Artigo de método

Transtorácica salpico de rastreamento A ecocardiografia para a avaliação quantitativa do Ventrículo Esquerdo do miocárdio Deformação

DOI:

10.3791/54736

⸱

20 de outubro de 2016

 ,  , 
1HELIOS University Medical Center Wuppertal, Children's Hospital, Department of Pediatric Cardiology, Center for Clinical and Translational Research (CCTR), Witten/Herdecke University

Neste artigo

Resumo

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Salpico ecocardiografia de rastreamento é uma técnica de diagnóstico por imagem emergente para a avaliação quantitativa do desempenho do miocárdio global e regional. imagens em movimento Vista padrão ecocardiográficos são registrados e parâmetros de deformação são mensurados subsequentemente pelo quadro-a-quadro de acompanhamento e movimento análise contínua automatizada de manchas dentro das imagens em modo B do miocárdio.

Resumo

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O valor da ecocardiografia convencional é limitada pelas diferenças na interpretação da imagem inter-individual e, portanto, depende em grande medida a experiência dos examinadores. Ecocardiografia speckle tracking (STE) é um método promissor, mas tecnicamente desafiador que pode ser usado para avaliar quantitativamente sistólica regional e global e performance miocárdica diastólica. estirpe do miocárdio e taxa de deformação pode ser medida em todas as três dimensões - radial, circunferencial e longitudinal - da deformação do miocárdio. Imagens padrão de modo B transversal bidimensionais são gravadas e posteriormente postprocessed a quadro-a-quadro de acompanhamento e movimento análise contínua automatizada de manchas dentro do miocárdio. As imagens são gravadas como circuitos digitais e sincronizadas a um ECG de 3 derivações para fins de sincronização. deformação longitudinal é avaliado no apical 4-, 3 e 2-câmara vistas. Circunferencial e deformação radial são medidos no parasternal avião eixo curto.

melhor qualidade de imagem e monitoramento de tecido precisas são fundamentais para a correta determinação de parâmetros de desempenho do miocárdio. Utilizando transtorácica STE num voluntário saudável, o presente artigo é um esboço detalhado das etapas essenciais e armadilhas potenciais de análise de deformação do miocárdio ecocardiográfica quantitativa.

Introdução

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cenários científicos e clínicos em medicina cardiovascular são cada vez mais abordada por variáveis ​​contínuas e valores de corte em vez de simples "sim ou não" algoritmos. técnicas de imagem têm evoluído para ser capaz de avaliar a função cardíaca em cada vez maior detalhe. ecocardiografia speckle tracking (STE) é uma ferramenta de diagnóstico emergentes para a avaliação quantitativa do desempenho do miocárdio. Enquanto ecocardiografia convencional é limitado pela interpretação da imagem subjetiva e uma forte dependência de peritos do examinador indivíduo, STE foi introduzida como um método reprodutível e mais objetiva para quantificar sistólica global e regional e função diastólica 1,2.

do ventrículo esquerdo (VE) a deformação do miocárdio - encurtamento longitudinal e circunferencial, bem como espessamento radial em sístole e diástole no vice-versa - pode ser descrito da medição da estirpe parâmetros (ε) e strana taxa (SR). ε é uma mudança adimensional por cento do comprimento do miocárdio. SR é um derivado de tempo ε 3. Estes índices importantes da função miocárdica têm sido mostrados para ser capaz de identificar a isquemia do miocárdio 4, prever a resposta a terapia de ressincronização cardíaca 5 e para detectar disfunção do miocárdio subclínica enquanto ainda ecocardiográfica convencionais permanecem normais 6. Em uma meta-análise sistemática, ε longitudinal global, o parâmetro da função sistólica quantitativa utilizada mais frequentemente, tem sido demonstrado que têm valor prognóstico superior para a predição de eventos cardíacos adversos maiores, em seguida, fração de ejeção (EF), o padrão ouro atual para a avaliação da função sistólica LV 7. Mesmo alterações muito sutis, como o efeito de alterações metabólicas curto prazo sobre a mecânica do miocárdio em pacientes assintomáticos podem ser detectados utilizando STE 8.

