매개 변수화 이완기 충전 형식주의를 통해 Transmitral 흐름의 운동 학적 모델링 기반의 분석에 의하여 세계적인 이완기 기능의 정량화
Summary
글로벌 이완기 기능의 정확한 인과 관계 기반 정량화 매개 변수화 이완기 통해 transmitral 흐름 작성 (PDF) 형식주의의기구 학적 모델링 기반의 분석에 의해 달성되었다. PDF 고유 강성 이완 및로드 파라미터를 생성하고, 장애의 감지 및 특정 인덱스를 제공하는 동시에 '새로운'생리 해명.
Abstract
양이 심장 기능 평가는 생리 학자 및 임상에 대한 도전 남아있다. 역사적으로 침략적인 방법이 유일한 방법을 사용할 구성했지만, 비 침습적 영상 기술의 개발 (심 초음파, MRI, CT) 높은 공간적 해상도를 갖는 양적 이완기 기능 평가를위한 새 창을 제공합니다. 심 초음파는 이완기 기능 평가를위한 표준에 동의하지만, 현재 임상에서 인덱스는 단순히 움직임 자체의 생리 학적 인과 결정을 통합하지 않고 실 치수 (M 모드) 또는 혈액 / 조직 모션 (도플러) 파형의 기능을 선택 사용한다. 모든 좌심실 (LV)이 기계 흡입 펌프의 역할에 의해 작성 시작 인식은 글로벌 이완기 기능은 모든 방에 적용되는 운동의 법칙에 따라 평가 될 수 있습니다. 무엇 서로 한 마음을 차별화하는 GOV 운동 방정식의 매개 변수입니다Erns을 작성. 따라서, 매개 변수화 이완기 필링의 개발 (PDF) 형식주의는 임상 적으로 관찰 초기 transmitral 흐름의 전체 범위 (도플러 E-파) 패턴이 감쇠 진동 운동 법칙에 의해 매우 잘 맞는 것으로 나타났습니다. 이것은 인과 메커니즘 세 (수치) 그 생리적 유사체 챔버 강성 (K), 점탄성 / 휴식 (C),로드 아르 고유 일괄 매개 변수 (X를 산출 (반동 시작 흡입)에 따라 개별 E-파도의 분석을 가능하게 ) 오. transmitral 흐름 (도플러 E-파)의 기록은 임상 심장의 표준 관행 및 따라서, 심 초음파 기록 방법 만 간략하게 검토한다. 우리의 초점은 일상적 기록 E-wave 데이터로부터 PDF 파라미터의 결정에있다. 강조 표시된 결과를 나타냅니다으로, PDF 매개 변수는 E-파도를 동원 다양한 부하의 적절한 숫자에서 얻어졌다되면tigator는 매개 변수를 사용하거나 매개 변수에서 인덱스를 구성하는 무료입니다 (예 : 저장된 에너지로 2 KX O 2, 최대 AV 압력 그라데이션 KX 오, 이완기 기능의 부하 독립적 인 인덱스, 등.) 및 생리학 또는 병태 생리의 측면을 선택 정량화한다.
Introduction
1930 년 카츠 하나에 의해 개척 연구는 포유 동물의 좌심실 후 이완기의 동작을 탈피하기 위해 최선의 노력을 기울여 왔습니다 이후 기계 흡입 펌프 및 많은 노력 됨으로써 충전을 시작하는 것으로 나타났습니다. 몇 년 동안, 침습적 방법은 이완기 기능 (DF) 2-16의 임상 또는 연구 평가에 사용할 수있는 유일한 옵션이었다. 1970 년대에, 그러나, 기술 발전 및 심 초음파의 발전은 마침내 DF의 비 침습적 특성에 심장병 전문의와 생리 학자 실용적인 도구를했다.
그것이 채워지면 마음이 어떻게 작동하는지에 대한 이완기에 대한 통합 인과 이론 또는 패러다임하지 않고, 연구자들은 임상 양상과의 상관 관계를 기반으로 수많은 phenomenologic 인덱스를 제안했다. 곡선이 빠르게 상승하고, 예를 들어, 이른, 급속 충전시 transmitral 혈액 유속 윤곽 형상 떨어지는 삼각형 및 확장기 푸으로 근사시켰다nction 인덱스는 기하학적 기능에서 정의 된 (높이, 폭, 면적, 등.)이 삼각형. 심장 초음파 검사의 기술적 진보는, 예를 들어, 측정되는 충전 중에 조직 모션, 변형 및 변형 속도를 허용 한 그것으로 현상 인덱스 새로운 작물을 가져 각 기술적 진보는 임상 양상과 관련된다. 그러나, 인덱스는 상관 남아 인과하지 많은 인덱스는 동일한 기본 생리의 다른 조치입니다. 그것은 DF의 현재 사용중인 임상 인덱스 특이성과 감도를 제한 한 것으로, 따라서 놀라운 일이 아니다.
