Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Transthoracic רבב מעקב אקו עבור הערכה כמותית של השמאל חדרית שריר הלב דפורמציה

Published: October 20, 2016 doi: 10.3791/54736

Summary

אקו מעקב רבב הוא טכניקת הדמיה לאבחון המתעוררים עבור ההערכה כמותית של ביצועי שריר לב העולמיים ואזוריים. תמונות תצוגה רגילה תנועת אקו נרשמות ופרמטרי עיוות נמדדים לאחר מכן על ידי רציף אוטומטי מסגרת לפי מסגרת ניתוח מעקב ותנועה של כתמים בתוך התמונות-המצב ב 'של שריר הלב.

Abstract

שווי אקוקרדיוגרפיה שיגרתי מוגבל על ידי הבדלים בפרשנות תמונה הבין-פרט ולכן תלוי במידה רבה על המומחיות של הבוחנים. אקו מעקב רבב (STE) היא שיטה מבטיחה אבל מאתגר מבחינה טכנית, שניתן להשתמש בהם כדי להעריך סיסטולי האזורית והעולמית כמותית וביצועים לבבי דיאסטולי. זן שריר לב ומתח שיעור ניתן למדוד בכל שלושת הממדים - רדיאלי, היקפי, אורך - של עיוות שריר לב. תקן תמונות דו-ממדי B-mode חתך נרשמות ובהמשך postprocessed ידי רציף אוטומטי מסגרת לפי מסגרת ניתוח מעקב ותנועה של כתמים בתוך שריר הלב. תמונות נרשמות לולאות דיגיטליות תסונכרנה EKG 3-יתרון תזמון מטרות. עיוות אורך נבחנת על הפסגה 4-, 3-, ו-קאמרי 2 צפיות. ההיקפי דפורמציה רדיאלי נמדדים parasternaמטוס l ציר קצר.

איכות תמונה אופטימלית ומעקב רקמות מדויק הם עליונים עבור והקביעה הנכונה של פרמטרי ביצועי שריר לב. ניצול STE transthoracic ב מתנדב בריא, המאמר הנוכחי הוא מתאר מפורטת של הצעדים החיוניים ואת החסרונות הפוטנציאל של ניתוח עיוות שריר הלב אקו כמותית.

Introduction

תרחישים מדעיים וקליניים ברפואת לב וכלי דם הם יותר ויותר לטפל על ידי משתנה רציפים וערכים גזורים ולא פשטני "כן או לא" אלגוריתמים. טכניקות הדמיה התפתחו להיות מסוגל להעריך תפקוד הלב בהגדלת פרט אי פעם. אקו מעקב רבב (STE) הוא כלי אבחון המתעוררים עבור הערכה כמותית של ביצועי שריר הלב. בעוד אקוקרדיוגרפיה שיגרתי מוגבל על ידי פרשנות תמונת סובייקטיבית תלות חזקה על המומחיות של בוחן הפרט, STE כבר הציג כשיטה לשחזור יותר אובייקטיבית לכמת סיסטולי גלובלי ואזורי והדיאסטולי פונקצית 1,2.

החדר השמאלי (LV) עיוות שריר הלב - קיצור האורך ההיקפי וכן עיבוי הרדיאלי התכווצות ולהיפך דיאסטולה - ניתן לתאר מדידת המתח פרמטרים (ε) ו straבשער (SR). ε הוא אחוז השינוי מימדים באורך שריר הלב. SR הוא נגזר זמן של ε 3. המדדים החשובים הללו של תפקוד שריר לב הוכחו להיות מסוגל לזהות איסכמיה לבבית 4, לנבא תגובה לטיפול resynchronization לב 5 וכדי לזהות חוסר תפקוד שריר לב תת קליני בעוד פרמטרים אקו קונבנציונליים עדיין להישאר נורמלים 6. ב-אנליזה שיטתית, ε האורך העולמי, הפרמטר בתפקוד הסיסטולי LV כמותית השכיח ביותר, הוכח יש ערך פרוגנוסטי מעולה עבור חיזוי של אירועים לבביים משמעותיים לוואי אז מקטע פליטה LV (EF), תקן הזהב הנוכחי עבור להערכת תפקוד 7 סיסטולי LV. אפילו מאוד שינויים עדינים כגון השפעת השינויים מטבוליים בטווח קצר על מכניקת שריר לב בחולים ללא תסמינים ניתן לאתר ניצול STE 8.

