パラメータ化拡張期充満フォーマリズムを経由Transmitral流れの運動学的モデルベースの解析によるグローバル拡張期機能の定量化
Summary
グローバル拡張機能を正確に、因果関係に基づく定量は、パラメータ化され拡張期経由 transmitralフロー充填（PDF）形式主義の運動学的モデリングベースの分析によって達成された。 PDFファイルは、固有の剛性、リラクゼーション、および負荷パラメータを生成し、機能障害の高感度かつ特異的インデックスを提供しながら、「新しい」の生理を解明。
Abstract
定量的心機能評価は、生理学者や臨床医のための課題である。歴史的に侵襲的な方法が利用できる唯一の手段で構成されているが、高い時間および空間分解能を有する非侵襲性の画像診断法（心エコー、MRI、CT）の開発が量的拡張機能評価のための新しいウィンドウを提供します。心エコー検査は、心臓拡張機能評価のための標準に合意されていますが、現在の臨床使用されているインデックスは、単に運動自体の生理的因果決定因子を組み込まずにチャンバー寸法（Mモード）または血液/組織の動き（ドップラー）波形の選択された特徴を利用する。すべて左心室（LV）は、機械的吸引ポンプとして機能することで充填を開始するとの認識は、グローバル拡張機能は、すべてのチャンバに適用される運動の法則に基づいて評価することができます。何から別の心を区別することはGOV運動方程式のパラメータであるERNS充填。したがって、パラメータ化拡張期充填の開発は（PDF）形式主義は、臨床的に観察された初期のtransmitral流れの全体の範囲は（ドップラーE波）のパターンは減衰振動運動の法則によって非常によく適合していることが示されている。これは、生理学的類似体チャンバ剛性（k）は 、粘弾性/弛緩（c）及び負荷（ のx三つ（数値的に）ユニークな集中パラメータを与える因果機構（反跳が開始吸引）に従って個別E-波の解析を可能にする○）。 transmitral流れ（ドップラーE波）の記録は、臨床心臓病学における標準的な慣行であり、それゆえ、心エコー記録方法は簡単にしか見直される。私たちの焦点は、日常的に記録されたE-波データからPDFパラメータの決定である。強調表示された結果が示すように、PDFパラメータは、E波、invesに変化する負荷の適当な数から得られた後tigator、パラメータを使用するか、またはパラメータからインデックスを構築して自由である（そのような蓄積されたエネルギーとして1月2日KX O 2、最大のAV圧力勾配KX o を 、拡張機能の負荷に依存しないインデックスなど ）と生理学や病態生理学のアスペクトを選択定量化される。
Introduction
1930年カッツ1による先駆的な研究は、哺乳動物の左心室が、その後拡張期の働きを解明することに専念してきているので、機械的吸引ポンプであることによって充填を開始し、多くの努力ことを明らかにした。長年にわたり、侵襲的な方法は、拡張機能（DF）2-16の臨床や研究評価のために利用可能な唯一の選択肢だった。 1970年代には、しかし、心エコー検査における技術の進歩と発展は、最終的には心臓病専門医や生理学者のDFの非侵襲的特性評価のための実用的なツールを与えた。
それがいっぱいになると、心臓がどのように機能するかについては、拡張期のための統一因果理論やパラダイムがなければ、研究者は臨床的特徴との相関に基づいて、多数のphenomenologicインデックスを提案した。曲線の早期の間経僧帽弁血流速度輪郭の急速に立ち上がりと立ち下がりの形状は、急速な充填は、例えば、三角形および拡張期fuのように近似したnctionインデックスは、（高さ、幅、面積など ）の幾何学的特徴から定義された三角形た。心エコー検査における技術的進歩は、例えば、測定されるべき充填中に組織の動き、歪み、及び歪み速度を可能にした、そしてそれを現象論的インデックスの新しい作物をもたらしたそれぞれの技術的進歩は、臨床的特徴と相関する。しかし、インデックスは因果相関せずに残り、多くのインデックスが同じ基礎生理学の異なる尺度である。これはDFの現在採用臨床インデックスは特異性と感度が限られていること、したがって、驚くことではありません。
これらの制限パラメータ化拡張期充満（PDF）形式主義、因果キネマを克服するために、が動機と拡張期の吸引ポンプの生理機能を搭載している左心室充満の集中定数モデルが開発され、17を検証した。このモデル曲線の形状によって明示されるよう拡張機能（減衰高調波振動運動の規則に従ってtransmitral流輪郭）の。減衰高調波振動運動のための方程式は、ニュートンの第二法則に基づいているとして、単位質量当たり、書くことができます。
式（1）
-室内のこわばり、C -粘弾性/リラクゼーション、そしてx O -発振器の初期変位/プリロードK：この線形2次微分方程式は、次の3つのパラメータを持っています。モデルは、異なる臨床的に観察された拡張期充満パターンは、これらの3つのモデルのパラメータの数値の変動の結果であることを予測する。 PDF形式主義と古典力学に基づいて、E-波が減衰アンダーまたはオーバー減衰運動の政権によって決定されるものとして分類することができる。多数の研究<suP> 17-21は、臨床的に記録された電子波の輪郭とPDFモデルは輪郭が素晴らしい一致を示し、三、PDFの血行動態/生理学的類似体は、21パラメータ解明し予測していることを検証してきた。臨床的に記録されたE-波データからモデルパラメータを抽出するためのプロセスは、以下の方法に詳述されている。
現在の臨床使用されているDFの典型的な索引とは異なり、PDFモデルの3つのパラメータは、因果ベースです。以下の方法で説明したように、拡張期生理学の追加のインデックスは、これらの基本的なパラメータから、およびPDF形式主義のアプリケーションからtransmitral流れより拡張期の他の側面に導出することができる。この研究では、transmitral流れとPDFのアプローチから引き出すことができる生理学的関係のPDFベースの分析方法は、そのパラメータおよび派生インデックスが記載されている。加えて、それらに由来するPDFパラメータまたはインデックスがいじめができることが示されている負荷の外部影響から離れて本来のチャンバーの特性は、従来の侵襲的に定義されたパラメータに相関を提供することができ、正常および病的なグループを区別することができます。
Protocol
Representative Results
Discussion
私たちの方法論の焦点に沿って、正確で意味のある結果を得ることを容易にする方法の重要な側面が強調表示されます。
心エコー
心エコーのアメリカの社会（ASE）は経胸壁の研究16の実施のためのガイドラインを持っています。エコー検査中に、画質に影響を与える多数の要因がある。音波検査者の制御を超えている要因には、使用されてい…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、アランA.とエディスL.ウォルフ公益信託、セントルイス、およびバーンズユダヤ人病院基金によって部分的にサポートされていました。 L. ShmuylovichおよびEゴーシュは、部分的に米国心臓協会のハートランドアフィリエイトから博士号を取得する前のフェローシップ賞によってサポートされていました。 S.朱はワシントン大学コンプトン奨学生プログラムと学部科学 '夏学部研究賞から部分的なサポートを受けました。 S. Mossahebiは物理学科から部分的なサポートを受けました。
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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