左心室心筋変形の定量的評価のための経胸壁スペックル追跡心エコー検査

要約

スペックル追跡心エコー検査は、世界と地域の心筋性能の定量的評価のための新たな画像診断法です。標準ビュー心エコー動画像が記録され、変形パラメータは、その後、心筋のBモード画像内のスペックルの自動化連続的なフレーム単位の追跡および動き分析によって測定されます。

要約

従来の心エコー検査の値は、個体間の画像の解釈の違いや審査官の専門していますので大きく依存によって制限されます。スペックル追跡心エコー（STE）が定量的に地域及び世界の収縮期および拡張期の心筋の性能を評価するために使用できる有望が、技術的に困難な方法です。 、ラジアル周、縦 - - 心筋の変形の心筋歪みと歪み率は、すべての3次元で測定することができます。標準断面の二次元のBモード画像を記録し、続いて心筋内のスペックルの自動化連続的なフレーム単位の追跡および動き分析によって後処理されます。画像はデジタルループとして記録され、タイミングの目的のために3リードEKGに同期されます。長手方向の変形は、頂端4-、3-、2-室ビューで評価されます。円周方向及び半径方向の変形をparasternaで測定されていますリットル、短軸面。

最適な画像品質及び正確な組織の追跡は、心筋性能パラメータの正確な決意のために最も重要です。健常者における経胸壁STEを利用して、本記事では、基本的な手順および定量的な心エコー、心筋変形解析の潜在的な落とし穴の詳細な概要です。

概要

心血管医学の科学的および臨床シナリオは、より多くのではなく単純なよりも、連続変数とカットオフ値で処理された「yesまたはno "のアルゴリズムです。イメージング技術は、これまで詳細を増やすに心臓機能を評価することができるように進化してきました。スペックル追跡心エコー（STE）は、心筋性能の定量的評価のための新たな診断ツールです。従来の心エコー検査は主観的な読影と、個々の審査官の専門性に強く依存によって制限されているが、STEは、世界と地域の収縮期および拡張期機能^1,2を定量化するため^の再現性と、より客観的な方法として導入されました。

左心室（LV）心筋の変形 - 縦方向および円周方向の短縮だけでなく、拡張期における収縮期およびその逆ラジアル肥厚 - パラメータの歪みを測定する記述することができる（ε）とストラ率の（SR）。 εは、心筋の長さで無次元パーセント変化です。 SRは^、ε3の時間導関数です。心筋機能のこれらの重要な指標は、心筋虚血^4を識別心臓再同期療法⁵に対する応答を予測し、従来の心エコーパラメータがまだ⁶正常のままで無症候性の心筋機能不全を検出することができることが示されています。系統的なメタアナリシスでは、グローバルな長手方向のεは、最も頻繁に使用される定量的なLV収縮機能パラメータは、主要有害心イベントの予測次に、LV駆出率（EF）、現在のゴールドスタンダードのために優れた予後値を有することが示されていますLV収縮機能⁷の評価。このような短期間の効果などであっても非常に微妙な変化は、無症候性患者における心筋力学上の代謝の変化は、STE ^8を利用して検出することができます。

技術的には、STEの使用標準的な心エコー検査・ビューに記録されたグレースケール2Dまたは3D Bモード動画像は、S。いくつかの連続心臓サイクルは、長手方向の変形を測定し、円周方向及び半径方向の変形⁹用の傍胸骨短軸像にするために、頂端4-、3-および2室ビューに記録されています。また、僧帽弁のレベルでの短軸像を撮影し、乳頭筋と頂点は、LVねじれは^、3を評価することができます。その後、デジタル・ループのような画像取得と記憶を、心筋の変形をオフラインのワークステーションまたは超音波装置自体で測定されます。ソフトウェアは、記録されたグレースケール画像でユニークな心筋の画素パターンを検出する、いわゆる「小斑点」と分析心臓サイクル全体を通じて、それらをトレースします。ベクターは、測定された変形パラメータがその後計算されます。このように地域的・世界的な心筋変形が左と右心室のANの両方の収縮期および拡張期に評価することができますDアトリウム^10。

プロトコル

プロトコルのコンテンツは、倫理的にウィッテン/ヘルデッケ大学倫理委員会によって承認されています。

1.技術要件

1. 十分なセクター・アレイ組織ハーモニックイメージングトランスデューサーを搭載したスペックルトラッキング技術を搭載した心エコー検査装置を利用しています。
2. 画像収集、記録との間に電気機械活動に心エコー動画像を同期させるために、心エコー検査デバイスに直接、標準的な3-リードEKGを接続します。これは、その後の後処理の分析の際にタイミング目的のために必須です。 EKGに研究対象を接続し、EKG信号の検出を開始するために超音波画像をフリーズ解除。
3. レコードデジタル以下に詳細に説明されるようにループ（2.1-2.5ステップ）と、外部ディスク上にDICOM形式の動画などのデータを格納します。続いて、オフラインのワークステーションにファイルを転送します。
4. 概説したように実行する後処理は、適切なソフトウェアを用いて分析し以下に詳細に（3.1から3.13ステップ）。

心エコーデジタルループの2録音

1. （頭の上に伸ばし、左腕と左サイドに横たわる患者）左側臥位で患者を調べます。
   注：プロトコルのこの部分が存在することが、患者/調査対象を必要とします。
2. このような自転車エルゴメータなどのストレスエコー検査様式とSTEを組み合わせるときあるいは、患者は45度直立位置にあることを確認してください。この場合、以前に^11を説明したように、標準的な自転車エルゴメータ運動負荷試験法の装置を利用し、標準的なストレス心エコー検査・テストを実行します。心エコー画像の記録時に、肺組織を妨害することによってアーチファクトを最小にするために左側臥身体位置を達成するためのエルゴメータを傾けます。
3. 心筋の変形の正確な評価を保証するために、画像の品質を最適化するために特別な注意を払ってください。これを行うには、6との間のフレームレートを調整します「フレームレートを調整」オプションを使用して、毎秒0と80フレーム。さらに、心臓サイクル全体を通して分析されなければならない心筋の構造のすべての側面を含めるように注意を払います。
4. 心血管イメージングと心エコー検査¹²のアメリカの社会の欧州連合によって記載されているように、標準的な心尖部の長軸と胸骨傍短軸面に断面2次元のグレースケールのBモード画像を得ます。レコード複数の連続心臓サイクル（実際には一方のみが必要であり、少なくとも三つの心周期の記録が続く後処理中最高の画質のいずれかを選択できるようにするために推奨される）は、次の面のそれぞれには：
   1. 以前に^12を説明したように、長手方向εとSRの評価のために、標準の頂端4-、3-、および2室ビューをキャプチャします。これを行うには、頂端インパルス（通常はBに近い中心部の頂点に変換器を配置etween 3 ^番目と5 ^番目の肋間空間と半ば鎖骨と前方腋窩線との間）。右肩の方に向け、目に見えるようになる関心のあるすべての解剖学的構造までトランスデューサを角張ります。
   2. 胸骨傍短軸のレコード画像は他で詳細¹²で説明したように、乳頭筋と頂点が円周εとSRと同様に、半径εとSRを検出するために、僧帽弁のレベルで表示します。あなたはLVの断面垂直なビューを取得するまで、これを行うには、第²または^第3肋間と角張るで左胸骨傍の境界にプローブを配置します。
5. （ステップ2.2参照）、このような自転車エルゴメータ運動負荷試験法または一連の測定を必要とする任意の他の機能試験法として心臓負荷試験でSTEを組み合わせる場合、各所望の時点で、ステップ2.4を繰り返します。

3.後処理解析

注意：プロトコルのこの部分は、記録された心エコー画像の評価と解釈を含んでいます。それが存在する患者を必要とせず、手順の前の部分に続く任意の時点で行うことができます。

