Vi beskriver en protokoll for å måle vortex formasjon tid, en indeks av venstre ventrikkel fylling effektivitet, med standard transesophageal echocardiography teknikkene i pasienter som gjennomgår kirurgi. Vi bruker denne teknikken for å analysere vortex formasjonen i flere grupper av pasienter med ulike cardiac patologi.
Trans-mitral blodstrøm produserer en tredimensjonale rotasjons kroppen væske, kjent som en vortex ring, som forbedrer effektiviteten av venstre ventrikkel (LV) fylle sammenlignet med en kontinuerlig lineær jet. Vortex ring utvikling er oftest kvantifisert vortex formasjon tid (VFT), en dimensjonsløs parameter basert på flytende utstøting fra en stive rør. Vår gruppe er interessert i faktorer som påvirker LV fylling effektivitet under kirurgi. I denne rapporten beskriver vi hvordan du bruker standard todimensjonal (2D) og Doppler transesophageal echocardiography (TEE) noninvasively avlede variablene trengte å beregne VFT. Vi beregne atrial fylling brøkdel (β) fra hastighet / tid integraler av trans-mitral tidlig LV fylling og atrial Systolen blodet flyt hastighet bølgeformer målt i midt-esophageal fire-kammer TEE visningen. Slagvolum (SV) beregnes som produktet av diameteren på LV ut sporet målt i midt-esophageal lange aksen TEE visningen og hastighet-tiden integrert av blodstrøm gjennom utløp sporet fastsatt i dyp transgastric visningen med puls-bølge Doppler. Endelig bestemmes mitral ventil diameter (D) som gjennomsnittet av hovedversjoner og underordnede aksen lengder målt i ortogonale midt-esophageal bicommissural og lange aksen tenkelig fly, henholdsvis. VFT beregnes som 4 × (1-β) × SV / (πD3). Vi har brukt denne teknikken til å analysere VFT i flere grupper av pasienter med ulike kardial unormalt. Vi diskutere vår bruk av denne teknikken og mulige begrensninger og også se våre resultater. Noninvasiv måling av VFT bruker TEE er enkel i bedøvet pasienter som gjennomgår kirurgi. Teknikken kan gi cardiac anesthesiologists og kirurger for å vurdere effekten av patologiske forhold og tiltak på LV fylle effektivitet i sanntid.
Væske mekanikk er en viktig men ofte underappreciated determinant av venstre ventrikkel (LV) fylling. En tredimensjonale rotasjons kroppen væske, kjent som en vortex ring, genereres når en væske passerer en orifice1,2,3. Denne virvelen ringen forbedrer effektiviteten av væske sammenlignet med en kontinuerlig lineær jet4. Bevegelse av blod gjennom mitral ventil under tidlig LV fylle forårsaker en vortex ring til5,6,7,8 og forenkler dens utbredelse i kammeret beholde væske momentum og kinetisk energi9. Disse handlingene forbedre LV fylle effektivitet,4,,10,,11,,12,,13. Ringen ikke bare hemmer blod flyte stasis i LV apex14,15,16,17 men også styrer flyten fortrinnsvis under fremre mitral pakningsvedlegget7, 18, som reduserer risikoen for apikale dannelse og tilrettelegge fylling av LV utstrømming spore19, henholdsvis. Kontrast echocardiography17, Doppler vektor flyt kartlegging6,20,21, magnetisk resonans imaging7og partikkel imaging velocimetry9,22 ,23,24 har blitt brukt til å demonstrere utseendet og virkemåten av trans-mitral vortex ringer under normal og patologiske forhold. Venstre atrial-LV trykkgradient, graden av diastolisk mitral ringformede utflukt, minimum LV trykket oppnådd under diastolen, og hastigheten og omfanget av LV er de fire store determinantene for varighet, størrelse, flyt intensitet og posisjon den trans-mitral ring2,12,25,26,27,28,29.
Vortex ring utvikling er oftest kvantifisert med en dimensjonsløs parameter (vortex formasjon tid; VFT) basert på flytende utstøting fra en stive rør3, hvor VFT defineres som produktet av gjennomsnittlige væske hastigheten og varigheten av utstøting delt orifice diameter. Den optimale størrelsen på en vortex ring oppnås når VFT er 4 i vitro fordi etterfølgende jets og energisk begrensninger hindre den fra å oppnå en større størrelse3,4. Mitral ventil VFT har vært tilnærmes med klinisk transthoracic echocardiography8,30,31. Basert på analyse av trans-mitral blod flyten hastighet og mitral ventil diameter (D), kan det være lett vist8 som VFT = 4 × (1-β) × EF × α3, hvor β = atrial fylling brøk, EF = LV utstøting brøk og α = EDV1/3/D, hvor EDV = ende-diastolisk volum. Utstøting brøkdel er forholdet mellom Slagvolum (SV) og EDV, slik at denne ligningen til forenkles til VFT = 4 × (1-β) × SV / (πD3). Fordi VFT dimensjonsløs (volum/volum), kan denne indeksen direkte sammenligning mellom pasienter av varierende størrelse uten justering for vekt eller kroppen areal8. Optimal VFT varierer mellom 3.3 og 5.5 i friske8, og resultatene er konsistente med regnskapsprinsippene innhentet i fluid dynamikk modeller3,32. VFT viste seg å være ≤ 2.0 hos pasienter med deprimert LV systolisk funksjon, funn som støttes også av teoretiske spådommer8. Reduksjoner i VFT spådd uavhengig sykelighet og dødelighet hos pasienter med hjertesvikt30. Forhøyet LV afterload33Alzheimers34, unormal diastolisk funksjonen19og utskifting av de innfødte mitral ventilen med en protese35 har også blitt vist å redusere VFT. Måling av VFT kan også være nyttig for å identifisere blodet flyt stasis eller blodpropp i pasienter med akutt hjerteinfarkt36,37.
Vår gruppe er interessert i faktorer som påvirker LV fylling effektivitet under kirurgi38,39,40,41. Vi bruker standard todimensjonal og Doppler transesophageal echocardiography (TEE) noninvasively utlede variablene som kreves til å beregne VFT. I denne rapporten vi beskrive denne metodikken i detalj og gjennomgå våre funn hittil.
Gjeldende resultater viser at VFT kan måles pålitelig under kirurgi med TEE teknikkene som beskrives her. Tidligere beskrivelser av VFT brukt transthoracic echocardiography i bevisst fag, men denne tilnærmingen kan ikke brukes når brystet er åpen. Vi brukte intraoperativ TEE for å bestemme VFT bedøvet pasienter gjennomgår kirurgi der endringer i LV fylle dynamics er ofte møtte ischemia-reperfusion skade eller tiltak. Våre resultater indikerer at VFT mål gjenspeiler endringer i LV fylle effektiviteten produsert…
The authors have nothing to disclose.
Dette materialet er resultatet av arbeidet støttes og bruk av fasilitetene på Clement J. Zablocki Veterans Affairs Medical Center i Milwaukee, Wisconsin.
Echocardiography Machine | Philips Ultrasound, Bothall, WA | iE33 | |
Transesophageal Echocardiography Probe | Philips Ultrasound, Bothall, WA | X7-2t | |
Statistical Software | AnalystSoft, Walnut, CA | StatPlus:mac Pro |