Name: noninvasive determination of vortex formation time using transesophageal echocardiography during cardiac surgery
Uploaded: 2018-11-28T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Noninvasive Determination of Vortex Formation Time Using Transesophageal Echocardiography During Cardiac Surgery at JoVE.com

Dit materiaal is het resultaat van werk ondersteund met middelen en het gebruik van de faciliteiten in de Clemens J. Zablocki veteranen zaken Medical Center in Milwaukee, Wisconsin.

De institutionele Review Board van de Clemens J. Zablocki veteranen zaken medisch centrum keurt de protocollen. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd afgezien omdat invasieve cardiale monitoring en TEE worden routinematig gebruikt bij alle patiënten een cardiale operatie ondergaan in onze instelling. Patiënten met relatieve of absolute contra-indicaties voor de TEE, die ondergaan herhalen mediane sternotomy of spoedoperatie en degenen met atriale of ventriculaire tachyarrhythmias waren uitgesloten van deelname....

De huidige resultaten illustreren dat VFT tijdens Cardiale Heelkunde met behulp van de technieken van de TEE beschreven hier betrouwbaar kan worden gewaardeerd. Eerdere beschrijvingen van VFT transthoracic echocardiografie in bewuste onderwerpen gebruikt, maar deze aanpak kan niet worden gebruikt wanneer de borst geopend is. We intraoperatieve TEE gebruikt om te bepalen van VFT in de narcose patiënten Cardiale Heelkunde gedurende welke wijzigingen in LV vullen dynamiek vaak als gevolg van ischemie-reperfusie letsel of c...

Stromingsleer is een kritische maar vaak ondergewaardeerde determinant van links ventriculaire (LV) vulling. Een driedimensionale rotatie lichaam van vloeistof, bekend als een vortex ring, wordt gegenereerd wanneer een vloeistof doorloopt een opening1,2,3. Deze vortex ring verbetert de efficiëntie van vloeibare vervoer in vergelijking met een continue lineaire jet4. Verkeer van bloed via de mitralisklep tijdens het vroege LV vullen veroorzaakt een vortex ring te vormen5,6,7,8 en vergemakkelijkt de vermeerdering in de kamer door het behoud van vloeistof dynamiek en kinetische energie9. Deze acties versterken LV efficiëntie4,10,11,12,13te vullen. De ring niet alleen bloed stroom stase in de LV apex14,15,16,17 remt maar ook regisseert stroom bij voorkeur onder de voorste mitralisklep leaflet7, 18, effecten die verminderen het risico van apicale trombose vorming en vergemakkelijken van de vulling van de LV-uitstroom bijhouden19, respectievelijk. Contrast echocardiografie17, Doppler vector flow mapping6,20,21, magnetische resonantie beeldvorming7en deeltje imaging velocimetry9,22 ,23,24 zijn gebruikt om aan te tonen van het uiterlijk en gedrag van trans-mitralisklep vortex ringen onder normale en pathologische omstandigheden. Het linker atriale-LV drukverschil, de mate van diastolische mitralisklep ringvormige excursie, de minimale LV druk bereikt tijdens de diastole, en de snelheid en de omvang van de LV ontspanning zijn de vier belangrijkste determinanten van de duur, de grootte, de intensiteit van de stroom, en de positie van de trans-mitralisklep ring2,12,25,26,27,28,29.
Vortex ring ontwikkeling is meestal gekwantificeerd met een dimensieloze parameter (vortex vorming keer; VFT) op basis van vloeibare uitwerpen uit een starre buis3, waar VFT wordt gedefinieerd als het product van de tijd-gemiddeld vloeiende snelheid en de duur van wegschietende gedeeld door de diameter van de opening. De optimale omvang van een vortex ring wordt bereikt wanneer VFT immers 4 in vitro achterstand jets en energieke beperkingen die voorkomen dat het bereiken van een grotere grootte3,4. Mitralisklep VFT heeft benaderd is klinisch met behulp van transthoracic echocardiografie8,30,31. Gebaseerd op analyse van trans-mitralisklep bloed stroomsnelheid en mitralisklep diameter (D), het kan gemakkelijk worden aangetoond8 dat VFT = 4 × (1-β) × EF × α3, waar β = atriale vullen Fractie, EF = LV ejectie Fractie, en α = EDV1/3/D, waar EDV = einde-diastolische volume. Ejectie fractie is de verhouding van beroerte volume (SV) en EDV, waardoor deze vergelijking worden vereenvoudigd tot VFT = 4 × (1-β) × SV / (πD3). Omdat VFT dimensieloze (volume/volume), kan deze index directe vergelijking tussen patiënten van verschillende grootte zonder aanpassing voor gewicht of lichaam oppervlakte8. Optimale VFT varieert tussen de 3.3 en 5.5 in gezonde proefpersonen8en resultaten stroken met die welke verkregen in3,32van de modellen van de stromingsleer. VFT bleek te zijn van ≤ 2.0 bij patiënten met depressief LV systolische functie, bevindingen, die ook worden ondersteund door theoretische voorspellingen8. Reducties in VFT voorspelde onafhankelijk morbiditeit en mortaliteit bij patiënten met hartfalen30. Verhoogde LV afterload33, ziekte van Alzheimer34abnormale diastolische functie19en vervanging van de inheemse mitralisklep met een prothese35 hebben ook aangetoond dat verlagen VFT. Meting van VFT kan ook nuttig zijn voor het identificeren van bloed stroom stase of trombose bij patiënten met acuut myocardinfarct36,37.
Onze fractie is geïnteresseerd in factoren die invloed hebben op LV vullen efficiëntie tijdens Cardiale Heelkunde38,39,40,41. Wij gebruiken standaard twee-dimensionale en Doppler transesophageal echocardiografie (TEE) voor het noninvasively afleiden van de variabelen die nodig zijn voor het berekenen van VFT. In dit verslag, we beschrijven deze methodologie in detail en herziening van onze bevindingen tot nu toe.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Echocardiography Machine</td>
			<td>Philips Ultrasound, Bothall, WA</td>
			<td>iE33</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transesophageal Echocardiography Probe</td>
			<td>Philips Ultrasound, Bothall, WA</td>
			<td>X7-2t</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Statistical Software</td>
			<td>AnalystSoft, Walnut, CA</td>
			<td>StatPlus:mac Pro</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

