Name: 左心室心筋変形の定量的評価のための経胸壁スペックル追跡心エコー検査 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 5 s
Description: 学ぼう、経胸壁スペックル追跡心エコー検査による左心室心筋変形の定量的評価法。従来の心エコーより感度が高く、健常者の微小な心筋変化を検出できます。

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著者は、ビデオでボランティアとして参加してくれた心エコー検査の被験者に感謝し、また、資金を提供してくれたヴィッテン/ヘルデッケ大学とHELIOS Research Center（HRC-ID 000416 Kai O. Henselに割り当てたりします。

プロトコルのコンテンツは、倫理的にウィッテン/ヘルデッケ大学倫理委員会によって承認されています。 1.技術要件<ol><li>十分なセクター・アレイ組織ハーモニックイメージングトランスデューサーを搭載したスペックルトラッキング技術を搭載した心エコー検査装置を利用しています。 </li><li>画像収集、記録との間に電気機械活動に心エコー動画像を同期させるために、心エコー検査デバイスに直接、標準的な3-リードEKGを接続します。これは、その後の後処理の分析の際にタイミング目的のために必須です。 EKGに研究対象を接続し、EKG信号の検出を開始するために超音波画像をフリーズ解除。 </li><li>レコードデジタル以下に詳細に説明されるようにループ（2.1-2.5ステップ）と、外部ディスク上にDICOM形式の動画などのデータを格納します。続いて、オフラインのワークステーションにファイルを転送します。 </li><li>概説したように実行する後処理は、適切なソフトウェアを用いて分析し以下に詳細に（3.1から3.13ステップ）。 </li></ol>心エコーデジタルループの2録音<ol><li> （頭の上に伸ばし、左腕と左サイドに横たわる患者）左側臥位で患者を調べます。 注：プロトコルのこの部分が存在することが、患者/調査対象を必要とします。 </li><li>このような自転車エルゴメータなどのストレスエコー検査様式とSTEを組み合わせるときあるいは、患者は45度直立位置にあることを確認してください。この場合、以前に11を説明したように、標準的な自転車エルゴメータ運動負荷試験法の装置を利用し、標準的なストレス心エコー検査・テストを実行します。心エコー画像の記録時に、肺組織を妨害することによってアーチファクトを最小にするために左側臥身体位置を達成するためのエルゴメータを傾けます。 </li><li>心筋の変形の正確な評価を保証するために、画像の品質を最適化するために特別な注意を払ってください。これを行うには、6との間のフレームレートを調整します「フレームレートを調整」オプションを使用して、毎秒0と80フレーム。さらに、心臓サイクル全体を通して分析されなければならない心筋の構造のすべての側面を含めるように注意を払います。 </li><li>心血管イメージングと心エコー検査12のアメリカの社会の欧州連合によって記載されているように、標準的な心尖部の長軸と胸骨傍短軸面に断面2次元のグレースケールのBモード画像を得ます。レコード複数の連続心臓サイクル（実際には一方のみが必要であり、少なくとも三つの心周期の記録が続く後処理中最高の画質のいずれかを選択できるようにするために推奨される）は、次の面のそれぞれには： <ol><li>以前に12を説明したように、長手方向εとSRの評価のために、標準の頂端4-、3-、および2室ビューをキャプチャします。これを行うには、頂端インパルス（通常はBに近い中心部の頂点に変換器を配置etween 3 番目と5 番目の肋間空間と半ば鎖骨と前方腋窩線との間）。右肩の方に向け、目に見えるようになる関心のあるすべての解剖学的構造までトランスデューサを角張ります。 </li><li>胸骨傍短軸のレコード画像は他で詳細12で説明したように、乳頭筋と頂点が円周εとSRと同様に、半径εとSRを検出するために、僧帽弁のレベルで表示します。あなたはLVの断面垂直なビューを取得するまで、これを行うには、第2または第3肋間と角張るで左胸骨傍の境界にプローブを配置します。 </li></ol></li><li> （ステップ2.2参照）、このような自転車エルゴメータ運動負荷試験法または一連の測定を必要とする任意の他の機能試験法として心臓負荷試験でSTEを組み合わせる場合、各所望の時点で、ステップ2.4を繰り返します。 </li></ol> 3.後処理解析注意：プロトコルのこの部分は、記録された心エコー画像の評価と解釈を含んでいます。それが存在する患者を必要とせず、手順の前の部分に続く任意の時点で行うことができます。 <ol><li>定量的な心エコー検査解析ソフトウェアを利用して、「ファイル」と「開く」をクリックし、目的の心エコー研究データを選びました。患者/スタディを選択し、分析しなければならない心エコー平面を選択します。 </li><li>選択した画像の右下隅に「Q&#39;-アイコンをクリックします。次に、左側の「aCMQ」ボタンを押してください。 </li><li>画面の下部にある緑色の「QRS」スキップキーを使用して、最高の画質の心臓周期を選択しました。ループを再生し、一時停止するには、キーボードのスペースバーを使用します。 </li><li>画面の左側に心エコー図を確認することにより、分析される関心領域（ROI）を選択します。次に、ソフトウェアは自動的にTIを検出してい拡張末期の明とROIを示唆しています。 注：最初のスペックルトラッキング解析は、その後、ソフトウェアによって計算されています。セグメント別およびグローバルε曲線は、画面の下部に表示されます。 </li><li>分節とグローバルSRを視覚化するグラフの下「ひずみ速度」をクリックしてください。 </li><li>視覚的にソフトウェアによって提案されたトラッキング品質を検証。 注：これを行うには、批判的に分析しようとする心筋のすべての側面を完全に心周期全体の間、ROIによって覆われているかどうかを制御します。 ROIに非心筋組織を取り巻く含めないでください。 </li><li>必要な場合は、手動でROI全体またはそれの単一の側面を再配置する、あるいは正確な測定を保証するために（3.8から3.9を参照）を完全にROIを再描画します。 注：必要に応じて、心筋の適切な位置及び幅にROIカバレッジを調整するために透明にROIを設定します。 </li><li>頂端4-、3-、および2室ビューで、ソフトウェアを持っています自動的に7セグメントに心筋を分割することが可能ROIを決定します。 <ol><li>基礎infero中隔/基礎から始まるAVバルブとLV壁の対向する二つの挿入ポイント：ケースROIの再定義が必要であるには、左側に「引く」と3つの基準点で心内膜の境界線をタグ付けから始める]をクリックします頂点の中心と仕上げバルブのinfero-横/基底劣る部分。追跡-心内膜の両方のエンドポイントが完全に弁膜組織を除いた同じレベルであることを確認してください。 </li><li>再配置が必要な場合は、ROIの位置と幅を最適化するために、画面の左側にある[編集]をクリックします。カーソルで個別に各セグメントのマージンだけでなく、心内膜および心外膜の境界線を移動します。その全体にROIを移動する際にナビゲーション/オリエンテーションのための頂点の方を向いて直交ラインを利用しています。 </li><li>最後に、押して、スペックル追跡の再分析を開始画面左側の「計算」ボタンをクリックします。 注：ソフトウェアが自動的に心筋の収縮と弛緩を通してその動きの心筋線維組織に対応する心筋の超微細をそらす「音響マーカー」を、検出します。これらの音響マーカーは、完全な心臓サイクルの全期間を通じてトレースされます。必要な計算は、数秒から数分かかる場合があります。 εとSRは、ソフトウェアによって計算され、数値やグラフィック方法で提示されています。 </li></ol></li><li>の中に 胸骨傍のビューは、ソフトウェアが自動的にあらかじめ定義されたROIを示唆しています。 6つのセグメントに心筋を分割し、手動でこのROIを調整します。 注：ROIの幅は、正確に心筋の厚さと一致する必要があります。 3.8.2で説明したように必要な場合には、ROIの位置と幅を最適化します。でROIを移動する場合、ROIの中心にある点は、ナビゲーション/配向のために利用することができますその全体。 <ol><li>次に、画面の左側にある「計算」ボタンを押すことで、スペックルトラッキング再分析を開始します。 </li></ol></li><li>分節とグローバルεとSRカーブや総合的なブルズアイ形式で表示することを選択しました。これを行うには、画面の左下隅にある「設定」ボタンをクリックします。波形および表示オプションの異なるタイプは、このメニューで選択することができます。 </li><li> ROIの手動再配置が適切な全体的なスペックル追跡品質を達成するのに十分でない場合には、3.1からやり直すとROIを再定義するか、前に次のステップに進むに異なる心周期を選択することを検討してください。 </li><li>その後の統計分析のためのデータを保存してエクスポートします。必要であれば、シネは、ループや静止フレームは、イラストとしてエクスポートすることができます。これを行うには、画面の左下隅に「エクスポート」をクリックし、目的の形式とファイルのディレクトリを選択します。 </li></ol>

