심장 수술 중 심장 Transesophageal 초음파를 사용 하 여와 동 형성 시간의 비 침범 성 결정

요약

우리는 심장 수술을 받은 환자에서 표준 transesophageal 심장 초음파 기술을 사용 하 여 소용돌이 형성 시간, 왼쪽된 심 실 충전 효율의 색인을 측정 프로토콜을 설명 합니다. 우리는 다른 심장 병 리과 환자의 여러 그룹에서 소용돌이 형성 시간 분석에이 기술을 적용.

초록

트랜스 mitral 혈 생성 3 차원 회전체 액체의 강화의 효율 왼쪽 심 실 (LV) 작성 하는 소용돌이 링 알려진 연속 선형 jet와 비교. 소용돌이 링 개발은 가장 자주 소용돌이 형성 시간 (VFT), 크기가 없는 매개 변수는 엄밀한 관에서 액체 방출에 따라 정량. 우리의 그룹은 심장 수술 하는 동안 효율성을 채우는 LV에 영향을 주는 요인에 관심을. 이 보고서에서 우리는 표준 2 차원 (2D) 및 도플러를 사용 하는 방법을 설명 transesophageal 심장 초음파 (티) noninvasively 파생 변수 VFT 계산 하는 데 필요한. 우리는 트랜스 mitral 초기 LV 작성 및 심 방 systole 혈액 흐름 속도 파형 중반 식도 4 챔버 티 뷰에서 측정 속도 시간 전체에서 심 방 충전 분수 (β)을 계산 합니다. LV 유출 트랙의 직경의 제품 중반-식도 긴 축 티 뷰에서 측정 및 유출 트랙을 통해 혈액의 흐름의 속도 시간 전체 펄스 파를 사용 하 여 깊은 transgastric 보기에 결정으로 치기 양 (SV) 계산 도플러입니다. 마지막으로, 승 모 판 직경 (D) 주요 하 고 작은 축 길이 직교 중반 식도 bicommissural와 긴 축 이미징 비행기에 각각 측정의 평균으로 결정 됩니다. VFT는 다음 4 × (1-β) × SV로 계산 / (πD³). VFT 다른 심장 이상 가진 환자의 여러 그룹 분석에이 기술을 사용 했습니다. 우리는이 기술 및 그것의 잠재적인 한계의 우리의 응용 프로그램 토론 하 고 또한 우리의 결과 날짜를 검토. VFT 티를 사용 하 여의 비 침범 성 측정은 심장 수술 마 취 환자에서 간단 합니다. 기술은 심장 담당 및 외과 병 적인 조건 및 LV에 외과 개입의 영향 평가를 실시간으로 효율성을 작성 수 있습니다.

서론

유체 역학은 왼쪽된 심 실 (LV) 작성의 중요 한 아직 자주 무시 결정 이다. 3 차원 회전체 액체, 액체 통과 구멍^1,2,3때마다 소용돌이 반지로 알려진이 생성. 이 소용돌이 링 연속 선형 제트⁴와 비교 하는 유체 수송의 효율성을 향상 시킵니다. 초기 LV 작성 동안 승 모 판 통해 혈액의 운동^5,6,,78 를 소용돌이 링 원인과 유체 운동량을 보존 하 여 챔버로의 전파를 용이 하 게 하 고 운동 에너지⁹. 이러한 작업 강화 LV 효율^{4,10,11,,1213}작성. 링 LV apex^14,15,,1617 혈액 흐름 정체의 억제 뿐만 아니라 앞쪽 mitral 전단지^7, 아래 우선적으로 흐름 안내 ¹⁸, 꼭대기 혈전 형성의 위험을 감소 하 고 LV 유출의 작성을 용이 하 게 하는 효과 각각¹⁹, 추적 합니다. ¹⁷심장 초음파, 도플러 벡터 흐름 매핑^6,20,21, 자기 공명 영상⁷, 그리고 입자 이미징 velocimetry^{9,22 대조 ,,2324} 모양 및 정상 및 병 적인 조건 하에서 트랜스 mitral 소용돌이 링의 동작을 보여 주기 위해 사용 되었습니다. 왼쪽된 심 방 LV 압력 기울기, 확장기 mitral 환상 여행, 심장, 그리고 속도 LV 휴식의 범위 동안 달성 최소 LV 압력의 정도 기간, 크기, 흐름, 강도와의 위치의 4 개의 주요 결정 요인 트랜스 mitral 반지^{2,12,25,26,27,,2829}.