Tecnicamente, o uso STEs 2D em escala de cinzentos ou 3D imagens em movimento de modo B registrados em vistas padrão de ecocardiografia. Vários ciclos cardíacos consecutivos são registradas em vista apical de 4, 3 e 2-câmara para medir a deformação longitudinal e no corte paraesternal eixo curto para circunferencial e radial deformação 9. Além disso, através da captura do eixo curto ao nível da válvula mitral, os músculos papilares e o vértice, LV torção pode ser avaliada 3. Subsequentemente a aquisição de imagem e o armazenamento como alças digitais, deformação do miocárdio é medido sobre uma estação de trabalho off-line ou no próprio dispositivo de ultra-som. O software detecta padrões de pixel originais do miocárdio em escala de cinzentos das imagens gravadas, os chamados "salpicos" e traça-los ao longo do ciclo cardíaco analisados. Vetores são medidos e parâmetros de deformação são posteriormente calculado. Desta forma, a deformação miocárdica regional e global pode ser avaliada em sístole e diástole, tanto para a esquerda e um ventrículo direitod átrio 10.

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Protocolo

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O conteúdo protocolo foi eticamente aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade do Witten / Herdecke.

1. Os requisitos técnicos

  1. Utilizar uma tecnologia de rastreamento salpico dispositivo ecocardiografia com equipados com uma variedade de tecidos sector transdutor imagem harmônica adequada.
  2. Durante a aquisição de imagem, gravação e ligar um ECG de 3 derivações padrão diretamente para o dispositivo ecocardiografia, a fim de sincronizar imagens em movimento ecocardiográficos a atividade eletromecânica. Isso é obrigatório para fins de sincronização durante a análise pós-processamento subsequentes. Ligue o estudo sujeitos ao eletrocardiograma e descongelar a imagem de ultra-som para começar a detectar o sinal ECG.
  3. laços digitais recordes como explicado em detalhe abaixo (passos 2,1-2,5) e armazenar os dados como mover imagens em formato DICOM em um disco externo. Posteriormente, transferir os arquivos para uma estação de trabalho off-line.
  4. Realizar pós-processamento análises usando software apropriado, conforme descritoem detalhe abaixo (3,1-3,13 passos).

2. A gravação de Ecocardiográficas Loops Digital

  1. Examinar o paciente em decúbito lateral esquerdo (paciente que encontra no lado esquerdo com o braço esquerdo esticado acima da cabeça).
    NOTA: Esta parte do protocolo exige que o sujeito paciente / estudo para estar presente.
  2. Em alternativa, quando se combina STE com as modalidades de ecocardiografia de stress, tal como uma bicicleta ergométrica, garantir que o paciente está em uma posição vertical de 45 graus. Neste caso, utilizar um dispositivo de bicicleta ergométrica padrão e realizar testes de stress ecocardiografia padrão como descrito anteriormente 11. Durante a gravação de imagens ecocardiográficas, incline o ergômetro para alcançar uma posição corporal lateral esquerdo para minimizar artefatos interferindo tecido pulmonar.
  3. Tome especial cuidado para otimizar a qualidade de imagem para garantir uma avaliação precisa da deformação do miocárdio. Para fazer isso, ajustar a taxa de quadros entre 60 e 80 quadros por segundo usando a opção "ajustar a taxa de frame". Além disso, prestar atenção para incluir todos os aspectos das estruturas do miocárdio que devem ser analisados ​​ao longo de todo o ciclo cardíaco.
  4. Obtenção de imagens em modo B transversais bidimensionais da escala de cinzentos em eixo longo apical padrão e planos eixos paraesternal, como descrito pela Associação Europeia de Cardiovascular Imaging and a Sociedade Americana de Ecocardiografia 12. Grave vários ciclos cardíacos consecutivos (na verdade, apenas um é necessário, o registo de pelo menos três ciclos cardíacos é aconselhável, a fim de ser capaz de escolher aquele com a melhor qualidade de imagem durante o processamento pós subsequente) em cada um dos seguintes planos:
    1. Para a avaliação da ε longitudinal e SR, capturar apical padrão 4-, 3-, e vistas de 2 câmaras, como previamente descrito 12. Para fazê-lo, posicionar o transdutor no vértice do coração perto do ictus (b normalmententre os dias 3 e 5 th espaço intercostal e entre a linha de meio-clavicular e axilar anterior). Aponte para o ombro direito e angulate o transdutor até que todas as estruturas anatômicas de interesse se tornam visíveis.
    2. Gravar imagens no eixo curto para-esternal ao nível da válvula mitral, os músculos papilares eo ápice para detectar circunferencial ε e SR, bem como radial ε e SR conforme já descrito em detalhes 12. Para isso, coloque a sonda na fronteira paraesternal esquerda no 2º ou 3º espaço intercostal e angulate até obter uma visão perpendicular transversal do VE.
  5. Ao combinar STE com estresse cardíaco testar tais como bicicleta ergométrica ou qualquer outra modalidade de teste funcional que exige medidas em série (veja o passo 2.2), repita o passo 2.4 em cada ponto de tempo desejado.