noninvasive determination of vortex formation time using transesophageal echocardiography during cardiac surgery

Trans-mitralisklep bloedstroom produceert een driedimensionale rotatie lichaam van vloeistof, bekend als een vortex ring, die de efficiëntie van links ventriculaire (LV verbetert) invult in vergelijking met een continue lineaire jet. Vortex ring ontwikkeling is meestal gekwantificeerd met vortex vorming tijd (VFT), een dimensieloze parameter op basis van vloeibare uitwerpen uit een starre buis. Onze fractie is geïnteresseerd in factoren die invloed hebben op LV vullen efficiëntie tijdens Cardiale Heelkunde. In dit verslag, beschrijven we hoe u standaard twee-dimensionale (2D) en Doppler transesophageal echocardiografie (TEE) voor het noninvasively afleiden van de variabelen die nodig zijn voor het berekenen van VFT. We berekenen atriale vullen breuk (β) van snelheid-tijd integralen van trans-mitralisklep vroege LV vullen en atriale systole bloed stroom snelheid golfvormen gemeten in de mid-oesofageale vier-kamer TEE weergave. Beroerte volume (SV) wordt berekend als het product van de diameter van de LV uitstroom track in de mid-oesofageale lengteas TEE-weergave gemeten en de snelheid-tijd integraal van de bloedstroom door de uitstroom track bepaald in de diepe transgastric-weergave met behulp van puls-Golf Doppler. Ten slotte wordt mitralisklep diameter (D) bepaald als het gemiddelde van de primaire en secundaire as lengtes gemeten in orthogonale mid-oesofageale bicommissural en lange as imaging vliegtuigen, respectievelijk. VFT wordt dan berekend als 4 × (1-β) × SV / (πD3). We hebben deze techniek gebruikt om te analyseren VFT in verscheidene groepen van patiënten met uiteenlopende cardiale afwijkingen. We bespreken onze toepassing van deze techniek en zijn potentiële beperkingen en Bekijk ook onze resultaten tot nu toe. Noninvasive meting van VFT met behulp van TEE is eenvoudig in narcose patiënten die een Cardiale Heelkunde. De techniek kan toestaan cardiale anesthesiologists en chirurgen om de impact van pathologische condities en chirurgische ingrepen op LV efficiëntie in real time te vullen.