מבחינה טכנית, שימוש STEזה 2D בגוונים אפור או תמונות בתנועת B-mode 3D רשמו בתצוגות אקוקרדיוגרפיה סטנדרטיות. מחזורי לב ברציפות מספר נרשמי נופי 4-, 3- ו 2 קאמרי פסגה למדוד עיוות אורך בתצוגת הציר הקצרה parasternal עיוותים היקפיות רדיאלי 9. יתר על כן, על ידי לכיד ותצוגת ציר הקצרה ברמה של המסתם המיטרלי, שרירי papillary ואת איפקס, פיתול LV ניתן להעריך 3. בהמשך רכישת תמונה ואחסון לולאות דיגיטליות, עיוות שריר לב נמדדה על תחנת עבודת off-line או במכשיר אולטרסאונד עצם. התוכנה מזהה דפוסי פיקסל שריר לב ייחודיים תמונות בגווני אפור המוקלטות, מה שנקראו "כתמים" וסימנים אותם לאורך כל מחזור הלב המנותח. וקטורים נמדדים פרמטרים עיוות הם מכן מחושב. ניתן להעריך בדרך זו עיוות שריר הלב האזורית והעולמית ב התכווצות ו דיאסטולה הן שמאל ואת החדר הימניד אטריום 10.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

תוכן פרוטוקול אושר אתי על ידי ועדת האתיקה של האוניברסיטה ויטן / Herdecke.

1. דרישות טכניות

  1. לנצל מכשיר אקו שמציעה טכנולוגיית מעקב רבב מצויד מתמר הדמיה הרמונית רקמות מערך במגזר נאותה.
  2. במהלך רכישת תמונה, להקליט לחבר EKG 3-אספקה ​​תקני ישירות למכשיר אקוקרדיוגרפיה כדי לסנכרן תמונות בתנועת אקו לפעילות אלקטרו. זוהי חובה עבור תזמון מטרות במהלך ניתוחי postprocessing שלאחר מכן. חבר למשתתף בניסוי אל EKG ו להפשיר באולטראסאונד להתחיל באיתור האות EKG.
  3. שיא לולאות הדיגיטליות כפי שיפורטו בהמשך (שלבי 2.1-2.5) ולאחסן את הנתונים כפי העברת תמונות בפורמט DICOM על דיסק חיצוני. בהמשך לכך, להעביר את קבצי תחנת עבודת off-line.
  4. בצע שלאחר עיבוד המנתח באמצעות תוכנה מתאימה כפי שמתוארבהרחבה בהמשך (שלבים 3.1-3.13).

2. הקלטה של ​​לולאות דיגיטליות אקו

  1. לבדוק את החולה במצב משכוב לרוחב שמאלה (שוכב המטופל על הצד השמאלי עם הזרוע השמאלית נמתח מעל הראש).
    הערה: חלק זה של הפרוטוקול מחייב את נושא מטופל / המחקר להיות נוכח.
  2. לחלופין, כאשר שילוב STE עם שיטות אקו מתח כגון ergometer אופניים, להבטיח כי החולה נמצא במצב זקוף של 45 מעלות. במקרה זה, לנצל מכשיר ergometry אופניים סטנדרטי ולבצע בדיקות אקו המתח רגילות כפי שתואר לעיל 11. במהלך ההקלטות של תמונות אקו, הטה את ergometer להשיג תנוחת גוף לרוחב שמאל כדי למזער חפצים על ידי הפרעת רקמת ריאה.
  3. קח טיפול מיוחד כדי לייעל את איכות התמונה כדי להבטיח הערכה מדויקת של עיוות שריר הלב. לשם כך, להתאים את קצב הפריימים בין 60 ו -80 פריימים לשניים באמצעות האפשרות "להתאים מסגרת דולר". יתר על כן, שים לב לכלול את כל ההיבטים של מבני שריר הלב כי יהיה לנתח ברחבי המכלול של מחזור הלב.
  4. השג חתך תמונות B-mode בגוונים אפורות דו ממדי ציר זמן סטנדרטי פסגה ומטוסי ציר קצר parasternal כפי שתואר על ידי האגודה האירופית של הדמיה קרדיווסקולריות האגודה האמריקנית של אקו 12. שיא מספר מחזורי לב ברציפות (למעשה רק אחד הוא הכרחי, הקלטה של ​​שלושה מחזורי לב לפחות מומלצת כדי להיות מסוגל לבחור את אחד עם איכות התמונה הטובה ביותר במהלך עיבוד פוסט שלאחר מכן) בכל אחד המטוסים הבאים:
    1. לקבלת הערכת ε ו- SR האורכים, ללכוד פסגת תקן 4-, 3-, ונופי 2 קאמריים כפי שתואר לעיל 12. לשם כך, מקם את המתמר בשיא של הלב ליד דחף הפסגה (בדרך כלל בetween קו 3 rd ומרחב צלעי 5 וה בין בית השחי באמצע clavicular ו הקדמי). כוון לעבר כתף ימין angulate מתמר עד שכל המבנים האנטומיים של עניין להיות גלוי.
    2. תמונות רשומות בתצוגת הציר קצר parasternal ברמה של המסתם המיטרלי, שרירי papillary ואת איפקס לזהות ε ו- SR היקפיים וכן רדיאלי ε ו- SR כמתואר במקום אחר בפירוט 12. לשם כך, למקם את החללית בגבול parasternal שמאל בחלל צלעי 2 nd או 3 rd ו angulate עד שתשיג נוף בניצב חתך של LV.
  5. כאשר שילוב STE עם מתח לב בדיקות כגון אופני ergometry או כל שיטת בדיקה פונקציונלית אחרת הדורשת מדידות סדרתי (ראה שלב 2.2), חזור על שלב 2.4 בכל נקודת זמן רצויה.

