Name: Ocena wirów wewnątrzsercowych za pomocą obrazowania plamek krwi pochodzącego z echokardiografii o wysokiej liczbie klatek na sekundę u noworodków (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-12-22T12:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 13 s
Description: Poznaj metodę obrazowania plamek krwi w echokardiografii do oceny hemodynamiki wewnątrzsercowej u noworodków. Technika ta umożliwia wczesną identyfikację zaburzeń rozwoju serca u wcześniaków.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Pragniemy podziękować Oddziałowi Intensywnej Terapii Noworodków w Szpitalu Johna Huntera za umożliwienie wykonywania naszej ciągłej pracy, wraz z rodzicami naszych bardzo małych i cennych uczestników.

Wszystkie procedury wykonywane w badaniach z udziałem ludzi były zgodne ze standardami etycznymi instytucjonalnego i/lub krajowego komitetu badawczego oraz z Deklaracją Helsińską z 1964 roku i jej późniejszymi poprawkami lub porównywalnymi standardami etycznymi. Uzyskano świadomą zgodę od wszystkich rodzin poszczególnych uczestników biorących udział w badaniu. Po przejęciu wszystkie obrazy i klipy wideo zostały pozbawione elementów pozwalających na identyfikację.
1. Przygotowanie pacjenta
<ol>
	<li>Ustaw aparat ultrasonograficzny w pobliżu łóżeczka pacjenta i podłącz trójodprowadzeniowy elektrokardiogram (patrz Tabela Materiałów).</li>
	<li>Wprowadź kod pacjenta i odpowiednie szczegóły, takie jak długość i masa ciała, a następnie wykonaj echokardiogram zgodnie z wcześniej opisanymi standardami12.</li>
</ol>
2. Akwizycja obrazu
<ol>
	<li>Specjalnie dla BSI, uzyskaj płytki widok LV w wierzchołkowym widoku czterokomorowym o wąskiej szerokości sektora, co pozwala na akwizycję z częstotliwością odświeżania w zakresie 400-600 Hz.</li>
	<li>Otwórz kolorowe pudełko nad lewą jamą komorową, zwężone maksymalnie, aby obejmowało tylko obszar od zastawki mitralnej do wierzchołka wsierdzia i od granicy wsierdzia przegrody do granicy wsierdzia ściany bocznej.</li>
	<li>Zwiększ przyrost koloru do punktu plamkowania i nieznacznie zmniejsz. Ustaw limit kolorowej skali prędkości dopplerowskiej na odpowiednią prędkość rozkurczową (20-30 cm/s u wcześniaków), aby maksymalnie wypełnić pole koloru wolniej poruszającym się napływem rozkurczowym.</li>
	<li>Na panelu sterowania urządzenia na ekranie dotykowym (patrz Tabela materiałów) dotknij trybu BSI, aby wyświetlić kierunki przepływu wewnątrzsercowego i wiry w formacie kolorów RAW. Dostosuj położenie i rozmiar skrzynki BSI, aby uwzględnić obszar przepływu będący przedmiotem zainteresowania i zarejestrować co najmniej dwa cykle pracy serca.</li>
	<li>Powtórz procedurę w widoku wierzchołkowym lewej osi LV lub w innych widokach, w których wymagana jest wewnątrzsercowa ocena hemodynamiczna (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 2 i <silna klasa = "xfig"> Rysunek 3).</li>
</ol>
3. Analizy obrazów
UWAGA: Techniki analizy obrazu dla wiru LV zostały pokrótce opisane w poprzedniej pracy z naszego laboratorium11. Protokół stosowany do oceny wirów wewnątrzsercowych jest następujący (<silna klasa="xfig">Rysunek 3 i <silna klasa="xfig">Rysunek 4).
<ol>
	<li>Zapisz dwa cykle pracy serca od każdego pacjenta na nośniku zewnętrznym w formacie RAW DICOM i przenieś do stacji laboratoryjnej z zainstalowanym oprogramowaniem do przetwarzania obrazu (patrz tabela materiałów) w celu przeprowadzenia szczegółowych analiz w trybie offline.</li>
	<li>W trybie offline zidentyfikuj najbardziej widoczny lub główny wir. 
	UWAGA: Główny wir jest wizualizowany jako wydłużona, owalna, obracająca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara struktura znajdująca się w lewym górnym kwadrancie lewej komory w pobliżu przegrody, z maksymalnym obszarem wiru znajdującym się w późnym rozkurczu (podczas transmisyjnego załamka A) u wcześniaków (Wideo 1). Główny wir znajduje się zwykle podczas transmisyjnej fali E u starszych niemowląt i dzieci.</li>
	<li>Zapisz liczbę niezależnych, kompletnych wirów o owalnym kształcie tworzących się w całym cyklu pracy serca dla każdego klipu.</li>
	<li>Zmierz położenie głównego wiru względem znanych punktów orientacyjnych w obrębie LV. Aby określić głębokość wiru, za pomocą narzędzia do "pomiaru odległości" w oprogramowaniu do analizy, zmierz odległość pionową od oka wiru do środka pierścienia zastawki mitralnej. W przypadku pozycji poprzecznej wiru zmierz odległość poziomą od oka wirowego do granicy wsierdzia przegrody międzykomorowej.</li>
	<li>Zmierz pionowe i poziome odległości od krawędzi do krawędzi głównego wiru w stosunku do długości i szerokości lewej wysokości, aby uzyskać kształt wiru. 
	UWAGA: Umożliwia to również oszacowanie wskaźnika sferyczności wiru jako długości podzielonej przez szerokość.</li>
	<li>Korzystając z narzędzia "śledzenie pomiaru" w oprogramowaniu do analizy, kliknij i prześledź najbardziej zewnętrzny pierścień wirowy w punkcie, w którym główny wir jest najbardziej widoczny, aby określić główny obszar wiru.</li>
	<li>Aby ocenić szczytowy czas tworzenia się wiru (PVFT), zapisz ramkę serca, gdy wir pojawia się po raz pierwszy (zarysowane okrągłe pierścienie) w ramie serca, gdzie główny wir jest najbardziej widoczny, i oblicz liczbę ramek w stosunku do całkowitej liczby ramek w jednym cyklu pracy serca dla pacjenta.</li>
	<li>Aby ocenić czas trwania wiru, zmierz ramki, z których wir pojawia się po raz pierwszy, gdy wir traci swoją okrągłą formację pierścieniową. Czas trwania wiru jest następnie obliczany jako liczba ramek w stosunku do całkowitej liczby ramek pacjenta w jednym cyklu pracy serca (<silna klasa = "xfig" >Ryc. 5).</li>
</ol>

