-ondes) l&#39;image (c.-à-. L&#39;algorithme a tenté de s&#39;adapter bruit inclus dans le MVE par exemple) modifier le MVE en utilisant plus / moins points, modifiant ainsi le modèle prédit contour avec une modification conséquente des paramètres PDF pour obtenir un meilleur ajustement. </li></ol> Enregistrer les données lors de l&#39;ajustement approprié PDF a été généré. NOTE: Le programme est écrit pour enregistrer automatiquement les données de l&#39;image et des fichiers texte contenant les paramètres PDF etl&#39;information de contour. Les paramètres PDF obtenus à partir de la procédure décrite ci-dessus peuvent être utilisés pour élucider nouvelle physiologie et la distinction entre la physiologie normale et pathologique tel que décrit dans la section des résultats représentatifs ci-dessous.

<ol><li>Katz, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+played+by+the+ventricular+relaxation+process+in+filling+the+ventricle%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The role played by the ventricular relaxation process in filling the ventricle.</a> Am. J. Physiol. 95, 542-553 (1930).</li>
<li>Frais, M. A., Bergman, D. W., Kingma, I., Smiseth, O. A., Smith, E. R., Tyberg, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dependence+of+the+time+constant+of+left+ventricular+isovolumic+relaxation+on+pericardial+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The dependence of the time constant of left ventricular isovolumic relaxation on pericardial pressure.</a> Circulation. 81, 1071-1080 (1990).</li>
<li>Weiss, J. L., Frederiksen, J. W., Weisfeldt, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemodynamic+determinants+of+the+time-course+of+fall+in+canine+left+ventricular+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Hemodynamic determinants of the time-course of fall in canine left ventricular pressure.</a> J. Clin Invest. 58, 751-760 (1976).</li>
<li>Weisfeldt, M. L., Weiss, J. L., Frederiksen, J. W., Yin, F. C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+incomplete+left+ventricular+relaxation%3A+Relationship+to+the+time+constant+for+isovolumic+pressure+fall%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Quantification of incomplete left ventricular relaxation: Relationship to the time constant for isovolumic pressure fall.</a> Eur. Heart J. 1, 119-129 (1980).</li>
<li>Thompson, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+left+ventricular+pressure+during+isovolumic+relaxation+in+coronary+artery+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Analysis of left ventricular pressure during isovolumic relaxation in coronary artery disease.</a> Circulation. 65, 690-697 (1982).</li>
<li>Ludbrook, P. A., Bryne, J. D., Kurnik, P. B., McKnight, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+reduction+of+preload+and+afterload+by+nitroglycerin+on+left+ventricular+diastolic+pressure-volume+relations+and+relaxation+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Influence of reduction of preload and afterload by nitroglycerin on left ventricular diastolic pressure-volume relations and relaxation in man.</a> Circulation. 56, 937-943 (1977).</li>
<li>Tyberg, J. V., Misbach, G. A., Glantz, S. A., Moores, W. Y., Parmley, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mechanism+for+shifts+in+the+diastolic%2C+left+ventricular%2C+pressure-volume+curve%3A+The+role+of+the+pericardium%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">A mechanism for shifts in the diastolic, left ventricular, pressure-volume curve: The role of the pericardium.</a> Eur. J. Cardiol. 7, 163-175 (1978).</li>
<li>Suga, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+analysis+of+a+left-ventricular+pumping+model+based+on+the+systolic+time-varying+pressure%2Fvolume+ratio%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Theoretical analysis of a left-ventricular pumping model based on the systolic time-varying pressure/volume ratio.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 24, 29-38 (1977).</li>
<li>Raff, G. L., Glantz, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+loading+slows+left+ventricular+isovolumic+relaxation+rate%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Volume loading slows left ventricular isovolumic relaxation rate.</a> Circ. Res. 48, 813-824 (1981).</li>
<li>Suga, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systolic+pressure-volume+area+%28PVA%29+as+the+energy+of+contraction+in+Starling%E2%80%99s+law+of+the+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Vessels%22%5BJournal%5D)">Systolic pressure-volume area (PVA) as the energy of contraction in Starling’s law of the heart.</a> Heart Vessels. 6, 65-70 (1991).</li>
