Miyokard Mikroyapısının Ultrasonik Değerlendirmesi
Summary
Ekokardiyografi genellikle kardiyak yapı ve fonksiyondaki değişiklikleri noninvaziv olarak karakterize etmek ve ölçmek için kullanılır. Miyokard mikro yapısının gelişmiş bir vekil ölçüsünü sunan ve açık erişimli görüntü analiz yazılımı kullanılarak gerçekleştirilebilen ultrason tabanlı bir görüntüleme algoritmasını açıklıyoruz.
Abstract
Ekokardiyografi, kardiyak yapı ve işlevdeki değişiklikleri noninvaziv olarak karakterize etmek ve ölçmek için yaygın olarak kullanılan yaygın olarak erişilebilir bir görüntüleme yöntemidir. Kardiyak dokunun ultrasonik değerlendirmeleri, belirli bir ilgi alanı içinde backscatter sinyal yoğunluğunun analizlerini içerebilir. Daha önce belirlenen teknikler ağırlıklı olarak, düşük kare hızlarından ve döngüsel varyasyona dayanan algoritmalar için zaman gecikmelerinden elde edilen diğer ad verilerinden kaynaklanan değişkenliğe duyarlı olabilecek geri dönüş sinyali yoğunluklarının entegre veya ortalama değerine dayanmıştır. Burada, önceki yöntemlerden uzanan, tek bir görüntü çerçevesine uygulanabilen ve belirli bir miyokard örneğinden elde edilen sinyal yoğunluğu değerlerinin tam dağılımını hesaplayan ultrason tabanlı bir görüntüleme algoritmasını açıklıyoruz. Temsili fare ve insan görüntüleme verilerine uygulandığında, algoritma kronik artçı direnç ile ve maruz kalmadan denekler arasında ayrımlar. Algoritma, miyokard mikro yapısının gelişmiş bir yedek ölçüsünü sunar ve açık erişimli görüntü analizi yazılımı kullanılarak gerçekleştirilebilir.
Introduction
Ekokardiyografi, kardiyak yapı ve işlevdeki değişiklikleri noninvaziv olarak karakterize etmek ve ölçmek için yaygın olarak kullanılan yaygın olarak erişilebilir bir görüntüleme yöntemidir. Kardiyak dokunun ultrasonik değerlendirmeleri, belirli bir ilgi alanı içinde, zaman içinde tek bir noktada ve kardiyak döngü boyunca backscatter sinyal yoğunluğunun analizlerini içerebilir. Önceki çalışmalar, sonografik sinyal yoğunluğu önlemlerinin miyokard lif dağınıklığının altında kalan varlığını, yaşanamaz miyokard dokusuna karşı canlı ve interstisyel fibrozis1-3’ütanımlayabileceğini ileri sürmektedir. Miyokard ‘mikroyapı’yı, brüt boyut ve morfolojinin doğrusal ölçümlerinin ötesinde, sonografik analiz kullanılarak karakterize edilebilen doku mimarisi olarak adlandırıyoruz. Buna göre, hipertrofik ve genişlemiş kardiyomiyopati4,5, kronik koroner arter hastalığı6,7ve hipertansif kalp hastalığı8,9ayarlarında miyokard dokusunun mikroyapısal değişikliklerini değerlendirmek için sonografik sinyal yoğunluğu analizleri kullanılmıştır. Bununla birlikte, daha önce belirlenen teknikler ağırlıklı olarak, rastgele gürültü5,düşük kare hızlarından diğer ad verilerinden10ve döngüsel varyasyona dayalı algoritmalar için zaman gecikmelerinden11’ekadar değişkenliğe duyarlı olabilecek geri dönüş sinyali yoğunluklarının entegre veya ortalama değerine dayanmıştır.
