Summary
Speckle spårning ekokardiografi är en framväxande diagnostisk bildteknik för kvantitativ bedömning av global och regional hjärtmuskel prestanda. Standard visa ekokardiografiska rörliga bilder spelas in och deformationsegenskaper parametrar värderas därefter genom automatiserad kontinuerlig ram-för-bild spårning och rörelseanalys av fläckar inom B-mode bilder av hjärtmuskeln.
Abstract
Värdet av konventionell ekokardiografi begränsas av skillnader i inter enskild bild tolkning och därför i hög grad beroende av granskarna kompetens. Speckle spårning Echocardiography (STE) är en lovande men tekniskt utmanande metod som kan användas för att kvantitativt bedöma regionala och globala systoliskt och diastoliskt myokardial prestanda. Myocardial stam och töjningshastigheten kan mätas i alla tre dimensioner - radiellt, periferilängd - hjärtinfarkt deformation. Standard tvärsnitts tvådimensionella B-mode bilder registreras och därefter efterbehandlas genom automatiserad kontinuerlig ram-för-bild spårning och rörelseanalys av fläckar i hjärtmuskeln. Bilderna lagras som digitala slingor och synkroniseras till en 3-lead EKG för timing ändamål. Längsgående deformation bedöms i apikala 4-, 3- och 2-kammar vyer. Omkrets och radiella deformationen mäts i parasternal korta axeln planet.
Optimal bildkvalitet och korrekt spårning vävnad är av största vikt för korrekt bestämning av hjärtprestandaparametrar. Med hjälp av transtorakal STE i en frisk volontär, är denna artikel en detaljerad beskrivning av de viktigaste stegen och potentiella fallgropar kvantitativ ekokardiografisk myocardial deformationsanalys.
Introduction
Vetenskapliga och kliniska scenarier i kardiovaskulär medicin är mer och mer upp av kontinuerliga variabler och cutoff värden snarare än förenklade "ja eller nej" algoritmer. Avbildningstekniker har utvecklats för att kunna bedöma hjärtfunktionen i allt större detalj. Speckle spårning ekokardiografi (STE) är en framväxande diagnostiskt verktyg för kvantitativ utvärdering av myokardial prestanda. Medan konventionell ekokardiografi begränsas genom subjektiv tolkning av bilden och ett starkt beroende på den enskilde granskarens kompetens, har STE införts som ett reproducerbart och mer objektiv metod för att kvantifiera global och regional systoliskt och diastoliskt funktion 1,2.
Vänster kammare (LV) myocardial deformation - längs- och tvär förkortning liksom radiell förtjockning i systole och vice versa i diastole - kan beskrivas mäta parametrar stam (ε) och strai ränta (SR). ε är ett dimensions procentuell förändring i hjärtmuskel längd. SR är en tids derivat av ε 3. Dessa viktiga index för hjärtmuskelfunktion har visat sig kunna identifiera myokardischemi 4, förutsäga svar på hjärtresynkronisering terapi 5 och upptäcka subklinisk hjärtsvikt medan konventionella ekokardiografiska parametrar fortfarande normal sex. I en systematisk meta-analys, global längd ε, den mest använda kvantitativa systolisk funktion parameter, har visat sig ha överlägsen prognostiskt värde för att förutsäga risken för allvarliga hjärthändelser då LV ejektionsfraktion (EF), den nuvarande guldnormen för bedömningen av systolisk funktion 7. Även mycket subtila förändringar som effekten av kortsiktiga metabola förändringar på hjärt mekanik i asymtomatiska patienter kan detekteras med användning av STE 8.
