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

Ce matériau est le résultat du travail soutenu avec les ressources et l’utilisation des installations à la Clement J. Zablocki Veterans Affairs Medical Center à Milwaukee (Wisconsin).

L’Institutional Review Board de la Clement J. Zablocki Veterans Affairs Medical Center a approuvé les protocoles. Consentement éclairé a été écarté parce que la surveillance de cardiaque invasive et TEE servent systématiquement chez tous les patients subissant une chirurgie cardiaque dans notre institution. Patients présentant des contre-indications relatives ou absolues pour TEE, ceux qui subissent la répétition sternotomie médiane ou chirurgie d’urgence et ceux avec des tachyarythmies auriculaires ou ve...

Les résultats actuels montrent que VFT peut être mesurée avec fiabilité au cours de la chirurgie cardiaque en utilisant les techniques TEE décrites ici. Les descriptions antérieures de VFT utilisé échocardiographie transthoracique chez les sujets conscients, mais cette approche ne peuvent pas être utilisée lorsque le coffre est ouvert. Nous utilisons TEE peropératoire pour déterminer VFT dans les patients anesthésiés devant subir une chirurgie cardiaque au cours de laquelle des changements en BT remplissage...

Mécanique des fluides est un déterminant critique pourtant souvent sous-estimé de remplissage du ventricule gauche (VG). Un corps de rotation en trois dimensions du fluide, connu comme un anneau de vortex, est générée chaque fois qu’un fluide traverse un orifice1,2,3. Cet anneau de vortex améliore l’efficacité du transport des fluides en comparaison avec un jet linéaire continu4. Mouvement du sang par l’intermédiaire de la valve mitrale lors du remplissage de LV début provoque un anneau de vortex former5,6,7,8 et facilite sa propagation dans la chambre en préservant la dynamique fluide et énergie cinétique9. Ces actions renforcent LV remplissage efficacité4,10,11,12,13. L’anneau non seulement inhibe la stase du sang écoulement dans le LV apex14,15,16,17 mais aussi acheminent préférentiellement sous le feuillet mitral antérieur7, 18, effets qui diminuent le risque de formation de thrombus apical et de facilitent le remplissage des sorties LV piste19, respectivement. Échocardiographie de contraste17, Doppler vecteur flux cartographie6,20,21, imagerie par résonance magnétique7et particle imaging velocimetry9,22 ,23,,24 ont été utilisés pour démontrer l’apparence et le comportement des anneaux vortex trans-mitrale dans des conditions normales et pathologiques. Le gradient de pression auriculaire-LV gauche, le degré de diastolique excursion annulaire mitrale, la pression minimale de LV obtenue au cours de la diastole et le rythme et l’étendue de relaxation LV sont les quatre principaux déterminants de la durée, taille, intensité du courant et la position de l’anneau mitral-trans2,12,25,26,27,28,29.
Développement de bague Vortex est plus souvent quantifié avec un paramètre sans dimension (temps de formation de vortex ; VFT) issu d’ejection de fluide d’un tube rigide3, où VFT est défini comme le produit de la vitesse du fluide moyennée dans le temps et la durée d’éjection divisée par le diamètre de l’orifice. La taille optimale d’un anneau de vortex est atteint lorsque VFT est 4 in vitro car fuite jets et limitations énergiques il empêchent d’atteindre une plus grande taille3,4. Valve mitrale VFT a été approchée cliniquement à l’aide d’échocardiographie transthoracique8,30,31. Après analyse de la vitesse d’écoulement de sang trans-mitrale et la valve mitrale diamètre (D), il peut être facilement montré8 que VFT = 4 × (1-β) × EF × α3, où β = fraction de remplissage auriculaire, EF = fraction d’éjection du LV et α = EDV1/3/d, où EDV = volume télédiastolique. Fraction d’éjection est le rapport entre le volume systolique (SV) et EDV, permettant à cette équation à simplifier VFT = 4 × × (1-β) SV / (πD3). VFT étant sans dimension (volume/volume), cet indice permet une comparaison directe entre les patients de taille variable, sans réglage de poids ou corps superficie8. Optimal VFT oscille entre 3,3 et 5,5 en sujets sains8et les résultats concordent avec ceux obtenus dans la dynamique des fluides modèles3,32. VFT s’est avéré être ≤ 2.0 chez les patients atteints déprimée fonction systolique ventriculaire, conclusions qui sont également soutenues par les prédictions théoriques8. Réductions VFT prédisent indépendamment de morbidité et mortalité chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque30. Surélevée LV postcharge33,34de la maladie d’Alzheimer, anormaux de la fonction diastolique19et remplacement de la valve mitrale native avec une prothèse35 ont aussi démontrés que diminuer VFT. Mesure de VFT peut également être utile pour identifier la stasis de flux de sang ou de thrombose chez les patients avec infarctus aigu du myocarde36,37.
Notre groupe s’intéresse à des facteurs qui influent sur les LV remplissage d’efficacité au cours de la chirurgie cardiaque38,39,40,41. Standard à deux dimensions et Doppler transœsophagienne (TEE) nous permet de dériver non-invasive les variables nécessaires pour calculer VFT. Dans ce rapport, nous décrire cette méthode en détail et revoir nos résultats à ce jour.