이러한 제한 매개 변수화 이완기 작성 (PDF) 형식주의, 인과 운동을 극복하기 위해 동기와 이완기의 흡입 펌프 생리학을 포함한다 좌심실 충만의 집중 매개 변수 모델을 개발하고 17를 검증했다. 이 모델 곡선 모양으로 나타나신 이완기 기능 (고조파 감쇠 진동 운동의 규칙에 따라 transmitral 흐름 등고선)의. 고조파 감쇠 진동 모션 방정식은 뉴턴의 제 2 법칙을 기반으로하고, 단위 질량 당 쓸 수있다 :
식 (1)
– 챔버 강성, C – 점탄성 / 휴식 및 X O – 오실레이터의 초기 변위 / 예압 K :이 선형 2 차 미분 방정식은 세 개의 매개 변수가 있습니다. 모델은 상이한 임상 관찰 이완기 필링 패턴이 세 모델 매개 변수의 수치의 변화의 결과 인 것으로 예측했다. PDF 형식주의와 고전 역학을 바탕으로, E-파도의 움직임에 따라 댐핑 이상 댐핑 정권에 의해 결정되는 것으로 분류 될 수있다. 많은 연구 <sup> 17 ~ 21 임상 기록 E-웨이브 윤곽 PDF 모델은 윤곽이 뛰어난 계약을 표시하고 세 PDF의 혈역학 적 / 생리적 유사체가 21 매개 변수 명료 한 예측 된 것을 확인했다. 임상 적으로 기록 된 E-wave 데이터에서 모델 파라미터를 추출하기위한 프로세스는 아래에서 자세히 방법이다.
현재 임상에서 DF의 일반 인덱스와 달리, PDF 모델의 세 가지 매개 변수가 인과 관계를 기반으로합니다. 아래의 방법에서 설명하고있는 바와 같이, 이완기 생리학의 추가 인덱스는 이러한 기본 매개 변수에서와 PDF 형식주의의 응용 프로그램에서 transmitral 흐름보다 이완기 다른 측면으로 유도 될 수있다. 이 연구에서, PDF 접근법에서 도출 될 수 transmitral 흐름 및 생리적 관계 PDF 기반 분석의 방법은, 그 파라미터 및 유도 인덱스들이 설명된다. 또한, 그들로부터 파생 된 PDF 파라미터 또는 인덱스 애타게 수 있음을 나타낸다부하의 외부 영향으로부터 떨어져 고유 챔버 특성은 기존의 침습적으로 정의 된 매개 변수에 상관 관계를 제공 할 수 있으며 정상과 병리 그룹을 구별 할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리의 방법론적인 초점을 유지, 정확하고 의미있는 결과를 얻기 용이 방법의 주요 측면이 강조된다.
심 초음파
심 초음파의 미국 사회 (ASE)는 흉부 연구 16의 성능에 대한 가이드 라인을 가지고있다. 에코 시험 동안, 이미지 품질에 영향을 미치는 요인 중 다수가있다. 소노 그래퍼의 통제 할 수없는 요인은 다음과 같습니다의 특성을 참조하여 사…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 앨런 A.와 에디스 L. 울프 자선 신탁, 세인트 루이스, 그리고 반즈 유대인 병원 재단에 의해 부분적으로 지원되었다. L. Shmuylovich 및 E. 고쉬는 부분적으로 미국 심장 협회 (American Heart Association)의 심장부 제휴에서 predoctoral 교제 상에 의해 지원되었다. S. 주홍는 워싱턴 대학 콤프 턴 장학생 프로그램 및 예술 대학과 과학 '여름 학부 연구 상 부분에서 지원을 받았다. S. Mossahebi은 물리학과에서 일부 지원을 받았다.
Materials
| Name of Equipment/ Software | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Philips iE33 | Philips (Andover, MA.) | ||
| LabVIEW 6.0 | National Instruments | Version 6.0.2 | |
| MATLAB | MathWorks | Version R2010b |
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