Tekniskt sett STE användnings gråskala 2D- eller 3D B-mode rörliga bilder som spelats in i standardvyer ekokardiografi. Flera på varandra följande hjärtcykler registreras i apikala 4-, 3- och 2-kammarvyer för att mäta längsgående deformation och i parasternala korta axeln vy för periferi och radiell deformation 9. Dessutom, genom att fånga den korta axeln vy vid nivån för mitralisklaffen, den papillära muskler och apex, LV torsion kan bedömas 3. Därefter bilden förvärv och lagring av digitala slingor är myocardial deformation mäts på en off-line arbetsstation eller på ultraljud enheten själv. Programvaran upptäcker unika myocardial pixelmönster i de inspelade bilder i gråskala, så kallade "prickar" och spårar dem under den analyserade hjärtcykeln. Vektorer mäts och deformationsegenskaper parametrar därefter beräknas. På detta sätt regionala och globala myocardial deformation kan bedömas i systole och diastole för både vänster och höger kammare end atrium 10.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
innehåll Protokollet har etiskt godkänts av Witten / Herdecke University etikkommittén.
1. Tekniska krav
- Använda en ekokardiografi enhet med speckle spårningsteknik utrustad med en lämplig sektor array vävnad harmonisk avbildning givare.
- Under bildtagning, spela in och ansluta en vanlig 3-lead EKG direkt till ekokardiografi enheten för att synkronisera ekokardiografiska rörliga bilder till elektromekaniska aktivitet. Detta är obligatoriskt för timing ändamål under efterföljande efterbehandlings analyser. Anslut studien omfattas av EKG och frigöra ultraljudsbilden för att börja detektera EKG-signalen.
- Spela in digitala slingor som förklaras i detalj nedan (steg från 2,1 till 2,5) och lagra data som rörliga bilder i DICOM-format på en extern hårddisk. Därefter överföra filer till en off-line arbetsstation.
- Utför efterbearbetning analyser med hjälp av lämplig mjukvara som beskrivsi detalj nedan (steg från 3,1 till 3,13).
2. Registrering av Ekokardiografiska Digital Loops
- Undersöka patienten i vänster sidoläge trycksår (patienten liggande på vänster sida med vänster arm sträckt ovanför huvudet).
OBS: Denna del av protokollet kräver att patienten / studie ämne vara närvarande. - Alternativt, när man kombinerar STE stress ekokardiografi modaliteter såsom en cykelergometer, se till att patienten är i 45 graders upprätt läge. I detta fall, utnyttjar ett standardcykel ergometri anordningen och utför standardspännings ekokardiografi testning såsom beskrivits tidigare 11. Under inspelningen av ekokardiografiska bilder, luta ergometern att uppnå en vänster sidoläge kroppen för att minimera artefakter genom att störa lungvävnad.
- Var särskilt försiktig för att optimera bildkvaliteten för att säkerställa en korrekt utvärdering av hjärtmuskel deformation. För att göra detta, justera bildfrekvens mellan 60 och 80 bilder per sekund med hjälp av "justera bildfrekvensen" alternativet. Dessutom uppmärksamma att omfatta alla aspekter av hjärt strukturer som ska analyseras hela helheten av hjärtcykeln.
- Erhålla tvärsnitts tvådimensionella gråskala B-mode bilder i standard apikala lång axel och parasternal kort axelplan som beskrivs av European Association of Cardiovascular Imaging och American Society of Echocardiography 12. Spela flera på varandra följande hjärtcykler (egentligen bara ett är nödvändigt, inspelning av åtminstone tre hjärtcykler med lämpliga intervall för att kunna välja den med den bästa bildkvaliteten under efterföljande efterbearbetning) i vart och ett av följande plan:
- Vid bedömningen av längsgående ε och SR, fånga standard apikala 4-, 3- och utsikt två kammare som tidigare beskrivits 12. För att göra detta, placera givaren vid spetsen av hjärtat nära den apikala impuls (vanligtvis bindexets 3: e och 5: e interkostalrummet och mellan mitten av NYCKELBEN och främre axillarlinjen). Sikta mot höger axel och Angulate givaren tills alla anatomiska strukturer av intresse blir synliga.
- Spela in bilder i parasternala korta axeln vy i nivå med mitralisklaffen, papillarmusklerna och spetsen för att upptäcka omkrets ε och SR samt radiella ε och SR som beskrivs på annat håll i detalj 12. För att göra detta, placera sonden på vänster parasternal gränsen vid 2: a eller 3: e interkostalrummet och Angulate tills du får ett tvärsnitt vinkelrät vy av LV.