<li>Murakami, T., Hess, O., Gage, J., Grimm, J., Krayenbuehl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diastolic+filling+dynamics+in+patients+with+aortic+stenosis%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Diastolic filling dynamics in patients with aortic stenosis.</a> Circulation. 73, 1162-1174 (1986).</li>
<li>Baan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+measurement+of+left+ventricular+volume+in+animals+and+humans+by+conductance+catheter%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Continuous measurement of left ventricular volume in animals and humans by conductance catheter.</a> Circulation. 70, 812-823 (1984).</li>
<li>Falsetti, H. L., Verani, M. S., Chen, C. J., Cramer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+pressure+differences+in+the+left+ventricle%5BTitle%5D)+AND+%22Catheter+Cardiovasc.+Diag%22%5BJournal%5D)">Regional pressure differences in the left ventricle.</a> Catheter Cardiovasc. Diag. 6, 123-134 (1980).</li>
<li>Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+diastolic+dysfunction.+Invasive+modalities%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiol.+Clin%22%5BJournal%5D)">Assessment of diastolic dysfunction. Invasive modalities.</a> Cardiol. Clin. 18 (3), 571-586 (2000).</li>
<li>Suga, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+energetics%3A+from+EMAX+to+pressure-volume+area%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Exp.+Pharmacol.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cardiac energetics: from EMAX to pressure-volume area.</a> Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 30, 580-585 (2003).</li>
<li>Gottdiener, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((American+Society+of+Echocardiography+recommendations+for+use+of+echocardiography+in+clinical+trials%5BTitle%5D)+AND+%22JASE%22%5BJournal%5D)">American Society of Echocardiography recommendations for use of echocardiography in clinical trials.</a> JASE. 17, 1086-1119 (2004).</li>
<li>Kovács, S. J. Jr, Barzilai, B., Pérez, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+diastolic+function+with+Doppler+echocardiography%3A+the+PDF+formalism%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of diastolic function with Doppler echocardiography: the PDF formalism.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 252, H178-H187 (1987).</li>
<li>Hall, A. F., Aronovitz, J. A., Nudelman, S. P., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+method+for+characterization+of+diastolic+transmitral+Doppler+velocity+contours%3A+Late+atrial+filling%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Automated method for characterization of diastolic transmitral Doppler velocity contours: Late atrial filling.</a> Ultrasound Med. Biol. 20, 859-869 (1994).</li>
<li>Hall, A. F., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+method+for+characterization+of+diastolic+transmitral+Doppler+velocity+contours%3A+Early+rapid+filling%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Automated method for characterization of diastolic transmitral Doppler velocity contours: Early rapid filling.</a> Ultrasound Med. Biol. 20, 107-116 (1994).</li>
<li>Riordan, M. M., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitation+of+Mitral+Annular+Oscillations+and+Longitudinal+%27Ringing%27+of+the+Left+Ventricle%3A+A+New+Window+into+Longitudinal+Diastolic+Function%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Quantitation of Mitral Annular Oscillations and Longitudinal 'Ringing' of the Left Ventricle: A New Window into Longitudinal Diastolic Function.</a> J. Appl. Physiol. 100, 112-119 (2006).</li>
<li>Kovács, S. J., Meisner, J. S., Yellin, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+diastole%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiol.+Clin%22%5BJournal%5D)">Modeling of diastole.</a> Cardiol. Clin. 18, 459-487 (2000).</li>
<li>Riordan, M. M., Chung, C. S., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diabetes+and+Diastolic+Function%3A+Stiffness+and+Relaxation+from+Transmitral+Flow%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Diabetes and Diastolic Function: Stiffness and Relaxation from Transmitral Flow.</a> Ultrasound Med. Biol. 31, 1589-1596 (2005).</li>
<li>Bauman, L., Chung, C. S., Karamanoglu, M., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+peak+atrioventricular+pressure+gradient+to+transmitral+flow+relation%3A+kinematic+model+prediction+with+in+vivo+validation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Echocardiogr%22%5BJournal%5D)">The peak atrioventricular pressure gradient to transmitral flow relation: kinematic model prediction with in vivo validation.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 17 (8), 839-844 (2004).</li>
<li>Kovács, S. J. Jr, Rosado, J., Manson-McGuire, A. L., Hall, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+Transmitral+Doppler+E-waves+Differentiate+Hypertensive+Hearts+From+Normal%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Can Transmitral Doppler E-waves Differentiate Hypertensive Hearts From Normal?</a> Hypertension. 30, 788-795 (1997).</li>