Advancements in Echocardiography-Derived Blood Speckle Imaging Technology

<ol><li>de Waal, K., Costley, N., Phad, N., Crendal, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+diastolic+dysfunction+and+diastolic+heart+failure+in+preterm+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatric+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Left ventricular diastolic dysfunction and diastolic heart failure in preterm infants.</a> Pediatric Cardiology. 40 (8), 1709-1715 (2019).</li>
<li>Lahmers, S., Wu, Y., Call, D. R., Labeit, S., Granzier, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developmental+control+of+titin+isoform+expression+and+passive+stiffness+in+fetal+and+neonatal+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Developmental control of titin isoform expression and passive stiffness in fetal and neonatal myocardium.</a> Circulation Research. 94 (4), 505-513 (2004).</li>
<li>Chung, C. S., Hoopes, C. W., Campbell, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+relaxation+is+accelerated+by+fast+stretch%2C+not+reduced+afterload%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+and+Cellular+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Myocardial relaxation is accelerated by fast stretch, not reduced afterload.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 103, 65-73 (2017).</li>
<li>Pedrizzetti, G., La Canna, G., Alfieri, O., Tonti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+vortex-an+early+predictor+of+cardiovascular+outcome%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cardiology%22%5BJournal%5D)">The vortex-an early predictor of cardiovascular outcome.</a> Nature Reviews Cardiology. 11 (9), 545-553 (2014).</li>
<li>Rodriguez Munoz, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+vortex+following+atrial+contraction+and+its+interaction+with+early+systolic+ejection%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal%22%5BJournal%5D)">Left ventricular vortex following atrial contraction and its interaction with early systolic ejection.</a> European Heart Journal. 34 (1), 1104(2013).</li>
<li>Schmitz, L., Koch, H., Bein, G., Brockmeier, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+diastolic+function+in+infants%2C+children%2C+and+adolescents.+Reference+values+and+analysis+of+morphologic+and+physiologic+determinants+of+echocardiographic+Doppler+flow+signals+during+growth+and+maturation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Left ventricular diastolic function in infants, children, and adolescents. Reference values and analysis of morphologic and physiologic determinants of echocardiographic Doppler flow signals during growth and maturation.</a> Journal of the American College of Cardiology. 32 (5), 1441-1448 (1998).</li>
<li>Marchese, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+vortex+analysis+by+high-frame+rate+blood+speckle+tracking+echocardiography+in+healthy+children+and+in+congenital+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Cardiology.+Heart+%26+Vasculature%22%5BJournal%5D)">Left ventricular vortex analysis by high-frame rate blood speckle tracking echocardiography in healthy children and in congenital heart disease.</a> International Journal of Cardiology. Heart & Vasculature. 37, 100897(2021).</li>
<li>Pierrakos, O., Vlachos, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+vortex+formation+on+left+ventricular+filling+and+mitral+valve+efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">The effect of vortex formation on left ventricular filling and mitral valve efficiency.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 128 (4), 527-539 (2006).</li>
<li>Mele, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracardiac+flow+analysis%3A+techniques+and+potential+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Intracardiac flow analysis: techniques and potential clinical applications.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 32 (3), 319-332 (2019).</li>
<li>Nyrnes, S. A., Fadnes, S., Wigen, M. S., Mertens, L., Lovstakken, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+speckle-tracking+based+on+high-frame+rate+ultrasound+imaging+in+pediatric+cardiology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Blood speckle-tracking based on high-frame rate ultrasound imaging in pediatric cardiology.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 33 (4), 493-503 (2020).</li>
<li>de Waal, K., Crendal, E., Boyle, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+vortex+formation+in+preterm+infants+assessed+by+blood+speckle+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Left ventricular vortex formation in preterm infants assessed by blood speckle imaging.</a> Echocardiography. 36 (7), 1364-1371 (2019).</li>