Análise 3. Pós-processamento

NOTA: Esta parte do protocolo inclui a avaliação e interpretação das imagens ecocardiográficas gravadas. Ela não requer que o paciente esteja presente e pode ser realizada em qualquer momento a seguir a parte anterior do processo.

  1. Utilizando o software de análise quantitativa ecocardiografia, clique em 'File' e 'Open' e escolheu os dados do estudo ecocardiográfico desejados. Escolha um paciente / estudo e escolher um plano ecocardiográfica que deve ser analisado.
  2. Clique no botão 'Q'-ícone no canto inferior direito da imagem selecionada. Em seguida, pressione o botão 'aCMQ' à esquerda.
  3. Escolheu o ciclo cardíaco da mais alta qualidade de imagem usando teclas de avançar o QRS 'verde na parte inferior da tela. Use a barra de espaço do teclado para jogar e pausar o loop.
  4. Seleccionar uma região de interesse (ROI) a ser analisada, confirmando a vista ecocardiográfica no lado esquerdo do ecrã. Em seguida, tem o software detectar automaticamente a timing do final da diástole e sugerir um ROI.
    NOTA: uma primeira análise speckle tracking está sendo posteriormente calculado pelo software. curvas de segmentar e £ globais são apresentados na parte inferior da tela.
  5. Clique em 'taxa de Strain "abaixo os gráficos para visualizar segmentar e SR global.
  6. Visualmente verificar a qualidade de rastreamento sugerido pelo software.
    NOTA: Para fazê-lo, se criticamente controlar todos os aspectos do miocárdio para ser analisados ​​são completamente cobertas pelo ROI durante a totalidade do ciclo cardíaco. Evitar incluindo tecidos circundantes não miocárdio para o ROI.
  7. Se necessário, reposicionar manualmente todo o ROI ou aspectos individuais do mesmo, ou até mesmo re-desenhar o ROI completamente (ver 3,8-3,9), a fim de garantir medidas exatas.
    NOTA: Se necessário, ajustar o ROI para ser transparente para ajustar a cobertura da ROI para a posição adequada e a largura do miocárdio.
  8. No apical 4, 3 e vista 2 câmaras, têm o softwaredeterminar automaticamente uma ROI possível divisão do miocárdio em sete segmentos.
    1. No caso de ROI re-definição é necessária, clique em 'Draw' à esquerda e começar a marcar a fronteira do endocárdio em três pontos de referência: os dois opostos pontos de inserção da válvula AV e da parede do LV começando com o basal ínfero-septal / basal infero-lateral basal parte / inferior da válvula de acabamento com o centro do vértice. Assegure-se que ambas as extremidades do endocárdio-rastreados estão no mesmo nível excluindo completamente o tecido valvular.
    2. Se reposicionamento é necessário, a fim de otimizar a posição e largura do ROI, clique em "Editar" no lado esquerdo da tela. Mova cada margem segmento, bem como o endocárdio e epicárdio individualmente com o cursor. Utilize uma linha ortogonal apontando em direção ao ápice para a navegação / orientação ao mover a ROI na sua totalidade.
    3. Finalmente, iniciar a re-análise de rastreamento salpico pressionando obotão "Calcular" no lado esquerdo da tela.
      NOTA: O software agora detecta automaticamente "marcadores acústicos", que desviam ultraestruturas miocárdio correspondentes a organização das fibras do miocárdio em seu movimento ao longo do contração e relaxamento do miocárdio. Estes marcadores acústicos são traçadas através de toda a duração de um ciclo cardíaco completo. Os cálculos necessários podem demorar de segundos a minutos. ε e SR são calculados pelo software e apresentada de forma numérica e gráfica.
  9. No paraesternal, ter o software sugere automaticamente uma ROI predefinido. Ajuste este ROI manualmente, dividindo o miocárdio em seis segmentos.
    NOTA: A largura do ROI, deve corresponder exatamente a espessura do miocárdio. Sempre que necessário, otimizar a posição e largura da ROI conforme descrito no ponto 3.8.2. Um ponto no centro do ROI pode ser utilizado para a navegação / orientação ao mover a ROI emos seus elementos.
    1. Em seguida, começar a re-análise speckle tracking, premindo o botão "Compute" no lado esquerdo da tela.
  10. Escolheu segmentar e SR ε e global a ser exibido em curvas ou formato o olho do boi abrangente. Para fazer isso, clique no botão "Preferências" no canto inferior esquerdo da tela. Diferentes tipos de formas de onda e opções de exibindo pode ser selecionada neste menu.
  11. Se reposicionamento manual da ROI não é suficiente para alcançar a qualidade do rastreamento salpico global adequado, começar de novo a partir de 3.1 e redefinir o ROI ou considerar a seleção de um ciclo cardíaco diferente antes de continuar para a próxima etapa.
  12. Salvar e exportar os dados para análises estatísticas posteriores. Se desejar, cine loops ou ainda quadros podem ser exportados como ilustrações. Para fazer isso, clique em "Exportar" no canto inferior esquerdo da tela e selecione o diretório formato e o arquivo desejado.