<li>Riordan, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effects+of+Caloric+Restriction-+and+Exercise-Induced+Weight+Loss+on+Left+Ventricular+Diastolic+Function%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The Effects of Caloric Restriction- and Exercise-Induced Weight Loss on Left Ventricular Diastolic Function.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 294, H1174-H1182 (2008).</li>
<li>Meyer, T. E., Kovács, S. J., Ehsani, A. A., Klein, S., Holloszy, J. O., Fontana, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Caloric+Restriction+Slows+Cardiac+Aging+in+Humans%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Long-term Caloric Restriction Slows Cardiac Aging in Humans.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 47, 398-402 (2006).</li>
<li>Riordan, M. M., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absence+of+diastolic+mitral+annular+oscillations+is+a+marker+for+relaxation-+related+diastolic+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Absence of diastolic mitral annular oscillations is a marker for relaxation- related diastolic dysfunction.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 292, H2952-H2958 (2007).</li>
<li>Mossahebi, S., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematic+Modeling-based+Left+Ventricular+Diastatic+%28Passive%29+Chamber+Stiffness+Determination+with+In-Vivo+Validation%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+BME%22%5BJournal%5D)">Kinematic Modeling-based Left Ventricular Diastatic (Passive) Chamber Stiffness Determination with In-Vivo Validation.</a> Annals BME. 40 (5), 987-995 (2012).</li>
<li>Zhang, W., Chung, C. S., Riordan, M. M., Wu, Y., Shmuylovich, L., Kovács, S. J. The Kinematic Filling Efficiency Index of the Left Ventricle: Contrasting Normal vs. Diabetic Physiology. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhang%2C+W+%22Ultrasound+Med.+Biol%22">Ultrasound Med. Biol</a>. 33, 842-850 (2007).</li>
<li>Zhang, W., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Age+Dependence+of+Left+Ventricular+Filling+Efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">The Age Dependence of Left Ventricular Filling Efficiency.</a> Ultrasound Med. Biol. 35, 1076-1085 (2009).</li>
<li>Courtois, M., Kovács, S. J., Ludbrook, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transmitral+pressure-flow+velocity+relation.+Importance+of+regional+pressure+gradients+in+the+left+ventricle+during+diastole%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Transmitral pressure-flow velocity relation. Importance of regional pressure gradients in the left ventricle during diastole.</a> Circulation. 78, 661-671 (1988).</li>
<li>Zhang, W., Shmuylovich, L., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+E-wave+delayed+relaxation+pattern+to+LV+pressure+contour+relation%3A+model-based+prediction+with+in+vivo+validation%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">The E-wave delayed relaxation pattern to LV pressure contour relation: model-based prediction with in vivo validation.</a> Ultrasound Med. Biol. 36 (3), 497-511 (2010).</li>
<li>Shmuylovich, L., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+load-independent+index+of+diastolic+filling%3A+model-based+derivation+with+in-vivo+validation+in+control+and+diastolic+dysfunction+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">A load-independent index of diastolic filling: model-based derivation with in-vivo validation in control and diastolic dysfunction subjects.</a> J. Appl. Physiol. 101, 92-101 (2006).</li>
<li>Kreyszig, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKreyszig%2C+E+%22Advanced+Engineering+Mathematics%22">Advanced Engineering Mathematics</a>. , 10th, John Wiley and Sons. Hoboken NJ. (2011).</li>
<li>Press, W. H., Teukolsky, S. A., Vetterling, W. T., Flannery, B. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPress%2C+WH+%22Numerical+recipes+3rd+Edition%3A+The+Art+of+Scientific+Computing%22">Numerical recipes 3rd Edition: The Art of Scientific Computing</a>. , Cambridge University Press. New York, NY. (2007).</li>
<li>Claessens, T., et al. The Parametrized Diastolic Filling Formalism: Application in the Asklepios Population. Am. Soc. Mech. Eng. Summer Bioengineering Conference Proceedings. Farmington PA, , (2011).</li>
<li>Chung, C. S., Kovács, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consequences+of+Increasing+Heart+Rate+on+Deceleration+Time%2C+Velocity+Time+Integral%2C+and+E%2FA%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Consequences of Increasing Heart Rate on Deceleration Time, Velocity Time Integral, and E/A.</a> Am. J. Cardiol. 97, 130-136 (2006).</li>
</ol>

