パラメータ化拡張期充満フォーマリズムを経由Transmitral流れの運動学的モデルベースの​​解析によるグローバル拡張期機能の定量化

Summary

グローバル拡張機能を正確に、因果関係に基づく定量は、パラメータ化され拡張期経由 transmitralフロー充填（PDF）形式主義の運動学的モデリングベースの分析によって達成された。 PDFファイルは、固有の剛性、リラクゼーション、および負荷パラメータを生成し、機能障害の高感度かつ特異的インデックスを提供しながら、「新しい」の生理を解明。

Abstract

定量的心機能評価は、生理学者や臨床医のための課題である。歴史的に侵襲的な方法が利用できる唯一の​​手段で構成されているが、高い時間および空間分解能を有する非侵襲性の画像診断法（心エコー、MRI、CT）の開発が量的拡張機能評価のための新しいウィンドウを提供します。心エコー検査は、心臓拡張機能評価のための標準に合意されていますが、現在の臨床使用されているインデックスは、単に運動自体の生理的因果決定因子を組み込まずにチャンバー寸法（Mモード）または血液/組織の動き（ドップラー）波形の選択された特徴を利用する。すべて左心室（LV）は、機械的吸引ポンプとして機能することで充填を開始するとの認識は、グローバル拡張機能は、すべてのチャンバに適用される運動の法則に基づいて評価することができます。何から別の心を区別することはGOV運動方程式のパラメータであるERNS充填。したがって、パラメータ化拡張期充填の開発は（PDF）形式主義は、臨床的に観察された初期のtransmitral流れの全体の範囲は（ドップラーE波）のパターンは減衰振動運動の法則によって非常によく適合していることが示されている。これは、生理学的類似体チャンバ剛性（k）は 、粘弾性/弛緩（c）及び負荷（ のx三つ（数値的に）ユニークな集中パラメータを与える因果機構（反跳が開始吸引）に従って個別E-波の解析を可能にする_○）。 transmitral流れ（ドップラーE波）の記録は、臨床心臓病学における標準的な慣行であり、それゆえ、心エコー記録方法は簡単にしか見直される。私たちの焦点は、日常的に記録されたE-波データからPDFパラメータの決定である。強調表示された結果が示すように、PDFパラメータは、E波、invesに変化する負荷の適当な数から得られた後tigator、パラメータを使用するか、またはパラメータからインデックスを構築して自由である（そのような蓄積されたエネルギーとして1月2日KX _O ^2、最大のAV圧力勾配KX o _を 、拡張機能の負荷に依存しないインデックスなど ）と生理学や病態生理学のアスペクトを選択定量化される。

Introduction

1930年カッツ¹による先駆的な研究は、哺乳動物の左心室が、その後拡張期の働きを解明することに専念してきているので、機械的吸引ポンプであることによって充填を開始し、多くの努力ことを明らかにした。長年にわたり、侵襲的な方法は、拡張機能^（DF）2-16の臨床や研究評価のために利用可能な唯一の選択肢だった。 1970年代には、しかし、心エコー検査における技術の進歩と発展は、最終的には心臓病専門医や生理学者のDFの非侵襲的特性評価のための実用的なツールを与えた。

それがいっぱいになると、心臓がどのように機能するかについては、拡張期のための統一因果理論やパラダイムがなければ、研究者は臨床的特徴との相関に基づいて、多数のphenomenologicインデックスを提案した。曲線の早期の間経僧帽弁血流速度輪郭の急速に立ち上がりと立ち下がりの形状は、急速な充填は、例えば、三角形および拡張期fuのように近似したnctionインデックスは、（高さ、幅、面積など ）の幾何学的特徴から定義された三角形た。心エコー検査における技術的進歩は、例えば、測定されるべき充填中に組織の動き、歪み、及び歪み速度を可能にした、そしてそれを現象論的インデックスの新しい作物をもたらしたそれぞれの技術的進歩は、臨床的特徴と相関する。しかし、インデックスは因果相関せずに残り、多くのインデックスが同じ基礎生理学の異なる尺度である。これはDFの現在採用臨床インデック....

Protocol

心エコー検査画像を取得し、PDFパラメータを取得するためにそれらを分析するための手順は、以下に詳述する。心臓カテーテルは、以下の対象選択部に記載されていますが、記載された方法論は、心エコーの部分に適用されます。カテーテル挿入部分の記述は、モデルベースの予測の独立した検証のために含まれたPDF形式主義を経由して E波の分析とは関係ありませんした。データ収集の前に、すべての被験者が提供するワシントン大学医学部での治験審査委員会（ヒューマン研究保護庁）に応じて、研究への参加のためのインフォームドコンセントに署名した。

注：このセクションで説明する（それらを使用する方法についてのチュートリアルと一緒に）すべてのソフトウェアプログラムはからダウンロードすることができますhttp://cbl1.wustl.edu/SoftwareAgreement.htm

1件名の選択

注：心血管生物物理学研究室のデータベース内のすべての被験者は、同時エコー検査および心臓カテーテル検査を行い、診断心臓カテーテルのための彼らの医師が呼ばれていましたがありました。データベース選択基準....

Results

充填パターンは4つの異なるタイプのドップラー波形代表上記で詳述した方法を用いて、（通常の、pseudonormal、遅延弛緩、収縮制限的）は、図2に示されている。 図2Aは、それ自体でpseudonormalと区別できない、正常パターンを示しているパターン。 図2Bは 、遅延緩和を示し、 図2Cは、重度の拡張機能障害に関連した狭窄制限的パターンを示している。明確にするために、PDFのモデル予測適合は画像にオーバーレイされます。従来のエコーパラメータ（E _ピーク 、 _ピーク 、AT E波、およびE波DT）とPDFのパラメータ_{（K、C、X、O）は} 、各画像の下に記載されています。数字が示すように、PDFファイル形式主義は、フィット（予測）は非常によく、これらの充填パターンは3つのすべて。 PDFパラメータは、チャンバーの性質に関する情報を提供する。デレイアウトさ緩和パターン（ 図2B）は、典.......

Discussion

私たちの方法論の焦点に沿って、正確で意味のある結果を得ることを容易にする方法の重要な側面が強調表示されます。

心エコー

心エコーのアメリカの社会（ASE）は経胸壁の研究¹⁶の実施のためのガイドラインを持っています。エコー検査中に、画質に影響を与える多数の要因がある。音波検査者の制御を超えている要因には、使用されている撮像装置の技術力、心拍数、患者体形、場所には個人差、解剖学的構造の向き、「エコー·ウィンドウ」の品質は、の特性に言及与えられた被験者の組織における超音波の送信。音波検査者によって直接制御され要因には、変換器の選択を含むマシンの設定が含まれる。 PDF分析の忠実度は、エコー画像クアルに依存するのでITYは、注意は、可能な限り最高の画像を得る画像取得プロセス中に取得されるべきである。

PDF分析のための最適なE波画像品質のために、ディスプレイに対するE波の大きさを最大化し、100mm /秒に掃引速度を設定することが望ましい。高掃引速度と最大速.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Philips iE33	Philips (マサチューセッツ州アンドーバー)
LabView 6.0	National Instruments		Version 6.0.2
MATLAB	MathWorks		バージョンR2010b