<li>Nagueh, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recommendations+for+the+evaluation+of+left+ventricular+diastolic+function+by+echocardiography%3A+an+update+from+the+American+Society+of+Echocardiography+and+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 29 (4), 277-314 (2016).</li>
<li>Takahashi, H., Hasegawa, H., Kanai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+averaging+of+two-dimensional+correlation+functions+for+velocity+vector+imaging+of+cardiac+blood+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">Temporal averaging of two-dimensional correlation functions for velocity vector imaging of cardiac blood flow.</a> Journal of Medical Ultrasonics. 42 (3), 323-330 (2015).</li>
<li>Kheradvar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Echocardiographic+particle+image+velocimetry%3A+a+novel+technique+for+quantification+of+left+ventricular+blood+vorticity+pattern%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Echocardiographic particle image velocimetry: a novel technique for quantification of left ventricular blood vorticity pattern.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 23 (1), 86-94 (2010).</li>
<li>Phad, N. S., de Waal, K., Holder, C., Oldmeadow, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dilated+hypertrophy%3A+a+distinct+pattern+of+cardiac+remodeling+in+preterm+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatric+Research%22%5BJournal%5D)">Dilated hypertrophy: a distinct pattern of cardiac remodeling in preterm infants.</a> Pediatric Research. 87 (1), 146-152 (2020).</li>
<li>Kheradvar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnostic+and+prognostic+significance+of+cardiovascular+vortex+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Diagnostic and prognostic significance of cardiovascular vortex formation.</a> Journal of Cardiology. 74 (5), 403-411 (2019).</li>
<li>Cantinotti, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracardiac+flow+visualization+using+high-frame+rate+blood+speckle+tracking+echocardiography%3A+Illustrations+from+infants+with+congenital+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Intracardiac flow visualization using high-frame rate blood speckle tracking echocardiography: Illustrations from infants with congenital heart disease.</a> Echocardiography. 38 (4), 707-715 (2021).</li>
<li>Henry, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bicuspid+aortic+valve+flow+dynamics+using+blood+speckle+tracking+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal-Cardiovascular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Bicuspid aortic valve flow dynamics using blood speckle tracking in children.</a> European Heart Journal-Cardiovascular Imaging. 22, 356(2021).</li>
<li>Mawad, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Right+ventricular+flow+dynamics+in+dilated+right+ventricles%3A+energy+loss+estimation+based+on+blood+speckle+tracking+echocardiography-a+pilot+study+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+%26+Biology%22%5BJournal%5D)">Right ventricular flow dynamics in dilated right ventricles: energy loss estimation based on blood speckle tracking echocardiography-a pilot study in children.</a> Ultrasound in Medicine & Biology. 47 (6), 1514-1527 (2021).</li>
<li>Kass, D. A., Bronzwaer, J. G. F., Paulus, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+mechanisms+underlie+diastolic+dysfunction+in+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">What mechanisms underlie diastolic dysfunction in heart failure.</a> Circulation Research. 94 (12), 1533-1542 (2004).</li>
<li>Nagueh, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+diastolic+function%3A+understanding+pathophysiology%2C+diagnosis%2C+and+prognosis+with+echocardiography%5BTitle%5D)+AND+%22JACC.+Cardiovasc+Imaging%22%5BJournal%5D)">Left ventricular diastolic function: understanding pathophysiology, diagnosis, and prognosis with echocardiography.</a> JACC. Cardiovasc Imaging. 13, 228-244 (2020).</li>
<li>Carroll, J. D., Lang, R. M., Neumann, A. L., Borow, K. M., Rajfer, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+differential+effects+of+positive+inotropic+and+vasodilator+therapy+on+diastolic+properties+in+patients+with+congestive+cardiomyopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The differential effects of positive inotropic and vasodilator therapy on diastolic properties in patients with congestive cardiomyopathy.</a> Circulation. 74 (4), 815-825 (1986).</li>
</ol>