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

En accord avec notre objectif méthodologique, les principaux aspects des méthodes qui facilitent l&#39;obtention de résultats précis et significatifs sont mis en évidence. ÉCHOCARDIOGRAPHIE La Société américaine d&#39;échocardiographie (ASE) a des lignes directrices pour la réalisation d&#39;études transthoracique 16. Lors d&#39;un examen écho, il ya une multitude de facteurs qui affectent la qualité de l&#39;image. Les facteurs qui sont hors du contrô...

Travaux pionniers de Katz 1 en 1930 ont révélé que le ventricule gauche chez les mammifères initie remplissage en étant une pompe d&#39;aspiration mécanique, et beaucoup d&#39;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&#39;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&#39;échocardiographie techniques ont finalement donné les cardiologues et les physiologistes outils pratiques pour la caractérisation non invasive de la DF. Sans une théorie causale unification ou paradigme pour la diastole concernant le fonctionnement du cœur quand il se remplit, les chercheurs ont proposé de nombreux indices phénoménologiques sur la base de la corrélation avec des caractéristiques cliniques. Le curviligne, augmente rapidement et la baisse de forme de la transmitral contour de la vitesse d&#39;écoulement de sang au début, remplissage rapide, par exemple, a été approchée par un triangle et diastolique fuindices de nction ont été définies à partir des caractéristiques géométriques (hauteur, largeur, surface, etc.) de ce triangle. Progrès techniques en échocardiographie ont permis un mouvement tissulaire, la souche, et la vitesse de déformation pendant le remplissage doit être mesurée, par exemple, et chaque progrès technique apporté avec elle une nouvelle culture d&#39;indices phénoménologiques à être en corrélation avec les caractéristiques cliniques. Toutefois, les indices restent corrélative et non causales et de nombreux indices sont des mesures différentes de la même physiologie sous-jacente. Il n&#39;est pas surprenant, donc, que les indices cliniques actuellement employées de DF ont spécificité et une sensibilité limitée. Pour surmonter ces limitations le remplissage (PDF) de formalisme paramétrée diastolique, une cinématique de causalité, modèle de paramètres localisés de remplissage du ventricule gauche qui est motivée par et intègre la physiologie pompe aspirante de la diastole a été développé et validé 17. Il modélise la fonction diastolique (qui se manifeste par des formes curvilignesdes contours flux transmitral) en conformité avec les règles de mouvement oscillatoire amortie harmonique. L&#39;équation de mouvement oscillatoire amortie harmonique est basé sur la deuxième loi de Newton et peut être écrit, par unité de masse, comme: <img alt="L&#39;équation 1" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51471/51471eq1.jpg" /> L&#39;équation 1 Cette 2 e équation différentielle afin linéaire a trois paramètres: k - rigidité de la chambre, c - viscoélasticité / relaxation, et x o - initiale déplacement / précharge de l&#39;oscillateur. Le modèle prédit que les différents modèles de remplissage diastolique cliniquement observées sont le résultat d&#39;une variation de la valeur numérique de ces trois paramètres du modèle. Basé sur le formalisme de PDF et la mécanique classique, E-ondes peuvent être classés comme étant déterminé par ou sur-amortie régimes sous-amortis de mouvement. De nombreuses études <sup&gt; 17-21 ont validé que les contours e-ondes cliniquement enregistrées et modèle PDF prédit contours montrent superbe accord et ont élucidé les hémodynamiques / analogues physiologiques des trois paramètres PDF 21. Le procédé d&#39;extraction de paramètres du modèle à partir de données E-onde cliniquement enregistrée est détaillée dans les méthodes ci-dessous. Contrairement indices typiques de DF dans l&#39;utilisation clinique actuelle, trois paramètres du modèle de PDF sont causalité base. Comme indiqué dans les méthodes ci-dessous, les indices supplémentaires de la physiologie diastolique peuvent être obtenues à partir de ces paramètres fondamentaux et de l&#39;application du formalisme de PDF à des aspects de la diastole autres que les flux transmitral. Dans ce travail, les méthodes d&#39;analyse basé PDF de flux transmitral et les relations physiologiques qui peuvent être tirées de l&#39;approche de PDF, les paramètres et les indices dérivés sont décrits. En outre, il est démontré que les paramètres de PDF ou des index qui en découlent peuvent taquinerintervalle propriétés intrinsèques de la chambre des effets externes de charge peuvent fournir des corrélats de paramètres traditionnels invasive définis et peuvent se différencier entre les groupes normaux et pathologiques.

