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Determinazione non invasiva del vortice formazione tempo usando l'ecocardiografia Transesophageal durante l'ambulatorio cardiaco

Published: November 28, 2018 doi: 10.3791/58374
Automatic Translation
1, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 2
1Anesthesia Service, Clement J. Zablocki Veterans Affairs Medical Center, 2Department of Anesthesiology, Medical College of Wisconsin

Summary

Descriviamo un protocollo per misurare il tempo di formazione del vortice, un indice di efficienza di riempimento ventricolare sinistro, utilizzando tecniche di ecocardiografia transesophageal standard nei pazienti sottoposti a chirurgia cardiaca. Applichiamo questa tecnica per analizzare il tempo di formazione del vortice in diversi gruppi di pazienti con diverse patologie cardiache.

Abstract

Flusso sanguigno Trans-mitrale produce un corpo di rotazione tridimensionale di fluido, noto come un anello di vortice, che migliora l'efficienza del ventricolo sinistro (LV) riempimento rispetto con un getto continuo e lineare. Sviluppo di anello di vortice è più spesso quantificato con tempo di formazione del vortice (VFT), un parametro adimensionale basato su espulsione di fluidi da un tubo rigido. Il nostro gruppo è interessato a fattori che influenzano la LV efficienza di riempimento durante l'ambulatorio cardiaco. In questo rapporto, descriviamo come utilizzare standard bidimensionale (2D) e Doppler ecocardiografia transesophageal (t) non invadente derivare le variabili necessarie per calcolare VFT. Calcoliamo la frazione di riempimento atriale (β) da velocità-tempo integrali di trans-mitrale precoce riempimento di LV e sistole atriale sangue flusso velocità forme d'onda misurate nella metà di-esofageo vista TEE quattro-alloggiamento. Volume sistolico (SV) è calcolato come il prodotto del diametro della pista di deflusso LV misurato nella visualizzazione TEE di metà di-esofageo asse lungo e l'integrale di velocità-tempo di flusso di sangue attraverso la pista di deflusso determinato nella visualizzazione profonda transgastrica tramite onda di impulso Doppler. Infine, il diametro della valvola mitrale (D) è determinato come media degli assi maggiore e minore lunghezza misurata in bicommissural di metà di-esofageo ortogonale e aerei imaging asse lungo, rispettivamente. VFT viene poi calcolato come 4 × (1-β) × SV / (passaggio3). Noi abbiamo usato questa tecnica per analizzare VFT in diversi gruppi di pazienti con diverse anomalie cardiache. Discutiamo la nostra applicazione di questa tecnica e le relative limitazioni potenziali ed anche rivedere i nostri risultati fino ad oggi. Misurazione non invasiva della VFT utilizzando TEE è semplice in pazienti anestetizzati sottoposti a chirurgia cardiaca. La tecnica potrebbe consentire cardiaci anestesisti e chirurghi per valutare l'impatto di condizioni patologiche e gli interventi chirurgici su LV riempimento efficienza in tempo reale.

Introduction

Meccanica dei fluidi è un determinante critico ma spesso sottovalutato del materiale da otturazione ventricolare sinistra (LV). Un corpo di rotazione tridimensionale di fluido, noto come un anello di vortice, viene generato ogni volta che un fluido attraversa un orifizio1,2,3. Questo anello di vortice migliora l'efficienza del trasporto fluido rispetto con un getto continuo lineare4. Circolazione del sangue attraverso la valvola mitrale durante il riempimento di LV precoce provoca un anello di vortice per formare5,6,7,8 e facilita la sua propagazione nella camera mantenendo fluido slancio e energia cinetica9. Queste azioni migliorano LV riempimento efficienza4,10,11,12,13. L'anello non solo inibisce la stasi del flusso di sangue a LV apex14,15,16,17 ma anche dirige il flusso preferenzialmente sotto l' opuscolo mitrale anteriore7, 18, effetti che fanno diminuire il rischio di formazione dell'embolo apicale e facilitano il riempimento del deflusso LV traccia19, rispettivamente. Ecocardiografia di contrasto17, vector Doppler flusso mappatura6,20,21, risonanza magnetica7e particella velocimetry9,22 di imaging ,23,24 sono stati utilizzati per dimostrare l'aspetto e il comportamento degli anelli di trans-mitrale vortice in condizioni normali e patologiche. Il gradiente di pressione atriale-LV sinistra, il grado di escursione di anulare mitrale diastolica, la pressione minima di LV raggiunta durante la diastole e la velocità e l'entità del rilassamento di LV sono le quattro principali determinanti della durata, la dimensione, la intensità del flusso e la posizione di le trans-mitrale anello2,12,25,26,27,28,29.