<ol><li>Leischik, R., Dworrak, B., Hensel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraobserver+and+interobserver+reproducibility+for+radial%2C+circumferential+and+longitudinal+strain+echocardiography%5BTitle%5D)+AND+%22Open+Cardiovasc.+Med.+J%22%5BJournal%5D)">Intraobserver and interobserver reproducibility for radial, circumferential and longitudinal strain echocardiography.</a> Open Cardiovasc. Med. J. 8, 102-109 (2014).</li>
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<li>Sanchez, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+frame+rate+on+two-dimensional+speckle+tracking-derived+measurements+of+myocardial+deformation+in+premature+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Effects of frame rate on two-dimensional speckle tracking-derived measurements of myocardial deformation in premature infants.</a> Echocardiography. 32, 839-847 (2015).</li>
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</ol>

著者らは開示するものは何もない。

代替方法に関する技術の意義 LV収縮機能の心エコー評価のための現在のゴールドスタンダードは、LV駆出率（EF）13です。しかし、EFの決意は密接心筋収縮の半径方向成分に相関しているが、考慮重要な長手方向及び周面を取らない単純なアプローチに基づいています。したがって、EFは、心筋の変形の3次元的な複雑さを単純化しすぎ。その結果、EF測定が微妙な心機能不全のマスクを解除しないだけで、比較的高度な状態14でLVの劣化を検出します。一方、STE由来εとSRは、EFはまだ15正常なままであった無症候性心筋変化を検出することが示されています。 STEはsignificanを提供する研究や裸の重要な臨床的意義のための強力なツールであることが浮上しています心血管患者16の管理におけるトンアドバンス。グローバルLV縦εはSTE由来LVの変形パラメータの中で最も高い臨床的価値を有しており、周方向および半径ε7と比較すると、より良いは、グローバルな心筋機能を...

心血管医学の科学的および臨床シナリオは、より多くのではなく単純なよりも、連続変数とカットオフ値で処理された「yesまたはno &quot;のアルゴリズムです。イメージング技術は、これまで詳細を増やすに心臓機能を評価することができるように進化してきました。スペックル追跡心エコー（STE）は、心筋性能の定量的評価のための新たな診断ツールです。従来の心エコー検査は主観的な読影と、個々の審査官の専門性に強く依存によって制限されているが、STEは、世界と地域の収縮期および拡張期機能1,2を定量化するための再現性と、より客観的な方法として導入されました。 左心室（LV）心筋の変形 - 縦方向および円周方向の短縮だけでなく、拡張期における収縮期およびその逆ラジアル肥厚 - パラメータの歪みを測定する記述することができる（ε）とストラ率の（SR）。 εは、心筋の長さで無次元パーセント変化です。 SRは、ε3の時間導関数です。心筋機能のこれらの重要な指標は、心筋虚血4を識別心臓再同期療法5に対する応答を予測し、従来の心エコーパラメータがまだ6正常のままで無症候性の心筋機能不全を検出することができることが示されています。系統的なメタアナリシスでは、グローバルな長手方向のεは、最も頻繁に使用される定量的なLV収縮機能パラメータは、主要有害心イベントの予測次に、LV駆出率（EF）、現在のゴールドスタンダードのために優れた予後値を有することが示されていますLV収縮機能7の評価。このような短期間の効果などであっても非常に微妙な変化は、無症候性患者における心筋力学上の代謝の変化は、STE 8を利用して検出することができます。 技術的には、STEの使用標準的な心エコー検査・ビューに記録されたグレースケール2Dまたは3D Bモード動画像は、S。いくつかの連続心臓サイクルは、長手方向の変形を測定し、円周方向及び半径方向の変形9用の傍胸骨短軸像にするために、頂端4-、3-および2室ビューに記録されています。また、僧帽弁のレベルでの短軸像を撮影し、乳頭筋と頂点は、LVねじれは、3を評価することができます。その後、デジタル・ループのような画像取得と記憶を、心筋の変形をオフラインのワークステーションまたは超音波装置自体で測定されます。ソフトウェアは、記録されたグレースケール画像でユニークな心筋の画素パターンを検出する、いわゆる「小斑点」と分析心臓サイクル全体を通じて、それらをトレースします。ベクターは、測定された変形パラメータがその後計算されます。このように地域的・世界的な心筋変形が左と右心室のANの両方の収縮期および拡張期に評価することができますDアトリウム10。