Autorzy nie mają żadnych ujawnień ani konfliktów interesów, które mogliby zadeklarować.

Znaczenie wizualizacji i zrozumienia wiru wewnątrzsercowego Istnieje wiele możliwych zastosowań klinicznych obrazowania wirowego pochodzącego z echokardiografii o dużej liczbie klatek na sekundę. Ich zdolność do dostarczania cennych informacji na temat dynamiki przepływu wewnątrzsercowego była przedmiotem zainteresowania ostatnich badań16. Co więcej, obrazowanie wirowe może pozwolić na wykrycie przedobjawowych zmian w architekturze i funkcji lewej komory u noworodków, co może...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65189">Assessing Intracardiac Vortices with High Frame-Rate Echocardiography-Derived Blood Speckle Imaging in Newborns</a>. The Authors section was updated. The affiliation for author Damien Vitiello has been updated to:&#160;Institute of Sport and Health Sciences of Paris (IS3P - URP 3625), Universit&#233; Paris Cit&#233;&#160;

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65189">Assessing Intracardiac Vortices with High Frame-Rate Echocardiography-Derived Blood Speckle Imaging in Newborns</a>. The Authors section was updated.

Erratum: Assessing Intracardiac Vortices with High Frame-Rate Echocardiography-Derived Blood Speckle Imaging in Newborns