Sviluppo di anello di vortice è più spesso quantificato con un parametro adimensionale (tempo di formazione del vortice; VFT) basato su espulsione di fluidi da un tubo rigido3, dove VFT è definito come il prodotto della velocità del fluido mediato nel tempo e la durata dell'espulsione diviso per il diametro dell'orifizio. La dimensione ottimale di un anello di vortice è raggiunto quando VFT è 4 in vitro perché finali getti ed energici limitazioni impediscono di raggiungere una più grande dimensione3,4. Valvola mitrale VFT è stata approssimata clinicamente usando l'ecocardiografia transthoracic8,30,31. Basato sull'analisi della velocità di flusso sanguigno trans-mitrale e della valvola mitrale diametro (D), può essere facilmente dimostrato8 quel VFT = 4 × (1-β) × EF × α3, dove β = frazione di riempimento atriale, EF = frazione di espulsione di LV e α = EDV1/3/d, dove EDV = volume end-diastolic. Frazione di eiezione è il rapporto tra volume sistolico (SV) ed EDV, consentendo questa equazione possono essere semplificate per VFT = 4 × (1-β) × SV / (passaggio3). Perché VFT è adimensionale (volume/volume), questo indice permette il confronto diretto tra pazienti di varie dimensioni senza regolazione per peso o corpo di superficie8. Gamme VFT ottimali tra 3.3 e 5.5 in soggetti sani8e i risultati sono coerenti con quelli ottenuti in fluidodinamica modelli3,32. VFT è stato indicato per essere ≤ 2.0 in pazienti con depressa funzione sistolica del ventricolo, i risultati che sono supportati anche dalle previsioni teoriche8. Riduzioni in VFT predetto indipendente di morbilità e mortalità nei pazienti con insufficienza cardiaca30. Elevato postcarico33LV, morbo di Alzheimer34, anormale funzione diastolica19e sostituzione della valvola mitrale nativa con una protesi35 hanno anche dimostrati di diminuire VFT. Misura di VFT può anche essere utile per identificare la stasi del flusso di sangue o di trombosi in pazienti con infarto miocardico acuto36,37.

Il nostro gruppo è interessato a fattori che influenzano la LV riempimento efficienza durante l'ambulatorio cardiaco38,39,40,41. Utilizziamo standard bidimensionale e Doppler transesofagea (TEE) non invadente derivare le variabili necessarie per calcolare VFT. In questo rapporto, descriviamo questa metodologia in dettaglio ed esaminiamo i nostri risultati fino ad oggi.

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Protocol

L'Institutional Review Board di Clemente J. Zablocki Veterans Affairs Medical Center ha approvato i protocolli. Consenso informato scritto è stato rinunziato a perché invasiva cardiaco monitoraggio e TEE sono abitualmente utilizzati in tutti i pazienti sottoposti a chirurgia cardiaca nella nostra istituzione. I pazienti con controindicazioni relative o assolute per TEE, quelli sottoposti a ripetere sternotomy mediano o chirurgia d'urgenza e quelli con tachiaritmie atriali o ventricolari sono esclusi dalla partecipazione.

1. anestesia

  1. Fornire ogni paziente con midazolam per via endovenosa (1 a 3 mg) e (50 a 150 µ g) di fentanil per sedazione cosciente prima della chirurgia.
  2. Utilizzare l'anestesia locale (lidocaina 1% sottocutaneo) per l'inserimento di cateteri endovenosi e radiale dell'arteria. Testare la qualità dell'anestesia locale con una puntura di spillo.
  3. Garantire che il paziente riceva ossigeno supplementare mediante una cannula nasale (2 a 4 L/min).
  4. Posizionare un catetere venoso o arterioso polmonare centrale utilizzando l'anestesia locale (lidocaina 1% sottocutaneo) in condizioni di sterilità attraverso destra o a sinistra della vena giugulare interna con guida ecografica basata su indicazioni cliniche appropriate.
  5. Inducono anestesia utilizzando fentanil per via endovenosa (5 mcg/kg), propofol (1-2 mg/kg) e rocuronio (0,1 mg/kg). Mantenere utilizzando l'anestesia per inalazione isoflurane (fine-di marea concentrazione dell'1%) in una miscela di aria-ossigeno, fentanil (1 a 2 µ g/kg/h), e rocuronio (0,05 mg/kg) titolato al effetto utilizzando Monitoraggio neuromuscolare.
  6. Aspirazione dello stomaco usando un tubo orale-gastrico.
  7. Posto ad ultrasuoni gelatina in hypopharynx del paziente. Sollevare la mandibola anteriormente e avanzare una sonda TEE nell'esofago con una leggera pressione per sormontare la resistenza del muscolo hypopharygeus.