<table><tbody><tr><td>フィリップスiE33超音波システム</td><td>フィリップスヘルスケア</td><td></td><td>http://www.umiultrasound.com/ultrasound-machine/philips/ie33</td></tr><tr><td>S5-1ブロードバンドセクターアレイトランスデューサー&nbsp;</td><td>Philips Healthcare</td><td></td><td>5-1 MHz、http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605412081/s5-1</td></tr><tr><td>QLAB Advanced Quantification Software Version 10.5</td><td>Philips Healthcare</td><td></td><td>Q-App: Automated Cardiac Motion Quantification (aCMQ), www.philips.com/QLAB-cardiology</td></tr><tr><td>Xcelera R3.3L1 (Version 3.3.1.1103)&nbsp;</td><td>フィリップスヘルスケア</td><td></td><td>http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC830038/xcelera-r41-cardiology-information-management-system</td></tr></tbody></table>

左心室心筋変形の定量的評価のための経胸壁スペックル追跡心エコー検査

Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation

従来の心エコー検査の値は、個体間の画像の解釈の違いや審査官の専門していますので大きく依存によって制限されます。スペックル追跡心エコー（STE）が定量的に地域及び世界の収縮期および拡張期の心筋の性能を評価するために使用できる有望が、技術的に困難な方法です。 、ラジアル周、縦 - - 心筋の変形の心筋歪みと歪み率は、すべての3次元で測定することができます。標準断面の二次元のBモード画像を記録し、続いて心筋内のスペックルの自動化連続的なフレーム単位の追跡および動き分析によって後処理されます。画像はデジタルループとして記録され、タイミングの目的のために3リードEKGに同期されます。長手方向の変形は、頂端4-、3-、2-室ビューで評価されます。円周方向及び半径方向の変形をparasternaで測定されていますリットル、短軸面。 最適な画像品質及び正確な組織の追跡は、心筋性能パラメータの正確な決意のために最も重要です。健常者における経胸壁STEを利用して、本記事では、基本的な手順および定量的な心エコー、心筋変形解析の潜在的な落とし穴の詳細な概要です。

心筋性能の定量的評価のための原則のパラメータは、εおよびSRです。技術的に、全ての心臓チャンバがSTEを用いて分析することができます。スペックル追跡方法は、主にLVを研究するために使用されているので、この記事の焦点は、LV心筋の力学にあります。一般に、長手方向のε及びSRは、最も一般的に評価さLV変形パラメータです。縦εとSRは、心筋の収縮期短縮（および拡張期延長を）説明します。したがって、収縮期の値が負の数値として注釈1及び図 2は、STE由来のセグメントとグローバルεとSR分析の良い例を表しています。最適な画像品質およびROIの適切な組織のカバレッジは、心筋の変形を確実に評価するために最も重要です。次善の組織追跡は頻繁に真εとSRの値の誤った解釈になります。貧しい組織の例頂端（紫）とミッド横（青）のセグメントに品質を追跡するが、図3に表示されアピカルおよびミッド横εが大きく、健康な患者、この例では過小評価されている- 。正しく評価する...

スペックル追跡心エコー検査は、世界と地域の心筋性能の定量的評価のための新たな画像診断法です。標準ビュー心エコー動画像が記録され、変形パラメータは、その後、心筋のBモード画像内のスペックルの自動化連続的なフレーム単位の追跡および動き分析によって測定されます。

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the ...