Burada, önceki yöntemlerden uzanan ultrason tabanlı bir görüntü analizi algoritması kullanma yöntemini açıklıyoruz; Bu algoritma, görüntü analizi için tek bir son diyastolik çerçeveye odaklanır ve belirli bir miyokard örneğinden elde edilen sinyal yoğunluğu değerlerinin tam dağılımını hesaplar. Perikard çerçeve içi referans12,13olarak kullanılarak, algoritma sonografik sinyal yoğunluğu dağılımlarındaki varyasyonu yeniden ölçar ve miyokard mikro yapısının gelişmiş bir yedek ölçüsünü sunar. Adım adım bir protokolde, görüntüleri kullanıma hazırlama, ilgi alanlarını örnekleme ve seçilen ilgi alanları içindeki verileri işleme yöntemlerini açıklıyoruz. Ayrıca, sol ventrikülde yük sonrası strese değişken maruziyeti olan farelerden ve insanlardan elde edilen ekokardiyografik görüntülere algoritmanın uygulanmasından elde edilen temsili sonuçları gösteriyoruz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sonografik sinyal yoğunluğu dağılımını ölçen ve buna karşılık miyokard mikro yapısının taşıyıcı bir ölçüsünü sunan bir görüntü analizi algoritması protokolünü açıklıyoruz. Yatırım getirisi ve referans bölgesinin seçimi, boyutlandırılması ve konumlandırılması da dahil olmak üzere protokolün standartlaştırılmış özellikleri, kullanıcı ve konu tabanlı değişkenliği en aza indirmeye yarar. Son diyastolik tek kare ekokardiyografik görüntülere uygulandığında, algorit…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Harvard Tıp Fakültesi/ Brigham ve Kadın Hastanesi Kardiyovasküler Fizyoloji Çekirdek Laboratuvarı tarafından sağlanan kaynaklar için minnettarız. Bu çalışma kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri hibeleri HL088533, HL071775, HL093148 ve HL099073 (RL) tarafından finanse edildi. MB, American Heart Association kurucu iştiraki doktora sonrası burs ödülünün sahibiydi. KU, Amerikan Kalp Derneği kurucuları bağlı kuruluş doktora sonrası burs ödülünün sahibidir. SC, Ellison Vakfı’nın bir ödülüyle desteklendi.
Materials
| ImageJ v 1.46 | NIH (Bethesda, MD) | open access software | |
| Power ShowCase | Trillium Technology (Ann Arbor, MI) | commercial software |
Referências
- Yamada, S., Komuro, K. Integrated backscatter for the assessment of myocardial viability. Curr. Opin. Cardiol. 21, 433-437 (2006).
- Mimbs, J. W., O’Donnell, M., Bauwens, D., Miller, J. W., Sobel, B. E. The dependence of ultrasonic attenuation and backscatter on collagen content in dog and rabbit hearts. Circ. Res. 47, 49-58 (1980).
- Picano, E., et al. In vivo quantitative ultrasonic evaluation of myocardial fibrosis in humans. Circulation. 81, 58-64 (1990).
- Mizuno, R., et al. Myocardial ultrasonic tissue characterization for estimating histological abnormalities in hypertrophic cardiomyopathy: comparison with endomyocardial biopsy findings. Cardiology. 96, 16-23 (2001).
- Mizuno, R., Fujimoto, S., Saito, Y., Nakamura, S. Non-invasive quantitation of myocardial fibrosis using combined tissue harmonic imaging and integrated backscatter analysis in dilated cardiomyopathy. Cardiology. 108, 11-17 (2007).
- Marini, C., et al. Cyclic variation in myocardial gray level as a marker of viability in man. A videodensitometric study. Eur. Heart. J. 17, 472-479 (1996).
- Komuro, K., et al. Sensitive detection of myocardial viability in chronic coronary artery disease by ultrasonic integrated backscatter analysis. J. Am. Soc. Echocardiogr. 18, 26-31 (2005).
- Ciulla, M., et al. Echocardiographic patterns of myocardial fibrosis in hypertensive patients: endomyocardial biopsy versus ultrasonic tissue characterization. J. Am. Soc. Echocardiogr. 10, 657-664 (1997).
- Maceira, A. M., Barba, J., Varo, N., Beloqui, O., Diez, J. Ultrasonic backscatter and serum marker of cardiac fibrosis in hypertensives. Hypertension. 39, 923-928 (2002).
- D’Hooge, J., et al. High frame rate myocardial integrated backscatter. Does this change our understanding of this acoustic parameter. Eur. J. Echocardiogr. 1, 32-41 (2000).
- Finch-Johnston, A. E., et al. Cyclic variation of integrated backscatter: dependence of time delay on the echocardiographic view used and the myocardial segment analyzed. J. Am. Soc. Echocardiogr. 13, 9-17 (2000).
- Di Bello, V., et al. Increased echodensity of myocardial wall in the diabetic heart: an ultrasound tissue characterization study. J. Am. Coll. Cardiol. 25, 1408-1415 (1995).
- Takiuchi, S., et al. Quantitative ultrasonic tissue characterization can identify high-risk atherosclerotic alteration in human carotid arteries. Circulation. 102, 766-770 (2000).
- Querejeta, R., et al. Serum carboxy-terminal propeptide of procollagen type I is a marker of myocardial fibrosis in hypertensive heart disease. Circulation. 101, 1729-1735 (2000).