De huidige techniek konden we VFT tijdens Cardiale Heelkunde onder een verscheidenheid aan klinische omstandigheden betrouwbaar te meten door het verkrijgen van elke determinant van doorbloeding en dimensionale opnamen in standaard TEE imaging vliegtuigen. Een puls-Golf Doppler monstervolume was geplaatst op de toppen van de mitralisklep folders in de mid-oesofageale vier-kamer weergave te verkrijgen van het trans-mitralisklep bloed stroom snelheid profiel nodig voor het berekenen van atr...

Watch this Scientific Journal Video about Noninvasive Determination of Vortex Formation Time Using Transesophageal Echocardiography During Cardiac Surgery at JoVE.com

Noninvasive Determination of Vortex Formation Time Using Transesophageal Echocardiography During Cardiac Surgery

We beschrijven een protocol voor het meten van vortex vorming tijd, een index van de linker ventriculaire vullen de efficiëntie, met behulp van standaard transesophageal echocardiografie technieken in patiënten die een Cardiale Heelkunde. We passen deze techniek voor het analyseren van vortex vorming tijd in verschillende groepen van patiënten met uiteenlopende cardiale aandoeningen.

Noninvasive bepaling van Vortex vorming tijd met behulp van Transesophageal echocardiografie tijdens Cardiale Heelkunde

Trans-mitral blood flow produces a three-dimensional rotational body of fluid, known as a vortex ring, that enhances the efficiency of left ventricular ...

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen over linker ventriculaire vulefficiëntie tijdens een hartoperatie. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat de vortexvormingstijd kan worden berekend tijdens een hartoperatie met behulp van conventionele trans oesofageale echocardiografietechnieken. Als u een uitgebreid trans oesofageale echocardiografieonderzoek of TEE wilt uitvoeren, plaatst u de sonde voorzichtig in de slokdarm van de patiënt door de kaak van de patiënt op te tillen.De sonde mag niet worden geforceerd of er kan letsel optreden. Identificeer de vroege linker ventrikel vulling en atrium systole bloedstroom golfvormen van de zendsnelheid van de bloedstroom en meet hun overeenkomstige pieksnelheden en snelheid tijd integraal met behulp van de geïntegreerde software pakket van de echocardiografie apparatuur. Meet de maximale diameter van de linker ventrikel uitstroomkanaal direct onder de aortaklep in de mid-slokdarm aortaklep lange as TEE weergave tijdens het midden van de systole en bereken het gebied van de linker ventrikel uitstroomkanaal.Verkrijg een diep transgastrische TEE-weergave met lange assen en plaats een Doppler-monstervolume van de pulsgolf in het distale linker ventrikeluitstroomkanaal om een envelop met de bloedstroomsnelheid op hetzelfde niveau vast te leggen waar de diameter werd gemeten. Om de snelheidstijd integraal te verkrijgen, gebruikt u het TEE-softwarepakket om het gebied van de golfvorm te integreren. Vermenigvuldig de resulterende snelheid tijd integraal van de linker ventrikel uitstroom van de bloedstroom snelheid golfvorm door het gebied van de uitstroomkanaal om de slag volume te verkrijgen.Neem de videoclips van de mid-slokdarm bi-commissural en de linker ventrikel lange as TEE imaging vliegtuigen, het verzorgen van verschillende cardiale cycli in elke opname op te nemen. Inspecteer vervolgens handmatig de slow motion-beelden van de videoclips na de echocardiografie T-golf om de maximale opening van de mitralisklepfolders te selecteren en gebruik de remklauwfunctie in de echocardiografieapparatuur om de afstand tussen de mitralisfolders te meten. Om de atriumvullingsfractie te berekenen, kan een pulsgolf Doppler-monstervolume worden geplaatst aan de uiteinden van de mitralisfolders in het midden van de slokdarm vierkamerweergave om het profiel van de zendsnelheid te verkrijgen.De linker ventrikle uitstroomkanaal diameter kan worden gemeten in het midden-slokdarm linker ventrikel lange as te bekijken, terwijl de bloedstroom door het uitstroomkanaal kan worden bepaald in de diepe transgastrische korte as imaging vlak. De gemiddelde diameter van de mitralisklep wordt berekend als het gemiddelde van de grote en kleine asdiameters gemeten in respectievelijk de mid-slokdarm bi-commissural en linker ventrikel lange asvlakken. Blootstelling aan cardiopulmonale bypass vermindert de vortexvormingstijd bij patiënten die een coronaire slagaderoperatie ondergaan, waarbij de vortexvormingstijd zich herstelt tot basiswaarden binnen 60 minuten na de bypass.De grotere atriumbijdrage aan de linker ventrikelvulling is voornamelijk verantwoordelijk voor de daling van de vortexvormingstijd, aangezien het slagvolume en de diameter van de mitralisklep ongewijzigd blijven. Een afname van de vortexvormingstijd treedt ook op bij patiënten met ernstige aortaklepstenose en linker ventrikeldrukoverbelasting hypertrofie in vergelijking met patiënten met een normale linker hartkamerwanddikte. Matige aorta-insufficiëntie maakt het gebruik van vortexvormingstijd in aanwezigheid van aortastenose ongeldig.Verder is de vortexvormingstijd lager bij octogenariërs in vergelijking met jongere patiënten die samenvallen met een verminderd ontspanningspatroon van de linker ventrikele diastolische disfunctie. Niet-invasieve meting van vortexvormingstijd met behulp van standaard tweedimensionale en Doppler TEE-technieken is eenvoudig en kan een beoordeling mogelijk maken van de impact van pathologische aandoeningen en chirurgische ingrepen op de efficiëntie van de linker ventriculaire vulefficiëntie in real-time.