2. transesofagea

  1. Eseguire un esame completo di TEE seguito società di ecocardiografia/società americana degli anestesisti cardiovascolare orientamenti42 in ogni paziente.
  2. Posizionare un'onda di impulso volume campione Doppler tra le punte dei lembi mitrale a velocità di flusso di sangue trans-mitrale record nel metà di-esofageo t quattro-alloggiamento imaging aereo (Figura 1).
  3. Identificare il primi LV ripieno e forme d'onda del flusso di sangue sistole atriale di velocità del flusso sanguigno trans-mitrale e misurare i loro corrispondenti velocità di picco e velocità-tempo integrali (VTIE e VTIA, rispettivamente) utilizzando la pacchetto di software integrato di apparecchiature di ecocardiografia (Figura 1).
  4. Calcolare la frazione di riempimento atriale (β) come il rapporto tra atriale al riempimento totale di LV:
    Equation 1
  5. Misurare il diametro massimo del tratto di efflusso del LV immediatamente sotto la valvola aortica in asse lungo metà di-esofageo valvola aortica Vedi TEE durante mid-sistole (Figura 2A).
  6. Calcolare l'area del tratto di efflusso del LV assumendo geometria circolare come il prodotto di π/4 e il quadrato del diametro (vedi passo 2.5 sopra).
  7. Ottenere un asse lungo di profonda transgastrica vista TEE e posizionare un'onda di impulso volume campione Doppler nel tratto di efflusso LV distale per registrare una busta di velocità di flusso sanguigno (Figura 2B) allo stesso livello dove il diametro è stato misurato (vedi passo 2.5 sopra); integrare l'area di questa forma d'onda utilizzando il pacchetto software di apparecchiature di ecocardiografia per ottenere VTI.
  8. Moltiplica l'integrale di velocità-tempo risultante (VTI) di LV deflusso traccia sangue flusso velocità forma d'onda (Figura 2B) per la zona del deflusso traccia (Vedi punto 2.6) per ottenere il volume sistolico (SV).
  9. Registrare clip video del metà di-esofageo bicommissural e asse lungo LV TEE imaging aerei, rispettivamente42. Assicurarsi di includere diversi cicli cardiaci in ogni registrazione.
  10. Ispezionare visivamente immagini slow motion delle clip video (Vedi punto 2.9 sopra) dopo il T-wave di ECG, di scegliere la massima apertura degli opuscoli della valvola mitrale.
  11. Misurare la distanza tra gli opuscoli mitrali (figure 3A e 3B) utilizzando la funzione di "pinza" dell'apparecchiatura ecocardiografia.
  12. Calcolare il diametro della valvola mitrale (D) come la media della major (transcommissural anteriore-laterale-postero-mediale) e minori (anteriore-posteriore) lunghezze.
  13. Calcolare VFT utilizzando la formula:
    Equation 2
  14. Eseguire tutte le misurazioni ecocardiografiche quantitative in triplice copia a fine espirazione.