3. ניתוח postprocessing

הערה: חלק זה של הפרוטוקול כולל את ההערכה ופרשנות של תמונות אקו המוקלטות. זה אינו מחייב את המטופל להיות נוכח וניתן לבצעו בכל עת לאחר החלק הקודם של ההליך.

  1. ניצול תוכנת ניתוח אקוקרדיוגרפיה כמוני, לחץ על 'קובץ' ו 'פתח' ובחר את נתוני מחקר אקו הרצויים. בחר מטופל / מחקר ולאסוף מטוס אקו אמור להיות מנותח.
  2. לחץ על 'Q'-סמל בפינה הימנית התחתונה של התמונה שנבחרה. לאחר מכן, לחצו על כפתור 'aCMQ' בצד שמאל.
  3. בחר מחזור הלב של איכות התמונה הגבוהה ביותר באמצעות מקשי דלג 'QRS' הירוקה בתחתית המסך. השתמש מקש הרווח במקלדת כדי להפעיל ולהשהות את הלולאה.
  4. בחר אזור של (ROI) עניין להיות מנותח על ידי המאשר את הנוף אקו בצד שמאל של המסך. יש הבא, התוכנה מזהה אוטומטית את tiמינג של-דיאסטולה סוף ולהציע החזר השקעה.
    הערה: ניתוח רבב מעקב ראשון לאחר מכן מתבצע מחושב על ידי התוכנה. עקומות מגזריות ו ε העולמי מוצגות בחלק התחתון של המסך.
  5. לחץ על 'שיעור זנים' מתחת הגרפים לדמיין מגזרי ו- SR העולמי.
  6. ראיה לאמת את איכות המעקב שהוצעה על ידי התוכנה.
    הערה: כדי לעשות זאת, באופן ביקורתי לקבוע אם כל ההיבטים של שריר הלב להיות מנותחים מכוסים לחלוטין על ידי ROI במהלך המכלול של מחזור הלב. הימנע כולל הרקמות הסובבות הלא שריר הלב לתוך ROI.
  7. במידת צורך, לשנות את מיקום ROI כולו או היבטים יחידים ידני של זה, או אפילו לשוב ולצייר את ההחזר על ההשקעה לחלוטין (ראה 3.8-3.9) על מנת להבטיח מדידות מדויקות.
    הערה: אם תרצה, תוכל להגדיר את ההחזר על ההשקעה להיות שקוף כדי להתאים את כיסוי ROI למיקום המתאים והרוחב של שריר הלב.
  8. בשנות ה הפסגה 4-, 3-, ונוף 2 קאמרית, יש את התוכנהאוטומטית לקבוע את החזר על השקעה אפשרית חלוקת שריר הלב לשבעה קטעים.
    1. במקרה ROI הגדרה מחדש יש צורך, לחץ על 'צייר' מצד שמאל וקבע לצאת לדרך תיוג הגבול endocardial בשלוש נקודות התייחסות: שתי נקודות הכניסה מנוגדות של שסתום AV לבין הקיר LV החל infero-במחיצה / הבזליים הבזליים infero-לרוחב / חלק נחות הבסיס של שסתום הגמר עם במרכז הקודקוד. ודא כי שתי נקודות הקצה של-endocardium במעקב הם באותה רמה לחלוטין למעט רקמת מסתמית.
    2. אם המיצוב מחדש נחוץ כדי לבצע אופטימיזציה של מיקום ורוחב של ROI, לחץ על 'ערוך' בצד השמאל של המסך. להזיז כל מרווח במגזר וכן endocardial וגבולות epicardial בנפרד עם הסמן. לנצל קו מאונך והצביע לעבר הקודקוד לניווט / אוריינטציה בעת הזזת ROI בשלמותו.
    3. לבסוף, להתחיל מחדש ניתוח מעקב רבב על ידי לחיצה על"מחשוב" כפתור בצד שמאל של המסך.
      הערה: התוכנה כעת מזהה אוטומטית "סמנים אקוסטי", אשר להסיט ultrastructures שריר הלב מתאים לארגון סיבי שריר לב בתנועתם ברחבי ההתכווצות וההרפיה של שריר הלב. סמנים אקוסטית אלה מותווים כל תקופת מחזור לב מלא. החישוב הדרוש עשוי להימשך שניות עד דקות. ε ו- SR מחושבים על ידי התוכנה ומוצגים באופן מספרי גרפי.
  9. ב נוף parasternal, יש את התוכנה להציע ROI מוגדר מראש באופן אוטומטי. התאם ROI זאת באופן ידני, חלוקת שריר הלב לתוך שישה מקטעים.
    הערה: רוחבו של ROI, צריכה להתאים במדויק את עובי שריר הלב. במידת הצורך, אופטימיזציה של מיקום ורוחב של ROI כמתואר 3.8.2. נקודה במרכז את ההחזר על ההשקעה עשויה להיות מנוצלת עבור ניווט / אורינטציה בעת הזזת ROI בבשלמותו.
    1. לאחר מכן, להתחיל מחדש ניתוח מעקב רבב על ידי לחיצה על כפתור "חישוב" בצד שמאל של המסך.
  10. בחר ענפי ובגין ε ו- SR העולמי שיוצג עקומות או בפורמט ועין השור המקיף. לשם כך, לחץ על כפתור 'העדפות' בפינה השמאלית התחתונה של המסך. סוגים שונים של צורות גל ואפשרויות מוצגות ניתן לבחור בתפריט זה.
  11. אם מיצוב מחדש הידני של ROI אינו מספיק כדי להשיג איכות מעקב רבב כוללת מתאימה, להתחיל מחדש מ -3.1 ולהגדיר מחדש את ההחזר על ההשקעה או לשקול בחירת מחזור לב שונה לפני שתמשיך לשלב הבא.
  12. לשמור ולייצא את הנתונים עבור ניתוחים סטטיסטיים שלאחר מכן. אם תרצה, cine לולאות או עדיין מסגרות ניתן לייצא כמו איורים. לשם כך, לחץ על 'יצוא' בפינה השמאלית התחתונה של המסך, בחר את ספריית פורמט קובץ הרצויה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