- När man kombinerar STE med hjärtstresstest såsom cykel ergometri eller någon annan funktionstestning modalitet kräver seriella mätningar (se steg 2,2), upprepa steg 2,4 vid varje önskad tidpunkt.
3. Efterbearbetning Analys
NOTERA: Denna del av protokollet omfattar utvärdering och tolkning av de inspelade ekokardiografiska bilder. Det kräver inte att patienten är närvarande och kan utföras när som helst efter den tidigare delen av förfarandet.
- Med hjälp av den kvantitativa ekokardiografi analysprogram klickar du på "Arkiv" och "Öppna" och valde önskade ekokardiografiska studiedata. Välj en patient / studie och plocka en ekokardiografisk plan som skall analyseras.
- Klicka på Q'-ikonen i nedre högra hörnet av den valda bilden. Sedan trycker du på "aCMQ knappen till vänster.
- Valde hjärtcykeln av högsta bildkvalitet genom att använda gröna "QRS" hopptangenter längst ned på skärmen. Använd tangentbordet mellanslagstangenten för att spela upp och pausa slingan.
- Välj ett område av intresse (ROI) som skall analyseras genom att bekräfta ekokardiografisk syn på vänster sida av skärmen. Därefter måste mjukvaran automatiskt upptäcka timing av slut diastole och föreslå en ROI.
OBS: Ett första speckle spårningsanalys dessa därefter beräknades av mjukvaru. Segment och global e kurvor visas på botten av skärmen. - Klicka på "Stam takt" under diagrammen för att visualisera segment och global SR.
- Visuellt verifiera spårningskvaliteten föreslås av programvaran.
OBS: För att göra detta, kritiskt styra om alla aspekter av hjärtmuskulaturen som skall analyseras är helt täckta av ROI under helheten av hjärtcykeln. Undvik inklusive omgivande icke-hjärtvävnad i ROI. - Om det behövs, flytta manuellt hela ROI eller enskilda aspekter av den, eller ens att rita ROI fullständigt (se 3,8-3,9) för att garantera exakta mätningar.
OBS: Eventuellt ställa in ROI att vara transparent för att justera ROI täckning till lämpligt läge och bredden på hjärtmuskulaturen. - I apikala 4-, 3- och 2-kammar vy, har programvaranautomatiskt bestämma en möjlig ROI dela hjärtmuskeln i sju segment.
- I fall är nödvändigt ROI omdefiniering, klicka på "Rita" på vänster och börja märka den endokardiala gränsen vid tre referenspunkter: två motsatta insättningspunkter AV-ventil och LV vägg börjar med den basala infero-septal / basal infero-laterala / basal underlägsna delen av ventilslutbehandling med centrum av spetsen. Se till att båda ändpunkter det spårade-endokardium är på samma nivå helt exklusive klaffvävnaden.
- Om omplacering är nödvändig för att optimera positionen och bredden av ROI, klicka på "Redigera" på vänster sida av skärmen. Flytta varje segment marginal samt endokardiella och epikardiella gränser individuellt med markören. Använda en ortogonal linje pekar mot spetsen för navigering / orientering när du flyttar ROI i sin helhet.
- Slutligen, starta speckle tracking ny analys genom att trycka på"Beräkna" knappen på vänster sida av skärmen.
OBS: Programvaran nu upptäcker automatiskt "akustiska markörer", som avleder hjärt ultrastructures motsvarande myocardial fiber organisation i deras rörelse under kontraktion och avslappning av hjärtmuskeln. Dessa akustiska markörer spåras genom hela varaktigheten av en fullständig hjärtcykel. Den nödvändiga Beräkningen kan ta sekunder till minuter. ε och SR beräknas av programvaran och presenteras i en numerisk och grafisk sätt.
- i parasternal utsikt, har programmet automatiskt föreslå en fördefinierad ROI. Justera ROI manuellt, dela hjärtmuskeln i sex segment.