3. disegno sperimentale

  1. Determinare VFT, indici di funzione diastolica del ventricolo e di emodinamica durante condizioni di stato stazionario 30 minuti prima e 15, 30 e 60 minuti dopo l'esclusione cardiopolmonare (CPB) in 10 pazienti con normale frazione di eiezione LV preoperative sotto dell'arteria coronaria intervento chirurgico per verificare l'ipotesi che la CPB diminuisce transitoriamente VFT39.
  2. Verificare l'ipotesi che l'ipertrofia di sovraccarico di pressione LV prodotto da stenosi della valvola aortica riduce VFT esaminando (in un gruppo di 8 pazienti sottoposti a sostituzione della valvola aortica) per stenosi aortica severa e confrontando le osservazioni ad un altro gruppo di 8 pazienti con normale LV parete spessore in fase di chirurgia dell'arteria coronaria40. Misurare VFT, funzione diastolica LV, emodinamica e spessore di parete posteriore fine-diastolica durante condizioni di stato stazionario 30 minuti prima del CPB.
  3. Testare l'ipotesi che il flusso di sangue diastolica anormale entra il LV colpisce trans-mitrale LV riempimento efficienza in 8 pazienti con insufficienza aortica moderata e di stenosi aortica contro 8 pazienti con stenosi aortica che non hanno valvole regurgitant 38. misura VFT e altri parametri come descritto in precedenza (punto 3.2).
  4. Prova l'ipotesi che l'età avanzata è associata con una riduzione in LV riempimento efficienza quantificato tramite VFT in 7 ottantenni (82 ± 2 anni) rispetto ai 7 giovani pazienti (55 ± 6 anni)41 che subiscono chirurgia dell'arteria coronaria. Assicurarsi che entrambi i gruppi abbiano normale frazione di eiezione preoperative di LV. Misurare la VFT e altri parametri come descritto in precedenza (punto 3.2).

4. statistiche

  1. Presentare i dati come media ± deviazione standard.
  2. Valutare i dati mediante analisi della varianza (ANOVA) seguita da modifiche di Bonferroni di Student t-test.
  3. Utilizzare l'analisi di regressione lineare per determinare le relazioni tra VFT e spessore di parete posteriore fine-diastolico e tra VFT ed età.
  4. Rifiutare l'ipotesi nulla quando p < 0.05.

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Representative Results

L'attuale tecnica ci ha permesso di misurare in modo affidabile VFT durante l'ambulatorio cardiaco sotto una varietà di condizioni cliniche ottenendo ciascun determinante dal flusso sanguigno e dimensionale registrazioni in piani di imaging standard TEE. Un'onda di impulso volume campione Doppler è stato disposto sulle punte dei lembi mitrale nella metà di-esofageo vista quattro-alloggiamento per ottenere il profilo di velocità flusso di sangue trans-mitrale necessario calcolare la frazione di riempimento atriale (β; Figura 1). Volume sistolico è stata determinata usando l'equazione di continuità (velocità-tempo integrale di LV deflusso traccia sangue flusso velocità forma d'onda moltiplicata per l'area del tracciato di deflusso) e LV deflusso pista diametro è stato misurato nel metà di-esofageo (assi lunghi vista LV Figura 2A), considerando che il flusso di sangue attraverso il tratto di efflusso è stato determinato nell'asse corto profondo transgastrica imaging aereo (Figura 2B). Infine, il diametro medio della valvola mitrale è stato calcolato come media delle major e diametri di asse minore misurato nel metà di-esofageo bicommissural e LV assi lunghi piani (Figura 3A e 3B, rispettivamente). Misurazione di VFT è stato associato con intra e variabilità del interobserver del 5% e 7%, rispettivamente, simile agli altri indici di dimensione e flusso sanguigno misurato utilizzando TEE (dati non mostrati). Utilizzando questa tecnica, in primo luogo abbiamo mostrato che l'esposizione a CPB ridotto VFT (5,3 ± 1,8 prima vs 4.0 ± 1,5 15 minuti dopo l'esclusione, p < 0,05; Figura 4) nei pazienti sottoposti a chirurgia dell'arteria coronaria. VFT recuperato ai valori basali entro 60 minuti dopo CPB. Un aumento in β (0,33 ± 0,04 prima vs 0,41 ± 0,07 15 minuti dopo CPB, p < 0,05) coerente con maggiore contributo atriale al riempimento di LV è stato principalmente responsabile del declino in VFT perché diametro SV e della valvola mitrale è rimasta invariata.

