Avaliação ultrassônica da microestrutura miocárdio

O objetivo geral deste procedimento é fornecer uma medida substituta da microestrutura miocárdica usando um algoritmo de imagem baseado em ultrassom e software de análise de imagem de acesso aberto. Isso é feito selecionando e formatando primeiro uma imagem ecocardiográfica digital. O segundo passo é selecionar a região miocárdica de interesse e uma área de referência pericárdica.

Em seguida, os dados são processados mediante a aplicação do algoritmo usando o programa de software Image J. A etapa final é processar os valores finais e produzir a saída na forma de proporções miocárdicas/pericárdicas. Em última análise, o sinal de ultrassom de uma região ecocardiográfica selecionada de interesse é processado para produzir uma medida de densidade miocárdica que fornece informações sobre uma medida substituta da microestrutura do tecido.

A principal vantagem dessa técnica em relação aos métodos existentes, como avaliações tradicionais, lineares ou bidimensionais baseadas em ultrassom da estrutura cardíaca, é que ela permite que a análise ecocardiográfica inclua a quantificação da microestrutura do tecido miocárdico, além da quantificação dos parâmetros cardíacos macroscópicos. Além disso, utiliza software de código aberto após a obtenção de imagens ecocardiográficas marinhas ou humanas no modo B na visão do eixo longo paraesternal. Use a imagem J para abrir o arquivo DICOM da imagem a ser analisada e converta o arquivo em um arquivo de imagem de oito bits.

A parede ínfero-lateral do ventrículo esquerdo deve aparecer na base do quadro, as estruturas devem exibir a totalidade do miocárdio do ventrículo esquerdo e a resolução do pericárdio deve ser alta o suficiente para demarcar a borda pericárdica, a parede do miocárdio e a borda endocárdica do ventrículo esquerdo. Descarte todas as imagens com excesso de eliminação ou artefatos de imagem. Percorra quadros consecutivos do ciclo cardíaco usando a onda R do traçado de ECG para identificar os quadros mais próximos da diástole final.

Em seguida, identifique o quadro único que melhor captura a dimensão interna máxima do ventrículo esquerdo. Considere este único quadro, o quadro diastólico final. Em seguida, selecione a região pericárdica de interesse, visando captar a heterogeneidade do tecido pericárdico.

Faça isso avaliando a faixa da escala de cinza e a consistência do pericárdio geral e selecione uma região de interesse que seja representativa desses atributos. Ajuste a imagem, o brilho e o contraste para a seleção da região de interesse, conforme necessário. Usando a ferramenta de desenho de retângulo da imagem j, selecione um retângulo com um comprimento próximo ao terço médio da parede pericárdica inferolateral basal.

Redimensione a região retangular de interesse para abranger a largura do pericárdio usando a ferramenta de dimensionamento de ROI. Em seguida, use a ferramenta de rotação da imagem J para girar a região de interesse para ficar dentro da região pericárdica. Se necessário, selecione a ferramenta de ajuste manual para ajustar os cantos da região pericárdica de interesse quando os ajustes estiverem concluídos.

A região pericárdica de interesse deve estar dentro do terço médio da parede pericárdica e incluir a largura da parede pericárdica com extensão para as regiões miocárdica ou extracardíaca. Procure capturar a mesma localização relativa e porcentagem da área total do pericárdio para todas as medidas feitas em um determinado estudo. Para gerar um histograma de valores de intensidade, instale uma macro de histograma J de imagem chamada obter valores de histograma.

O texto executa a macro do histograma para visualizar a distribuição dos valores de intensidade do sinal na região pericárdica selecionada de interesse. A macro registra os valores de densidade do sinal para a região de interesse e para sinais e valor de intensidade de zero unidades para o mais escuro a 255 unidades para o mais brilhante para cada pixel dentro da seleção para produzir uma distribuição da intensidade do sinal. A macro relata o percentil 20, 50 e 80 para a distribuição.

Ao selecionar a região miocárdica de interesse, procure também capturar a heterogeneidade do tecido miocárdico dentro do terço médio da parede miocárdica inferolateral basal. Como antes, ajuste a imagem, o brilho e o contraste conforme necessário. Selecione um retângulo que abranja a largura da parede do miocárdio, excluindo o endocárdio e o epicárdio.

Não inclua áreas de músculo papilar dentro da área de seleção. O posicionamento da região de interesse é altamente dependente do usuário. Para garantir o sucesso, o usuário precisa fazer uma estimativa dos limites principais, Gire a região miocárdica de interesse de forma que fique adjacente e paralela à seleção pericárdica.

Faça os ajustes necessários nos cantos da região miocárdica de interesse, isole uma região miocárdica final de interesse que esteja dentro do terço médio da parede miocárdica e capture a largura da parede sem se estender para as regiões pericárdicas ou intraluminais, como mostrado anteriormente. Use a macro do histograma J da imagem para visualizar a distribuição dos valores de intensidade do sinal na região miocárdica de interesse. O próximo passo é normalizar as intensidades miocárdicas usando os dados de referência pericárdicos obtidos anteriormente, começando dividindo os valores percentuais de intensidade do miocárdico pelo percentil pericárdico correspondente.

Os valores de intensidade relatam os valores do miocárdio normalizado para os valores pericárdicos para os valores do percentil 20, 50 e 80. Aplique esta análise às seleções miocárdicas por meio de quadros consecutivos do arquivo DICOM, com atenção especial aos quadros sistólicos e diastólicos finais. A intensidade do sinal ultrassonográfico varia ao longo do ciclo cardíaco, conforme mostrado aqui para camundongos controle, a variabilidade cíclica foi avaliada usando três pontos de corte, percentil 20, percentil 50 e percentil 80.

A variabilidade cíclica é mais pronunciada em camundongos que tinham uma faixa colocada ao redor da aorta para aumentar a resistência ao fluxo de saída. Observe que a variabilidade cíclica relativa é maior para os valores do percentil 80 do que para os valores de ponto de corte mais baixos. Este histograma exibe distribuições de intensidade de sinal derivadas do miocárdio de um camundongo controle sete semanas após a cirurgia simulada.

As linhas verticais azuis denotam os valores do percentil 20, 50 e 80. A distribuição das intensidades de sinal mostra intensidades para a direita para mais altas em um camundongo com faixas aórticas sete semanas após a cirurgia. As intensidades de sinal em um humano intensivo normal e em um humano hipertenso são mostradas aqui em camundongos e humanos.

As distribuições de intensidade do sinal são deslocadas para a direita e são maiores em alcance para os indivíduos com estresse crônico de pós-carga em comparação com os controles mostrados aqui é uma comparação entre um camundongo com banda aórtica e operado simulado e entre um humano normotenso e hipertenso. A relação entre a intensidade do sinal miocárdico e pericárdico foi determinada por meio de três métodos analíticos. A proporção dos valores do percentil 20, a proporção dos valores do percentil 50 e a proporção dos valores do percentil 80.

A maior diferença entre os controles e os casos de estresse pós-carga é demonstrada usando as proporções dos valores do percentil 80 da intensidade do sinal. Aqui são mostradas as seções de coloração tricromática de masson do ventrículo esquerdo sete semanas após a cirurgia para um camundongo que foi submetido a cirurgia simulada e um camundongo que foi submetido a bandagem aórtica. Deposição substancial de colágeno e fibrose intersticial podem ser observadas no ventrículo do camundongo com bandas aórticas Uma vez dominada e se realizada corretamente, essa técnica pode ser feita em cinco a 10 minutos por arquivo.