OBS: Bredden på ROI, exakt ska matcha tjockleken på hjärtmuskulaturen. Där så är nödvändigt, optimera positionen och bredden av ROI som beskrivs i 3.8.2. En prick i mitten av ROI kan användas för navigering / orientering när du flyttar ROI isin helhet.- Därefter startar fläckspårnings ny analys genom att trycka på "Beräkna" knappen på vänster sida av skärmen.
- Välj segment och global ε och SR ska visas i kurvor eller omfattande prick format. För att göra detta, klicka på knappen "Inställningar" i det nedre vänstra hörnet av skärmen. Olika typer av vågformer och visar alternativ kan väljas i denna meny.
- Om manuell ompositionering av ROI är inte tillräcklig för att uppnå lämplig övergripande speckle spårning kvalitet, börja om från 3,1 och omdefiniera ROI eller överväga att välja en annan hjärtcykel innan du fortsätter till nästa steg.
- Spara och exportera data för efterföljande statistiska analyser. Om så önskas, loopar cine eller stillbilder kan exporteras som illustrationer. För att göra detta, klicka på "Export" i det nedre vänstra hörnet av skärmen och välj önskat format och filkatalogen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De viktigaste parametrarna för kvantitativ bedömning av myokardial prestanda är ε och SR. Tekniskt sett kan alla hjärtkamrarna analyseras med STE. Eftersom speckle tracking metod har främst använts för att studera LV, är i fokus för denna artikel på LV hjärt mekanik. Generellt längd ε och SR är de vanligaste bedömda LV deformation parametrar. Längsgående ε och SR beskriver systoliskt förkortning (och diastoliskt förlängning) i hjärtmuskeln. Därför är systoliska värden kommenterad som negativa tal. Figurerna 1 och 2 representerar goda exempel på STE-härledda segment och globala e och SR analyser. Optimal bildkvalitet och lämplig vävnad täckning av ROI är av största vikt för tillförlitlig bedömning av myocardial deformation. Suboptimal spårning vävnad resulterar ofta i feltolkning av sanna e och SR värden. Ett exempel på dålig vävnadsspåra kvalitet i de apikala (lila) och mellanlaterala (blå) segment visas i figur 3 Apical och mid-laterala ε är till stor del underskattas i detta exempel på en frisk patient, som -. när en korrekt bedömning - uppvisar normal LV deformation med utmärker heterogena e och SR värden i alla LV segment.
Figur 1:. Apikal fyra kammare vy härrörande längd stam och töjningshastigheten Apical fyra kammare vy (AP4) härledd ε och SR presenteras i den vänstra och högra panelerna, respektive. Varje färgad tids töjningskurvan (vänster och höger, botten) motsvarar en av de sju färgkodade hjärt segment (vänster och höger, överst) och visualiserar segmentell (= regionala) ε eller SR, respektive. Den vita streckade linjen representerar globala längd LV ε eller SR, respektive. Notera den släta parallella form av segmenttids stam och SR kurvor. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2:. Apical två kammare vy härrörande längd stam och töjningshastigheten Vänster och höger paneler visar Apikal två kammare (AP2) härledd LV myocardial ε och SR resp. Tids töjningskurvor motsvarar de färgkodade segment som beskrivits ovan för figur 1. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Otillräcklig apikala spårning vävnad. AP2 härrörande längd stam Detta frisk patient actually har normala LV hjärt s värden, när den är korrekt bedömning. Som en artefakt i denna siffra apikala (lila) och mellan lateral (blå) segment uppvisar dålig spårning vävnadskvalitet och därmed den verkliga segment ε kraftigt underskattas. Peak LV globala hjärt e värden visas (Figur 2, nederst till höger). Notera avsaknaden av mörkröd färgkodning, som representerar hjärtmuskelsammandragning i färgkodade böjd M-mode (Figur 2, längst ner till vänster). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Omkrets ε och SR beskriva cirkulära systoliska förkortning av LV hjärtmuskeln (och dess förlängning i diastole) och därför betecknas som negativa tal i systole. Omkrets LV deformation bedöms i parasternala korta axeln vy i tre olika plan: På nivån för annulus mitralis, papillarmusklerna (Figur 4) och vid spetsen. Införande av alla tre nivåer ger LV myocardial torsion - basal medurs och apikal moturs rotation i systole - uttryckt som systolisk twist och diastoliskt tvinnas.