הפרמטרים עקרוני הערכה כמותית של ביצועי שריר הלב הם ε ו- SR. מבחינה טכנית, כל תאי הלב ניתן לנתח באמצעות STE. עם זאת, מאז מתודולוגיה מעקב הרבב נוצלה בעיקר כדי ללמוד את LV, המוקד של מאמר זה הוא על מכניקת שריר לב LV. באופן כללי, ε ו- SR האורך הם הפרמטרים עיוות LV העריכו הנפוצה ביותר. ε ו- SR אורך לתאר קיצור הסיסטולי (ומאריך דיאסטולי) של שריר הלב. לפיכך, ערכים סיסטולי הם מבוארים כמו מספרים שליליים. איורי 1 ו -2 מייצגי דוגמאות טובות של המגזרי STE נגזרות וניתוחי ε ו- SR העולמיים. איכות תמונה אופטימלית וכיסוי רקמות נאות של ROI הם עליונים לאמידה אמינה של עיוות שריר לב. מעקב רקמות לא אופטימלי לעתים קרובות תוצאות מוטעות של ערכי ε ו- SR נכון. דוגמא רקמות עניותמעקב איכות (סגול) הפסגה ו-לרוחב באמצע המגזרים (הכחולה) מוצג באיור 3 ε Apical לאמצע לרוחב זוכים להערכה בעיקר בדוגמא זו של חולה בריאה, מי -. כאשר העריך נכון - מפגין עיוות LV נורמלי עם ערכי ε ו- SR הטרוגנית ייחוד בכל מגזרי LV.

איור 1
איור 1:. Apical 4-קאמרי הנגזר נוף אורך שיעור זן ומתח נוף 4-קאמרי Apical (AP4) נגזר ε ו- SR מוצג לוחות ימין ועל שמאל, בהתאמה. כל עקומת זמן-זן בצבע (ימינה ושמאלה, למטה) תואמת לאחת משבעת מגזרי שריר לב בצבעים (ימינה ושמאלה, למעלה) מדמיין סגמנטלי (= אזורי) ε או SR, בהתאמה. הקו המקווקו הלבן מייצג ε LV אורך העולמי או SR, בהתאמה. הערה בצורת במקביל החלקה של מגזריזמן-זן ועקומות SR. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2:. שיעור זן ומתח האורך 2-תא הנגזרות נוף Apical שמאל לוחות מימין להראות Apical 2 קאמרית (AP2) נגזר LV שריר הלב ε ו- SR, בהתאמה. עקומות זמן-זן מתאימות המגזרים בצבעים כפי שתוארו לעיל עבור איור 1. נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
איור 3: מעקב רקמות פסגה לקוי:. זן אורך נגזרות AP2 זה actuall מטופל בריאיש y לערכים נורמליים LV שריר הלב ε, כאשר העריכו כראוי. כמו חפץ, ב פסגה נתונה זה (סגול) לאמצע לרוחב (כחולים) מגזרים להפגין איכות מעקב רקמות עניה וכך ε המגזרי האמיתי זוכה להערכה רבה. שיא LV ערכים ε העולמי שריר הלב מוצגים (איור 2, ימין למטה). הערת העדר קידוד בצבע אדום כהה, מייצג התכווצות שריר לב בבית בצבעים המעוקל M-mode (איור 2, למטה משמאל). נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

ההיקפי ε ו- SR לתאר את קיצור סיסטולי חוזר של שריר הלב LV (ומאריך שלה דיאסטולה) ועל כן כונה כמו מספרים שליליים התכווצות. העיוות ההיקפית LV נבחנת בתצוגת הציר הקצרה parasternal בשלושה מישורים שונים: בדרג של annulus מיטרלי, השרירים papillary (איור 4) לקודקוד. הכללה של כל שלוש רמות התשואות LV פיתול שריר הלב - עם כיוון השעון הבסיסי וסיבוב נגד כיוון השעון הפסגה ב התכווצות - כפי שבאה לידי ביטוי טוויסט סיסטולי LV ו להתיר הדיאסטולי.