Abbiamo anche dimostrato che una diminuzione VFT si verifica in pazienti con stenosi severa della valvola aortica e ipertrofia di sovraccarico di pressione rispetto a quelle con spessore di parete normale LV (3,0 ± 0.6 vs 4,3 ± 0.5, rispettivamente; p < 0,05; Figura 5). Precoce riempimento di LV è stata attenuata (ad es., E/A, 0,77 ± 0,11 rispetto a 1,23 ± 0.13; β, 0,43 ± 0,09 rispetto a 0.35 ± 0,02; p < 0.05 per ogni), e SV è stato ridotto (72 ± 12 mL rispetto a 95 ± 10 mL; p < 0,05) in pazienti con vs senza LV hypertr FIA; Tuttavia, il diametro della valvola mitrale era simile fra i gruppi. Una correlazione inversa significativa fra VFT e spessore della parete posteriore (PWT) è stata indicata con analisi di regressione lineare (VFT =-2.57 × PWT + 6,81; r = 0.408; p = 0,017). Inoltre, i nostri risultati utilizzando questa tecnica ha dimostrato che la presenza rispetto all'assenza di moderata insufficienza aortica in pazienti con stenosi severa della valvola aortica aumentato VFT (5,7 ± 1.7 vs 3.0 ± 0,6, rispettivamente; p < 0,05; Figura 5) concomitante con una diminuzione nel diametro della valvola mitrale (2,2 ± 0,2 vs 2,6 ± 0,1 cm, rispettivamente; p < 0,05), mentre gli indici di disfunzione diastolica di LV e SV erano simili tra i gruppi. Infine, siamo stati in grado di utilizzare la nostra tecnica di misurazione VFT per mostrare che VFT era più bassa in ottuagenari rispetto ai pazienti più giovani (3,0 ± 0,9 vs 4,5 ± 1.2; p < 0,05) concomitanti con un modello di rilassamento alterato della disfunzione diastolica di LV (ad es. ., E/A di 0.81 ± 0,16 vs1,29 ± 0.19; Β di 0,44 ± 0.05 vs0.35 ± 0.03, p < 0,05 per ciascuno). Inoltre è stata dimostrata una correlazione inversa significativa tra età e VFT (VFT =-0.0627 × età + 8,24; r = 0,639; p = 0.0139; Figura 6).

Figure 1
Figura 1: forme d'onda velocità di flusso di sangue di Trans-mitrale. Forme d'onda velocità di flusso sanguigno Trans-mitrale durante primi LV riempimento (E) e la sistole atriale (A) ottenuti nella visualizzazione TEE di quattro-alloggiamento metà di-esofageo (lato sinistro dell'immagine); l'area di ogni busta è stata integrata utilizzando il software dell'apparecchio per ottenere velocità-tempo integrali (destra dell'immagine) e la frazione di riempimento atriale (β) è stata calcolata. In questo esempio, β = 4,28 cm / (4,28 cm + 6,73 cm) = 0.39 (Vedi testo). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: misura del diametro di pista deflusso LV. Misurare il diametro di LV deflusso pista durante mid-sistole in asse lungo della valvola aortica Vedi TEE (A) (diametro = 2,23 cm); Velocità del flusso sanguigno (B) è stata misurata nella in pista distale di deflusso LV utilizzando l'asse lungo di profonda transgastrica TEE vista e la zona della busta risultante (lato sinistro del pannello B) integrato utilizzando il software dell'apparecchio per ottenere una velocità-tempo integrale (freccia bianca, lato destro del pannello B). In questo esempio, volume di corsa = π/4 × (2,23 cm)2 × 19,8 cm = 77 mL (Vedi testo). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: diametro medio della valvola mitrale è stato calcolato come media delle major e diametri di asse minore misurata nel metà di-esofageo bicommissural e LV assi lunghi piani. Metà di-esofageo bicommissural (A) e LV deflusso delle vie (B) TEE immagini sono stati utilizzati per determinare maggiore (transcommissural anteriore-laterale-postero-mediale) e diametri di asse minore (anteriore-posteriore), rispettivamente. In questo esempio, il diametro della valvola mitrale = (3,04 cm + 2,18 cm) / 2 = 2,61 cm. Questa figura è riprodotto con permesso da Elsevier38. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: cambiamenti temporali in VFT. Cambiamenti temporali in VFT prima e 15, 30 e 60 minuti dopo l'esclusione cardiopolmonare (CPB) in pazienti sottoposti a chirurgia dell'arteria coronaria; * indica la differenza significativa (p < 0,05) dalla misura "prima CPB". Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 5
Figura 5: effetti del LV-sovraccarico pressorio ipertrofia derivanti da stenosi severa della valvola aortica in assenza (-) o in presenza (+) di moderata insufficienza aortica (AI) in pazienti sottoposti a sostituzione della valvola aortica. Pazienti con spessore di parete normale di LV che subiscono la chirurgia dell'arteria coronaria (normale) hanno servita da comandi. * Significativamente (p < 0,05) diverso dal normale; †Significantly (p < 0,05) diverso dal normale e l'ipertrofia-AI. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 6
Figura 6: correlazione tra età e VFT in 14 pazienti sottoposti a chirurgia dell'arteria coronaria. VFT =-0.0627 × età + 8,24; r = 0,639; p = 0.0139. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