Figur 4:. LV omkrets stam parasternal korta axeln vy i höjd med papillarmusklerna ger omkrets ε. Hjärtmuskeln är indelad i sex segment. Regional topp LV periferi e värden visas högst upp. Segment färger motsvarar tids töjningskurvor som visas längst ner. Den vita streckade linjen representerar den globala periferi ε. Notera smidig och parallellt form av segment och globala tids töjningskurvor. Vänligen click här för att se en större version av denna siffra.
Medan längs- och tvär ε är negativ i systole, speglar radiell ε systoliskt hjärtinfarkt förtjockning och är därför positivt i systole. Ett exempel på ett väl utfört LV radiell ε bedömning demonstreras i figur 5 I motsats härtill Figur 6 visar felaktig vävnads spårning av anteroseptal myocar -. När korrekt uppmätta - utmärker deformationsegenskaper parametrar.
Figur 5:. LV radiell stam parasternal korta axeln vy i höjd med papillarmusklerna ger också radiella ε. Myocardial ROI täckning visas längst upp till vänster. Segment topp systoliska radiella e värden presenteras (i%) i botten till vänster. Radiella tids töjningskurvor visas längst upp till högeraspekt av figuren. Radiella stam visas i% på y-axeln och tid som motsvarar EKG (längst ner) presenteras på x-axeln. Färgade böjda M-mode med mörkröd representerar positiv radiell ε visas på höger sida av botten. Notera den homogena formen av segment radiella s kurvor motsvarande väl till en enhetlig böjd M-mode färgkodning. Klicka god här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6: Otillräcklig spårning vävnad. LV radiella stam Den konceptuella innehåll och skalning av denna siffra motsvarar figur 5 I detta exempel dålig anteroseptal spårning vävnad resulterade i felaktiga radiell e värden och heterogena radiella tids töjningskurvor i en asymtomatisk frisk patient.. Notera avvikelsenav septal (röd) och anteroseptal (gul) segment radiella s kurvor. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
För en omfattande illustration, kan LV myocardial längd ε visas i en så kallad prick utsikt (Figur 7). På så sätt kan topp systoliska longitudinella e värden av 17 segment helt representerar helheten av LV hjärtmuskeln visualiseras i en enda vy. Tid-töjningskurvor för AP4-, AP2- och AP3-härledda segmentlängd ε visas också, som motsvarar den färgkodning som det beskrivs för fig 1 och 2. Denna illustration kan vara till nytta för att visualisera regionalt varierande deformation underskott såsom hjärt amyloidos som kännetecknas av apikal sparring i prick utsikt 
Figur 7: LV globala stam. Prick utsikt Longitudinella tids töjningskurvor visas för LV segmenthjärt ε härrör från AP4 (överst till vänster), AP2 (överst till höger) och AP3 (nederst till vänster) plan. De olikfärgade kurvor motsvarar den segment divisionen såsom indikeras i figurerna 1 och 2. Längsgående ε visas i% på y-axeln och relativ tid motsvarande EKG (längst ner) representeras på x-axeln. Peak segmentlängd e värden skildras i prick illustration (längst ned till höger) för 17 segment analyseras i AP4, AP2 och AP3 vyer. Röd skuggad färgkodning motsvarar legenden anges till höger. Notera högre homogenitet i AP4-härledda segmenttids töjningskurvor jämfört med AP2 och AP3. denna correlates väl med den utmanande bilden förvärvet av främre LV vägg aspekter ofta leder till artefakter och heterogena deformationsegenskaper parametrar. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Betydelsen av tekniken med avseende på alternativa metoder
Den nuvarande standarden för den ekokardiografiska bedömning av systolisk funktion är LV ejektionsfraktion (EF) 13. Emellertid är fastställandet av EF baserad på en förenklad metod som är nära korrelerad med den radiella komponenten av hjärtinfarkt sammandragning men tar inte hänsyn till de viktiga längsgående och periferiska plan. Hence, EF oversimplifies den tredimensionella komplexiteten hos hjärtmuskel deformation. Som en följd av detta behöver EF mätningar inte avslöja subtila hjärt dysfunktioner men bara upptäcka LV försämring på en relativt långt framskridna 14. Å andra sidan, har STE-härledda ε och SR visats detektera subkliniska hjärt förändringar medan EF var fortfarande normal 15. STE har framkommit att vara ett kraftfullt verktyg för forskning och nakna viktiga kliniska implikationer ger en significant framsteg i hanteringen av hjärt-patienter som var 16. Global LV längd ε har högsta kliniskt värde bland de STE-härledda LV deformation parametrar och bättre speglar global hjärtmuskelfunktion jämfört med omkrets och radiella ε 7.
