Name: quantification of global diastolic function by kinematic modeling-based analysis of transmitral flow via the parametrized diastolic filling formalism
Uploaded: 2014-09-01T14:00:00
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Questo lavoro è stato sostenuto in parte da Alan A. e Edith L. Wolff Charitable Trust, St. Louis, e l&#39;Ospedale Fondazione Barnes-Jewish. L. Shmuylovich e E. Ghosh sono stati in parte supportati da borse di studio premi predoctoral dal Affiliato Heartland della American Heart Association. S. Zhu ha ricevuto il sostegno parziale della Washington University Compton Scholars Program e il College of Arts e Summer Undergraduate Research Award Scienze &#39;. S. Mossahebi ricevuto il sostegno parziale da parte del Dipartimento di Fisica.

La procedura per l&#39;acquisizione di immagini ecocardiografiche e analizzarli per ottenere i parametri PDF è descritto di seguito. Anche se cateterismo cardiaco è menzionato nella porzione selezione soggetto sotto, la metodologia descritta si applica solo alla parte ecocardiografica. La descrizione della porzione cateterizzazione è stata inclusa per la validazione indipendente del modello basato previsioni e non è correlato all&#39;analisi di E-onde tramite il formalismo PDF. Prima di acquisizione dei dat...

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	<li>Katz, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+played+by+the+ventricular+relaxation+process+in+filling+the+ventricle.">The role played by the ventricular relaxation process in filling the ventricle.</a> Am. J. Physiol. 95, 542-553 (1930).</li><li>Frais, M. A., Bergman, D. W., Kingma, I., Smiseth, O. A., Smith, E. R., Tyberg, J. V. <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+the+time+constant+of+left+ventricular+isovolumic+relaxation+on+pericardial+pressure.">The dependence of the time constant of left ventricular isovolumic relaxation on pericardial pressure.</a> Circulation. 81, 1071-1080 (1990).</li><li>Weiss, J. L., Frederiksen, J. W., Weisfeldt, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamic+determinants+of+the+time-course+of+fall+in+canine+left+ventricular+pressure.">Hemodynamic determinants of the time-course of fall in canine left ventricular pressure.</a> J. Clin Invest. 58, 751-760 (1976).</li><li>Weisfeldt, M. L., Weiss, J. L., Frederiksen, J. W., Yin, F. C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+incomplete+left+ventricular+relaxation:+Relationship+to+the+time+constant+for+isovolumic+pressure+fall.">Quantification of incomplete left ventricular relaxation: Relationship to the time constant for isovolumic pressure fall.</a> Eur. Heart J. 1, 119-129 (1980).</li><li>Thompson, D. 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=Analysis+of+left+ventricular+pressure+during+isovolumic+relaxation+in+coronary+artery+disease.">Analysis of left ventricular pressure during isovolumic relaxation in coronary artery disease.</a> Circulation. 65, 690-697 (1982).</li><li>Ludbrook, P. A., Bryne, J. D., Kurnik, P. B., McKnight, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+reduction+of+preload+and+afterload+by+nitroglycerin+on+left+ventricular+diastolic+pressure-volume+relations+and+relaxation+in+man.">Influence of reduction of preload and afterload by nitroglycerin on left ventricular diastolic pressure-volume relations and relaxation in man.</a> Circulation. 56, 937-943 (1977).</li><li>Tyberg, J. V., Misbach, G. A., Glantz, S. A., Moores, W. Y., Parmley, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanism+for+shifts+in+the+diastolic,+left+ventricular,+pressure-volume+curve:+The+role+of+the+pericardium.">A mechanism for shifts in the diastolic, left ventricular, pressure-volume curve: The role of the pericardium.</a> Eur. J. Cardiol. 7, 163-175 (1978).</li><li>Suga, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+analysis+of+a+left-ventricular+pumping+model+based+on+the+systolic+time-varying+pressure/volume+ratio.">Theoretical analysis of a left-ventricular pumping model based on the systolic time-varying pressure/volume ratio.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 24, 29-38 (1977).