我们非常感谢哈佛医学院/布里格姆和妇女医院心血管生理学核心实验室提供的资源。这项工作的部分资金来自国家卫生研究院赠款HL088533、HL071775、HL093148和HL099073（RL）。MB 是美国心脏协会创始人联盟博士后奖学金的获得者。KU 是美国心脏协会创始人附属博士后奖学金的获得者。SC 得到了埃里森基金会的奖励。

1. 分析图像的准备
<ol><li>在半轴视图中获取穆林或人类超心电图 B 模式图像。根据通常的做法，调整时间收益补偿设置和传输焦点的放置，以优化 LV 和其他心脏结构在参数视图中的可视化。确保以 DICOM 文件格式保存所有图像。标准化的图像视图将推理左心室壁置于框架底部。框架必须显示整个左心室心肌和心肌。分辨率必须足够高，以划定左心室的腹腔边界、心肌壁和心内壁。丢弃具有过量辍学或图像神器的图像。</li>
	<li>将图像文件导入图像J软件平台v1.46作为DICOM文件进行分析。将文件转换为 8 位图像文件。</li>
	<li>滚动浏览心脏周期的连续帧，直到达到适当的质量末期舒张框架。或者，在回声心动图查看程序中选择末端舒张帧，然后导入高分辨率.jpg文件格式，供 ImageJ 使用。使用心电图跟踪的 R 波识别最接近末端硅胶的帧，然后识别捕获 LV 的最大内部维度的单个最佳帧。将此单帧视为末端舒张框架。</li>
	<li>建议用户在选择感兴趣的区域时，不要盲目使用主题标识。</li>
</ol>2. 投资回报率抽样
<ol><li>围网参考选择。在选择感兴趣的围产区 （ROI） 时，旨在捕捉围膜组织的异质性。请注意，图像亮度和对比度可根据需要根据需要进行投资回报率选择调整，但不会对分析结果产生任何影响。<ol>
<li>使用 ImageJ 的矩形绘图工具，选择长度接近基底推理围墙中间三分之一的矩形。</li>
		<li>调整矩形投资回报率，使用投资回报率大小工具跨越环形的宽度。</li>
		<li>使用 ImageJ 的旋转工具将投资回报率旋转到围网区域内。</li>
		<li>对围网投资回报率的各个角落进行必要的调整。捕获位于心周壁中间三分之一内的最终心周区域，包括围墙的宽度，而不会延伸到心肌或心脏外区域。旨在为给定研究中提出的所有测量捕获相同的相对位置和总围网面积百分比。</li>
		<li>通过 ImageJ 分析工具将算法应用到选择中（参见第 3 节）。</li>
	</ol>
</li>
	<li>心肌选择。再次，旨在捕捉心肌组织在基底推断心肌壁中间三分之一内的异质性。请注意，图像亮度和对比度可根据需要根据需要进行投资回报率选择调整，但不会对分析结果产生任何影响。<ol>
<li>选择横跨心肌壁宽度的矩形，不包括心内膜和心内膜。确保心肌选择位于腹肌选择的旁边，并处于相同的角度。不包括选择区域内的乳骨肌肉区域。</li>
		<li>旋转心肌投资回报率，使其与心肌选择平行。</li>
		<li>对心肌投资回报率的各个角落进行必要的调整。隔离位于心肌壁中间三分之一的最终心肌区域，并捕获墙的宽度，而不会延伸到心腹或内线区域。</li>
		<li>通过 ImageJ 宏将算法应用于选择。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 数据分析和处理
<ol><li>安装名为"获取希图值.txt"的图像J宏。</li>
	<li>使用 ImageJ 直方图分析工具预览投资回报率内信号强度值的分布（执行此步骤进行心周选择和心肌选择）。</li>
	<li>使用 ImageJ 宏记录这些信号密度值用于投资回报率（执行此步骤进行心周选择和心肌选择）。<ol>
<li>将强度值从 0（最暗）分配到 255（最亮）单位到选择中的每个像素。</li>
		<li>按增加强度的顺序分层排列强度值，以产生信号强度的分布。</li>
		<li>选择并报告分布的以下百分位数值：20百分位、50百分位（中位数）和 80百分位数。</li>
	</ol>
</li>
	<li>使用心周参考使心肌梗塞正常化。<ol>
<li>通过将心肌百分位数的强度值除以强度12的相应心周百分位数值，或从强度13的心肌百分位数值中减去心肌百分位数值来正常化。</li>
		<li>报告四种分析方法的值：使第 20 个百分位、50 个百分位（中位数）和 80 个百分位数的心肌到心电值正常化。</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 量化周期性变异性
<ol><li>通过 DICOM 文件的连续帧将算法应用于心肌选择，在心脏循环中移动。比较帧之间的强度分布差异，并注意末收缩和末端舒张帧。 上述所有图像分析均在以前以 DICOM 格式获取和数字存储的非侵入性超声心动图图像上离线进行。所有研究协议均由布里格姆和妇女机构审查委员会和哈佛医学区常设机构动物护理和使用委员会批准。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Yamada, S., Komuro, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+backscatter+for+the+assessment+of+myocardial+viability.">Integrated backscatter for the assessment of myocardial viability.</a> Curr. Opin. Cardiol. 21, 433-437 (2006).</li><li>Mimbs, J. W., O'Donnell, M., Bauwens, D., Miller, J. W., Sobel, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dependence+of+ultrasonic+attenuation+and+backscatter+on+collagen+content+in+dog+and+rabbit+hearts.">The dependence of ultrasonic attenuation and backscatter on collagen content in dog and rabbit hearts.</a> Circ. Res. 47, 49-58 (1980).</li><li>Picano, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+quantitative+ultrasonic+evaluation+of+myocardial+fibrosis+in+humans.">In vivo quantitative ultrasonic evaluation of myocardial fibrosis in humans.</a> Circulation. 81, 58-64 (1990).</li><li>Mizuno, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+ultrasonic+tissue+characterization+for+estimating+histological+abnormalities+in+hypertrophic+cardiomyopathy:+comparison+with+endomyocardial+biopsy+findings.">Myocardial ultrasonic tissue characterization for estimating histological abnormalities in hypertrophic cardiomyopathy: comparison with endomyocardial biopsy findings.</a> Cardiology. 96, 16-23 (2001).