I risultati attuali illustrano che VFT può essere attendibilmente misurata durante l'ambulatorio cardiaco utilizzando le tecniche TEE descritte qui. Le descrizioni precedenti di VFT usato ecocardiografia transthoracic in soggetti cosciente, ma questo approccio non può essere utilizzato quando il petto è aperto. Abbiamo usato t intraoperative per determinare VFT nei pazienti anestetizzati sottoposti a chirurgia cardiaca durante i quali cambiamenti nelle dinamiche di riempimento di LV sono spesso incontrate a seguito di ischemia-riperfusione o interventi chirurgici. I nostri risultati indicano che misure VFT riflettano i cambiamenti in LV riempimento efficienza prodotto da alterata indotta da CPB relax pattern diastolica disfunzione transitoria, malattia della valvola aortica e l'invecchiamento. L'attuale tecnica di calcolo VFT durante l'ambulatorio cardiaco richiede alta qualità TEE immagini e clip video durante condizioni emodinamiche stazionario per garantire misurazioni precise della valvola mitrale e LV deflusso tratto dimensione ed il flusso sanguigno ( Figura 1, Figura 2e Figura 3). Non tutti i pazienti avranno windows imaging ottimale a causa della rotazione fuori asse del cuore o dei cambiamenti patologici nella geometria cardiaco. Nonostante queste limitazioni potenziali, echocardiographers intraoperatoria esperto dovrebbe essere in grado di ottenere facilmente il necessario metà di-esofageo bicommissural quattro-alloggiamento, metà di-esofageo, metà di-esofageo asse lungo di LV e profonda transgastrica asse lungo visite durante il completo esame TEE42. La tecnica può anche essere inaffidabile quando cambiare rapidamente condizioni emodinamiche sono presenti. Non fornisce la visualizzazione diretta del movimento di flusso di sangue entro il LV associato con il vortice, come precedentemente caratterizzato utilizzando vector Doppler flusso mappatura6,20,21 o particella velocimetry di imaging 9 , 22 , 23 , 24. misura accurata del diametro di LV deflusso traccia usando l'ecocardiografia bidimensionale è particolarmente importante perché questa variabile è quadrata nel calcolo dell'area e gli errori vengono ingranditi di conseguenza. Allo stesso modo, misurazioni accurate della valvola mitrale minore e asse maggiore lunghezza sono essenziali perché il cubo della media di queste due dimensioni appare nel denominatore della formula VFT. L'ecocardiografia bidimensionale costantemente sottovaluta aortica e mitralica aree rispetto con ricostruzione tridimensionale tecniche43,44. L'impatto di queste differenze tra due e tre dimensioni TEE il VFT è un'area di ricerca attuale dal nostro gruppo.

Inoltre, isoflurane è stata utilizzata per il mantenimento dell'anestesia nei nostri studi. Questo anestetico volatile è un inotropa negativa di vasodilatazione che riduce LV precarico e postcarico, diminuisce la contrattilità del miocardio e influisce sulla funzione diastolica di LV in un modo relativo alla dose45,46. Questi cambiamenti cardiovascolari potrebbero aver influenzato volume di frazione e tempi di riempimento atriale nei nostri studi. Tuttavia, i valori di VFT ottenuti in pazienti anestetizzati con normale frazione di eiezione LV preoperatoria che subiscono la chirurgia dell'arteria coronaria prima CPB erano simili a quelle descritte in soggetti sani cosciente8. Questi dati suggeriscono che l'anestesia basale non alteri sostanzialmente la LV efficienza di riempimento, ma attualmente stiamo esaminando questa ipotesi. VFT precedentemente è stato indicato per essere un preannunciatore indipendente della mortalità in pazienti con insufficienza cardiaca congestizia30, ma non è noto se cambiamenti intraoperative in VFT sono predittivi di perioperative morbosità o mortalità in cardiochirurgia pazienti. Questo argomento è anche un'area di interesse che stiamo attivamente perseguendo.

In primo luogo abbiamo utilizzato questa tecnica del calcolo non invadente VFT in uno studio che esamina l'impatto del CPB su VFT in pazienti anestetizzati con isoflurano fentanil con normale frazione di eiezione LV preoperatoria in fase di chirurgia dell'arteria coronaria39. Disfunzione diastolica di LV si verifica dopo l'esclusione cardiopolmonare come risultato globale di ischemia-riperfusione e una profonda risposta infiammatoria sistemica47,48,49. Questa disfunzione diastolica alla fine recupera entro minuti a ore basati sull'efficacia di protezione del miocardio durante e la durata del CPB50. Infatti, i nostri risultati hanno confermato che la disfunzione diastolica di LV si verifica dopo CPB. Questo effetto è stato accompagnato dalla riduzione transitorie VFT recuperato entro un'ora dopo la separazione da CPB. I cali VFT è derivato da un aumento in β e una diminuzione modesta in SV perché il diametro della valvola mitrale è rimasto invariato. I recuperi di VFT, β, E/A e SV dopo CPB erano simili. In particolare, VFT osservato qui non è caduto sotto la gamma normale di VFT (3.3-5.5) in individui sani. I nostri pazienti era normale preoperative LV funzione sistolica e diastolica, sono stati esposti per CPB tempi relativamente brevi (93 ± 27 min) e sono stati trattati con dosi regolari di cardioplegia retrograda e anterograda. Questi fattori combinati probabilmente per ridurre l'ischemia-riperfusione durante applicazione cross-clamp aortico39. CPB inoltre è stato indicato per causare cali transitori in trans-mitrale propagazione velocità del flusso sanguigno (Vp) coerente con LV presto attenuato di riempimento in pazienti sottoposti di chirurgia dell'arteria coronaria49 di conseguenza diminuisce nel rispetto di LV 51 e riduzioni in primi gradienti di pressione intraventricolare diastolica52. Una relazione tra formazione di anello di vortice e Vp era precedentemente dimostrata53, e i nostri risultati sostegno quelli di altri ricercatori49 in popolazioni di pazienti simili.

Successivamente abbiamo esaminato gli effetti dell'ipertrofia di LV di sovraccarico di pressione producerat da stenosi degenerativa calcifica severa della valvola aortica in pazienti con funzione sistolica conservata LV in fase di sostituzione della valvola aortica40. Un secondo gruppo di pazienti con normale spessore di parete di LV che subiscono la chirurgia dell'arteria coronaria servito da comandi. Lo stress di fine-sistolico della parete LV cronicamente elevato provoca ipertrofia sovraccarico di pressione come una risposta compensativa in presenza di stenosi della valvola aortica54. Ispessimento di parete di LV senza dilatazione si verifica come conseguenza di un aumento del diametro dei singoli miociti. Questo rimodellamento LV è associato con fibrosi interstiziale55,56. Ritardi nel rinculo apicale57,58 inoltre verificarsi che attenuano ulteriormente LV precoce riempimento58,59, causando disfunzione diastolica di LV ritardando relax LV e riduzione LV conformità55 , 60. così, VFT è ridotta in presenza di rilassamento in ritardo in pazienti con LV-pressorio ipertrofia vs quelli con LV normale spessore della parete. I nostri risultati sono stati attribuiti a un aumento di β e declino in SV a simili pressioni di riempimento costante con una diminuzione in conformità di LV. Una correlazione significativa tra diminuisce in VFT e la gravità dell'ipertrofia è stata indicata usando l'analisi di regressione lineare. Questa osservazione suggerisce che il grado di sovraccarico di pressione ipertrofia è inversamente correlato a LV efficienza quantificato da tempo di formazione del vortice di riempimento.