소용돌이 링 개발은 가장 자주는 크기가 없는 매개 변수 (와 동 형성 시간; 계량 VFT)는 엄밀한 관³, VFT 시간 평균 유체 속도의 제품 및 오리 피스 직경으로 나눈 방출의 기간으로 정의 됩니다 액체 방출 기반으로 합니다. 소용돌이 링의 최적의 크기 VFT 4 체 외에 제트기를 후행 하기 때문에 고 에너지 한계는 더 큰 크기^3,4달성에서 그것을 방지 이루어집니다. 승 모 판 VFT는 임상 심장 transthoracic 초음파^8,,3031를 사용 하 여 직선 근사 줄 되었습니다. 트랜스 mitral 혈액 흐름 속도 및 승 모 판 직경 (D)의 분석을 바탕으로, 그것은 쉽게 일 수 있다 표시⁸ 그 VFT = 4 × (1-β) × EF × α³, 어디 β = 심 방 충전 분수, EF = LV 방출 분수, 그리고 α = EDV^1/3/D, 어디 EDV = 끝 확장기 볼륨입니다. 방출 분수는 치기 양 (SV)의 비율 및 EDV, VFT을 단순화 하는이 방정식을 수 있도록 4 × (1-β) × SV = / (πD³). VFT 치수 (볼륨/볼륨) 이므로이 인덱스 체중 또는 신체 표면적⁸에 대 한 조정 없이 다양 한 크기의 환자 사이의 직접 비교 가능 3.3과 건강 한 과목⁸, 그리고 결과에 5.5 사이의 최적의 VFT 범위는 유체 역학 모델^3,32에서 얻은 그와 일치 합니다. VFT는 ≤ 2.0 환자의 우울된 LV 수축 기 기능, 또한 이론적인 예측⁸에서 지원 되는 결과 수를 표시 했다. VFT 절감 독립적으로 예측 하지 사망률³⁰심장 마비 가진 환자에 있는 사망률. 높은 LV afterload³³, Alzheimer의 질병³⁴, 비정상적인 심장 확장 기능¹⁹, 그리고 네이티브 승 모 판 족³⁵ 로 교체도 VFT 감소 표시 되었습니다. VFT의 측정 혈액 흐름 정체의 또는 혈전 증 환자에서 급성 심근 경색^36,37식별도 유용할 수 있습니다.

우리의 그룹은 심장 수술^38,39,,4041동안 효율성을 채우는 LV에 영향을 주는 요인에 관심을. 우리가 noninvasively VFT 계산 하는 데 필요한 변수를 파생 표준 2 차원 및 도플러 transesophageal 심장 초음파 (티)를 사용 합니다. 이 보고서에서 우리는 구체적에서이 방법론을 설명 하 고 날짜를 우리의 연구 결과 검토.

프로토콜

클레멘트 제이 Zablocki 노 병 사변 의료 센터의 제도적 검토 보드 프로토콜을 승인 했다. 서 면된 동의 침략 적인 심장 모니터링 및 티는 정기적으로 우리의 기관에 심장 수술을 받은 모든 환자에 사용 하기 때문에 기권 했다. 티 그 반복 메디아 sternotomy 또는 응급 수술 및 심 방 또는 심 실 tachyarrhythmias와 그에 대 한 상대 또는 절대 금기 환자 참여에서 제외 했다.

