Name: ultrasonic assessment of myocardial microstructure
Uploaded: 2014-01-14T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure at JoVE.com

نحن ممتنون للموارد التي تقدمها كلية الطب بجامعة هارفارد / بريغهام ومستشفى النساء القلب والأوعية الدموية مختبر الأساسية الفسيولوجية. وقد تم دعم هذا العمل جزئيا بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة المنح HL088533، HL071775، HL093148، وHL099073 (RL). حصل محمد بن سلمان على جائزة زمالة ما بعد الدكتوراه لمؤسس جمعية القلب الأمريكية. الجامعة هي حاصلة على جائزة زمالة ما بعد الدكتوراه التي يمنحها مؤسسو جمعية القلب الأمريكية. وقد حصلت اللجنة العليا على دعم من مؤسسة إليسون.

1. إعداد الصور للتحليلات
<ol><li>الحصول على صور المورين أو الإنسان echocardiographic B-الوضع في عرض شبه نجمي طويل المحور. ضبط إعدادات التعويض كسب الوقت ووضع التركيز الإرسال لتحسين التصور من LV وغيرها من هياكل القلب في عرض شبه نجمي، وفقا للممارسة المعتادة. تأكد من حفظ جميع الصور بتنسيق ملف DICOM. تضع طرق عر...

<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>

نحن نصف البروتوكول الخاص بخوارزميات تحليل الصور التي تحدد كميا توزيع كثافة الإشارة السونوغرافية، وبالتالي تقدم مقياسا بديلا للهيكل المجهري عضلة القلب. وتعمل السمات الموحدة للبروتوكول، بما في ذلك اختيار العائد على الاستثمار والمنطقة المرجعية وتحديد حجمها وتحديد مواقعها، على تقليل التب...

تخطيط صدى القلب هو طريقة تصوير يمكن الوصول إليها على نطاق واسع وتستخدم عادة لتوصيف التغيرات في بنية القلب ووظيفته وتحديدها كميا. يمكن أن تتضمن التقييمات بالموجات فوق الصوتية للأنسجة القلبية تحليلات لكثافة إشارة الرقط الخلفي داخل منطقة معينة من الاهتمام في نقطة زمنية واحدة ، وكذلك على مدار الدورة القلبية. وقد اقترحت الدراسات السابقة أن مقاييس كثافة إشارة السونوغرافية يمكن تحديد الوجود الكامن وراء الفوضى الألياف عضلة القلب، قابلة للحياة مقابل الأنسجة عضلة القلب غير قابلة للحياة، والتليف الخلالي1-3. نشير إلى "البنية المجهرية" عضلة القلب على أنها بنية الأنسجة التي يمكن وصفها ، باستخدام التحليل السونوغرافي ، وراء القياسات الخطية للحجم الإجمالي والمورفولوجيا. وبناء على ذلك، تم استخدام تحليلات كثافة إشارة السونوغرافية لتقييم التعديلات الهيكلية الدقيقة للأنسجة عضلة القلب في وضع اعتلال عضلة القلب الهايبروتروبي والمتوسع4،5،مرض الشريان التاجي المزمن6،7،وأمراض القلب ارتفاع ضغط الدم8،9. ومع ذلك ، اعتمدت التقنيات التي تم إنشاؤها سابقا في الغالب على القيمة المتكاملة أو المتوسطة لكثافة إشارة backscatter ، والتي قد تكون عرضة للتغير من الضوضاء العشوائية5، والبيانات المستعارة من معدلات الإطارالمنخفضة 10، والتأخير الزمني للخوارزميات استنادا إلى الاختلاف الدوري11.
هنا، ونحن نصف طريقة استخدام خوارزمية تحليل الصورة بالموجات فوق الصوتية التي تمتد من الأساليب السابقة. تركز هذه الخوارزمية على إطار واحد نهاية الانبساطي لتحليل الصورة وحسابات للتوزيع الكامل لقيم كثافة الإشارة المستمدة من عينة عضلة القلب معينة. باستخدام التامور كمرجع في الإطار12,13، تقوم الخوارزمية بشكل مستنسخ بقياس التباين في توزيعات كثافة الإشارات السونوغرافية وتقدم مقياسا بديلا معززا للهيكل الدقيق عضلة القلب. في بروتوكول خطوة بخطوة، نقوم بوصف طرق إعداد الصور للاستخدام، وأخذ عينات من المناطق ذات الاهتمام، ومعالجة البيانات ضمن مناطق محددة ذات أهمية. كما نعرض نتائج تمثيلية من تطبيق الخوارزمية على الصور صدى القلب المكتسبة من الفئران والبشر مع التعرض المتغير لضغوط الحمل بعد الحمل على البطين الأيسر.