<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

Flux sanguin TRANS-mitrale produit un corps tridimensionnel de rotation du fluide, connu comme un anneau de vortex, qui améliore l’efficacité du ventricule gauche (VG) de remplissage par rapport à un jet continu linéaire. Développement de bague Vortex est plus souvent quantifiée avec temps de formation de vortex (VFT), un paramètre sans dimension issu d’ejection de fluide d’un tube rigide. Notre groupe s’intéresse à des facteurs qui influent sur les LV remplissage d’efficacité au cours de la chirurgie cardiaque. Dans ce rapport, nous décrivons comment utiliser standard à deux dimensions (2D) et Doppler échocardiographie transoesophagienne (ETO) de façon non invasive dériver les variables nécessaires au calcul de VFT. Nous calculons la fraction de remplissage auriculaire (β) de primitives de vitesse-temps de systole auriculaire sang écoulement vitesse formes d’ondes mesurés dans la vue TEE-oesophagien quatre chambres et trans-mitrale remplissage précoce de LV. Le volume systolique (SV) est calculé comme le produit du diamètre de la voie de sortie LV mesuré dans la vue TEE-oesophagien axe le plus long et l’intégrale de vitesse-temps de la circulation sanguine par l’intermédiaire de la voie de sortie déterminé selon la transgastric profonde à l’aide de la vague d’impulsion Doppler. Enfin, diamètre de la valve mitrale (D) correspond à la moyenne de l’axe majeur et mineur longueurs mesurées en bicommissural-oesophagien orthogonaux et plans d’imagerie axe long, respectivement. VFT est alors calculé comme 4 × × (1-β) SV / (πD3). Nous avons utilisé cette technique pour analyser la VFT dans plusieurs groupes de patients atteints d’anomalies cardiaques différentes. Nous examinons notre application de cette technique et ses limites possibles et également vérifier nos résultats à ce jour. Mesure non invasive de VFT utilisant TEE est simple chez les patients anesthésiés devant subir une chirurgie cardiaque. La technique peut permettre cardiaques anesthésistes et chirurgiens évaluer l’impact des pathologies et des interventions chirurgicales sur LV remplissant l’efficacité en temps réel.

La technique actuelle nous a permis de mesurer de manière fiable les VFT chirurgies cardiaques dans une variété de conditions cliniques en obtenant chaque déterminant de la circulation sanguine et dimensionnelles enregistrements dans des plans d’imagerie standards TEE. Une vague d’impulsion volume d’échantillon Doppler a été placée à l’extrémité des folioles mitrales dans l’affichage de quatre chambres-oesophagien pour obtenir le profil de vitesse de flux sanguin tran...

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

Les auteurs décrivent un protocole permettant de mesurer les temps de formation de vortex, un indice d’efficacité de remplissage du ventricule gauche, à l’aide de techniques d’échocardiographie transœsophagienne standard chez les patients subissant une chirurgie cardiaque. Nous appliquons cette technique pour analyser les temps de formation de vortex dans plusieurs groupes de patients atteints de différentes pathologies cardiaques.