Wzorce przepływu krwi wewnątrz serca odgrywają kluczową rolę w rozwoju serca, począwszy od morfogenezy płodu i trwając przez całe życie1. Hemodynamiczne naprężenie ścinające odgrywa kluczową rolę w stymulacji wzrostu i architektury komory serca poprzez aktywację określonych genów2,3. Dzieje się tak zarówno na etapie wewnątrzmacicznym, jak i we wczesnych stadiach życia, co podkreśla znaczenie wpływu hemodynamicznego na wczesny rozwój serca i przeniesienie do dorosłości3.
Prawa dynamiki płynów mówią, że krew przepływająca wzdłuż ściany naczynia porusza się wolniej, gdy znajduje się najbliżej ściany i szybciej, gdy znajduje się w środku naczynia, gdzie opór jest niższy. Zjawisko to można zademonstrować w każdym dużym naczyniu z dopplerowskim dopplerowskim dopplerowskim dopplerowskim całkowaniem czasowym obwiedni4. Kiedy krew dostaje się do większej jamy, takiej jak serce, krew znajdująca się najdalej od powierzchni wsierdzia nadal zwiększa swoją prędkość w stosunku do krwi znajdującej się najbliżej tej powierzchni i tworzy rotacyjne ciało płynu, znane jako wir. Po utworzeniu wiry są samonapędzającymi się strukturami przepływowymi, które zazwyczaj wciągają otaczający płyn za pomocą gradientów podciśnienia. W ten sposób wir może przemieszczać większą objętość krwi niż równoważny prosty strumień płynu, co sprzyja większej wydolności serca4,5.
Literatura sugeruje, że ewolucyjnym celem wirów jest oszczędzanie energii kinetycznej, minimalizacja naprężeń ścinających i maksymalizacja efektywności przepływu4,5,6. W szczególności w przypadku serca obejmuje to magazynowanie energii hemodynamicznej w ruchu obrotowym, ułatwianie zamykania zastawki i propagację przepływu krwi w kierunku drogi odpływu, jak widać na <silna klasa = "xfig" >Rysunek 1. Zmienione wzorce przepływu krwi wewnątrz serca są oczekiwane w sytuacjach patologicznych, takich jak stany przeciążenia objętościowego oraz w przypadkach ze sztucznymi zastawkami7,8. Na tym więc polega prawdziwy potencjał diagnostyczny wirów jako wczesnych predyktorów wyników sercowo-naczyniowych u dorosłych.
Hemodynamika wewnątrzsercowa cieszy się coraz większym zainteresowaniem w literaturze zarówno w populacji dorosłych, jak i dzieci. Dostępnych jest kilka modalności jakościowej i ilościowej oceny hemodynamiki wewnątrzsercowej, które zostały kompleksowo podsumowane w niedawnym przeglądzie, ze szczególnym naciskiem na wir wewnątrzsercowy9. Jedną z bardzo obiecujących metod jest obrazowanie plamkowe krwi (BSI) pochodzące z echokardiografii, które oferuje możliwość nieinwazyjnego pomiaru szeregu jakościowych i ilościowych cech wiru, opisanych poniżej, przy stosunkowo niskich kosztach i doskonałej odtwarzalności10. BSI jest obecnie dostępny na rynku przy użyciu wysokiej klasy systemu ultrasonograficznego serca z sondą S12 lub S6 MHz. Funkcje śledzenia plamek są analogiczne do tych używanych w śledzeniu plamek tkanek w celu zbadania deformacji mięśnia sercowego11,12,13. Ponieważ czerwone krwinki mają tendencję do szybszego poruszania się i z wyższą częstotliwością dopplerowską niż otaczająca tkanka, te dwa sygnały można rozdzielić, stosując filtr czasowy. BSI wykorzystuje algorytm najlepszego dopasowania do bezpośredniego ilościowego określania ruchu plamek krwi bez użycia środków kontrastowych. Pomiary prędkości krwi mogą być wizualizowane jako strzałki, strumienie lub linie ścieżek z lub bez leżących pod nimi kolorowych obrazów Dopplera i mogą podkreślać obszary złożonego przepływu10.
BSI okazał się mieć dobrą wykonalność i dokładność do ilościowego określania wzorców przepływu krwi wewnątrz serca, z doskonałą trafnością w porównaniu z referencyjnym instrumentem fantomowym i pulsacyjnym Dopplerem7,10,11. BSI, choć wciąż jest bardzo nowatorskie, jest obiecującym narzędziem klinicznym do wczesnej diagnostyki różnych patofizjologii serca. Kliniczne zastosowanie obrazowania wirowego okazało się obiecujące u noworodków. W szczególności zachowanie wiru w lewej komorze (LV) może mieć długoterminowe implikacje dla przebudowy serca i predyspozycji do niewydolności serca.
Mechanizm łączący wiry z przebudową lewej komory jest nadal stosunkowo niezbadany, ale został niedawno zbadany w naszym laboratorium i jest przedmiotem trwających prac11. Niniejszy artykuł metodologiczny ma na celu opisanie zastosowania BSI w badaniu wirów wewnątrzsercowych oraz omówienie praktycznych i klinicznych zastosowań wirów w ocenie funkcji rozkurczowej w różnych populacjach. Drugorzędnym celem jest omówienie klinicznego znaczenia BSI i przedstawienie niektórych prac wykonanych wcześniej u noworodków.

<table><tbody><tr><td>Tomtec Imaging Systems GmbH</td><td>Phillips</td><td>GmbH Corporation</td><td>Narzędzie do przetwarzania obrazów ultrasonograficznych w trybie offline, służące do obliczania wszystkich pomiarów wirowych</td></tr><tr><td>Vivid E95</td><td>General Electrics</td><td>NA</td><td>Ultrasonografia serca Urządzenie do wykonywania obrazowania plamek krwi pochodzących z echokardiografii</td></tr></tbody></table>

ocena wirów wewnątrzsercowych za pomocą obrazowania plamek krwi pochodzącego z echokardiografii o wysokiej liczbie klatek na sekundę u noworodków

Assessing Intracardiac Vortices with High Frame-Rate Echocardiography-Derived Blood Speckle Imaging in Newborns

Lewa komora (LV) ma unikalny wzór wypełnienia hemodynamicznego. Podczas rozkurczu ze względu na chiralną geometrię serca tworzy się ciało obrotowe lub pierścień płynu znany jako wir. Mówi się, że wir odgrywa rolę w zachowaniu energii kinetycznej przepływu krwi wchodzącej do LV. Ostatnie badania wykazały, że wiry LV mogą mieć wartość prognostyczną, opisując funkcję rozkurczową w spoczynku w populacjach noworodków, dzieci i dorosłych, a także mogą pomóc we wcześniejszej interwencji subklinicznej. Jednak wizualizacja i charakterystyka wiru pozostają w minimalnym stopniu zbadane. Do wizualizacji i opisywania wewnątrzsercowych wzorców przepływu krwi i pierścieni wirowych wykorzystano szereg metod obrazowania. W tym artykule szczególnie interesująca jest technika znana jako obrazowanie plamkowe krwi (BSI). BSI wywodzi się z kolorowej echokardiografii dopplerowskiej o wysokiej liczbie klatek na sekundę i zapewnia kilka zalet w porównaniu z innymi modalnościami. Mianowicie, BSI jest niedrogim i nieinwazyjnym narzędziem przyłóżkowym, które nie opiera się na środkach kontrastowych ani rozległych założeniach matematycznych. W pracy przedstawiono szczegółowe zastosowanie krok po kroku metodyki BSI stosowanej w naszym laboratorium. Kliniczna użyteczność BSI jest wciąż na wczesnym etapie, ale okazała się obiecująca w populacjach pediatrycznych i noworodków w opisie funkcji rozkurczowej w sercach przeciążonych objętościowo. Drugorzędnym celem tego badania jest zatem omówienie najnowszych i przyszłych prac klinicznych z wykorzystaniem tej technologii obrazowania.

Pozyskiwanie klipów wiru jest porównywalne do standardowej metodologii powszechnie stosowanej przy uzyskiwaniu klipów kolorowego Dopplera. Pionierskie badania na dorosłych opisali wiry przy użyciu widoków koniuszkowych dwu-, trzy- i czterokomorowych14. Wir LV jest strukturą pierścieniową, która przemieszcza się od podstawy do koniuszka. BSI wizualizuje wewnętrzną średnicę pierścienia (Rycina 2). Pierścień wiru zazwyczaj nie jest symetryczny pod względem kształtu, dlat...

Obecny protokół wykorzystuje technologię obrazowania plamek krwi pochodzącą z echokardiografii do wizualizacji hemodynamiki wewnątrzsercowej u noworodków. Badana jest kliniczna użyteczność tej technologii, uzyskuje się dostęp do rotacyjnego ciała płynu w lewej komorze (znanego jako wir) i określa się jego znaczenie w zrozumieniu diastologii.

Ocena wirów wewnątrzsercowych za pomocą obrazowania plamek krwi pochodzącego z echokardiografii o wysokiej liczbie klatek na sekundę u noworodków

The left ventricle (LV) has a unique pattern of hemodynamic filling. During diastole, a rotational body or ring of fluid known as a vortex is formed due ...