1. 定量的な心エコー検査解析ソフトウェアを利用して、「ファイル」と「開く」をクリックし、目的の心エコー研究データを選びました。患者/スタディを選択し、分析しなければならない心エコー平面を選択します。
2. 選択した画像の右下隅に「Q'-アイコンをクリックします。次に、左側の「aCMQ」ボタンを押してください。
3. 画面の下部にある緑色の「QRS」スキップキーを使用して、最高の画質の心臓周期を選択しました。ループを再生し、一時停止するには、キーボードのスペースバーを使用します。
4. 画面の左側に心エコー図を確認することにより、分析される関心領域（ROI）を選択します。次に、ソフトウェアは自動的にTIを検出してい拡張末期の明とROIを示唆しています。
   注：最初のスペックルトラッキング解析は、その後、ソフトウェアによって計算されています。セグメント別およびグローバルε曲線は、画面の下部に表示されます。
5. 分節とグローバルSRを視覚化するグラフの下「ひずみ速度」をクリックしてください。
6. 視覚的にソフトウェアによって提案されたトラッキング品質を検証。
   注：これを行うには、批判的に分析しようとする心筋のすべての側面を完全に心周期全体の間、ROIによって覆われているかどうかを制御します。 ROIに非心筋組織を取り巻く含めないでください。
7. 必要な場合は、手動でROI全体またはそれの単一の側面を再配置する、あるいは正確な測定を保証するために（3.8から3.9を参照）を完全にROIを再描画します。
   注：必要に応じて、心筋の適切な位置及び幅にROIカバレッジを調整するために透明にROIを設定します。
8. 頂端4-、3-、および2室ビューで、ソフトウェアを持っています自動的に7セグメントに心筋を分割することが可能ROIを決定します。
   1. 基礎infero中隔/基礎から始まるAVバルブとLV壁の対向する二つの挿入ポイント：ケースROIの再定義が必要であるには、左側に「引く」と3つの基準点で心内膜の境界線をタグ付けから始める]をクリックします頂点の中心と仕上げバルブのinfero-横/基底劣る部分。追跡-心内膜の両方のエンドポイントが完全に弁膜組織を除いた同じレベルであることを確認してください。
   2. 再配置が必要な場合は、ROIの位置と幅を最適化するために、画面の左側にある[編集]をクリックします。カーソルで個別に各セグメントのマージンだけでなく、心内膜および心外膜の境界線を移動します。その全体にROIを移動する際にナビゲーション/オリエンテーションのための頂点の方を向いて直交ラインを利用しています。
   3. 最後に、押して、スペックル追跡の再分析を開始画面左側の「計算」ボタンをクリックします。
      注：ソフトウェアが自動的に心筋の収縮と弛緩を通してその動きの心筋線維組織に対応する心筋の超微細をそらす「音響マーカー」を、検出します。これらの音響マーカーは、完全な心臓サイクルの全期間を通じてトレースされます。必要な計算は、数秒から数分かかる場合があります。 εとSRは、ソフトウェアによって計算され、数値やグラフィック方法で提示されています。
9. の中に 胸骨傍のビューは、ソフトウェアが自動的にあらかじめ定義されたROIを示唆しています。 6つのセグメントに心筋を分割し、手動でこのROIを調整します。
   注：ROIの幅は、正確に心筋の厚さと一致する必要があります。 3.8.2で説明したように必要な場合には、ROIの位置と幅を最適化します。でROIを移動する場合、ROIの中心にある点は、ナビゲーション/配向のために利用することができますその全体。
   1. 次に、画面の左側にある「計算」ボタンを押すことで、スペックルトラッキング再分析を開始します。
10. 分節とグローバルεとSRカーブや総合的なブルズアイ形式で表示することを選択しました。これを行うには、画面の左下隅にある「設定」ボタンをクリックします。波形および表示オプションの異なるタイプは、このメニューで選択することができます。
11. ROIの手動再配置が適切な全体的なスペックル追跡品質を達成するのに十分でない場合には、3.1からやり直すとROIを再定義するか、前に次のステップに進むに異なる心周期を選択することを検討してください。
12. その後の統計分析のためのデータを保存してエクスポートします。必要であれば、シネは、ループや静止フレームは、イラストとしてエクスポートすることができます。これを行うには、画面の左下隅に「エクスポート」をクリックし、目的の形式とファイルのディレクトリを選択します。

結果

心筋性能の定量的評価のための原則のパラメータは、εおよびSRです。技術的に、全ての心臓チャンバがSTEを用いて分析することができます。スペックル追跡方法は、主にLVを研究するために使用されているので、この記事の焦点は、LV心筋の力学にあります。一般に、長手方向のε及びSRは、最も一般的に評価さLV変形パラメータです。縦εとSRは、心筋の収縮期短縮（?...

ディスカッション

代替方法に関する技術の意義

LV収縮機能の心エコー評価のための現在のゴールドスタンダードは、LV駆出率^（EF）13です。しかし、EFの決意は密接心筋収縮の半径方向成分に相関しているが、考慮重要な長手方向及び周面を取らない単純なアプローチに基づいています。したがって、EFは、心筋の変形の3次元的な複雑さを単純化しすぎ。その結果、EF?...

資料

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