Non invasive détermination du temps de Formation de Vortex utilisant l’échocardiographie transoesophagienne au cours de la chirurgie cardiaque
28 novembre 2018
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.
Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés au sujet de l’efficacité gauche de remplissage ventriculaire pendant la chirurgie cardiaque. Le principal avantage de cette technique est que le temps de formation du vortex peut être calculé pendant la chirurgie cardiaque à l’aide de techniques conventionnelles d’échocardiographie transesophagienne. Pour effectuer un examen complet d’échocardiographie transesophagale ou TEE, insérez doucement la sonde dans l’oesophage du patient en soulevant la mâchoire du patient.
La sonde ne doit pas être forcée ou des blessures peuvent se produire. Identifier le remplissage précoce du ventricule gauche et les formes d’onde du flux sanguin systole auriculaire de la vitesse transmitral du flux sanguin et mesurer leurs vitesses maximales correspondantes et leurs intégrales de temps de vitesse à l’aide du logiciel intégré de l’équipement d’échocardiographie. Mesurez le diamètre maximal du tractus de sortie du ventricule gauche immédiatement en dessous de la valve aortique dans la vue tee à long axe de valve aortique mi-oesophagien pendant le mi-systole et calculez la zone du tractus de sortie du ventricule gauche.
Obtenez une vue tertre de départ transgastrique profonde à long axe et placez un volume d’échantillon doppler d’onde d’impulsion dans le tractus distal gauche de sortie de ventricule pour enregistrer une enveloppe de vitesse de flux sanguin au même niveau où le diamètre a été mesuré. Pour obtenir le temps de vitesse intégral, utilisez le logiciel TEE pour intégrer la zone de la forme d’onde. Multipliez le temps de vitesse qui en résulte intégralement du ventricule gauche sortie du flux sanguin forme d’onde de vitesse par la zone de la région sortante pour obtenir le volume de course.
Enregistrez les clips vidéo des plans d’imagerie TEE à deux commissaires mi-oesophagiques et du ventricule gauche à long axe, en prenant soin d’inclure plusieurs cycles cardiaques dans chaque enregistrement. Inspectez ensuite manuellement les images au ralenti des clips vidéo après l’onde T échocardiographie pour sélectionner l’ouverture maximale des folioles à valve mitrale et utiliser la fonction d’étrier dans l’équipement d’échocardiographie pour mesurer la distance entre les folioles mitrales. Pour calculer la fraction de remplissage auriculaire, un volume d’échantillon doppler d’onde d’impulsion peut être placé aux extrémités des folioles mitrales dans la vue mi-oesophagale de quatre chambre pour obtenir le profil transmetral de vitesse de flux sanguin.
Le diamètre gauche du tractus de sortie du ventricule peut être mesuré dans la vue de l’axe long du ventricule gauche mi-oesophagiens, tandis que le flux sanguin à travers le tractus sortant peut être déterminé dans le plan d’imagerie transgastrique profond de l’axe court. Le diamètre moyen de la valve mitrale est calculé comme la moyenne des diamètres majeurs et mineurs de l’axe mesurés dans les plans bi-commissariatsuraux et gauches à axe long, respectivement. L’exposition au pontage cardiopulmonaire réduit le temps de formation de vortex chez les patients subissant la chirurgie coronaire avec le temps de formation de vortex récupérant aux valeurs de ligne de base dans les 60 minutes après déviation.
La plus grande contribution auriculaire au remplissage gauche de ventricule est principalement responsable du déclin du temps de formation de vortex pendant que le volume de course et le diamètre mitral de valve restent inchangés. Une diminution du temps de formation de vortex se produit également dans les patients présentant la sténose aortique grave de valve et l’hypertrophie gauche de surcharge de pression de ventricule comparée à ceux avec l’épaisseur gauche normale de mur de ventricule. L’insuffisance aortique modérée invalide l’utilisation du temps de formation de vortex en présence de sténose aortique.
En outre, le temps de formation de vortex est plus bas dans les octogénaires comparés aux patients plus jeunes coïncident avec un modèle altéré de relaxation du dysfonctionnement diastolique gauche de ventricule. La mesure non invasive du temps de formation du vortex à l’aide des techniques standard bidimensionnelles et Doppler TEE est simple et peut permettre d’évaluer l’impact des conditions pathologiques et des interventions chirurgicales sur l’efficacité du remplissage ventriculaire gauche en temps réel.
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Aperçu
Cet article décrit un protocole pour mesurer le temps de formation du vortex, qui indique l'efficacité du remplissage ventriculaire gauche, en utilisant l'échocardiographie transœsophagienne pendant la chirurgie cardiaque. La technique est appliquée pour analyser le temps de formation du vortex chez divers groupes de patients présentant différentes conditions cardiaques.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Cardiologie
- Échocardiographie
- Chirurgie cardiaque
Contexte
- Le temps de formation du vortex est une mesure critique de l'efficacité du remplissage ventriculaire gauche.
- L'échocardiographie transœsophagienne est une technique standard utilisée dans les évaluations cardiaques.
- Comprendre l'efficacité du remplissage peut améliorer les résultats chirurgicaux.
- Différentes pathologies cardiaques peuvent influencer le temps de formation du vortex.
Objectif de l'étude
- Établir une méthode fiable pour mesurer le temps de formation du vortex pendant la chirurgie.
- Évaluer l'impact de diverses conditions cardiaques sur l'efficacité du remplissage.
- Améliorer la compréhension de la dynamique ventriculaire gauche chez les patients chirurgicaux.
Méthodes utilisées
- Insertion d'une sonde d'échocardiographie transœsophagienne dans l'œsophage.
- Identification des ondes de flux sanguin du remplissage précoce du ventricule gauche et de la systole auriculaire.
- Mesure des vitesses de pointe et des intégrales de temps de vitesse à l'aide d'un logiciel d'échocardiographie.
- Calcul de l'aire du tractus de sortie du ventricule gauche pendant la mid-systole.
Résultats principaux
- Le temps de formation du vortex peut être mesuré efficacement pendant la chirurgie cardiaque.
- Des variations du temps de formation du vortex ont été observées chez différents groupes de patients.
- La technique fournit des informations précieuses sur l'efficacité du remplissage ventriculaire gauche.
- Les résultats peuvent influencer les stratégies chirurgicales et la gestion des patients.
Conclusions
- Le protocole offre une approche pratique pour évaluer la fonction cardiaque en intraopératoire.
- Comprendre le temps de formation du vortex peut améliorer les résultats chirurgicaux.
- Des études supplémentaires peuvent explorer les implications de ces résultats dans la pratique clinique.
Questions fréquemment posées
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.