Non invasive détermination du temps de Formation de Vortex utilisant l’échocardiographie transoesophagienne au cours de la chirurgie cardiaque

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

Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés au sujet de l’efficacité gauche de remplissage ventriculaire pendant la chirurgie cardiaque. Le principal avantage de cette technique est que le temps de formation du vortex peut être calculé pendant la chirurgie cardiaque à l’aide de techniques conventionnelles d’échocardiographie transesophagienne. Pour effectuer un examen complet d’échocardiographie transesophagale ou TEE, insérez doucement la sonde dans l’oesophage du patient en soulevant la mâchoire du patient.La sonde ne doit pas être forcée ou des blessures peuvent se produire. Identifier le remplissage précoce du ventricule gauche et les formes d’onde du flux sanguin systole auriculaire de la vitesse transmitral du flux sanguin et mesurer leurs vitesses maximales correspondantes et leurs intégrales de temps de vitesse à l’aide du logiciel intégré de l’équipement d’échocardiographie. Mesurez le diamètre maximal du tractus de sortie du ventricule gauche immédiatement en dessous de la valve aortique dans la vue tee à long axe de valve aortique mi-oesophagien pendant le mi-systole et calculez la zone du tractus de sortie du ventricule gauche.Obtenez une vue tertre de départ transgastrique profonde à long axe et placez un volume d’échantillon doppler d’onde d’impulsion dans le tractus distal gauche de sortie de ventricule pour enregistrer une enveloppe de vitesse de flux sanguin au même niveau où le diamètre a été mesuré. Pour obtenir le temps de vitesse intégral, utilisez le logiciel TEE pour intégrer la zone de la forme d’onde. Multipliez le temps de vitesse qui en résulte intégralement du ventricule gauche sortie du flux sanguin forme d’onde de vitesse par la zone de la région sortante pour obtenir le volume de course.Enregistrez les clips vidéo des plans d’imagerie TEE à deux commissaires mi-oesophagiques et du ventricule gauche à long axe, en prenant soin d’inclure plusieurs cycles cardiaques dans chaque enregistrement. Inspectez ensuite manuellement les images au ralenti des clips vidéo après l’onde T échocardiographie pour sélectionner l’ouverture maximale des folioles à valve mitrale et utiliser la fonction d’étrier dans l’équipement d’échocardiographie pour mesurer la distance entre les folioles mitrales. Pour calculer la fraction de remplissage auriculaire, un volume d’échantillon doppler d’onde d’impulsion peut être placé aux extrémités des folioles mitrales dans la vue mi-oesophagale de quatre chambre pour obtenir le profil transmetral de vitesse de flux sanguin.Le diamètre gauche du tractus de sortie du ventricule peut être mesuré dans la vue de l’axe long du ventricule gauche mi-oesophagiens, tandis que le flux sanguin à travers le tractus sortant peut être déterminé dans le plan d’imagerie transgastrique profond de l’axe court. Le diamètre moyen de la valve mitrale est calculé comme la moyenne des diamètres majeurs et mineurs de l’axe mesurés dans les plans bi-commissariatsuraux et gauches à axe long, respectivement. L’exposition au pontage cardiopulmonaire réduit le temps de formation de vortex chez les patients subissant la chirurgie coronaire avec le temps de formation de vortex récupérant aux valeurs de ligne de base dans les 60 minutes après déviation.La plus grande contribution auriculaire au remplissage gauche de ventricule est principalement responsable du déclin du temps de formation de vortex pendant que le volume de course et le diamètre mitral de valve restent inchangés. Une diminution du temps de formation de vortex se produit également dans les patients présentant la sténose aortique grave de valve et l’hypertrophie gauche de surcharge de pression de ventricule comparée à ceux avec l’épaisseur gauche normale de mur de ventricule. L’insuffisance aortique modérée invalide l’utilisation du temps de formation de vortex en présence de sténose aortique.En outre, le temps de formation de vortex est plus bas dans les octogénaires comparés aux patients plus jeunes coïncident avec un modèle altéré de relaxation du dysfonctionnement diastolique gauche de ventricule. La mesure non invasive du temps de formation du vortex à l’aide des techniques standard bidimensionnelles et Doppler TEE est simple et peut permettre d’évaluer l’impact des conditions pathologiques et des interventions chirurgicales sur l’efficacité du remplissage ventriculaire gauche en temps réel.

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