Vi beskriver en protokol for at måle vortex dannelsen tid, et indeks af venstre ventrikel påfyldning effektivitet, ved hjælp af standard transesophageal ekkokardiografi teknikker i patienter, der gennemgår hjertekirurgi. Vi anvender denne teknik til at analysere vortex dannelsen tid i flere grupper af patienter med forskellige kardiale patologier.
Trans-mitral blodgennemstrømning producerer en tre-dimensionel roterende legeme væske, kendt som en vortex ring, der forbedrer effektiviteten af venstre ventrikel (LV) fylde sammenlignet med en kontinuerlig lineær jet. Vortex ring udvikling er oftest kvantificeres med vortex dannelsen tid (VFT), en dimensionsløs parameter baseret på flydende udslyngning fra et stive rør. Vores gruppe er interesseret i faktorer, der påvirker LV påfyldning effektivitet under hjertekirurgi. I denne betænkning, vi beskriver, hvordan du bruger standard todimensionale (2D) og Doppler transesophageal ekkokardiografi (TEE) at noninvasively udlede variablerne, der kræves for at beregne VFT. Vi beregne atrieflimren påfyldning brøkdel (β) fra velocity-tid integraler trans-mitral tidlige LV påfyldning og atriale systole blod flow hastighed bølgeformer målt i midten af esophageal fire-kammer TEE visningen. Slagtilfælde volumen (SV) beregnes som produktet af diameteren af LV udstrømning spor målt i midten af esophageal længdeakse TEE visning og hastighed-integralet af blodgennemstrømningen gennem udstrømning spor bestemmes i den dybe transgastric visning ved hjælp af puls-bølge Doppler. Endelig bestemmes mitralklap diameter (D) som gennemsnittet af større og mindre akse længder målt i ortogonale midten af esophageal bicommissural og lange akse imaging fly, henholdsvis. VFT beregnes derefter som 4 × (1-β) × SV / (πD3). Vi har brugt denne teknik til at analysere VFT i flere grupper af patienter med forskellige hjerte abnormiteter. Vi diskutere vores anvendelse af denne teknik og dens potentielle begrænsninger og også gennemgå vores resultater til dato. Invasiv måling af VFT ved hjælp af TEE er ligetil i bedøvede patienter, der gennemgår hjertekirurgi. Teknikken kan tillade hjerte narkoselæger og kirurger til at vurdere virkningen af patologiske tilstande og kirurgiske indgreb på LV påfyldning effektivitet i realtid.
Fluid mekanik er en kritisk endnu ofte underappreciated determinant af venstre ventrikel (LV) påfyldning. En tre-dimensionel roterende legeme væske, kendt som en vortex ring, genereres, når en væske krydser en blænde1,2,3. Denne vortex ring forbedrer effektiviteten af flydende transport sammenlignet med en kontinuerlig lineær jet4. Flytning af blod gennem mitralklappen ved tidlig LV fyldning forårsager en vortex ring til at danne5,6,7,8 og letter sin udbredelse ind i kammeret ved at bevare væske momentum og kinetisk energi9. Disse foranstaltninger forbedrer LV påfyldning effektivitet4,10,11,12,13. Ringen ikke kun hæmmer blod flow stasis i LV apex14,15,16,17 , men også dirigerer flow fortrinsvis under den forreste mitral indlægsseddel7, 18, effekter, der mindsker risikoen for apikale blodprop dannelse og lette påfyldning af LV udstrømning spore19, henholdsvis. Kontrast ekkokardiografi17, Doppler vektor flow kortlægning6,20,21, magnetisk resonans imaging7og partikel imaging Velocimetri9,22 ,23,24 har været brugt til at påvise udseendet og funktionaliteten af trans-mitral vortex ringe under normale og patologiske betingelser. Den venstre atriale-LV trykgradient, graden af diastolisk mitral ringformede udflugt, den mindste LV tryk opnået under diastolen, samt hastigheden og omfanget af LV afslapning er de fire vigtige determinanter for varighed, størrelse, flow intensiteten og placeringen af trans-mitral ring2,12,25,26,27,28,29.
Vortex ring udvikling er oftest kvantificeres med en dimensionsløs parameter (vortex dannelsen tid; VFT) baseret på flydende udslyngning fra en rigid rør3, hvor VFT er defineret som et produkt af den tid i gennemsnit væske velocity og varigheden af udslyngning divideret med blænde diameter. Den optimale størrelse af en vortex ring er opnået, når VFT er 4 in vitro- fordi trailing jets og energiske begrænsninger forhindre det i at nå en større størrelse3,4. Mitralklap VFT har været tilnærmet klinisk ved hjælp af transthoracic ekkokardiografi8,30,31. Baseret på analyse af trans-mitral blod flow hastighed og mitralklap diameter (D), kan det være let vist8 at VFT = 4 × (1-β) × elementærfilen × α3, hvor β = atrieflimren påfyldning brøkdel, EF = LV uddrivningsfraktion og α = EDV1/3/d, hvor EDV = ende-diastoliske volumen. Uddrivningsfraktion er forholdet mellem slagtilfælde volumen (SV) og EDV, tillader denne ligning forenkles til VFT = 4 × (1-β) × SV / (πD3). Fordi VFT er dimensionsløs (volumen/bind), giver dette indeks direkte sammenligning mellem patienter af varierende størrelse uden justering for vægt eller kroppen overfladearealet8. Optimal VFT svinger mellem 3,3 og 5.5 i raske forsøgspersoner8, og resultaterne er i overensstemmelse med dem, der opnås i fluid dynamics modeller3,32. VFT viste sig at være ≤ 2,0 hos patienter med deprimeret LV systolisk funktion, resultater, der også understøttes af teoretiske forudsigelser8. Reduktioner i VFT forudsagt uafhængigt sygelighed og dødelighed hos patienter med hjertesvigt30. Forhøjede LV afterload33, Alzheimers sygdom34, unormal diastolisk funktion19og udskiftning af den indfødte mitralklap med en protese35 har også vist sig at mindske VFT. Måling af VFT kan også være nyttigt at identificere blod flow stasis eller trombose hos patienter med akut myokardieinfarkt36,37.
Vores gruppe er interesseret i faktorer, der påvirker LV påfyldning effektivitet under hjertekirurgi38,39,40,41. Vi bruger standard todimensionalt og Doppler transesophageal ekkokardiografi (TEE) at noninvasively udlede de variabler, der er nødvendige for at beregne VFT. I denne betænkning, vi beskriver denne metode i detaljer og gennemgå vores resultater til dato.
De aktuelle resultater illustrerer, at VFT kan måles pålideligt i hjertekirurgi ved hjælp af TEE teknikker beskrevet her. Tidligere beskrivelser af VFT brugt transthoracic ekkokardiografi i bevidst fag, men denne fremgangsmåde kan ikke blive udnyttet, når brystet er åben. Vi brugte intraoperativ TEE til at bestemme VFT i de bedøvede patienter, der gennemgår hjertekirurgi, hvor ændringer i LV påfyldning dynamics er ofte stødt på grund af iskæmi-reperfusion skade eller kirurgiske indgreb. Vores resultater vise…
The authors have nothing to disclose.
Dette materiale er et resultat af arbejde støttes med ressourcer og brug af faciliteterne på de Clement J. Zablocki veteraner anliggender 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 |