נחישותם לא פולשנית של מערבולת זמן היווצרות באמצעות הושט אקוקרדיוגרפיה במהלך ניתוח לב
28 בנובמבר 2018
אנו מתארים את פרוטוקול כדי למדוד זמן היווצרות מערבולת, אינדקס של החדר השמאלי מילוי יעילות, תוך שימוש בטכניקות אקוקרדיוגרפיה הושט רגיל אצל חולים שעברו ניתוח לב. אנו מיישמים בטכניקה זו כדי לנתח מערבולת זמן היווצרות במספר קבוצות של חולים עם לב פתולוגיות שונות.
שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח על יעילות מילוי חדר שמאל במהלך ניתוח לב. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא כי זמן היווצרות המערבולת ניתן לחשב במהלך ניתוח לב באמצעות טכניקות אקו-קרדיוגרפיה טרנסו-ושט קונבנציונליות. כדי לבצע בדיקת אקוקרדיוגרפיה טרנסו-ושט מקיפה או TEE, הכנס בעדינות את הגשוש לוושט של המטופל על ידי הרמת הלסת של המטופל.
אין לאלץ את הגשוש או לגרום לפציעה. זהה את מילוי החדר השמאלי המוקדם ואת צורות הגל של זרימת הדם של סטיסול פרוזדוריות של מהירות זרימת הדם המשדרת ולמדוד את מהירות השיא המקבילה שלהם ואת אינטגרל זמן המהירות באמצעות חבילת התוכנה המשולבת של ציוד אקו לב. למדוד את הקוטר המרבי של דרכי הזרימה החדר השמאלי מיד מתחת שסתום אבי העורקים באמצע הוושט שסתום אבי העורקים ארוך ציר תצוגת TEE במהלך אמצע systole ולחשב את האזור של דרכי הזרימה החדר השמאלי.
השג תצוגת TEE עמוקה של ציר ארוך רוחבי והצב גל דופק נפח דגימה דופלר בדרכי הזרימה השמאלית הדיסטלית כדי לתעד מעטפת מהירות זרימת דם באותה רמה שבה הקוטר נמדד. כדי להשיג את אינטגרל זמן המהירות, השתמש בחבילת התוכנה TEE כדי לשלב את האזור של צורת הגל. הכפל את אינטגרל זמן המהירות שנוצר של זרימת החדר השמאלית של צורת גל זרימת הדם על ידי האזור של דרכי הזרימה כדי להשיג את נפח השבץ.
להקליט את קטעי וידאו של אמצע הוושט דו קומיסל ואת ציר ארוך החדר השמאלי מטוסי דימות TEE, דואג לכלול מספר מחזורי לב בכל הקלטה. לאחר מכן לבדוק באופן ידני את התמונות בהילוך איטי של קטעי וידאו לאחר אקו קרדיוגרפיה T-wave כדי לבחור את הפתיחה המרבית של עלוני שסתום מיטרלי ולהשתמש בפונקציה caliper בציוד echocardiography כדי למדוד את המרחק בין העלונים המיטרליים. כדי לחשב את שבר מילוי פרוזדור, גל דופק דופלר לדגום נפח יכול להיות ממוקם בקצות העלונים המיטרליים בתצוגת ארבעה תאים הוושט באמצע כדי להשיג את פרופיל מהירות זרימת הדם המשדרת.
ניתן למדוד את קוטר דרכי הזרימה השמאלית בתצוגת הציר הארוך של החדר השמאלי באמצע הוושט, בעוד שזרימת הדם דרך דרכי הזרימה יכולה להיקבע במישור הדמיית הציר הקצר העמוק. קוטר שסתום המיטרלי הממוצע מחושב כממוצע של קטר הציר הראשי והקטין הנמדד באמצע הוושט הדו-קומיסולי ובמישורי הציר הארוך השמאלי בהתאמה. חשיפה מעקף cardiopulmonary מפחית את זמן היווצרות המערבולת בחולים שעברו ניתוח עורקים כליליים עם זמן היווצרות המערבולת מתאושש לערכים בסיסיים בתוך 60 דקות לאחר מעקף.