איור 4
איור 4:. זן היקפי LV נוף קצר ציר Parasternal ברמה של שרירי papillary מניב ε ההיקפי. שריר הלב מחולק בשישה מגזרי. שיא אזורי ערכים ε היקפי LV מוצגים בחלק העליון. צבעים מגזריים תואמים את עקומות זן הזמן המוצגות בתחתית. הקו המקווקו הלבן מייצג ε היקפי העולמי. הערה בצורת החלקה המקבילה של מגזרי ועקומות הגלובליות זמן-זן. אנא CLICK כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

בעוד ε האורך ההיקפי הוא שלילי התכווצות, ε רדיאלי משקף עיבוי שריר הלב סיסטולי ולכן היא חיובית התכווצות. דוגמא הערכת ε רדיאלי LV היטב שבוצעה מודגמת באיור 5 לעומת זאת, איור 6 מציג מעקב רקמות שגוי של myocar anteroseptal -. כאשר נמדדו כראוי - פרמטרי עיוות ייחוד.

איור 5
איור 5:. זן רדיאלי LV Parasternal קצר ציר נוף ברמה של השרירים papillary גם התשואות רדיאלי ε. כיסוי ROI שריר לב מוצג בצד ימין למעלה. ערכי רדיאלי ε סיסטולי השיא מגזריים מוצגים (ב%) בחלק התחתון בצד השמאל. עיקולים-זמן זן רדיאלי מוצגים בפינה הימנית העליונההיבט של הדמות. זן רדיאלי מוצג% על ציר y והזמן מתאים א.ק.ג. (בתחתית) מוצגים על ציר ה- x. צבעוני מעוקל M-mode עם אדום כהה המייצג ε רדיאלי חיובי מוצג בצד ימין של התחתון. הערה בצורה הומוגנית של עקומות ε רדיאלי המגזריות המתאימות היטב במדי מעוקל M-mode צבע קידוד. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 6
איור 6: מעקב רקמות לקוי:. זן רדיאלי LV התוכן הרעיוני ומדרוג של נתון זה מתאים איור 5 בדוגמא זו מעקב עניי רקמות anteroseptal הביא ערכי ε רדיאלי מדויקים ועקומות זמן-זן רדיאלי הטרוגנית בחולה בריאה ללא תסמינים.. הערת הסטייהשל במחיצה (אדום) ו anteroseptal (צהובות) עקומות ε רדיאלי מגזריות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

לקבלת המחשה מקיפה, ε אורך שריר לב LV ניתן להציג ממעוף שור שנקרא (איור 7). ניתן דמיינו בדרך זו, ערכי ε האורך סיסטולי שיא של 17 מקטעים לגמרי המייצגים מכלול של שריר הלב LV בתצוגה אחת. עקומות זמן-זן עבור AP4-, AP2-, ו ε אורך המגזרי הנגזרות AP3 מתוארות גם, המקביל ל-קידוד הצבע כפי שתואר עבור איורים 1 ו -2. איור זה יכול להועיל לדמיין אזורי משתנה גירעונות דפורמציה כגון עמילואידוזיס לב המאופיינת קרבות פסגה ב ממעוף השור

איור 7
איור 7: זן העולמי LV:. ממעוף שור העיקולים-הזמן זן אורכית מוצגים עבור ε שריר הלב המגזרי LV נגזר AP4 (למעלה משמאל), AP2 (למעלה מימין) ואת AP3 (למטה משמאל) מטוסים. העקומות בצבע השונה מתאימות החטיבה המגזרית כמצוין איורי 1 ו -2. ε אורך מוצג% על y צירים והזמנים המתאימים א.ק.ג. (בתחתית) מיוצגת על ציר ה- x. סגמנטלי שיא ערכים ε אורך מתוארים באיור ועין השור (מימין למטה) עבור 17 קטעי ניתוחן AP4, נופי AP2 ו AP3. האדום מוצל מקבילת קידוד צבע האגדה הצביעה מימין. הערת ההומוגניות הגבוהה העקום AP4 הנגזרות המגזרית זמן-זן בהשוואת AP2 ו AP3. ג זהorrelates היטב עם רכישת תמונת מאתגר היבטי קיר LV הקדמי לעתים קרובות המובילים חפצים ופרמטרי עיוות הטרוגנית. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