</li><li>Mizuno, R., Fujimoto, S., Saito, Y., Nakamura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+quantitation+of+myocardial+fibrosis+using+combined+tissue+harmonic+imaging+and+integrated+backscatter+analysis+in+dilated+cardiomyopathy.">Non-invasive quantitation of myocardial fibrosis using combined tissue harmonic imaging and integrated backscatter analysis in dilated cardiomyopathy.</a> Cardiology. 108, 11-17 (2007).</li><li>Marini, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+variation+in+myocardial+gray+level+as+a+marker+of+viability+in+man.+A+videodensitometric+study.">Cyclic variation in myocardial gray level as a marker of viability in man. A videodensitometric study.</a> Eur. Heart. J. 17, 472-479 (1996).</li><li>Komuro, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+detection+of+myocardial+viability+in+chronic+coronary+artery+disease+by+ultrasonic+integrated+backscatter+analysis.">Sensitive detection of myocardial viability in chronic coronary artery disease by ultrasonic integrated backscatter analysis.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 18, 26-31 (2005).</li><li>Ciulla, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+patterns+of+myocardial+fibrosis+in+hypertensive+patients:+endomyocardial+biopsy+versus+ultrasonic+tissue+characterization.">Echocardiographic patterns of myocardial fibrosis in hypertensive patients: endomyocardial biopsy versus ultrasonic tissue characterization.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 10, 657-664 (1997).</li><li>Maceira, A. M., Barba, J., Varo, N., Beloqui, O., Diez, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+backscatter+and+serum+marker+of+cardiac+fibrosis+in+hypertensives.">Ultrasonic backscatter and serum marker of cardiac fibrosis in hypertensives.</a> Hypertension. 39, 923-928 (2002).</li><li>D'Hooge, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+frame+rate+myocardial+integrated+backscatter.+Does+this+change+our+understanding+of+this+acoustic+parameter.">High frame rate myocardial integrated backscatter. Does this change our understanding of this acoustic parameter.</a> Eur. J. Echocardiogr. 1, 32-41 (2000).</li><li>Finch-Johnston, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+variation+of+integrated+backscatter:+dependence+of+time+delay+on+the+echocardiographic+view+used+and+the+myocardial+segment+analyzed.">Cyclic variation of integrated backscatter: dependence of time delay on the echocardiographic view used and the myocardial segment analyzed.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 13, 9-17 (2000).</li><li>Di Bello, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+echodensity+of+myocardial+wall+in+the+diabetic+heart:+an+ultrasound+tissue+characterization+study.">Increased echodensity of myocardial wall in the diabetic heart: an ultrasound tissue characterization study.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 25, 1408-1415 (1995).</li><li>Takiuchi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+ultrasonic+tissue+characterization+can+identify+high-risk+atherosclerotic+alteration+in+human+carotid+arteries.">Quantitative ultrasonic tissue characterization can identify high-risk atherosclerotic alteration in human carotid arteries.</a> Circulation. 102, 766-770 (2000).</li><li>Querejeta, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serum+carboxy-terminal+propeptide+of+procollagen+type+I+is+a+marker+of+myocardial+fibrosis+in+hypertensive+heart+disease.">Serum carboxy-terminal propeptide of procollagen type I is a marker of myocardial fibrosis in hypertensive heart disease.</a> Circulation. 101, 1729-1735 (2000).</li></ol>