Research

JoVE Journal

Medicine

Direct Pressure Monitoring Accurately Predicts Pulmonary Vein Occlusion During Cryoballoon Ablation

Direct Pressure Monitoring voorspelt nauwkeurig Pulmonary Vein Occlusion Tijdens Cryoballoon Ablation

Cryoballoon  ablation (CBA) is an established therapy for atrial fibrillation (AF).  Pulmonary vein (PV) occlusion is essential for achieving antral ...

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

In utero Meting van de hartslag in de Muis door invasieve M-mode echocardiografie

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Beoordeling van de rechter ventrikel structuur en functie in een muismodel van longslagader Vernauwing door Transthoracale Echocardiografie

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse

Niet-invasieve evaluatie van cardiale afwijkingen in experimentele autoimmuun Myocarditis door Magnetic Resonance Imaging Microscopy in de muis

Myocarditis is an inflammation of the myocardium, but only ~10% of those affected show clinical manifestations of the disease. To study the immune events ...

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

Een Model van de chronische cardiale ischemie in varkens met behulp van een Ameroid-Constrictor

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

An Anatomical Study of Nerves at Risk During Minimally Invasive Hallux Valgus Surgery

Een anatomische onderzoek van zenuwen in gevaar tijdens minimaal invasieve Hallux Valgus chirurgie

The growing popularity of minimally invasive surgical (MIS) procedures makes it necessary that new anatomical references arise, to aid in tridimensional ...

Robotized Testing of Camera Positions to Determine Ideal Configuration for Stereo 3D Visualization of Open-Heart Surgery

Gerobotiseerd testen van cameraposities om de ideale configuratie te bepalen voor stereo 3D-visualisatie van openhartchirurgie

Stereo 3D video from surgical procedures can be highly valuable for medical education and improve clinical communication. But access to the operating room ...

Large-Animal Model of Donation after Circulatory Death and Normothermic Regional Perfusion for Cardiac Assessment

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ ...

Analysis of Cardiac Contractile Dysfunction and Ca2+ Transients in Rodent Myocytes

Analysis of Cardiac Contractile Dysfunction and Ca2+ Transients in Rodent Myocytes

Analyse van cardiale contractiele disfunctie en Ca2+ transiënten in knaagdiermyocyten

Contractile dysfunction and Ca2+ transients are often analyzed at the cellular level as part of a comprehensive assessment of cardiac-induced injury ...

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

Functionele beoordeling van het donorhart tijdens ex situ perfusie: inzichten uit drukvolumelussen en oppervlakte-echocardiografie

Heart transplantation remains the gold standard treatment for advanced heart failure. However, the current critical organ shortage has resulted in the ...