המשמעות של הטכניקה ביחס לשיטות חלופיות

תקן הזהב הנוכחי להערכת אקו של תפקוד סיסטולי LV הוא מקטע פליטה LV (EF) 13. עם זאת, קביעת EF מבוססת על גישה פשטנית כי הוא קשור קשר הדוק למרכיב רדיאלי של התכווצות שריר לב, אבל לא לקחת בחשבון את המטוסים אורכים היקפיים החשובים. לפיכך, EF oversimplifies המורכבות תלת מימדי של עיוות שריר הלב. כתוצאה מכך, מדידות EF לא לחשוף תפקוד הלב עדין אבל רק לזהות הידרדרות LV בכל מדינה מתקדמת יחסית 14. מצד השני, ε נגזר-STE ו- SR הוכחו לזהות שינויי לב תת קליניים תוך EF עדיין נותר 15 נורמלי. STE התפתחה להיות כלי חזק למחקר השלכות קליניות חשובות חשופות מתן משמעותיt מראש בניהול בחולי לב וכלי דם 16. Ε האורך העולמי LV יש את הערך הקליני הגבוה ביותר מבין הפרמטרים עיוות LV הנגזרות STE וטוב יותר משקף תפקוד שריר הלב העולמית בהשוואה ההיקפי רדיאלי ε 7.

Ε ו- SR אורך מוערכים בתצוגות ציר זמן הפסגה ו reproducibly להעריך עיוות LV גלובלית ואזורית (איורים 1 ו -2). זהירות יש לשלם כדי לשמור על הדרישות הגבוהות ביותר עבור איכות התמונה ואת העקיבה שריר הלב, מאז מעקב רקמות לקוי תשואות פרמטרים עיוות שגוי כי לעתים קרובות הם לא מובנת מאליה כפי שמודגם באיור 3. ההיקפי ותנועה קיר רדיאלי ניתן למדוד כמותית ציר parasternal קצר (איורים 4 ו -5). למרות ε אורך העולמי LV כבר ציין כמו STE-deriv היחיד המשמעותי ביותרפרמטר עיוות ed, תשואת תנועת קיר ההקפי רדיאלי מידע נוסף חשוב עבור מגוון רחב של תרחישים קליניים 17,18.

למרבה המזל, מכשירי אקו רומן לספק את האפשרות להעריך מדידות ε אורך עולמיות ליד מיטת החולה תוך מספר דקות. זה נותן הרופא את האפשרות לבצע זיהוי חזק של פרמטרי עיוות שריר לב LV ללא STE-המדידות מקיפות זמן רב הדורשות את ההקלטה ו off-line postprocessing של תמונות אקו שונות חתך. ניצול להדמיה ועין השור, הרופא יכול לבדוק תפקוד LV העולמי במבט אחד (איור 7).

יתר על כן, מלבד הבדיקה של תפקודי LV העולמיים, סגמנטלי (אזורית) פונקצית שריר לב ניתן לנתח באמצעות STE. זה מאפשר לרופאים למדוד שישנו חוסר-תיזמון שריר הלב ואת בתגובה מחדש הלבסנכרון טיפול 19,20.

מגבלות, שלבים קריטיים ופתרון בעיות

למרות היתרונות המבטיחים של STE, הטכנולוגיה יש מגבלות חשובות. בראש ובראשונה, את התלות של מדידות STE הנגזרת לשחזור על איכות תמונת אקו לא יכולה להיות מוגזמת. לכן חיוני לקחת איכות תמונה לשפר את איכות טיפול מיוחדת ככל 21 אפשריים. אפילו חפצים עדינים יכולים להוביל פרשנויות מוטעות משמעותי של ε או SR, כפי שמודגם איורים 3 ו -6. יתר על כן, תוכנת מעקב הרקמות כוללת באופן אוטומטי בכל מגזרי קשר לאיכות התמונה שלהם. לפעמים זה עשוי להמליץ ​​על פרמטרי עיוות מציאותיים עבור ROIs הכוללים רקמות שאינן לב. לכן, אימות ייעודית בגודל ROI מדויק על מיקום מצטבר כיוונון עדין באמצעות הערכה חזותית יסודית היא חיונית. </ P>

גישה נוספת שמטרתה למנוע חפצים במהלך רכישת תמונת אקו היא לייעץ למטופל לעצור את הנשימה שלו / שלה במשך כמה שניות. אמנם זה בדרך כלל ריאלי ללימודי אקו רגילים בחולי מבוגרים מוסמכים, זה בהחלט מאתגר ולעתים קרובות לא מציאותי בעליל לנסות כל כך בילדים או במהלך מתח לב בדיקות כגון אופני ergometry.