התרומה פרוזדורית גדולה יותר מילוי החדר השמאלי אחראי בעיקר לירידה בזמן היווצרות המערבולת כמו נפח השבץ וקוטר שסתום מיטרלי להישאר ללא שינוי. ירידה בזמן היווצרות המערבולת מתרחשת גם בחולים עם התעצמות חמורה של שסתום אבי העורקים והיפרטרופיה עומס יתר של לחץ החדר השמאלי לעומת אלה עם עובי קיר החדר השמאלי הרגיל. אי ספיקת יונקים מתונה פוסלת את השימוש בזמן היווצרות מערבולת בנוכחות התעצמות עורקים.
כמו כן, זמן היווצרות המערבולת נמוך יותר בתמנונים בהשוואה לחולים צעירים יותר בד בבד עם דפוס הרפיה לקוי של תפקוד דיאסטלי החדר השמאלי. מדידה לא פולשנית של זמן היווצרות מערבולת באמצעות טכניקות סטנדרטיות דו מימדיות דופלר TEE היא פשוטה ועשויה לאפשר הערכה של ההשפעה של תנאים פתולוגיים והתערבויות כירורגיות על יעילות מילוי חדר שמאל בזמן אמת.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה
מאמר זה מתאר פרוטוקול למדידת זמן היווצרות מערבולת, המצביע על יעילות מילוי החדר השמאלי, באמצעות אקו-קרדיוגרפיה טרנס-ופטית במהלך ניתוח לב. הטכניקה מיושמת לניתוח זמן היווצרות מערבולת בקרב קבוצות מטופלים שונות עם מצבים לבביים שונים.
רכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- קרדיולוגיה
- אקו-קרדיוגרפיה
- ניתוח לב
רקע
- זמן היווצרות מערבולת הוא מדד קריטי ליעילות מילוי החדר השמאלי.
- אקו-קרדיוגרפיה טרנס-ופטית היא טכניקה סטנדרטית המשמשת בהערכות לב.
- הבנת יעילות המילוי יכולה לשפר את תוצאות הניתוח.
- פתולוגיות לב שונות עשויות להשפיע על זמן היווצרות המערבולת.
מטרת המחקר
- לבסס שיטה אמינה למדידת זמן היווצרות מערבולת במהלך ניתוח.
- להעריך את ההשפעה של מצבים לבביים שונים על יעילות המילוי.
- לשפר את ההבנה של הדינמיקה של החדר השמאלי בחולים ניתוחיים.
שיטות ששימשו
- החדרת בדיקת אקו-קרדיוגרפיה טרנס-ופטית לוושט.
- זיהוי גלי צורת זרימת הדם של מילוי מוקדם של החדר השמאלי והתכווצות הפרוזדור.
- מדידת מהירויות שיא ואינטגרלי זמן מהירות באמצעות תוכנת אקו-קרדיוגרפיה.
- חישוב שטח תעלת הזרימה של החדר השמאלי במהלך אמצע הסיסטולה.
תוצאות עיקריות
- זמן היווצרות מערבולת ניתן למדוד ביעילות במהלך ניתוח לב.
- נצפו וריאציות בזמן היווצרות המערבולת בין קבוצות מטופלים שונות.
- הטכניקה מספקת תובנות חשובות על יעילות מילוי החדר השמאלי.
- התוצאות עשויות להשפיע על אסטרטגיות ניתוחיות וניהול חולים.
מסקנות
- הפרוטוקול מציע גישה מעשית להערכת תפקוד הלב במהלך הניתוח.
- הבנת זמן היווצרות המערבולת יכולה לשפר את תוצאות הניתוח.
- מחקרים נוספים עשויים לחקור את ההשלכות של ממצאים אלו בפועל הקלינית.
שאלות נפוצות
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.