<table><tbody><tr><td>Philips iE33</td><td>Philips (Andover, MA)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LabView 6.0</td><td>National Instruments</td><td></td><td>Version 6.0.2</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks&nbsp ;</td><td></td><td>Version R2010b</td></tr></tbody></table>

quantification de global diastolique fonction de l&#39;analyse basée sur la modélisation cinématique de transmitral débit via le formalisme de remplissage diastolique paramétrée

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

L&#39;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&#39;imagerie non invasives (échographie, IRM, CT) ayant une résolution spatiale et temporelle de fournir une nouvelle fenêtre pour l&#39;évaluation quantitative de la fonction diastolique. L&#39;échocardiographie est la norme convenue pour l&#39;évaluation de la fonction diastolique, mais des indices de l&#39;utilisation clinique courante simplement utiliser les fonctionnalités de chambre dimension (M-mode) ou le mouvement de sang / tissu (Doppler) des formes d&#39;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&#39;aspiration permet la fonction diastolique globale évaluée en fonction de lois du mouvement qui s&#39;appliquent à toutes les chambres. Ce qui différencie un coeur d&#39;un autre sont les paramètres de l&#39;équation du mouvement qui gouremplissage Ems. En conséquence, le développement de l&#39;Remplissage paramétrée diastolique (PDF) formalisme a montré que l&#39;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&#39;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&#39;enregistrement de flux transmitral (Doppler E-ondes) est une pratique courante en cardiologie clinique et, par conséquent, la méthode d&#39;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&#39;un nombre approprié de charge variable E-ondes, les investigator est libre d&#39;utiliser les paramètres ou construire des indices à partir des paramètres (tels que l&#39;énergie stockée moitié kx o 2, la pression maximale AV gradient kx o, charge indice indépendant de la fonction diastolique, etc.) et sélectionnez l&#39;aspect de la physiologie ou la physiopathologie à quantifier.

formes d&#39;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 dysfonctio...

Précis, quantification basée sur la causalité de la fonction diastolique global a été réalisé par l&#39;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.

Quantification de Global diastolique fonction de l&#39;analyse basée sur la modélisation cinématique de transmitral débit via le formalisme de remplissage diastolique paramétrée

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

L'objectif général de cette procédure est d'évaluer la fonction diastolique globale du ventricule gauche chez un patient à l'aide du formalisme paramétré du remplissage diastolique, ou PDF. Cela s'accomplit tout d'abord en recueillant des données sur la fonction diastolique à partir d'une étude échocardiographique complète de la fonction cardiaque, puis en transférant ces données sur un ordinateur pour analyse. La deuxième étape consiste à travailler avec les images du flux mitral transvalvulaire et à se concentrer sur un seul battement cardiaque.Un programme personnalisé extrait les paramètres conventionnels de la fonction diastolique pour les ondes e et a et prétraite l'image pour l'étape suivante de l'analyse. Ensuite, l'image prétraitée du flux mitral transmis est chargée dans un programme d'ajustement semi-automatisé. Un segment de l'EWA est sélectionné pour l'ajustement, et un modèle paramétrique préliminaire de remplissage diastolique est produit et superposé à l'image.La dernière étape consiste à affiner l'ajustement si nécessaire, puis à faire générer par le programme le modèle final de remplissage diastolique paramétré selon les paramètres pour l'ewa d'entrée. En fin de c

quantification-global-diastolic-function-kinematic-modeling-based

Research

Recherche

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingénierie

Haute fréquence Doppler est une nouvelle technologie permettant d'évaluer la fonction myocardique régionale. Ce travail présente la première preuve démontrant l'applicabilité de cette plate-forme d'imagerie polyvalent pour la mesure répétée de la déformation du myocarde, régurgitation dp / dt, et mitrale dans les lésions d'ischémie-reperfusion (IR) coeur murin.