</li><li>Raff, G. L., Glantz, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+loading+slows+left+ventricular+isovolumic+relaxation+rate.">Volume loading slows left ventricular isovolumic relaxation rate.</a> Circ. Res. 48, 813-824 (1981).</li><li>Suga, H., 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=Systolic+pressure-volume+area+(PVA)+as+the+energy+of+contraction+in+Starling&#8217;s+law+of+the+heart.">Systolic pressure-volume area (PVA) as the energy of contraction in Starling&#8217;s law of the heart.</a> Heart Vessels. 6, 65-70 (1991).</li><li>Murakami, T., Hess, O., Gage, J., Grimm, J., Krayenbuehl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diastolic+filling+dynamics+in+patients+with+aortic+stenosis.">Diastolic filling dynamics in patients with aortic stenosis.</a> Circulation. 73, 1162-1174 (1986).</li><li>Baan, 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=Continuous+measurement+of+left+ventricular+volume+in+animals+and+humans+by+conductance+catheter.">Continuous measurement of left ventricular volume in animals and humans by conductance catheter.</a> Circulation. 70, 812-823 (1984).</li><li>Falsetti, H. L., Verani, M. S., Chen, C. J., Cramer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+pressure+differences+in+the+left+ventricle.">Regional pressure differences in the left ventricle.</a> Catheter Cardiovasc. Diag. 6, 123-134 (1980).</li><li>Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+diastolic+dysfunction.+Invasive+modalities.">Assessment of diastolic dysfunction. Invasive modalities.</a> Cardiol. Clin. 18 (3), 571-586 (2000).</li><li>Suga, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+energetics:+from+EMAX+to+pressure-volume+area.">Cardiac energetics: from EMAX to pressure-volume area.</a> Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 30, 580-585 (2003).</li><li>Gottdiener, J. 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=American+Society+of+Echocardiography+recommendations+for+use+of+echocardiography+in+clinical+trials.">American Society of Echocardiography recommendations for use of echocardiography in clinical trials.</a> JASE. 17, 1086-1119 (2004).</li><li>Kov&#225;cs, S. J., Barzilai, B., P&#233;rez, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+diastolic+function+with+Doppler+echocardiography:+the+PDF+formalism.">Evaluation of diastolic function with Doppler echocardiography: the PDF formalism.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 252, H178-H187 (1987).</li><li>Hall, A. F., Aronovitz, J. A., Nudelman, S. P., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+method+for+characterization+of+diastolic+transmitral+Doppler+velocity+contours:+Late+atrial+filling.">Automated method for characterization of diastolic transmitral Doppler velocity contours: Late atrial filling.</a> Ultrasound Med. Biol. 20, 859-869 (1994).</li><li>Hall, A. F., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+method+for+characterization+of+diastolic+transmitral+Doppler+velocity+contours:+Early+rapid+filling.">Automated method for characterization of diastolic transmitral Doppler velocity contours: Early rapid filling.</a> Ultrasound Med. Biol. 20, 107-116 (1994).</li><li>Riordan, M. M., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitation+of+Mitral+Annular+Oscillations+and+Longitudinal+'Ringing'+of+the+Left+Ventricle:+A+New+Window+into+Longitudinal+Diastolic+Function.">Quantitation of Mitral Annular Oscillations and Longitudinal 'Ringing' of the Left Ventricle: A New Window into Longitudinal Diastolic Function.</a> J. Appl. Physiol. 100, 112-119 (2006).</li><li>Kov&#225;cs, S. J., Meisner, J. S., Yellin, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+of+diastole.">Modeling of diastole.</a> Cardiol. Clin. 18, 459-487 (2000).</li><li>Riordan, M. M., Chung, C. S., Kov&#225;cs, S. 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F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+Transmitral+Doppler+E-waves+Differentiate+Hypertensive+Hearts+From+Normal?.">Can Transmitral Doppler E-waves Differentiate Hypertensive Hearts From Normal?.</a> Hypertension. 30, 788-795 (1997).</li><li>Riordan, M. 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=The+Effects+of+Caloric+Restriction-+and+Exercise-Induced+Weight+Loss+on+Left+Ventricular+Diastolic+Function.">The Effects of Caloric Restriction- and Exercise-Induced Weight Loss on Left Ventricular Diastolic Function.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 294, H1174-H1182 (2008).</li><li>Meyer, T. E., Kov&#225;cs, S. J., Ehsani, A. A., Klein, S., Holloszy, J. O., Fontana, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+Caloric+Restriction+Slows+Cardiac+Aging+in+Humans.">Long-term Caloric Restriction Slows Cardiac Aging in Humans.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 47, 398-402 (2006).</li><li>Riordan, M. M., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absence+of+diastolic+mitral+annular+oscillations+is+a+marker+for+relaxation-+related+diastolic+dysfunction.">Absence of diastolic mitral annular oscillations is a marker for relaxation- related diastolic dysfunction.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 292, H2952-H2958 (2007).</li><li>Mossahebi, S., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinematic+Modeling-based+Left+Ventricular+Diastatic+(Passive)+Chamber+Stiffness+Determination+with+In-Vivo+Validation.">Kinematic Modeling-based Left Ventricular Diastatic (Passive) Chamber Stiffness Determination with In-Vivo Validation.</a> Annals BME. 40 (5), 987-995 (2012).</li><li>Zhang, W., Chung, C. S., Riordan, M. M., Wu, Y., Shmuylovich, L., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Kinematic+Filling+Efficiency+Index+of+the+Left+Ventricle:+Contrasting+Normal+vs.+Diabetic+Physiology.">The Kinematic Filling Efficiency Index of the Left Ventricle: Contrasting Normal vs. Diabetic Physiology.</a> Ultrasound Med. Biol. 33, 842-850 (2007).</li><li>Zhang, W., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Age+Dependence+of+Left+Ventricular+Filling+Efficiency.">The Age Dependence of Left Ventricular Filling Efficiency.</a> Ultrasound Med. Biol. 35, 1076-1085 (2009).</li><li>Courtois, M., Kov&#225;cs, S. J., Ludbrook, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transmitral+pressure-flow+velocity+relation.+Importance+of+regional+pressure+gradients+in+the+left+ventricle+during+diastole.">Transmitral pressure-flow velocity relation. Importance of regional pressure gradients in the left ventricle during diastole.</a> Circulation. 78, 661-671 (1988).</li><li>Zhang, W., Shmuylovich, L., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+E-wave+delayed+relaxation+pattern+to+LV+pressure+contour+relation:+model-based+prediction+with+in+vivo+validation.">The E-wave delayed relaxation pattern to LV pressure contour relation: model-based prediction with in vivo validation.</a> Ultrasound Med. Biol. 36 (3), 497-511 (2010).</li><li>Shmuylovich, L., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+load-independent+index+of+diastolic+filling:+model-based+derivation+with+in-vivo+validation+in+control+and+diastolic+dysfunction+subjects.">A load-independent index of diastolic filling: model-based derivation with in-vivo validation in control and diastolic dysfunction subjects.</a> J. Appl. Physiol. 101, 92-101 (2006).</li><li>Kreyszig, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Advanced Engineering Mathematics. , (2011).</li><li>Press, W. H., Teukolsky, S. A., Vetterling, W. T., Flannery, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Numerical recipes 3rd Edition: The Art of Scientific Computing. , (2007).</li><li>Claessens, T., 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=The+Parametrized+Diastolic+Filling+Formalism:+Application+in+the+Asklepios+Population.">The Parametrized Diastolic Filling Formalism: Application in the Asklepios Population.</a> Am. Soc. Mech. Eng. Summer Bioengineering Conference Proceedings. , (2011).</li><li>Chung, C. S., Kov&#225;cs, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consequences+of+Increasing+Heart+Rate+on+Deceleration+Time,+Velocity+Time+Integral,+and+E/A.">Consequences of Increasing Heart Rate on Deceleration Time, Velocity Time Integral, and E/A.</a> Am. J. Cardiol. 97, 130-136 (2006).</li></ol>

In linea con il nostro obiettivo metodologico, sono evidenziati gli aspetti chiave dei metodi che facilitano ottenere risultati accurati e significativi. ECOCARDIOGRAFIA La Società Americana di Ecocardiografia (ASE) ha linee guida per la realizzazione di studi transtoracici 16. Durante un esame eco, ci sono una moltitudine di fattori che influenzano la qualità dell&#39;immagine. I fattori che sfuggono al controllo del ecografista includono: capacità...

Studi pionieristici di Katz 1 nel 1930 ha rivelato che il ventricolo sinistro mammiferi inizia il riempimento con l&#39;essere una pompa di aspirazione meccanica, e molto sforzo da allora è stata dedicata a svelare i meccanismi della diastole. Per molti anni, metodi invasivi erano le uniche opzioni disponibili per la valutazione clinica o di ricerca di funzione diastolica (DF) 2-16. Nel 1970, tuttavia, i progressi tecnici e gli sviluppi in ecocardiografia finalmente dato cardiologi e fisiologi strumenti pratici per la caratterizzazione non invasiva di DF. Senza una teoria causale di unificazione o di paradigma per quanto riguarda diastole come funziona il cuore quando si riempie, i ricercatori hanno proposto numerosi indici fenomenologici sulla base di correlazione con le caratteristiche cliniche. Il curvilineo, rapidamente salire e scendere la forma del transmitralico flusso di sangue velocità di contorno durante la prima, riempimento rapido, per esempio, è stata approssimata come un triangolo e diastolica fuindici nzioni sono state definite da caratteristiche geometriche (altezza, larghezza, zona, ecc.), di tale triangolo. Progressi tecnici in ecocardiografia hanno permesso il movimento dei tessuti, deformazione e velocità di deformazione durante il riempimento da misurare, per esempio, e ogni progresso tecnico ha portato con sé un nuovo raccolto di indici fenomenologici per essere correlata con caratteristiche cliniche. Tuttavia, gli indici rimangono correlativa e non causali e molti indici sono diverse misure della stessa fisiologia sottostante. Non sorprende, quindi, che gli indici clinici attualmente impiegati di DF hanno limitato la specificità e sensibilità. Per superare queste limitazioni il riempimento (PDF) formalismo parametrizzate diastolica, un cinematica causale, modello a parametri concentrati di riempimento ventricolare sinistro che è motivato dalla e incorpora la fisiologia di aspirazione-pompa di diastole è stato sviluppato e validato 17. Modella funzione diastolica (come manifestato dalle forme curvilineecontorni di flusso transmitralico) in conformità con le regole del moto oscillatorio armonico smorzato. L&#39;equazione per smorzato moto oscillatorio armonico si basa sulla seconda legge di Newton e può essere scritta, per unità di massa, come: <img alt="Equazione 1" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51471/51471eq1.jpg" /> Equazione 1 Questo 2 ° equazione differenziale di ordine lineare ha tre parametri: k - rigidezza camera, c - viscoelasticità / relax, e x o - dell&#39;oscillatore iniziale spostamento / precarico. Il modello prevede che i diversi pattern di riempimento diastolico clinicamente osservati sono il risultato di variazione nel valore numerico di questi tre parametri del modello. Sulla base del formalismo PDF e meccanica classica, E-onde possono essere classificate come determinato da o over-smorzato regimi sotto-smorzate del moto. Numerosi studi <sup&gt; 17-21 hanno convalidato che clinicamente registrati contorni E-wave e il modello PDF previsti contorni mostrano accordo superbo e hanno chiarito le emodinamiche / analoghi fisiologici dei tre parametri PDF 21. Il processo per l&#39;estrazione di parametri del modello da clinicamente registrati dati E-onda è dettagliato nei metodi indicati. A differenza di indici tipici di DF in corrente uso clinico, tre parametri del modello PDF sono basati causalità. Come discusso nei metodi indicati, indici aggiuntivi di fisiologia diastolica possono essere derivate da questi parametri fondamentali e dall&#39;applicazione del formalismo PDF per aspetti di altri diastole di flusso transmitralico. In questo lavoro, metodi di analisi basati su PDF del flusso transmitralico e le relazioni fisiologiche che si possono trarre da un approccio PDF, i suoi parametri e gli indici derivati ​​sono descritti. Inoltre, è dimostrato che i parametri PDF o indici da essi derivati ​​possono prendere in giroa parte le proprietà intrinseche della camera dagli effetti esterni di carico in grado di fornire correlati ai parametri definiti invasivo tradizionali e possono distinguere tra i gruppi normali e patologici.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="661">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Equipment/ Software</td>
			<td style="width:159px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Philips iE33</td>
			<td style="width:159px;">Philips (Andover, MA.)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">LabVIEW 6.0</td>
			<td style="width:159px;">National Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Version 6.0.2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MATLAB</td>
			<td style="width:159px;">MathWorks</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Version R2010b</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantification of global diastolic function by kinematic modeling-based analysis of transmitral flow via the parametrized diastolic filling formalism

Valutazione della funzione cardiaca quantitativa rimane una sfida per i fisiologi e medici. Anche se i metodi invasivi storicamente hanno costituito l&#39;unico mezzo a disposizione, lo sviluppo di modalità di imaging non invasive (ecocardiografia, risonanza magnetica, TAC) con alta risoluzione temporale e spaziale fornisce una nuova finestra per la valutazione della funzione diastolica quantitativa. L&#39;ecocardiografia è il concordato standard per la valutazione della funzione diastolica, ma gli indici di corrente uso clinico semplicemente utilizzano caratteristiche di dimensione della camera (M-mode) o il movimento del sangue / tessuti (Doppler) forme d&#39;onda selezionata senza incorporare le determinanti causali fisiologiche del movimento stesso. Il riconoscimento che tutti ventricolo sinistro (LV) avviare la compilazione servendo come pompe di aspirazione meccanica permette la funzione diastolica globale per essere valutata sulla base di leggi del moto che si applicano a tutte le camere. Ciò che differenzia un cuore da un altro sono i parametri dell&#39;equazione di moto che govriempimento RER. Di conseguenza, lo sviluppo del riempimento diastolico parametrizzate (PDF) formalismo ha dimostrato che l&#39;intera gamma di clinicamente osservato precoce flusso transmitralico (E-Doppler a microonde) i modelli sono estremamente ben in forma con le leggi del moto oscillatorio smorzato. Ciò consente l&#39;analisi dei singoli E-onde in base a un meccanismo causale (aspirazione rinculo-iniziati) che produce tre (numericamente) parametri concentrati unici i cui analoghi fisiologica sono rigidità camera (k), viscoelasticità / rilassamento (c), e del carico (x o). La registrazione del flusso transmitralico (Doppler E-onde) è una pratica standard in cardiologia clinica e, quindi, il metodo di registrazione ecocardiografica è solo brevemente recensione. Il nostro obiettivo è la determinazione dei parametri di PDF da dati E-onda regolarmente registrati. Poiché i risultati evidenziati indicano, una volta che i parametri PDF sono stati ottenuti da un numero adeguato di carico variabile E-onde, gli invetigator è libero di utilizzare i parametri o costruire gli indici dei parametri (come l&#39;energia immagazzinata mezzo kx o 2, pressione massima pendenza AV kx o, Indice di carico indipendente della funzione diastolica, ecc.) e selezionare l&#39;aspetto della fisiologia o la fisiopatologia da quantificare.

Forme d&#39;onda Doppler rappresentante dei quattro diversi tipi di pattern di riempimento (normale, pseudonormale, rilassamento ritardato, costrittiva restrittivo) utilizzando il metodo sopra descritto sono illustrati nella Figura 2. Figura 2A mostra il modello normale, che, di per sé è indistinguibile dalla pseudonormale modello. Figura 2B mostra un ritardo relax e Figura 2C mostra un modello costrittiva-restrittiva associata a grave disfunzione diastolica. Per chia...

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Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

Quantificazione di Global Funzione diastolica da Analisi basata su modellazione cinematica del flusso transmitralico tramite il formalismo di riempimento parametrizzate diastolica

Preciso, a base di causalità-quantificazione della funzione diastolica globale è stato raggiunto cinematica analisi basato sulla modellazione del flusso transmitralico tramite il parametrizzate diastolica di riempimento (PDF) formalismo. PDF genera rigidità, relax, e parametri di carico unici e delucida &#39;nuovo&#39; fisiologia, fornendo indici sensibili e specifici di disfunzione.

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Valutazione della consegna del gene polimerici Nanoparticelle per l&#39;analisi delle nanoparticelle Monitoraggio e High-throughput Citometria a Flusso

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a ...

Ricerca

Bioingegneria

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

Investigare la separazione tridimensionale del flusso indotta da un modello di polipo piega vocale

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

Electric Cell-substrate Impedance Sensing for the Quantification of Endothelial Proliferation, Barrier Function, and Motility

Elettrico Cell-substrato Impedance Sensing per la quantificazione dei Endothelial proliferazione, Barriera funzione e motilità

Electric Cell-substrate Impedance Sensing (ECIS) is an in vitro impedance measuring system to quantify the behavior of cells within adherent cell layers. ...

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

La lignina down-regulation dei<em&gt; Zea mays</em&gt; Via dsRNAi e Klason lignina analisi

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is ...

Outer-Boundary Assisted Segmentation and Quantification of Trabecular Bones by an Imagej Plugin

Contorno esterno assistita segmentazione e quantificazione delle ossa Trabecular da un Plugin di Imagej

Micro-computed tomography (micro-CT) is routinely used to assess bone quantity and trabecular microstructural properties in small animals under different ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

Rilevamento dell'endotossina in Nano-formulazioni utilizzando dosaggi di Limulus Amoebocyte Lysate (LAL)

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Measuring Global Cellular Matrix Metalloproteinase and Metabolic Activity in 3D Hydrogels

Misurazione della proteinasi metallica della matrice cellulare globale e l'attività metabolica in idrogel 3D

Three-dimensional (3D) cell culture systems often more closely recapitulate in vivo cellular responses and functions than traditional two-dimensional (2D) ...

Simultaneous Quantification of Selected Kynurenines Analyzed by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry in Medium Collected from Cancer Cell Cultures

Quantificazione simultanea di kynurenine selezionate analizzate dalla cromatografia liquida-spettrometria di massa in mezzo raccolto da colture cellulari tumorali

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and ...

The Quantification of Injectability by Mechanical Testing

La quantificazione dell'iniettabilità mediante prove meccaniche

Injectable biomaterials are becoming increasingly popular for the minimally invasive delivery of drugs and cells. These materials are typically more ...