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

Мы благодарны за ресурсы, предоставляемые Гарвардской медицинской школы / Бригам и женской больницы сердечно-сосудистой физиологии Core Laboratory. Эта работа была частично поддержана финансированием из национальных институтов здравоохранения гранты HL088533, HL071775, HL093148, и HL099073 (RL). MB был получателем Американской ассоциации сердца основатель филиала постдокторской стипендии награду. KU является получателем Американской ассоциации сердца учредителей филиала постдокторской стипендии награду. SC была поддержана наградой от Фонда Эллисона.

1. Подготовка изображений для анализа
<ol><li>Получить murine или человека эхокардиографические B-режим изображения в парастернал долго оси зрения. Отрегулируйте настройки компенсации времени и размещения фокуса передачи для оптимизации визуализации LV и других сердечных структур в параст?...

<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>

Мы описываем протокол алгоритма анализа изображений, который количественно определяет распределение интенсивности сонографических сигналов и, в свою очередь, предлагает суррогатную меру микроструктуры миокарда. Стандартизированные особенности протокола, включая выбор, размер и по?...

Эхокардиография является широко доступным методом визуализации, который обычно используется для неинвазивно охарактеризовать и количественно изменения в сердечной структуре и функции. Ультразвуковые оценки сердечной ткани могут включать анализ интенсивности сигнала backscatter в данной области интереса в один момент времени, а также в течение сердечного цикла. Предыдущие исследования показали, что меры сонографической интенсивности сигнала может определить основное присутствие миокарда волокна беспорядка, жизнеспособной по сравнению с незвукими миокарда ткани, и интерстициальныйфиброз 1-3. Мы называем миокарда «микроструктурой» как архитектуру тканей, которую можно охарактеризовать, используя сонографический анализ, помимо линейных измерений валового размера и морфологии. Соответственно, анализы сонографической интенсивности сигнала были использованы для оценки микроструктурных изменений миокардной ткани в условиях гипертрофической и расширенныхкардиомиопатии 4,5,хронической ишемической болезни сердца 6,7и гипертоническойболезни сердца 8,9. Тем не менее, ранее установленные методы опирались преимущественно на интегрированное или среднее значение интенсивности сигнала backscatter, которые могут быть восприимчивы к изменчивости от случайногошума 5, псевдонимом данные из низкихчастот кадров 10, и задержки времени для алгоритмов, основанных на циклическихвариациях 11.
В этом случае мы описываем метод использования ультразвукового алгоритма анализа изображений, который простирается от предыдущих методов; этот алгоритм фокусируется на одном энд-диастолическом кадре для анализа изображений и объясняет полное распределение значений интенсивности сигнала, полученных из данного образца миокарда. Используя перикард в качестве в кадрессылки 12,13, алгоритм воспроизводит количественно изменения в сонографических распределения интенсивности сигнала и предлагает расширенную суррогатную меру микроструктуры миокарда. В пошаговом протоколе мы описываем методы подготовки изображений для использования, области выборки, представляющие интерес, и обработку данных в отдельных регионах, представляющих интерес. Мы также показываем репрезентативные результаты применения алгоритма к эхокардиографическим изображениям, полученным у мышей и людей с переменным воздействием нагрузки после нагрузки на левый желудочек.

<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

Эхокардиография является широко доступным методом визуализации, который обычно используется для неинвазивно охарактеризовать и количественно изменения в сердечной структуре и функции. Ультразвуковые оценки сердечной ткани могут включать анализ интенсивности сигнала backscatter в данной области, представляющие интерес. Ранее установленные методы опирались преимущественно на интегрированное или среднее значение интенсивности сигнала backscatter, которое может быть восприимчиво к изменчивости от данных, полученных под псевдонимом, от низких частот кадров и задержек времени для алгоритмов, основанных на циклических вариациях. В этом примере мы описываем ультразвуковой алгоритм визуализации, который простирается от предыдущих методов, может быть применен к одному кадру изображения и объясняет полное распределение значений интенсивности сигнала, полученных из данного образца миокарда. При применении к репрезентативным данным мыши и изображений человека алгоритм проводит различие между объектами с хроническим сопротивлением после нагрузки и без него. Алгоритм предлагает улучшенную суррогатную меру микроструктуры миокарда и может быть выполнен с помощью программного обеспечения для анализа изображений с открытым доступом.

Анализ интенсивности сигнала выполняется в 4 основных шагах(рисунок 1), включая: 1) выборку изображения и форматирование, 2) рентабельность инвестиций и справочные области, 3) применение алгоритма и 4) обработку конечных значений для предоставления коэффициентов интенсивности ми...

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

Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure

Эхокардиография обычно используется для неинвазивной характеристики и количественной оценки изменений в сердечной структуре и функции. Мы описываем ультразвуковой алгоритм визуализации, который предлагает улучшенную суррогатную меру микроструктуры миокарда и может быть выполнен с помощью программного обеспечения для анализа изображений с открытым доступом.

Ультразвуковая оценка микроструктуры миокарда

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

Магнитно-резонансная Производные Инфаркт Оценка деформации с помощью функции отслеживания

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

Острого инфаркта миокарда у крыс

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

Оценка функции сердца и инфаркта Морфология Использование мелких животных Look-шкафчик Инверсия-восстановление (SALLI) МРТ у крыс

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

МРТ и ПЭТ в мыши модели инфаркта миокарда

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

Инфаркт миокарда и функциональная оценка результат в Свиней

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

Первичная оценка Результат в Pig модели острого инфаркта миокарда

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

Трансторакальная спекл отслеживания эхокардиографии для количественной оценки миокарда левого желудочка Деформация

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

Гистологическое Количественное хронического инфаркте миокарда у крыс

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 цельнозерновой сердца Инфаркт Анализ тканей

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

Ультразвуковое дополненное первичное взрослое фибробластновая изоляция

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