יתר על כן, התאמה אופטימלית של מסגרת דולר לפני רכישת תמונה היא חובה. שיעורי מסגרת של פחות מ -30 פריימי התוצאה שנייה בעקומי זמן-זן חלק מדי וחוסר החלטה זמנית מספיק. מסגרת חליפין גבוהים מעל 100 פריימים לשניים לעתים קרובות להניב עקומות רועשות ε כי הם אמינים רק עם איכות תמונה גבוהה במיוחד. מגוון של 60 עד 80 פריימים לשנייה כבר נקבע טוב ביותר כדי להתאים את דרישות תוכנה למעקב רקמה אופטימלית באוכלוסיות חולות מבוגרות ממוצע 16. בשנת ילדיםהקרדיולוגים ובעיקר יילודים, חולים שיש טבעי קצב לב גבוה יותר מאשר אנשים מבוגרים. בהתבסס על מחקר STE אחרון בילודים מוקדמות, המחברים טענו להתאים הגדרות קצב פריימים פי קצב הלב של החולים. מסגרת יחס דרג / לב של 0.7 עד 0.9 פריימים לשניים לכל BPM הוצע להשיג מעקב רבב שריר לב אופטימלית תוצאות 22. לסיכום, סטנדרטיזציה של נופים, מסגרת או שיעור נפח ואיכות תמונה צריכה להיות תנאים מוקדמים הערכה נגזרת STE של ביצועי שריר לב על מנת להשיג אמינות, תוצאות היטב לשחזור.

בנוסף, ראוי לציין להזכיר כי הערכה נגזר-STE של ביצועים שריר הלב כרגע היא שיטה סבירה זמן רב. למרות הערך מבטיח לקבלת החלטות קליניות, אופי הצעד המרובה של ההליך במסגרתו צעדי חישוב הבקרה ותוכנת איכות הדרושים הרבים הוא כנראה הגי הרלוונטית ביותרitation פוגע STE מלשמש היום-יום טיפול שיגרתי קליני. יש לעודד חברות כדי לייעל פיתוח תוכנת מעקב רקמה עם דגש מיוחד על היתכנות כדי לזרז ולשפר את זרימת העבודה, טיוח זה יותר ידידותי למשתמש.

לבסוף, מגבלה חשובה של STE היא בשונות נגזרות STE ערכים ε ו- SR בין חבילות תוכנה שונות. חברות מסחריות שונות באספקת תוכנה לניתוח STE לנצל אלגוריתמים מתמטיים בסיסיים שונים בזמנים להניב פרמטרי עיוות בלתי עקביים. לפיכך, נתון שריר לב ε או SR נמדד עם מכשיר מהחברה צריכה לפרש בזהירות כאשר ערכי ייחוס נגזרים חבילת תוכנת STE של B. החברה

יישומים עתידיים

נכון לעכשיו, STE משמש יותר ויותר כדי לזהות שינויים עדינים של ביצועי שריר לב כי יישארו לא מזוהים על ידי convenהתזונתי אקו 23. בעוד LV כבר העריך במחקרי STE שונים, מעט עדיין ידוע לגבי פרוזדורי שמאל, חדר ממני ומכניקת פרוזדורים תקינה עבור מגוון רחב של תרחישים קליניים ומדעיים. שינויי רומן לטכניקה אפילו לאפשר ההערכה של קשיחות כלי עבור עורקים גדולים ניצול טכנולוגיית מעקב רבב. יתר על כן, STE ניתן להשתמש במודלים של בעלי חיים ניסיוניים לאסוף מידע בעל ערך בנוגע לביצועי שריר לב ללא צורך הליכים פולשניים. 3D-STE עוד התפתחות מבטיחה המאפשרת ניתוחי עיוות שריר לב מקיפים זמן יעיל. יתר על כן, STE ניתן לשלב עם מבחני קיצון תרופתיים או ergometer לזהות טובה יותר הפרעות תנועת קיר בהשוואת אקו מתח קונבנציונלי. בנוסף, טוויסט שריר לב פיתול ניתן להעריך STE ניצול, אשר יכול להוסיף ערך קליני מצטבר הדמית ε ו- SR העולמית. מחקרים נוספים arדואר הדרוש על מנת להאיר הן את משמעות ומגבלות קליניים של השלכות פוטנציאליות אלה של STE.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Phillips iE33 ultrasound system Philips Healthcare http://www.umiultrasound.com/ultrasound-machine/philips/ie33
S5-1 broadband sector array transducer  Philips Healthcare 5-1 MHz, http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605412081/s5-1
QLAB Advanced Quantification Software Version 10.5 Philips Healthcare Q-App: Automated Cardiac Motion Quantification (aCMQ), www.philips.com/QLAB-cardiology
Xcelera R3.3L1 (Version 3.3.1.1103)  Philips Healthcare http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC830038/xcelera-r41-cardiology-information-management-system