このチュートリアルの全体的な目的は、健康なボランティアを対象に経胸壁スペックル追跡心エコー検査をどのように実施するかを説明することです。この手法を用いることで、心筋のセグメントおよびグローバルな変形を定量的に評価できます。本手法の主な利点は、従来の心エコー検査よりも感度が高く、特に微細な変化の検出に適している点にあります。無症状の患者における不顕性機能不全を検出することは、心筋イメージングにおける本手法の増分価値の一例です。この手法は主に左室機能の測定に利用されますが、左心房や右心の心筋パフォーマンスの評価にも適用可能です。一般的に、この手法に不慣れな者は、極めて高い画像品質が要求されるため、習得に苦労する可能性があります。さらに、後処理には最初にある程度の時間を要する場合があります。まず、適切なセクタアレイ組織調和イメージング用トランスデューサを備え、スペックル追跡技術（STE）を搭載した心エコー装置を用意します。被験者を検査室に案内し、標準的な3誘導心電図（EKG）に接続します。次に、心エコーの動画像を電気機械的活動に同期させるため、EKGリードを心エコー装置に直接接続します。超音波画像をアンフリーズして、EKG信号の検出を開始します。患者に左腕を頭上に伸ばして左側臥位で横になってもらいます。画像品質を最適化し、心筋変形の正確な評価を保証するために、「フレームレート調整」オプションを用いてフレームレートを60〜80 fpsに調整します。縦方向のストレインおよびストレインレートを評価するため、トランスデューサを心尖拍動付近の心尖部に配置し、標準的な心尖4腔、3腔、および2腔像をキャプチャします。右肩方向に向けて、目的のすべての解剖学的構造が見えるまでトランスデューサの角度を調整します。次に、プローブを第2または第3肋間にある左前胸壁に当て、左心室の断面が垂直に見えるまで角度を調整します。最後に、僧帽弁、乳頭筋、および心尖部のレベルで胸骨傍短軸像を記録し、円周方向および放射状のストレインならびにストレイン率を検出します。定量心エコー解析ソフトウェアを開き、後処理を開始してください。「ファイル」をクリックして「開く」を選択し、目的の心エコー検査データを選びます。患者を選択し、解析する心エコー断面を選んでください。次に、選択した画像の右下にあるQアイコンをクリックし、左側のaCMQボタンを押します。画面下部の緑色のQRSスキップキーを使用して、画質が最も高い心周期を選択します。キーボードのスペースバーを使用して、ループの再生と一時停止を行います。画面左側の心エコー図のビューを確認し、解析する関心領域（ROI）を選択します。このケースでは、僧帽弁レベルでの傍胸骨短軸像を使用します。次に、ソフトウェアにより拡張末期のタイミングを自動検出し、心筋を6つのセグメントに自動的に分割するROIを提案させます。画面左側のcomputeボタンを押して、スペックルトラッキング解析を開始してください。グラフの下にあるstrain rateをクリックし、セグメントおよびグローバルのstrain rateを可視化します。ソフトウェアによって提示されたトラッキングの品質を視覚的に確認してください。必要に応じて、画面左側のeditをクリックし、ROI全体を手動で再配置してください。カーソルを用いて、各セグメントの境界および心内膜側と心外膜側の境界を個別に移動させます。ROI全体を移動させる際は、ROI中央にあるドットを基準にして方向を確認してください。心尖部4腔像、3腔像、および2腔像では、心筋を7つのセグメントに分割し、ソフトウェアにROIの候補を自動的に決定させます。必要に応じて、画面左側の「編集」をクリックし、ROI全体を手動で再配置してください。各セグメントの境界、ならびに心内膜および心外膜の境界をカーソルで個別に移動します。ROI全体を移動させる際は、心尖部に向かう直交線を指標にして方向を合わせてください。さらに、ROIの再定義が必要な場合は、左側の「draw」をクリックし、まず3つの基準点として、房室弁の対向する2つの接合部と左室壁の内膜境界をタグ付けし始めます。この際、弁の基底部下壁中隔側から開始し、心尖部の中心で終了させてください。画面左下の「preferences」ボタンをクリックして、セグメントおよびグローバルのストレインおよびストレインレートを表示させます。このメニューから、希望する波形と表示オプションを選択してください。トラッキングの品質を確認します。ROIの手動での再配置で十分な全体的なスペックルトラッキング品質が得られない場合は、ROIを再定義するか、別の心周期を選択してデータを再解析してください。最適なスペックルトラッキング品質が得られたら、画面左下の「save」をクリックしてデータを保存・エクスポートし、その後の統計解析に使用します。さらに、画面左下の「export」をクリックして、シネループと静止画をイラストとして書き出し、希望のフォーマットと保存先ディレクトリを選択します。ここでは、STE（スペックルトラッキング心エコー）に基づいた正確な縦方向ストレイン評価が示されています。適切なストレイン解析には、最適な画像品質と、関心領域（ROI）を十分にカバーする組織範囲が不可欠であることに注意してください。対照的に、この例では心尖部および中側壁セグメントにおいて組織トラッキングの精度が低く、その結果、心筋変形の誤認が生じています。さらに、ここでは適切に実施されたラジアルストレイン解析が示されており、収縮期の心筋肥厚を反映しています。一方、無症状の健康な被験者において、前室中隔心筋セグメントの組織トラッキングが不正確であるため、ラジアルストレイン値に誤差が生じています。この手順を行う際は、アーチファクトを最小限に抑え、常に心エコー画像の画質を最適化することが重要です。習熟すれば、適切に実施することで各心エコー断面につき数分以内で完了させることができます。さらに、最新の心エコー装置を用いることで、患者のベッドサイドで即座に測定値を評価することが可能です。この手順に従い、スペックルトラッキングを薬理学的ストレス試験またはエルゴメーター負荷試験と組み合わせることで、そのままでは検出されない可能性のある壁運動異常を明らかにすることができます。

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左心室心筋変形の定量的評価のための経胸壁スペックル追跡心エコー検査

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