<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

تخطيط صدى القلب هو طريقة تصوير يمكن الوصول إليها على نطاق واسع وتستخدم عادة لتوصيف التغيرات في بنية القلب ووظيفته وتحديدها كميا. يمكن أن تشمل التقييمات بالموجات فوق الصوتية للأنسجة القلبية تحليلات لكثافة إشارة الرقعة الخلفية داخل منطقة معينة من الاهتمام. وقد اعتمدت التقنيات التي أنشئت سابقا في الغالب على القيمة المتكاملة أو المتوسطة لكثافة إشارة الرصانة الخلفية، والتي قد تكون عرضة للتغير من البيانات المستعارة من معدلات الإطار المنخفضة والتأخير الزمني للخوارزميات على أساس الاختلاف الدوري. هنا، ونحن نصف خوارزمية التصوير بالموجات فوق الصوتية التي تمتد من الأساليب السابقة، ويمكن تطبيقها على إطار صورة واحدة وحسابات للتوزيع الكامل لقيم كثافة الإشارة المستمدة من عينة عضلة القلب معينة. عند تطبيقها على بيانات التصوير التمثيلي للفأرة والإنسان، تميز الخوارزمية بين الموضوعات التي تتعرض لمقاومة الحمل التالي المزمنة وبدونها. تقدم الخوارزمية مقياسا بديلا معززا للهيكل المجهري عضلة القلب ويمكن إجراؤها باستخدام برنامج تحليل الصور المفتوح الوصول.

يتم إجراء تحليل كثافة الإشارة في 4 خطوات رئيسية(الشكل 1)،بما في ذلك: 1) اختيار الصورة وتنسيقها، 2) أخذ عينات عائد الاستثمار والمناطق المرجعية، 3) تطبيق الخوارزمية، و 4) معالجة القيم النهائية لتسفر عن نسب كثافة عضلة القلب إلى التامور. يتم توحيد اختيار وحجم العائد على الاستثمار للحد من ?...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure at JoVE.com

Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure

يستخدم تخطيط صدى القلب عادة لتوصيف التغيرات في بنية القلب ووظيفته وتحديدها كميا. نحن نصف خوارزمية التصوير بالموجات فوق الصوتية التي تقدم مقياسا بديلا معززا للهيكل الدقيق عضلة القلب ويمكن إجراؤها باستخدام برنامج تحليل الصور المفتوح الوصول.

تقييم بالموجات فوق الصوتية للهيكل المجهري عضلة القلب

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

الرنين المغناطيسي المشتقة عضلة القلب عن طريق تقييم سلالة ميزة تتبع

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Acute Myocardial Infarction in Rats

احتشاء عضلة القلب الحاد في الفئران

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular ...

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

تقييم وظيفة القلب والصرف عضلة القلب عن طريق الحيوانات الصغيرة نظرة خزانة الاسترداد عكس (صلي) التصوير بالرنين المغناطيسي في الجرذان

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

احتشاء عضلة القلب وتقييم نتائج وظيفية في الخنازير

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

تقييم نتائج الأساسي في نموذج الخنزير من احتشاء عضلة القلب الحاد

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation

عبر الصدر الرقطة تتبع ضربات القلب لتقييم الكمي من البطين الأيسر عضلة القلب التشوه

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the ...

Histological Quantification of Chronic Myocardial Infarct in Rats

الكمي النسيجي المزمن عضلة القلب عائق في الجرذان

Myocardial infarction is defined as cardiomyocyte death due to prolonged ischemia; an inflammatory response and scar formation (fibrosis) follow the ...

3D Whole-heart Myocardial Tissue Analysis

3D الجامع القلب تحليل الأنسجة عضلة القلب

Cardiac regenerative therapies aim to protect and repair the injured heart in patients with ischemic heart disease. By injecting stem cells or other ...

Ultrasonic-augmented Primary Adult Fibroblast Isolation

بالموجات فوق الصوتية زيادة الابتدائية الكبار العزلة الليفية

Primary adult fibroblasts have become an important tool to study fibrosis, fibroblast interactions and inflammation in all body tissues. Since primary ...