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Leischik, R., Dworrak, B., Hensel, K. Intraobserver and interobserver reproducibility for radial, circumferential and longitudinal strain echocardiography. Open Cardiovasc. Med. J. 8, 102-109 (2014).
  2. Smiseth, O. A., Torp, H., Opdahl, A., Haugaa, K. H., Urheim, S. Myocardial strain imaging: how useful is it in clinical decision making? Eur Heart J. , (2015).
  3. Opdahl, A., Helle-Valle, T., Skulstad, H., Smiseth, O. A. Strain, strain rate, torsion, and twist: echocardiographic evaluation. Curr. Cardiol. Rep. 17, 568 (2015).
  4. Kukulski, T., et al. Identification of acutely ischemic myocardium using ultrasonic strain measurements. A clinical study in patients undergoing coronary angioplasty. J. Am. Coll. Cardiol. 41, 810-819 (2003).
  5. Suffoletto, M. S., Dohi, K., Cannesson, M., Saba, S., Gorcsan, J. 3rd Novel speckle-tracking radial strain from routine black-and-white echocardiographic images to quantify dyssynchrony and predict response to cardiac resynchronization therapy. Circulation. 113, 960-968 (2006).
  6. Hensel, K. O., et al. Subclinical Alterations of Cardiac Mechanics Present Early in the Course of Pediatric Type 1 Diabetes Mellitus: A Prospective Blinded Speckle Tracking Stress Echocardiography Study. J Diabetes Res. 2016, 2583747 (2016).
  7. Kalam, K., Otahal, P., Marwick, T. H. Prognostic implications of global LV dysfunction: a systematic review and meta-analysis of global longitudinal strain and ejection fraction. Heart. 100, 1673-1680 (2014).
  8. Hensel, K. O., Grimmer, F., Jenke, A. C., Wirth, S., Heusch, A. The influence of real-time blood glucose levels on left ventricular myocardial strain and strain rate in pediatric patients with type 1 diabetes mellitus - a speckle tracking echocardiography study. BMC Cardiovasc. Disord. 15, 175 (2015).
  9. Kurt, M., Tanboga, I. H., Aksakal, E. Two-Dimensional Strain Imaging: Basic principles and Technical Consideration. Eurasian J Med. 46, 126-130 (2014).
  10. Cameli, M., Lisi, M., Righini, F. M., Mondillo, S. Novel echocardiographic techniques to assess left atrial size, anatomy and function. Cardiovasc. Ultrasound. 10 (4), (2012).
  11. Pellikka, P. A., Nagueh, S. F., Elhendy, A. A., Kuehl, C. A., Sawada, S. G. American Society of Echocardiography recommendations for performance, interpretation, and application of stress echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 20, 1021-1041 (2007).
  12. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J. Am. Soc. Echocardiogr. 28, 1-39 (2015).
  13. Curtis, J. P., et al. The association of left ventricular ejection fraction, mortality, and cause of death in stable outpatients with heart failure. J. Am. Coll. Cardiol. 42, 736-742 (2003).
  14. Liebson, P. R., et al. Echocardiographic correlates of left ventricular structure among 844 mildly hypertensive men and women in the Treatment of Mild Hypertension Study (TOMHS). Circulation. 87, 476-486 (1993).
  15. Hensel, K. O., Jenke, A., Leischik, R. Speckle-tracking and tissue-Doppler stress echocardiography in arterial hypertension: a sensitive tool for detection of subclinical LV impairment. Biomed Res Int. , 472562 (2014).
  16. Gorcsan, J. 3rd, Tanaka, H. Echocardiographic assessment of myocardial strain. J. Am. Coll. Cardiol. 58, 1401-1413 (2011).
  17. Holmes, A. A., Taub, C. C., Garcia, M. J., Shan, J., Slovut, D. P. Increased Apical Rotation in Severe Aortic Stenosis is Associated with Reduced Survival: A Speckle-Tracking. J. Am. Soc. Echocardiogr. , (2015).
  18. Auger, D., et al. Effect of cardiac resynchronization therapy on the sequence of mechanical activation assessed by two-dimensional radial strain imaging. Am. J. Cardiol. 113, 982-987 (2014).
  19. To, A. C., et al. Strain-time curve analysis by speckle tracking echocardiography in cardiac resynchronization therapy: Insight into the pathophysiology of responders vs. non-responders. Cardiovasc. Ultrasound. 14 (14), (2016).
  20. Seo, Y., et al. Three-dimensional propagation imaging of left ventricular activation by speckle-tracking echocardiography to predict responses to cardiac resynchronization therapy. J. Am. Soc. Echocardiogr. 28, 606-614 (2015).
  21. Trache, T., Stobe, S., Tarr, A., Pfeiffer, D., Hagendorff, A. The agreement between 3D, standard 2D and triplane 2D speckle tracking: effects of image quality and 3D volume rate. Echo Res Pract. 1, 71-83 (2014).
  22. Sanchez, A. A., et al. Effects of frame rate on two-dimensional speckle tracking-derived measurements of myocardial deformation in premature infants. Echocardiography. 32, 839-847 (2015).
  23. Hensel, K. O. Non-ischemic diabetic cardiomyopathy may initially exhibit a transient subclinical phase of hyperdynamic myocardial performance. Medical Hypotheses. 94, 7-10 (2016).

Tags

רפואה גיליון 116 זן שיעור זן 2D-זן בתפקוד הסיסטולי פונקציה הדיאסטולי אקו כמותי עיוות LV מעקב רבב מעקב רקמות
Transthoracic רבב מעקב אקו עבור הערכה כמותית של השמאל חדרית שריר הלב דפורמציה
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hensel, K. O., Wilke, L., Heusch, A. More

Hensel, K. O., Wilke, L., Heusch, A. Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation. J. Vis. Exp. (116), e54736, doi:10.3791/54736 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter