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Quantificação da função global diastólica por análise baseada em Modelagem cinemática de transmitral fluxo através do formalismo de enchimento parametrizada diastólica

DOI:

10.3791/51471

September 1st, 2014

In This Article

Summary

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Accurate, quantificação baseada em causalidade da função diastólica global tem sido alcançado por meio de análise baseada na modelização cinemática do fluxo transmitral através do parametrizada enchimento diastólico formalismo (PDF). PDF gera rigidez, relaxamento e parâmetros de carga únicas e elucida 'novo' fisiologia, proporcionando índices sensíveis e específicos de disfunção.

Abstract

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Avaliação da função cardíaca quantitativa continua a ser um desafio para os fisiologistas e médicos. Embora os métodos invasivos têm historicamente constituído o único meio disponível, o desenvolvimento de métodos de imagem não invasivos (ecocardiograma, ressonância magnética, tomografia computadorizada) com alta resolução temporal e espacial proporcionar uma nova janela para a avaliação quantitativa da função diastólica. O ecocardiograma é o acordado padrão para avaliação da função diastólica, mas os índices de uso clínico atual simplesmente utilizar recursos de dimensão câmara (M-mode) ou movimento de sangue / tecido (Doppler) formas de onda selecionado sem incorporar os determinantes causais fisiológicas do próprio movimento. O reconhecimento de que todos os ventrículos esquerdo (VE) iniciado o enchimento, servindo como bombas de sucção mecânica permite que a função diastólica global a ser avaliada com base em leis do movimento que se aplicam a todas as câmaras. O que diferencia um coração de outro são os parâmetros da equação de movimento que govenchimento Erns. Assim, o desenvolvimento do enchimento parametrizada diastólica (PDF) formalismo tem mostrado que toda a gama de fluxo transmitral precoce clinicamente observados (Doppler E-Wave) padrões são extremamente bem em forma, as leis do movimento oscilatório amortecido. Isto permite a análise de E-ondas individuais de acordo com um mecanismo causal (sucção iniciada pelo recuo) que rende três (numericamente) parâmetros concentrados únicas cujos análogos fisiológico são câmara de rigidez (k), viscoelasticidade / relaxamento (c) e carga (x o). A gravação do fluxo transmitral (Doppler E-ondas) é uma prática comum em cardiologia clínica e, portanto, o método de gravação ecocardiográfico é apenas brevemente revisto. Nosso foco é a determinação dos parâmetros de PDF a partir de dados E-onda rotineiramente registrados. Conforme os resultados, destacam indicar, uma vez que os parâmetros de PDF foram obtidos a partir de um número adequado de carga variável E-ondas, os investigator é livre para usar os parâmetros ou construir índices a partir dos parâmetros (como a energia armazenada meia kx o 2, pressão máxima AV gradiente kx o, índice de carga independente da função diastólica, etc.) e selecionar o aspecto da fisiologia ou fisiopatologia ser quantificado.

Introduction

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Estudos pioneiros de Katz 1 em 1930 revelou que o ventrículo esquerdo mamíferos inicia enchimento por ser uma bomba de sucção mecânica, e muito esforço, desde então, tem se dedicado a desvendar o funcionamento da diástole. Por muitos anos, os métodos invasivos eram as únicas opções disponíveis para a avaliação clínica ou de investigação da função diastólica (DF) 2-16. Na década de 1970, no entanto, os avanços técnicos e desenvolvimentos na ecocardiografia finalmente deu cardiologistas e fisiologistas ferramentas práticas para a caracterização não invasiva do DF.

Sem uma teoria causal unificação ou paradigma para a di....

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Protocol

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O procedimento para a aquisição de imagens diagnósticas e analisá-los para obter os parâmetros de PDF é detalhado abaixo. Apesar de cateterismo cardíaco é mencionado na porção seleção assunto abaixo, a metodologia descrita aplica-se apenas à parte ecocardiográfico. A descrição da parte cateterismo foi incluído para validação independente de previsões baseadas em modelos e não está relacionado com a análise de E-ondas através do formalismo PDF. Antes da aquisição de dados, todos os indivíduos fornecem assinado, o consentimento informado para participação no estudo, de acordo com o Conselho de Revisão Institucional (Proteção Human Research Office) da Escola de....

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Results

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As formas de onda de Doppler representante dos quatro diferentes tipos de padrões de enchimento (, pseudormal relaxamento retardada normal, constritiva restritiva) usando o método descrito acima são mostrados na Figura 2. Figura 2A mostra o padrão normal, o que, por si só, é indistinguível da pseudonormal padrão. Figura 2B mostra um relaxamento retardada e a Figura 2C mostra um padrão constritiva restritiva associada com disfunção diastólica grave. Para maior clareza, o.......

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Discussion

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De acordo com nosso foco metodológico, os principais aspectos dos métodos que facilitem a obtenção de resultados precisos e significativos são destacados.

ECOCARDIOGRAFIA

A Sociedade Americana de Ecocardiografia (ASE) tem diretrizes para a realização de estudos transtorácicas 16. Durante um exame de eco, há uma infinidade de fatores que afetam a qualidade da imagem. Os fatores que estão além do controle do ultra-sonografista incluem: capacidades técnic.......

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Disclosures

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Os autores não têm interesses financeiros concorrentes.

Acknowledgements

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Este trabalho foi financiado em parte pelo Alan A. e Edith L. Wolff Charitable Trust, St. Louis, e da Fundação Barnes-Jewish Hospital. L. Shmuylovich e E. Ghosh foram parcialmente apoiado por bolsas de estudo Predoctoral do Heartland de afiliados da American Heart Association. S. Zhu receberam apoio parcial do Compton Scholars Programa Universidade de Washington e da Faculdade de Artes e Verão Prêmio de Pesquisa de Graduação em Ciências '. S. Mossahebi recebeu o apoio parcial do Departamento de Física.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Philips iE33Philips (Andover, MA)
LabView 6.0National InstrumentsVersão 6.0.2
MATLABMathWorks Versão R2010b

References

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  1. Katz, L. N. The role played by the ventricular relaxation process in filling the ventricle. Am. J. Physiol. 95, 542-553 (1930).
  2. Frais, M. A., Bergman, D. W., Kingma, I., Smiseth, O. A., Smith, E. R., Tyberg, J. V. The dependence of the t....

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Diastolic FunctionParametrized Diastolic FillingTransmitral FlowEchocardiographic AnalysisDoppler E WaveLeft Ventricular FunctionChamber StiffnessCardiac RelaxationNoninvasive Cardiac AssessmentKinematic Modeling

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