Haute-fréquence de haute résolution échocardiographie: première preuve de non-invasive mesure répétée de la souche du myocarde, la contractilité, et la régurgitation mitrale au coeur d&#39;ischémie-reperfusion murin

Ce protocole fournit une description détaillée de l’approche échocardiographique pour le phénotypage complet du cœur et de la fonction valvulaire cardiaque chez la souris.

Approches et protocoles échocardiographiques pour Comprehensive Caractérisation phénotypique de la maladie valvulaire chez les souris

Les auteurs décrivent un protocole permettant de mesurer les temps de formation de vortex, un indice d’efficacité de remplissage du ventricule gauche, à l’aide de techniques d’échocardiographie transœsophagienne standard chez les patients subissant une chirurgie cardiaque. Nous appliquons cette technique pour analyser les temps de formation de vortex dans plusieurs groupes de patients atteints de différentes pathologies cardiaques.

Non invasive détermination du temps de Formation de Vortex utilisant l’échocardiographie transoesophagienne au cours de la chirurgie cardiaque

Un protocole non-invasif pour l'évaluation transthoracique d'échocardiographie de l'anatomie cardiaque et de la fonction pour des rats adultes est présenté dans l'étude courante. Les valves cardiaques, les quatre chambres cardiaques et l'aorte ascendante, l'arc aortique et l'aorte descendante sont étudiées en détail.

Évaluation échocardiographique de l'anatomie cardiaque et de la fonction chez les rats adultes

Ce travail présente deux modèles informatiques d’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée basée sur une approche de paramètres regroupés et une analyse par éléments finis. Ces modèles sont utilisés pour évaluer les changements de l’hémodynamique du ventricule gauche et de la vascularisation connexe induite par la surcharge de pression et la conformité ventriculaire diminuée.

Modélisation par paramètres regroupés et par éléments finis de l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée

Cette étude décrit un protocole complet d’imagerie par résonance magnétique cardiovasculaire (CMR) pour quantifier les paramètres fonctionnels ventriculaires gauches du cœur de la souris. Le protocole décrit l’acquisition, le post-traitement et l’analyse des images CMR ainsi que l’évaluation de différents paramètres fonctionnels cardiaques.

Quantification de la fonction ventriculaire gauche du cœur de souris, de la tension myocardique et des forces hémodynamiques par imagerie par résonance magnétique cardiovasculaire

La régurgitation aortique est une maladie cardiaque valvulaire aortique. Ce manuscrit démontre comment l’imagerie par résonance magnétique à flux quadridimensionnel peut évaluer la régurgitation aortique à l’aide de valves cardiaques in vitro imitant la régurgitation aortique.

In vitro Évaluation de la régurgitation aortique à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique à flux quadridimensionnel

Ce protocole démontre le flux de travail de la plate-forme SILICOFCM pour générer automatiquement un modèle paramétrique du ventricule gauche à partir d’images échographiques spécifiques au patient en appliquant un modèle électromécanique multi-échelle du cœur. Cette plateforme permet des essais cliniques in silico destinés à réduire les essais cliniques réels et à maximiser les résultats thérapeutiques positifs.

À Silico Essais cliniques sur les maladies cardiovasculaires

Le présent protocole décrit la caractérisation échocardiographique de la morphologie et de la fonction ventriculaires droites dans un modèle d’hypertension artérielle pulmonaire chez le rat.

Évaluation échocardiographique complète de la fonction du ventricule droit dans un modèle d’hypertension artérielle pulmonaire chez le rat

Un protocole d’évaluation de la fonction diastolique à l’aide d’une échographie Doppler dans un modèle préclinique d’hypertension pulmonaire due à une maladie cardiaque gauche est présenté.

Évaluation Doppler par onde pulsée de la dysfonction diastolique dans le modèle ZSF-1 Rat de l’hypertension pulmonaire due à une maladie cardiaque gauche

Découvrez l'évaluation quantitative de la fonction diastolique globale du ventricule gauche par le formalisme PDF. Cette méthode non invasive analyse les ondes E de Doppler échocardiographique pour extraire les paramètres physiologiques de rigidité, relaxation et charge.

Quantification de Global diastolique fonction de lanalyse basée sur la modélisation cinématique de transmitral débit via le formalisme de remplissage diastolique paramétrée (Vidéo) | JoVE Journal

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

Explorer plus de vidéos