Längsgående ε och SR bedöms i apikala vyer längdaxel och reproducerbart bedöma globala och regionala LV deformation (figur 1 och 2). Försiktighet måste betalas för att upprätthålla höga krav på bildkvalitet och hjärtinfarkt spårning, eftersom bristfälliga vävnads tracking ger felaktiga deformation parametrar som ofta inte är lika självklart som visas i figur 3. Omkrets och radiella väggen rörelse kan mätas kvantitativt i parasternal korta axeln (figurerna 4 och 5). Även om den globala LV längd ε har pekats ut som den största enskilda STE-derived deformation parameter periferi och radiella väggrörelse avkastning viktig ytterligare information för en rad olika kliniska scenarier 17,18.
Lyckligtvis nya ekokardiografi enheter ger möjlighet att bedöma globala longitudinella s mätningar vid patientens säng inom några minuter. Detta ger läkaren möjlighet att utföra en robust detektering av LV myocardial deformation parametrar utan tidsödande omfattande STE-mätningar som kräver registrering och off-line efterbehandling av olika tvärsnitts ekokardiografiska bilder. Utnyttja prick visualisering, kan läkaren granska globala LV funktion i korthet (Figur 7).
Dessutom, förutom bedömningen av den globala vänsterkammarfunktion, segmentell (regional) hjärtmuskelfunktion kan analyseras med hjälp av STE. Detta gör det möjligt för läkare att mäta hjärtmuskel dyssynkroni och svaret på hjärt resynkroniseringsterapi 19,20.
Begränsningar, kritiska steg och felsökning
Trots de lovande fördelarna med STE, har tekniken viktiga begränsningar. Först och främst, kan beroendet av reproducerbara STE-härledda mätningar på ekokardiografisk bildkvalitet inte överskattas. Det är därför viktigt att ta särskild vård förbättrar bildkvaliteten i möjligaste mån 21. Även subtila artefakter kan leda till betydande feltolkningar av ε eller SR, som visas i figurerna 3 och 6. Vidare inkluderar vävnadsspårningsprogram automatiskt alla segment oberoende av deras bildkvalitet. Ibland kan det till och med föreslå orealistiska deformation parametrar för ROI som innehåller icke-hjärtvävnad. Således är absolut nödvändigt dedikerad verifiering av korrekt ROI storlek och position och inkrementell finjustering med hjälp av noggrann visuell bedömning. </ P>
En annan strategi som syftar till att undvika artefakter under ekokardiografisk bilden förvärvet är att råda patienten att hålla hans / hennes andan i några sekunder. Även om detta är vanligtvis möjligt för vanliga ekokardiografiska studier i kompetenta vuxna patienter, är det verkligen utmanande och ofta klart orealistiskt att försöka så i pediatriska patienter eller under hjärtstresstest såsom cykel ergometri.