未声明任何利益冲突。

我们描述图像分析算法的协议，该算法量化声像信号强度分布，进而提供心肌微观结构的替代测量。协议的标准化功能，包括投资回报率和参考区域的选择、大小和定位，有助于最大限度地减少用户和基于主题的变异性。我们证明，当应用于末期舒张单帧回声心电图图像时，该算法可以适当区分正常心肌与暴露在后负荷应力中的心肌。
该协议详细说明了如何使用开源图像J软?...

心电图是一种广泛访问的成像方式，通常用于非侵入性地描述和量化心脏结构和功能的变化。对心脏组织的超声波评估可以包括在特定时间点以及心脏周期过程中分析特定感兴趣区域内的背散射信号强度。先前的研究表明，测得声像信号强度可以识别心肌纤维混乱、可行与不可行心肌组织以及间质纤维化1-3的基本存在。我们称心肌"微结构"为组织结构，可以使用声学分析进行特征，超越毛额和形态的线性测量。因此，对声像信号强度的分析用于评估心肌组织在肥大和扩张性心肌病4，5，慢性冠状动脉疾病6，7和高血压心脏病8，9的设置的微结构变化。然而，先前建立的技术主要依赖于反散射信号强性的综合值或平均值，这可能容易受到随机噪声5、低帧速率10的别名数据以及基于周期变异11的算法的时间延迟的影响。
本文介绍了使用超声波图像分析算法的方法，该算法从以前的方法延伸至过去：此算法侧重于用于图像分析的单个末端舒张框架，并说明从给定心肌样本中提取的信号强度值的完整分布。该算法使用围网作为帧内参考12，13，可重复量化声学信号强度分布的变化，并提供心肌微观结构的增强替代测量。在分步协议中，我们描述了在选定的感兴趣区域内准备用于使用的图像、取样感兴趣区域和处理数据的方法。我们还展示了应用该算法从小鼠和人类那里获得的回声心电图图像的代表性结果，这些图像可对左心室的后负荷应力进行可变暴露。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="770">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ImageJ v 1.46</td>
			<td style="width:268px;">NIH (Bethesda, MD)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">open access software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Power ShowCase</td>
			<td style="width:268px;">Trillium Technology (Ann Arbor, MI)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>commercial software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasonic assessment of myocardial microstructure

心电图是一种广泛访问的成像方式，通常用于非侵入性地描述和量化心脏结构和功能的变化。对心脏组织的超声波评估可以包括对特定感兴趣区域内的背散射信号强度的分析。以前建立的技术主要依赖于反散射信号强性的集成值或平均值，这可能容易受到基于周期变化的算法的低帧速率和算法时间延迟的别名数据的变异性的影响。在此，我们描述了一种基于超声波的成像算法，该算法从以前的方法扩展到单个图像帧，并说明从给定心肌样本中提取的信号强度值的完整分布。当应用于具有代表性的鼠标和人类成像数据时，该算法区分有或不暴露于慢性后置阻力的受试者。该算法提供了心肌微观结构的增强替代测量，可使用开放访问图像分析软件执行。

信号强度分析主要包括4个主要步骤（图1），包括：1）图像选择和格式，2）采样投资回报率和参考区域，3）算法应用，4）处理最终值，以产生心肌与心肌强度比。投资回报率的选择和大小标准化，以限制互用器以及内部使用者变异性（图 2）。每个投资回报率的定位也标准化，针对每个主体的解剖结构，以限制主体间和主体内部的变异性。
作为心?...

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Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure

回声心动图通常用于非侵入性地描述和量化心脏结构和功能的变化。我们描述了一种基于超声波的成像算法，该算法提供了心肌微观结构的增强替代测量，并且可以使用开放访问图像分析软件执行。

心肌微观结构超声波评估

Echocardiography is a widely accessible imaging modality that is commonly used to noninvasively characterize and quantify changes in cardiac structure and ...

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Medicine

5.3K 次观看.  Harvard Medical School. 回声心动图通常用于非侵入性地描述和量化心脏结构和功能的变化。我们描述了一种基于超声波的成像算法，该算法提供了心肌微观结构的增强替代测量，并且可以使用开放访问图像分析软件执行。