JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

תוצאות

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 הער?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

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 בחש...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors thank the echocardiographic study subject for volunteering in the video as well as Witten/Herdecke University and HELIOS Research Center (HRC-ID 000416 assigned to Kai O. Hensel) for funding.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Phillips iE33 ultrasound systemPhilips Healthcarehttp://www.umiultrasound.com/ultrasound-machine/philips/ie33
S5-1 broadband sector array transducer Philips Healthcare5-1 MHz, http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605412081/s5-1
QLAB Advanced Quantification Software Version 10.5Philips HealthcareQ-App: Automated Cardiac Motion Quantification (aCMQ), www.philips.com/QLAB-cardiology
Xcelera R3.3L1 (Version 3.3.1.1103) Philips Healthcarehttp://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC830038/xcelera-r41-cardiology-information-management-system

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).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

1162DLV

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved