Name: transthoracic speckle tracking echocardiography for the quantitative assessment of left ventricular myocardial deformation
Uploaded: 2016-10-20T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation at JoVE.com

The authors thank the echocardiographic study subject for volunteering in the video as well as Witten/Herdecke University and HELIOS Research Center (HRC-ID 000416 assigned to Kai O. Hensel) for funding.

Das Protokoll Inhalt wurde von der Universität Witten / Herdecke Ethikkommission ethisch genehmigt. 1. Technische Voraussetzungen <ol><li> Nutzen Sie eine Echokardiographie-Gerät mit Speckle-Tracking-Technologie mit einer ausreichenden Sektor Array Tissue Harmonic Imaging Wandler ausgestattet. </li><li> Während der Bildaufnahme, Aufzeichnung und schließen Sie ein Standard-3-EKG führen direkt an die Echokardiographie-Gerät, um echokardiographischer bewegte Bilder zu elektromechanischen Aktivität zu synch...

<ol>
	<li>Leischik, R., Dworrak, B., Hensel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraobserver+and+interobserver+reproducibility+for+radial,+circumferential+and+longitudinal+strain+echocardiography.">Intraobserver and interobserver reproducibility for radial, circumferential and longitudinal strain echocardiography.</a> Open Cardiovasc. Med. J. 8, 102-109 (2014).</li><li>Smiseth, O. A., Torp, H., Opdahl, A., Haugaa, K. H., Urheim, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+strain+imaging:+how+useful+is+it+in+clinical+decision+making?.">Myocardial strain imaging: how useful is it in clinical decision making?.</a> Eur Heart J. , (2015).</li><li>Opdahl, A., Helle-Valle, T., Skulstad, H., Smiseth, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain,+strain+rate,+torsion,+and+twist:+echocardiographic+evaluation.">Strain, strain rate, torsion, and twist: echocardiographic evaluation.</a> Curr. Cardiol. Rep. 17, 568 (2015).</li><li>Kukulski, 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=Identification+of+acutely+ischemic+myocardium+using+ultrasonic+strain+measurements.+A+clinical+study+in+patients+undergoing+coronary+angioplasty.">Identification of acutely ischemic myocardium using ultrasonic strain measurements. A clinical study in patients undergoing coronary angioplasty.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 41, 810-819 (2003).</li><li>Suffoletto, M. S., Dohi, K., Cannesson, M., Saba, S., Gorcsan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+speckle-tracking+radial+strain+from+routine+black-and-white+echocardiographic+images+to+quantify+dyssynchrony+and+predict+response+to+cardiac+resynchronization+therapy.">Novel speckle-tracking radial strain from routine black-and-white echocardiographic images to quantify dyssynchrony and predict response to cardiac resynchronization therapy.</a> Circulation. 113, 960-968 (2006).</li><li>Hensel, K. O., 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=Subclinical+Alterations+of+Cardiac+Mechanics+Present+Early+in+the+Course+of+Pediatric+Type+1+Diabetes+Mellitus:+A+Prospective+Blinded+Speckle+Tracking+Stress+Echocardiography+Study.">Subclinical Alterations of Cardiac Mechanics Present Early in the Course of Pediatric Type 1 Diabetes Mellitus: A Prospective Blinded Speckle Tracking Stress Echocardiography Study.</a> J Diabetes Res. 2016, 2583747 (2016).</li><li>Kalam, K., Otahal, P., Marwick, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+implications+of+global+LV+dysfunction:+a+systematic+review+and+meta-analysis+of+global+longitudinal+strain+and+ejection+fraction.">Prognostic implications of global LV dysfunction: a systematic review and meta-analysis of global longitudinal strain and ejection fraction.</a> Heart. 100, 1673-1680 (2014).</li><li>Hensel, K. O., Grimmer, F., Jenke, A. C., Wirth, S., Heusch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+real-time+blood+glucose+levels+on+left+ventricular+myocardial+strain+and+strain+rate+in+pediatric+patients+with+type+1+diabetes+mellitus+-+a+speckle+tracking+echocardiography+study.">The influence of real-time blood glucose levels on left ventricular myocardial strain and strain rate in pediatric patients with type 1 diabetes mellitus - a speckle tracking echocardiography study.</a> BMC Cardiovasc. Disord. 15, 175 (2015).</li><li>Kurt, M., Tanboga, I. H., Aksakal, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Dimensional+Strain+Imaging:+Basic+principles+and+Technical+Consideration.">Two-Dimensional Strain Imaging: Basic principles and Technical Consideration.</a> Eurasian J Med. 46, 126-130 (2014).</li><li>Cameli, M., Lisi, M., Righini, F. M., Mondillo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+echocardiographic+techniques+to+assess+left+atrial+size,+anatomy+and+function.">Novel echocardiographic techniques to assess left atrial size, anatomy and function.</a> Cardiovasc. Ultrasound. 10 (4), (2012).</li><li>Pellikka, P. A., Nagueh, S. F., Elhendy, A. A., Kuehl, C. A., Sawada, S. G. <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+performance,+interpretation,+and+application+of+stress+echocardiography.">American Society of Echocardiography recommendations for performance, interpretation, and application of stress echocardiography.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 20, 1021-1041 (2007).</li><li>Lang, R. 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=Recommendations+for+cardiac+chamber+quantification+by+echocardiography+in+adults:+an+update+from+the+American+Society+of+Echocardiography+and+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging.">Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 28, 1-39 (2015).</li><li>Curtis, J. P., 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+association+of+left+ventricular+ejection+fraction,+mortality,+and+cause+of+death+in+stable+outpatients+with+heart+failure.">The association of left ventricular ejection fraction, mortality, and cause of death in stable outpatients with heart failure.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 42, 736-742 (2003).</li><li>Liebson, P. 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=Echocardiographic+correlates+of+left+ventricular+structure+among+844+mildly+hypertensive+men+and+women+in+the+Treatment+of+Mild+Hypertension+Study+(TOMHS).">Echocardiographic correlates of left ventricular structure among 844 mildly hypertensive men and women in the Treatment of Mild Hypertension Study (TOMHS).</a> Circulation. 87, 476-486 (1993).</li><li>Hensel, K. O., Jenke, A., Leischik, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Speckle-tracking+and+tissue-Doppler+stress+echocardiography+in+arterial+hypertension:+a+sensitive+tool+for+detection+of+subclinical+LV+impairment.">Speckle-tracking and tissue-Doppler stress echocardiography in arterial hypertension: a sensitive tool for detection of subclinical LV impairment.</a> Biomed Res Int. , 472562 (2014).</li><li>Gorcsan, J., Tanaka, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+assessment+of+myocardial+strain.">Echocardiographic assessment of myocardial strain.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 58, 1401-1413 (2011).</li><li>Holmes, A. A., Taub, C. C., Garcia, M. J., Shan, J., Slovut, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+Apical+Rotation+in+Severe+Aortic+Stenosis+is+Associated+with+Reduced+Survival:+A+Speckle-Tracking.">Increased Apical Rotation in Severe Aortic Stenosis is Associated with Reduced Survival: A Speckle-Tracking.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. , (2015).</li><li>Auger, D., 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=Effect+of+cardiac+resynchronization+therapy+on+the+sequence+of+mechanical+activation+assessed+by+two-dimensional+radial+strain+imaging.">Effect of cardiac resynchronization therapy on the sequence of mechanical activation assessed by two-dimensional radial strain imaging.</a> Am. J. Cardiol. 113, 982-987 (2014).</li><li>To, A. 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=Strain-time+curve+analysis+by+speckle+tracking+echocardiography+in+cardiac+resynchronization+therapy:+Insight+into+the+pathophysiology+of+responders+vs.+non-responders.">Strain-time curve analysis by speckle tracking echocardiography in cardiac resynchronization therapy: Insight into the pathophysiology of responders vs. non-responders.</a> Cardiovasc. Ultrasound. 14 (14), (2016).</li><li>Seo, Y., 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=Three-dimensional+propagation+imaging+of+left+ventricular+activation+by+speckle-tracking+echocardiography+to+predict+responses+to+cardiac+resynchronization+therapy.">Three-dimensional propagation imaging of left ventricular activation by speckle-tracking echocardiography to predict responses to cardiac resynchronization therapy.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 28, 606-614 (2015).</li><li>Trache, T., Stobe, S., Tarr, A., Pfeiffer, D., Hagendorff, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+agreement+between+3D,+standard+2D+and+triplane+2D+speckle+tracking:+effects+of+image+quality+and+3D+volume+rate.">The agreement between 3D, standard 2D and triplane 2D speckle tracking: effects of image quality and 3D volume rate.</a> Echo Res Pract. 1, 71-83 (2014).</li><li>Sanchez, A. A., 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=Effects+of+frame+rate+on+two-dimensional+speckle+tracking-derived+measurements+of+myocardial+deformation+in+premature+infants.">Effects of frame rate on two-dimensional speckle tracking-derived measurements of myocardial deformation in premature infants.</a> Echocardiography. 32, 839-847 (2015).</li><li>Hensel, K. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-ischemic+diabetic+cardiomyopathy+may+initially+exhibit+a+transient+subclinical+phase+of+hyperdynamic+myocardial+performance.">Non-ischemic diabetic cardiomyopathy may initially exhibit a transient subclinical phase of hyperdynamic myocardial performance.</a> Medical Hypotheses. 94, 7-10 (2016).</li></ol>

Bedeutung der Technik in Bezug auf alternative Methoden Der aktuelle Goldstandard für die Echokardiographie Beurteilung der LV systolischen Funktion ist die LV Ejektionsfraktion (EF) 13. Die Bestimmung von EF ist auf einem vereinfachenden Ansatz basieren, die eng mit der radialen Komponente der myokardialen Kontraktion korreliert ist, führt aber nicht in Betracht, die wichtigen Längs- und Umfangsebenen. Daher simplifiziert EF die dreidimensionale Komplexität d...

Wissenschaftliche und klinische Szenarien in der kardiovaskulären Medizin mehr und mehr angesprochen durch kontinuierliche Variablen und Cutoff-Werte eher als simpel &quot;ja oder nein&quot; Algorithmen. Imaging-Techniken entwickelt haben, der Lage sein, die Herzfunktion zu beurteilen, in immer detaillierter zu erhöhen. Speckle-Tracking-Echokardiographie (STE) ist ein aufstrebendes Diagnose-Tool für die quantitative Bewertung der myokardialen Leistung. Während konventionelle Echokardiographie durch subjektive Bildinterpretation und eine starke Abhängigkeit von der individuellen Prüfers Expertise beschränkt ist, STE wurde als reproduzierbarer und objektive Methode zur Quantifizierung der globalen und regionalen systolischen und diastolischen Funktion 1,2 eingeführt. Die linksventrikuläre (LV) myokardialen Verformung - Längs- und Umfangsverkürzung sowie radiale Verdickung in der Systole und umgekehrt in der Diastole - können die Parameter-Stamm beschrieben Messung (ε) und strain Rate (SR). ε ist eine dimensionslose prozentuale Veränderung der myokardialen Länge. SR ist eine Zeit derivate von ε 3. Diese wichtigen Indizes der myokardialen Funktion haben sich als fähig erwiesen , Myokardischämie 4 zu identifizieren vorherzusagen Reaktion auf kardiale Resynchronisationstherapie 5 und subklinischen myokardialen Dysfunktion während herkömmliche echokardiographischen Parameter noch zu erkennen normal bleiben 6. In einer systematischen Meta-Analyse, die globale Längs ε, die am häufigsten quantitative LV systolische Funktionsparameter verwendet wird, für die Vorhersage von schweren unerwünschten kardialen Ereignissen dann LV Ejektionsfraktion (EF), der derzeitige Goldstandard wurde für überragende prognostischen Wert gezeigt haben die Beurteilung der LV systolischen Funktion 7. Selbst sehr subtile Veränderungen wie die Wirkung von kurzfristigen metabolischen Veränderungen auf die myokardiale Mechanik in asymptomatischen Patienten kann unter Verwendung STE 8 detektiert werden. Technisch gesehen, STE Einsatzs Graustufen- 2D- oder 3D-B-Modus-Bewegungs Bilder in Standard-Echokardiographie Ansichten aufgezeichnet. Mehrere aufeinander folgende Herzzyklen sind in apikalen 4-, 3- und 2-Kammer - Ansichten zu messen Längsverformung und in der parasternal Kurzachsenansicht für Umfangs- und radiale Verformung 9 aufgezeichnet. Darüber hinaus kann durch auf der Höhe der Mitralklappe die Kurzachsenansicht Erfassung, die Papillarmuskeln und die Spitze können LV Torsion 3 bewertet werden. Anschließend die Bildaufnahme und Speicherung als digitale Schleifen wird myokardialen Verformung gemessen auf einer Off-line Arbeitsstation oder auf dem Ultraschallgerät selbst. Die Software erkennt einzigartige myocardial Pixelmuster in den aufgezeichneten Graustufenbilder, sogenannte &quot;Speckles&quot; und verfolgt sie während des analysierten Herzzyklus. Vektoren werden gemessen und Deformationsparameter werden anschließend berechnet. Auf diese Weise regionale und globale myokardialen Verformung kann sowohl in der Systole und Diastole für den linken und rechten Ventrikel ein beurteilend Atrium 10.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1299">
	<colgroup>
		<col />
		<col span="2" />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Phillips iE33 ultrasound system</td>
			<td style="width:155px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:619px;">http://www.umiultrasound.com/ultrasound-machine/philips/ie33</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;"> 
			S5-1 broadband sector array transducer&#160;</td>
			<td style="width:155px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>5-1 MHz, http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605412081/s5-1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">QLAB Advanced Quantification Software Version 10.5</td>
			<td style="width:155px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>Q-App: Automated Cardiac Motion Quantification (aCMQ), www.philips.com/QLAB-cardiology</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Xcelera R3.3L1 (Version 3.3.1.1103)&#160;</td>
			<td style="width:155px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC830038/xcelera-r41-cardiology-information-management-system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transthoracic speckle tracking echocardiography for the quantitative assessment of left ventricular myocardial deformation

Der Wert der konventionellen Echokardiographie wird durch Unterschiede in der interindividuellen Bildinterpretation und damit weitgehend abhängig von den Prüfern das Know-how beschränkt. Speckle-Tracking-Echokardiographie (STE) ist ein vielversprechend, aber technisch anspruchsvolle Verfahren, das verwendet werden kann, quantitativ regionalen und globalen systolischen und diastolischen myokardialen Leistung zu beurteilen. Myocardial Strain und Strain Rate kann in allen drei Dimensionen gemessen werden - radial, umlaufende, Längs - der myokardialen Verformung. Standard Querschnitts zweidimensionale B-Mode-Bilder werden aufgezeichnet und anschließend durch automatisierten kontinuierlichen Frame-by-Frame-Tracking und Bewegungsanalyse von Speckles im Myokard nachverarbeitet. Bilder werden als digitale Schleifen aufgezeichnet und für Zeitzwecke zu einem 3-lead EKG synchronisiert. Längsverformung wird im apikalen 4-, 3- beurteilt und 2-Kammer-Ansichten. Umfangs- und radiale Verformung in der parasterna gemessenl kurze Achse Ebene. Optimale Bildqualität und präzise Gewebe-Tracking sind für die korrekte Bestimmung der myokardialen Leistungsparameter von größter Bedeutung. Unter Verwendung transthorakaler STE in einem gesunden Freiwilligen, ist der vorliegende Artikel eine detaillierte Übersicht über die wesentlichen Schritte und möglichen Gefahren der quantitativen echokardiographischer myokardialen Deformationsanalyse.

Die Hauptparameter für die quantitative Bewertung der myokardialen Leistung sind ε und SR. Technisch können alle Herzkammern mit Hilfe STE analysiert werden. da Speckle-Tracking-Methodik meist jedoch verwendet wurde, um die LV zu studieren, ist der Schwerpunkt dieses Artikels auf LV Myokard-Mechanik. Im Allgemeinen sind Längs ε und SR die am häufigsten bewertet LV Deformationsparameter. Längs ε und SR beschreiben systolischen Verkürzung (und diastolischen Verlängerung) des Herz...

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

Speckle-Tracking-Echokardiographie ist eine neue diagnostische Bildgebungstechnik für die quantitative Bewertung der globalen und regionalen myokardialen Leistung. Standardansicht echokardiographischer bewegte Bilder werden aufgezeichnet und Deformationsparameter werden anschließend durch automatische kontinuierliche Frame-by-Frame-Tracking und Bewegungsanalyse von Speckles innerhalb der B-Modus-Bilder des Herzmuskels gemessen.

Transthorakale Speckle-Tracking Echokardiographie für die quantitative Bewertung der linksventrikulären myokardialen Deformations

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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Transthorakale Echokardiographie in Mäuse

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

Forschung

Medizin

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Magnetic Resonance Derived Myocardial Dehnungs-Beurteilung anhand von Feature-Tracking-

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 ...

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Ultraschall-Bewertung der myokarddialen Mikrostruktur

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Beurteilung der rechtsventrikulären Struktur und Funktion in Maus-Modell der Lungenarterie Verengung durch transthorakale Echokardiographie

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