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Resultados

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Os principais parâmetros para a avaliação quantitativa do desempenho do miocárdio são ε e SR. Tecnicamente, todas as câmaras cardíacas podem ser analisados ​​usando STE. No entanto, uma vez que a metodologia de monitoramento salpico foi usado principalmente para estudar o LV, o foco deste artigo é sobre a mecânica do miocárdio LV. Geralmente, ε longitudinal e SR são os parâmetros LV deformação mais comumente avaliado. Longitudinal ε e SR descrever encurtamento sistólico (e alongamento di...

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Discussão

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Significância da técnica no que diz respeito a um método alternativo

O padrão ouro atual para a avaliação ecocardiográfica da função sistólica do VE é a fração de ejeção (EF) 13. No entanto, a determinação da EF é baseado em uma abordagem simplista que está intimamente correlacionado com a componente radial da contração do miocárdio, mas não leva em consideração os planos longitudinais e circunferenciais importantes. Assim, EF simplifica a complexidade tridimensio...

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Divulgações

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Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

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Os autores agradecem ao sujeito do estudo ecocardiográfico pelo voluntariado no vídeo, bem como à Witten/Herdecke University e ao HELIOS Research Center (HRC-ID 000416 atribuído a Kai O. Hensel) pelo financiamento.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Sistema de ultrassom Phillips iE33Philips Healthcarehttp://www.umiultrasound.com/ultrasound-machine/philips/ie33
S5-1 transdutor de matriz de setor de banda larga Philips Healthcare5-1 MHz, http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605412081/s5-1
QLAB Advanced Quantification Software Versão 10.5Philips HealthcareQ-App: Automated Cardiac Motion Quantification (aCMQ), www.philips.com/QLAB-cardiology
Xcelera R3.3L1 (Versão 3.3.1.1103) Philips Healthcarehttp://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC830038/xcelera-r41-cardiology-information-management-system

Referências

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