Name: ultrasonic assessment of myocardial microstructure
Uploaded: 2014-01-14T13:00:00
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우리는 하버드 의과 대학 / 브리검 및 여성 병원 심장 혈관 생리학 핵심 연구소에서 제공하는 자원에 감사드립니다. 이 작품은 국립 보건원 보조금 HL088533, HL071775, HL093148 및 HL099073 (RL)의 자금 조달에 의해 부분적으로 지원되었다. MB는 미국 심장협회 창립자 계열사 인후친교상을 수상했다. KU는 미국 심장 협회 설립자 제휴 박사 후 펠로우십 어워드의 수상자입니다. SC는 엘리슨 재단의 상을 받았습니다.

1. 분석을 위한 이미지 준비
<ol><li>무두질 긴 축 보기에서 뮤린 또는 인간 심초음파 B 모드 이미지를 가져옵니다. 전송 초점의 시간 이득 보상 설정 및 배치를 조정하여 일반적인 연습에 따라 PARAsternal 보기에서 LV 및 기타 심장 구조의 시각화를 최적화합니다. 모든 이미지가 DICOM 파일 형식으로 저장되었는지 확인합니다. 표준화된 이미지 뷰는 프레임 의 베이스에 열성 좌심실 벽을 배치합니다. 프?...

<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>

초음파 신호 강도 분포를 정량화하는 이미지 분석 알고리즘의 프로토콜을 설명하고, 차례로 심근 미세 구조의 대리 측정을 제공합니다. ROI 및 참조 영역의 선택, 크기 조정 및 위치 지정을 포함한 프로토콜의 표준화된 기능은 사용자 및 주체 기반 가변성을 최소화합니다. 우리는 최종 확장기 단일 프레임 심초음파 이미지에 적용 할 때 알고리즘이 적당히 후부하 스트레스에 노출 된 심근과 정상적...

에코카르디오그래피는 일반적으로 비침습적으로 심장 구조와 기능의 변화를 특성화하고 정량화하는 데 사용되는 널리 접근 가능한 이미징 양식입니다. 심장 조직의 초음파 평가는 한 번에 관심의 주어진 영역 내에서 백스캐터 신호 강도의 분석을 포함 할 수 있습니다, 뿐만 아니라 심장 주기의 과정을 통해. 이전 연구는 초음파 신호 강도의 측정이 심근 섬유 혼란의 근본적인 존재를 식별 할 수 있음을 제안했다, 생존 대 실행 가능한 심근 조직, 및 간질 섬유증1-3. 우리는 심근 '미세 구조'를 총 크기와 형태학의 선형 측정을 넘어 초음파 분석을 사용하여 특성화 할 수있는 조직 아키텍처로 지칭합니다. 이에 따라, 초음파 신호 강도의 분석은 비대및 확장된 심근병증4,5,만성 관상동맥질환6,7,고혈압 심장질환8,9의설정에서 심근 조직의 미세구조적 변화를 평가하는 데 사용되어 왔다. 그러나, 이전에 확립된 기술은 백스캐터 신호 강도의 통합 또는 평균 값에 주로 의존해 왔으며, 이는 랜덤 노이즈5,낮은 프레임속도(10)의별칭 데이터, 순환변동(11)에기초한 알고리즘에 대한 시간 지연으로부터의 가변성에 취약할 수 있다.
본명, 이전 방법으로부터 확장되는 초음파 기반 이미지 분석 알고리즘을 사용하는 방법을 설명한다. 이 알고리즘은 이미지 분석을 위한 단일 종횡확장프레임에 중점을 두고 주어진 심근 샘플에서 파생된 신호 강도 값의 전체 분포를 설명합니다. 심낭을 인프레임 참조12,13으로사용하여, 알고리즘은 초음파 신호 강도 분포의 변동을 재재현하고 심근 미세 구조의 향상된 대리 측정을 제공한다. 단계별 프로토콜에서는 사용하기 위한 이미지 준비, 관심 영역 샘플링 및 관심 있는 영역 내에서 데이터를 처리하는 방법을 설명합니다. 우리는 또한 좌심실에 후부하 응력에 가변 노출을 가진 마우스와 인간에게서 취득한 심초음파 심초음파 심상에 알고리즘을 적용에서 대표적인 결과를 보여줍니다.

<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

에코카르디오그래피는 일반적으로 비침습적으로 심장 구조와 기능의 변화를 특성화하고 정량화하는 데 사용되는 널리 접근 가능한 이미징 양식입니다. 심장 조직의 초음파 평가는 관심의 주어진 지역 내에서 백스캐터 신호 강도의 분석을 포함 할 수 있습니다. 이전에 확립된 기술은 주로 백스캐터 신호 강도의 통합 또는 평균 값에 의존해 왔으며, 이는 순환 변동에 기초한 알고리즘에 대한 낮은 프레임 속도 및 시간 지연에서 별칭 데이터로부터 가변성에 취약할 수 있습니다. 본 명세서에서, 우리는 이전 방법으로부터 확장되는 초음파 기반 이미징 알고리즘을 설명하고, 단일 이미지 프레임에 적용될 수 있으며 주어진 심근 샘플로부터 유래된 신호 강도 값의 전체 분포를 설명한다. 대표적인 마우스 및 인간 이미징 데이터에 적용하면 알고리즘은 만성 후하중 저항에 노출되지 않고 피사체를 구별합니다. 이 알고리즘은 심근 미세 구조의 향상된 대리 측정을 제공하며 개방형 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 수행할 수 있습니다.

신호 강도 분석은 4개의 주요 단계(도 1)에서 수행된다(그림1)포함: 1) 이미지 선택 및 서식, 2) 샘플링 ROI 및 기준 영역, 3) 알고리즘 응용 프로그램, 및 4) 심근-심근 강도 비율을 산출하기 위해 최종 값을 처리한다. ROI의 선택 및 크기는 인터사용자뿐만 아니라 인트라우더가 변성을 제한하도록 표준화된다(그림2). 각 ROI의 위치는 또한 각 피사체의 해부학 적 구조와 관련하여 ...

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Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure

에코카르디오그래피는 일반적으로 비침습적으로 심장 구조와 기능의 변화를 특성화하고 정량화하는 데 사용됩니다. 당사는 심근 미세 구조의 향상된 대리 측정을 제공하고 오픈 액세스 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 수행 할 수있는 초음파 기반 이미징 알고리즘을 설명합니다.

심근 미세 구조의 초음파 평가

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

기능 추적을 사용하여 자기 공명이 유래 심근 스트레인 평가

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 ...

연구

의학

Acute Myocardial Infarction in Rats

고양이에서 급성 심근 경색

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

작은 동물 룩 로커 반전 복구 (SALLI) 쥐의 MRI를 사용하여 심장 기능 및 심근 형태학의 평가

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

돼지의 심근 경색 및 기능적 결과의 평가

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

급성 심근 경색의 돼지 모델의 주요 결과 평가

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

좌심실 심근 변형의 정량적 평가를위한 흉부 얼룩 추적 심 초음파

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

쥐의 만성 심근 경색의 조직 학적 정량

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 전체 심장 심근 조직 분석

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

초음파 증강 원발성 섬유아세포 분리

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