Staramy się zbadać, dlaczego wcześniaki, które rodzą się przedwcześnie i dorastają, mają znacznie wyższe ryzyko niewydolności serca. Sądzimy, że ma to związek z nieprawidłowym rozwojem serca, ponieważ urodziły się 10, a czasem 15 tygodni wcześniej i ciśnienie w sercu uległo zmianie. Możemy teraz uchwycić tego rodzaju zmiany, patrząc na wzorce przepływu krwi wewnątrz serca za pomocą obrazowania plamek krwi.Miejmy nadzieję, że będziemy w stanie wyselekcjonować dzieci bardzo wcześnie w tym kluczowym okresie rozwoju serca i być może zastosujemy pewne strategie zapobiegawcze z przyszłym celem, aby zapobiec niewydolności serca, gdy dorosną. Cóż, z praktycznego punktu widzenia wyzwania zawsze sprowadzają się do jakości obrazu i uzyskania wyraźnych struktur serca w echu. A co więcej, jest to dodatkowo wyzwanie, ponieważ mamy do czynienia z niemowlętami i czasami mamy bardzo niespokojnych pacjentów.Przeprowadziliśmy więc dwa badania z obrazowaniem plamek krwi, jedno miało na celu sprawdzenie, czy technika ta jest rzeczywiście wykonalna w tej populacji i odpowiedź brzmiała: tak, jest to bardzo wykonalne. To bardzo ładne obrazy wzorców przepływu krwi wewnątrz serca w tej populacji wcześniaków. W drugim roku obserwowaliśmy kohortę 80 wcześniaków i mierzyliśmy je od piątego do siódmego dnia, a następnie ponownie przy wypisie ze szpitala.A potem podzieliliśmy je na dzieci, które miały tę przebudowę serca związaną z wcześniactwem i te, które tego nie robiły. Odkryliśmy, że dzieci, które miały modelowanie serca, również miały nieprawidłowe formacje wirowe w siódmym dniu. Wiry były znacznie większe i bardziej okrągłe niż u dzieci, u których nie rozwinęła się przebudowa serca.Może to być bardzo ważna wskazówka w odkrywaniu, które dzieci mogą być podatne na leczenie profilaktyczne. Cóż, obecnie dostępne są ograniczone badania dotyczące stosowania obrazowania plamek krwi pochodzących z echa i noworodków. To, czym obecnie się zajmujemy, to przyglądanie się rozwojowi serca po przedwczesnym porodzie.Ale to, co pozostaje do zbadania, to związek między dysfunkcją rozkurczową a wewnątrzsercowym przepływem krwi, takim jak wiry i wykrzykniki wirowe. Obrazowanie plamek krwi pochodzące z echa jest całkowicie nieinwazyjnym narzędziem w porównaniu z innymi technologiami, takimi jak MRI. Jest również dość tani w użyciu i jest bardzo przydatny jako narzędzie przyłóżkowe, co oznacza, że można go zabrać do sal obok pacjentów i zminimalizować niedogodności dla pacjentów.

assessing-intracardiac-vortices-with-high-frame-rate-echocardiography

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Wysokoczęstotliwościowe ultradźwięki Dopplera to nowatorska technologia służąca do oceny regionalnej funkcji mięśnia sercowego. Niniejsza praca przedstawia pierwsze dowody wykazujące przydatność tej wszechstronnej platformy obrazowania do wielokrotnego pomiaru odkształcenia mięśnia sercowego, dp/dt oraz niedomykalności zastawki mitralnej w modelu niedokrwienia i reperfuzji (IR) serca mysiego.

Wysokoczęstotliwościowa echokardiografia o wysokiej rozdzielczości: pierwsze dowody na nieinwazyjny, powtarzalny pomiar odkształcenia mięśnia sercowego, kurczliwości i niedomykalności zastawki mitralnej w modelu niedokrwienia i reperfuzji serca myszy

Śmierć płodowa i okołoporodowa jest częstym zjawiskiem podczas badania zmian genetycznych wpływających na rozwój serca. Obrazowanie za pomocą ultradźwięków o wysokiej częstotliwości poprawiło rozdzielczość 2-D i może dostarczyć doskonałych informacji na temat wczesnego rozwoju serca, stanowiąc idealną metodę wykrywania wpływu na strukturę i funkcję serca przed śmiercią.

Echokardiografia płodowa myszy

Opisujemy badanie funkcji serca płodu za pomocą współczesnej funkcjonalnej echokardiografii płodu i ultrasonografii dopplerowskiej płodu za pomocą mikroultrasonografii VisualSonics VEVO 2100 w chirurgicznie indukowanym modelu wewnątrzmacicznego ograniczenia wzrostu płodu u królika.