Dessutom är optimal justering av bildhastighet före bildinsamlande obligatorisk. Bildfrekvens på mindre än 30 bilder per sekund resulterar i alltför mjuka tids töjningskurvor och saknar tillräcklig tidsupplösning. Hög bildhastighet över 100 bilder per sekund ofta ger bullriga s kurvor som bara tillförlitliga med exceptionellt hög bildkvalitet. En rad 60 till 80 bilder per sekund har etablerats för att bäst matcha programvarukraven för optimal spårning vävnad i genomsnitt vuxna patientpopulationer 16. i pediatriskakardiologi och speciellt i neonatologi, patienter har naturligtvis högre hjärtfrekvenser än vuxna individer. Baserat på en nyligen genomförd studie STE hos prematura nyfödda, författarna föreslog att justera bildhastighet enligt patientens hjärtfrekvens. En bildhastighet / pulsförhållande på 0,7 till 0,9 bilder per sekund per bpm föreslogs att uppnå optimal myocardial speckle spårning resultat 22. Sammanfattningsvis bör standardisering av vyer, ram eller volymhastighet och bildkvalitet vara förutsättningar för STE-härledda bedömning av myocardial prestanda för att uppnå pålitliga, väl reproducerbara resultat.
Dessutom är det anmärkningsvärt att nämna att STE-härledda bedömning av hjärtmuskel prestanda för närvarande är en rimlig tidskrävande metod. Trots den lovande värde för kliniskt beslutsfattande, fler steget som kännetecknar förfarandet inklusive många nödvändiga kvalitetskontroll och beräkningsprogram steg är förmodligen den mest relevanta limitation hindrar STE från att användas i dag till dag klinisk rutinmässig vård. Företagen bör uppmuntras att optimera spårningsvävnads mjukvaruutveckling med ett särskilt fokus på möjligheterna för att påskynda och förbättra arbetsflödet, vilket gör det mer användarvänligt.
Slutligen är en viktig begränsning av STE variansen av STE-härledda s och SR värden mellan olika mjukvarupaket. Olika kommersiella företag som levererar STE analysprogram använder olika underliggande matematiska algoritmer som ibland ger icke-konsekvent deformationsegenskaper parametrar. Således, en given myocardial ε eller SR mätt med en enhet från företag A har tolkas med försiktighet när referensvärden härrör från en STE programpaket för företag B.
framtida tillämpningar
För närvarande är STE alltmer används för att upptäcka subtila förändringar i myokardial prestanda som inte upptäckas av konventionennella ekokardiografi 23. Medan LV har bedömts i olika STE studier lite fortfarande känt om vänster förmak, höger kammare och höger förmak mekanik för en mängd olika kliniska och vetenskapliga scenarier. Nya ändringar tekniken även kunna bedöma fartygets styvhet för stora artärer utnyttjar speckle spårningsteknik. Vidare kan STE användas i experimentella djurmodeller för att samla in värdefull information om hjärtmuskel prestanda utan behov av ingrepp. 3D-STE är en annan lovande utveckling möjliggör omfattande och tidseffektivt myocardial deformation analyser. Dessutom kan STE kombineras med farmakologisk eller ergometer stresstester för att bättre upptäcka vägg rörelse avvikelser jämfört med konventionell spännings ekokardiografi. Dessutom kan hjärtmuskel twist och torsion bedömas med användning av STE, som kan lägga till inkrementell kliniskt värde till den globala ε och SR avbildning. Ytterligare studier are behövs för att belysa både den kliniska betydelsen och begränsningarna hos dessa potentiella konsekvenserna av 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 |
References
- 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).
- 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).
- Opdahl, A., Helle-Valle, T., Skulstad, H., Smiseth, O. A. Strain, strain rate, torsion, and twist: echocardiographic evaluation. Curr. Cardiol. Rep. 17, 568 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Kurt, M., Tanboga, I. H., Aksakal, E. Two-Dimensional Strain Imaging: Basic principles and Technical Consideration. Eurasian J Med. 46, 126-130 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Gorcsan, J. 3rd, Tanaka, H. Echocardiographic assessment of myocardial strain. J. Am. Coll. Cardiol. 58, 1401-1413 (2011).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Hensel, K. O. Non-ischemic diabetic cardiomyopathy may initially exhibit a transient subclinical phase of hyperdynamic myocardial performance. Medical Hypotheses. 94, 7-10 (2016).