Insufficienza valvolare si verifica spesso in combinazione con stenosi severa della valvola aortica degenerativa calcificante perché impedisce la calcificazione prominente opuscolo coaptation completa. Abbiamo condotto un'altra indagine per accertare se il flusso sanguigno regurgitant al LV attraverso una valvola aortica incompetente colpisce LV efficienza di riempimento di interferire con il flusso di sangue trans-mitrale38. Abbiamo confrontato i pazienti con stenosi severa della valvola aortica in fase di sostituzione della valvola che aveva moderata insufficienza aortica centrale diretto con un secondo gruppo di pazienti che non hanno il rigurgito. Abbiamo quantificato utilizzando il getto regurgitant larghezza LV deflusso pista diametro rapporto misura con color Doppler M-mode ecocardiografia61l'insufficienza aortica. I nostri risultati ha mostrato che l'insufficienza aortica moderata aumenta VFT in pazienti con stenosi della valvola aortica. Tuttavia, questo aumento di VFT non suggerisce un miglioramento in efficienza di riempimento di LV si è verificato a causa del flusso regurgitant anormale in LV attraverso la valvola aortica. Pressione diastolica di LV aumenta rapidamente da moderata a grave insufficienza aortica62, attenuando trans-mitrale LV riempimento e riduzione della valvola mitrale zona63,64,65. I risultati indicano che il diametro della valvola mitrale e l'area sono stati ridotti in pazienti con moderata insufficienza aortica rispetto a quelli senza rigurgito. Queste osservazioni erano molto probabilmente a causa di una diminuzione di lunghezza asse minore, risultanti dall'opuscolo mitrale anteriore attenuato apertura causata da regurgitant aortica durante il LV di riempimento, quindi, VFT falsamente elevati. Infatti, VFT segnalati nel nostro studio (5,7 ± 1,7) era maggiore del limite superiore del normale VFT (5.5) in individui in buona salute cosciente8 e pazienti con normale geometria di LV durante anestesia (4,3 ± 0,5)40. Di conseguenza, è molto probabile che anormale flusso diastolico in LV invalida VFT come indice di efficienza di riempimento di LV.

Recentemente abbiamo studiato l'influenza dell'età avanzata il VTF in pazienti anziani sottoposti a chirurgia di arteria coronaria41. Diastolica di LV progressivo irrigidimento66, è diminuito intraventricolare diastolica energia cinetica67, e attenuato aspirazione diastolica68 causare funzione diastolica del ventricolo negli anni70anziani69,, 71,72. Ottuagenari con preoperatoria normale di espulsione di LV sono stati confrontati con un gruppo minore di pazienti (≤ 62 anni di età). Abbiamo trovato che VFT era più bassa in ottuagenari rispetto ai pazienti più giovani. Queste osservazioni erano previsto e si è verificate in concomitanza con un modello di rilassamento alterato della disfunzione diastolica di LV e una modesta riduzione della SV a LV simili pressioni di riempimento. Diametro della valvola mitrale era simile in ottuagenari rispetto a pazienti più giovani e non hanno contribuito alle differenze di VFT tra gruppi. Vale la pena nota che VFT era simile in ottuagenari rispetto ai pazienti con stenosi severa della valvola aortica che precedentemente abbiamo segnalato38,40. Infatti, la stenosi aortica è un'altra condizione caratterizzata da disfunzione diastolica di LV di rilassamento alterato e riduzioni in conformità di LV. Una correlazione inversa significativa tra età e VFT inoltre è stata dimostrata nonostante la piccola dimensione del campione (n = 7 per ogni gruppo; Figura 6). Il declino in VFT che si verifica con l'età che possono finalmente diventare indistinguibile da insufficienza cardiaca prodotta da processi patologici quali disfunzione diastolica restrittive19 o dilatate cardiomiopatia8. I nostri risultati erano costanti con riduzioni in primi picco diastolica energia cinetica intraventricolare in soggetti anziani con depresso LV funzione67.

In sintesi, non invadente misura di VFT utilizzando standard bidimensionale e Doppler TEE è semplice in pazienti anestetizzati sottoposti a chirurgia cardiaca. Questa tecnica può consentire cardiaci anestesisti e chirurghi per valutare l'impatto di condizioni patologiche e gli interventi chirurgici su LV riempimento efficienza in tempo reale.

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Disclosures

Gli autori hanno nessun concorrenti interessi finanziari o altri conflitti di interessi ai sensi di quest'opera.

Acknowledgments

Questo materiale è il risultato di lavoro sostenuto con risorse e l'uso delle strutture presso il Clement J. Zablocki Veterans Affairs Medical Center a Milwaukee, nel Wisconsin.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Echocardiography Machine Philips Ultrasound, Bothall, WA iE33
Transesophageal Echocardiography Probe Philips Ultrasound, Bothall, WA X7-2t
Statistical Software AnalystSoft, Walnut, CA StatPlus:mac Pro

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