1입니다. 마 취

1. 수술 전에 의식 진정에 대 한 정 맥 midazolam (1 ~ 3 mg)와 펜타닐 (50 ~ 150 µ g) 각 환자를 제공 합니다.
2. 취 (피하 1 %lidocaine)를 사용 하 여 정 맥 및 요 골 동맥 카 테 터의 삽입에 대 한. pinprick와 취의 품질을 테스트 합니다.
3. 그 환자 받는 보충 산소 비 강 정 (2 ~ 4 L/min)를 사용 하 여 확인 합니다.
4. 중앙 정 맥 또는 폐 동맥 카 테 터를 오른쪽 이나 왼쪽 적절 한 임상 표시를 기반으로 하는 내부 경 정 맥 초음파 지도 통해 무 균 조건 하에서 취 (피하 1 %lidocaine)을 사용 하 여 배치 합니다.
5. 정 맥 펜타닐 (5 mcg/kg), propofol (1 ~ 2 mg/kg), rocuronium (0.1 mg/kg)를 사용 하 여 마 취를 유도. Isoflurane (끝 갯벌 농도 1%의) 공기 산소 혼합물, 펜타닐 (1 ~ 2 µ g/k g/h), 흡입 마 취를 사용 하 여 rocuronium (0.05 mg/kg) 신경 근육 학 모니터링을 사용 하 여 효과를 적정 유지 관리 합니다.
6. 위는 구강-위 튜브를 사용 하 여 흡입.
7. 환자의 hypopharynx에 초음파 젤리를 배치 합니다. 턱을 anteriorly 들어올린 hypopharygeus 근육의 저항을 극복 하기 위해 부드러운 압력으로 식도에 티 조사 사전.

2. Transesophageal 심장 초음파

1. 다음과 같은 미국 사회의 심장 초음파/사회 각 환자에서 심혈 관 사들이 지침⁴² 의 포괄적인 티 검사를 수행 합니다.
2. 펄스 파 도플러 샘플 볼륨 비행기 (그림 1) 이미징 중반 식도 4 챔버 티에 기록 트랜스 mitral 혈액 흐름 속도를 mitral 전단지의 끝 사이 놓습니다.
3. 초기 LV 작성 및 트랜스 mitral 혈액 흐름 속도의 심 방 systole 혈액 흐름 파형을 확인 하 고 그들의 해당 최대 속도 및 속도 시간 전체 측정 (VTI_E 와 VTI_A, 각각)를 사용 하는 심장 초음파 장비 통합된 소프트웨어 패키지 (그림 1).
4. 심 방 충전 분수 (β) 총 LV 작성 하 심의 비로 계산:
   
5. 중간 systole (그림 2A) 동안 중반 식도 대동맥 밸브 긴 축 티 보기에에서 대동맥 밸브 바로 아래 LV 유출 관의 최대 직경을 측정 합니다.
6. Π/4 제품 및 직경의 제곱 원형 형상을 가정 LV 유출 관의 면적을 계산 (단계 위의 2.5 참조).
7. 깊은 transgastric 긴 축 티 보기 고 어디는 직경 (단계 위의 2.5 참조) 측정 했다; 동일한 수준에서 혈액 흐름 속도 봉투 (그림 2B)를 기록 하는 원심 LV 유출 관에 펄스 파 도플러 샘플 볼륨을 배치 VTI를 심장 초음파 장비 소프트웨어 패키지를 사용 하 여이 파형의 영역을 통합 합니다.
8. 곱하기 결과 속도-시간 적분 (VTI) LV 유출 트랙 혈액 흐름 속도 파형 (그림 2B) 유출의 영역으로의 추적 (단계 2.6 참조) 치기 양 (SV)를 합니다.
9. 중반-식도 bicommissural의 비디오 클립을 기록 하 고 긴 축 티 이미징 비행기, 각각⁴²LV. 각 기록에 여러 심장 주기를 포함 해야 합니다.
10. 시각적으로 검사 (단계 위의 2.9 참조) 비디오 클립의 슬로우 모션 이미지 후는 ECG T-파 승 모 판 전단의 최대 개방을 선택 하.
11. Mitral 전단지 (그림 3A 와 3B) 사이의 거리를 측정 심장 초음파 장비 "캘리퍼스" 기능을 사용 하 여.
12. 주요 (transcommissural 앞쪽-측면-후부-중간)과 부 (이전 후부) 길이 평균으로 승 모 판 직경 (D)를 계산 합니다.
13. VFT는 수식을 사용 하 여 계산 합니다.
    
14. 끝 만료에 3 중에서 모든 양적 echocardiographic 측정을 수행 합니다.