Echokardiografia płodu i USG Dopplera falami pulsacyjnymi w króliczym modelu wewnątrzmacicznego ograniczenia wzrostu

Echokardiografia ze śledzeniem plamek jest nową techniką obrazowania diagnostycznego do ilościowej oceny globalnej i regionalnej wydajności mięśnia sercowego. Rejestrowane są obrazy ruchu echokardiograficznego w widoku standardowym, a następnie mierzone są parametry deformacji poprzez zautomatyzowane, ciągłe śledzenie klatka po klatce i analiza ruchu plamek w obrazach mięśnia sercowego w trybie B.

Echokardiografia przezklatkowa do oceny ilościowej deformacji mięśnia sercowego lewej komory

Opisujemy protokół oceny morfologii i funkcji serca u dorosłych ryb pręgowanych za pomocą echokardiografii o wysokiej częstotliwości. Metoda umożliwia wizualizację pracy serca i późniejsze ilościowe określenie parametrów funkcjonalnych, takich jak tętno (HR), pojemność minutowa serca (CO), ułamkowa zmiana obszaru (FAC), frakcja wyrzutowa (EF) oraz prędkości napływu i odpływu krwi.

Echokardiografia ultradźwiękowa wysokiej częstotliwości w celu oceny czynności serca danio pręgowanego

Prezentowany tutaj jest protokół do przeprowadzenia kompleksowej echokardiografii noworodków przez przeszkolonych neonatologów na oddziale intensywnej terapii noworodków. Przeszkoleni pracownicy dokonują podłużnych ocen czynności serca, hemodynamiki układowej i płucnej w roli konsultacyjnej. W manuskrypcie opisano również wymagania, które należy spełnić, aby zostać w pełni wyszkolonym specjalistą hemodynamiki noworodków.

Precyzja hemodynamiczna na Oddziale Intensywnej Terapii Noworodków z wykorzystaniem celowanej echokardiografii noworodków

Tutaj prezentujemy protokół, który może być zastosowany na oddziale intensywnej terapii noworodków i na sali porodowej w odniesieniu do trzech scenariuszy: zatrzymanie akcji serca, pogorszenie hemodynamiki lub dekompensacja oddechowa. Protokół ten można wykonać za pomocą najnowocześniejszego aparatu ultrasonograficznego lub niedrogiego urządzenia ręcznego; Protokół akwizycji obrazu jest bardzo szczegółowy.

Zmodyfikowany algorytm ultrasonograficzny do akwizycji obrazu w nagłych przypadkach zagrożenia życia u krytycznie chorego noworodka

Zaprezentowano nieinwazyjną procedurę oceny funkcji śródbłonka z wykorzystaniem urządzenia Endo-PAT 2000.

Ocena funkcji rozszerzania naczyń śródbłonka za pomocą urządzenia Endo-PAT 2000

Wywoływanie przerwania bariery krew-mózg (BBB) za pomocą skupionego ultradźwięku z wykorzystaniem mikropęcherzyków jest obiecującą techniką nieinwazyjnego, celowanego dostarczania leków do mózgu1-3. Niniejszy protokół opisuje procedurę eksperymentalną dla transkranialnego przerwania BBB pod kontrolą MRI w modelu szczura.

Przełamywanie bariery krew-mózg pod kontrolą MRI z użyciem przezczaszkowego ultradźwiękowego ogniskowania w modelu szczura

Aby zrozumieć molekularne mechanizmy uszkodzeń rozwojowych wywołanych przez etanol, opracowaliśmy model ekspozycji na etanol u rybek danio (zebrafish) i badamy zmiany fizyczne, komórkowe oraz genetyczne występujące po takiej ekspozycji1. Następnie dążymy do znalezienia potencjalnych interwencji i ich szybkiego przetestowania w tym modelu zwierzęcym.

Ocena zmian teratogennych w modelu ekspozycji płodowej na alkohol u rybek danio pręgowanych

Poznaj metodę obrazowania plamek krwi w echokardiografii do oceny hemodynamiki wewnątrzsercowej u noworodków. Technika ta umożliwia wczesną identyfikację zaburzeń rozwoju serca u wcześniaków.

Ocena wirów wewnątrzsercowych za pomocą obrazowania plamek krwi pochodzącego z echokardiografii o wysokiej liczbie klatek na sekundę u noworodków (Wideo) | JoVE Journal

Ocena wirów wewnątrzsercowych za pomocą obrazowania plamek krwi pochodzącego z echokardiografii o wysokiej liczbie klatek na sekundę u noworodków

Przeglądaj więcej filmów