3. 실험 설계

1. 결정 VFT, LV 확장기 기능과 hemodynamics 인덱스 정상 조건 30 분 전과 관상동맥에서 정상적인 수술 LV 방출 분수 10 환자에서 심폐 바이패스 (CPB) 후 15, 30, 및 60 분 CPB 뚜렷이 VFT³⁹감소 가설을 테스트 하는 수술.
2. 대동맥 밸브 협 착 증에 의해 생산 하는 LV 압력 과부하 비 심한 대동맥 협 착 증 및 8의 다른 그룹에 관측 비교 (8 환자 관상동맥 밸브 보충의 한 그룹)에서 검사 하 여 VFT 감소 가설 테스트 환자 정상 LV 벽 두께 관상 동맥 수술⁴⁰을 받고. 정상 상태 조건 CPB 전에 30 분 동안 VFT, LV 확장기 기능, hemodynamics, 및 끝 확장기 후부 벽 두께 측정 합니다.
3. 비정상적인 확장기 혈 LV를 입력 트랜스 mitral LV 대동맥 밸브 협 착 증 및 보통 대동맥 불충분 regurgitant 밸브 없는 대동맥 협 착 증 환자 8 대 8 환자에 효율성 작성에 영향을 미치는 가설 테스트 ³⁸. 측정 VFT 및 다른 매개 변수 (3.2 단계) 위에서 설명한 대로.
4. 고급 나이 가설 테스트 LV 작성 VFT 7 젊은 환자 (55 ± 6 년)⁴¹ 겪고 관상 동맥 수술에 비해 7 octogenarians (82 ± 2 년)에 사용 하 여 계량 하는 효율성에 있는 감소와 연결 됩니다. 두 그룹 모두 정상적인 수술 LV 방출 분수 있는지 확인 합니다. (3.2 단계) 위에서 설명한 대로 VFT 및 다른 매개 변수를 측정 합니다.

4입니다. 통계

1. 평균 ± 표준 편차로 데이터를 제시.
2. 분산 분석 (ANOVA) 학생의 t의 Bonferroni의 수정 다음을 사용 하 여 데이터를 평가-테스트.
3. VFT와 나이 사이 VFT와 끝 확장기 후부 벽 두께 사이의 관계를 확인 하려면 선형 회귀 분석을 사용 합니다.
4. Null 가설 거부 때 p < 0.05.

결과

현재 기술을 사용 하 여 안정적으로 혈액 흐름 및 표준 티 영상 평면에 치수 기록에서 각 결정을 획득 하 여 다양 한 임상 상황에서 심장 수술 동안 VFT 측정 수 있었습니다. 펄스 파 도플러 샘플 볼륨 트랜스 mitral 혈액 흐름 속도 프로 파일 심 충전 분수 (β; 계산 하는 데 필요한를 중반 식도 4 상공 회의소 보기에서 mitral 전단지의 끝에 배치 했다 그림 1)입니다. 뇌졸중 볼륨 (LV 유출 트랙 혈액 흐름 속도 파형의 유출 트랙의 지역에 의해 곱한 속도-시간 적분) 연속성 방정식을 사용 하 여 결정 했다 및 중간 식도 LV 긴 축 보기 (LV 유출 트랙 직경 측정 되었다 그림 2A), 반면 유출 관을 통해 혈액 흐름 이미징 비행기 (그림 2B) 깊은 transgastric 짧은 축에서 결정 되었...

토론

현재 결과 VFT 여기 설명 된 티 기술을 사용 하 여 심장 수술 동안 안정적으로 측정 될 수 있다는 설명 한다. VFT의 이전 설명 의식 과목, transthoracic 심장 초음파를 사용 하지만이 이렇게 가슴은 오픈 때 활용 될 수 없습니다. 우리 사용 자가 티 VFT는 역학을 작성 하는 LV에서 변경 종종 발생 국 소 빈 혈 reperfusion 상해 또는 외과 개입 심장 수술 마 취 환자에서 확인 합니다. 우리의 연구 결과 VFT 측정 LV 작성 과도 CPB 유도 장애 휴식 패턴 확장기 부전, 대동맥 밸브 질환 및 노화에 의해 생산 효율성에에서 변경 사항이 반영 되도록 나타냅니다. VFT 심장 수술 하는 동안 계산 현재 기술은 승 모 판 및 LV 유출 관 차원 및 혈액 흐름 ( 의 정확한 측정을 보장 하기 위해서 정상 hemodynamic 조건 높은-품질 티 이미지와 비디오 클립을 해야 합니다. 그림 1, 그림 2및...

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
심초음파 기계	필립스 초음파, Bothall, WA	iE33
경식도 심초음파 프로브	필립스 초음파, Bothall, WA	X7-2T
통계 소프트웨어	분석가Soft, 호두, CA	StatPlus:맥 프로