Left ventricular rotational and strain analysis by three-dimensional speckle tracking echocardiography in cardiomyopathies

Dr Kalapos Anita
Left ventricular rotational and strain analysis by three-dimensional speckle tracking echocardiography in cardiomyopathies.
Doktori értekezés, Szegedi Tudományegyetem.
(2016)

[img]
Előnézet
PDF (disszertáció)
Download (3MB) | Előnézet
[img]
Előnézet
PDF (tézis)
Download (228kB) | Előnézet
[img]
Előnézet
PDF (tézis)
Download (268kB) | Előnézet

Absztrakt (kivonat) idegen nyelven

A bal kamra (BK) funkció mérése, valamint falmozgások megítélése a mindennapi kardiológiai képalkotás fókuszpontjában helyezkedik el. Ismert tény, hogy a BK-i ejekciós frakció (EF) vizuális becslésen alapuló megítélésében jelentős inter-observer variabilitás mutatkozik, mely lényegesen befolyásolja a globális és regionális falmozgások pontos megítélését. A speckle tracking echokardiográfia (STE) egy új, klinikai gyakorlatban használatos noninvazív vizsgálómódszer, mely a miokardium szívciklus alatti mozgásainak pontos követésével lehetővé teszi a regionális és globális BK funkció kvantitatív, reprodukálható megítélését. A 3-dimenziós (3D) speckle tracking echocardiographia (3DSTE) alkalmas vizsgáló módszer lehet a mindennapi klinikai gyakorlatban a falmozgászavarok megítélésén túl a diasztolés diszfunkció-, valamint a BK reszinkronizációs terápiára adott válaszának megítélésére. A jelenleg elérhető STE technikák alkalmazhatóságának vizsgálata során azonban számos limitációval találkozhatunk, mely a 3D-ben mozgó struktúrák 2-dimenziós (2D) képalkotó vizsgálatából adódik. Fentiek alapján szükségessé vált olyan speciális 3D-s szoftverek fejlesztése, mely a 3D-ben mozgó kardiális struktúrák mozgását pontosan követi a szívciklus alatt. A fentieknek megfelelően tehát a speciális szoftver-, és transducer-igényű 3DSTE-vizsgálat során az endokardiális határ miokardiális „speckle-jeinek” képről képre történő mozgásának 3D elemzése történik. Az EKG-kapuzott vizsgálat során speciális matrix-transducerrel ún. “echo-köd” kerül digitálisan begyűjtésre, mely az egész szívet magába foglalja. A “3D wall motion tracking” szoftver által generált regionális és globális mozgásokat jellemző idő-strain-görbék analízise alapján kvantitatív módon jellemezhető az egyes kardiális stuktúrák elmozdulása a szívciklus alatt. Egészséges szív fennállása esetén a BK bazális része az óramutató járásával megegyező irányban rotálódik, míg az apikális szegmentumok ezzel ellentétesen, az óramutató járásával ellentétes irányban mozdulnak el, hozzájárulva ezzel a szív “kifacsarodásához”. Egyelőre kevés információ áll rendelkezésünkre a szív rotációs mozgását befolyásoló tényezőkről. Ismert továbbá, hogy a pumpafunkciót ellátó BK valamint a perifériás rezisztenciát képező vasculáris rendszer működése között összefüggések igazolhatók, melyek jelentősen befolyásolják a perctérfogat alakulását. Humán aorta esetén különböző elaszticitási paraméterekkel (aorta stiffness index, disztenzibilitás, stain) kell számolnunk, melyek meghatározzák annak merevségét, tágulékonyságát. Ismert, hogy az echokardiográfia használható noninvazív módszer a fenti paraméterek mérésére. Célunk az volt, hogy felmérjük, van-e kapcsolat az aorta elaszticitási paraméterek és a BK-i rotációs mechanika között egészséges önkéntesek esetén. Jelen vizsgálatunkba 26 egészséges önkéntest vontunk be (átlag életkor: 34,5 ± 9,8 év, 13 férfi). Minden esetben teljeskörű 2-dimenziós color Doppler echocardiographiás vizsgálat történt 3DSTE-vel kiegészítve, mely során meghatároztuk a aorta merevségét jellemző elaszticitási paramétereket. Fenti értékek normál tartományban mozogtak. 3DSTE során a basalis BK-i rotáció értéke -2,42 ± 1,43 fok volt, míg a csúcsi BK-i rotáció értéke 8,56 ± 1,43 foknak adódott. A BK-i twist értéke 11,01 ± 5,19 fok volt. Fenti eredmények alapján a csúcsi szegmentumok átlagos rotációja összefüggést mutat az aorta disztenzibilitással (r = -0,36, p < 0,05) és az aorta stiffness index-szel. (r = 0,41, p < 0,05). A BK-i twist értéke hasonlóan korrelált az aorta stiffness index-szel (r = 0,42, p < 0,05). Más 2D echocardiográfiás adatok és az aorta elaszticitási paraméterek között nem találtunk egyéb kimutatható összefüggést. A noncompaction cardiomyopathia (NCCM) egy ritka, myocardialis dysfunkcióval járó kardiális kórkép, melynek hátterében az embrionális morfogenezis során megfigyelhető kompaktálódási folyamatok leállása jelölhető meg kóroki tényezőként. Echocardiographiás vizsgálat során sajátos, kétrétegre osztott myocardiumot, hypertrabekularizációt valamint a trabekulák között mély, intertrabekuláris recessusokat láthatunk. Normál esetben az embrionális morfogenezis folyamán a kompaktálódási folyamat az epicardium felől az endocardium felé, valamit a basis felől a csúcsi szegmentumok felé történik. Fentiek alapján a betegség az esetek jelentős részében az endocardiumot, illetve az apikális szegmentumokat érinti. A diagnózis felállításában az echocardiographia vezető szerepet játszik a mindennapi klinikai gyakorlatban. Van Dalen és munkatársai elsőként használták a 2DSTE módszerét a BK-i csavarodás hiányának igazolására NCCM-ben. Esetünkben egy 58 éves nőbeteget vizsgáltunk, aki sürgősséggel került felvételre osztályunkra 3 hónapja jelentkező terhelési dyspnoe és mellkasi panaszok miatt. A többszörös társbetegségekkel rendelkező betegnél anginiform panaszok miatt coronarographia történt, mely a panaszok hátterében koszorúsér-szűkületet kizárta. 2D echocardiographia során diffúz myocardium lézió, súlyosan csökkent globális bal karma funkció volt látható, valamint a vizsgálat a Jenni-féle kritériumoknak megfelelően NCCM típusos jeleit igazolta. Az elvégzett 3DSTE során típusos nézetekből történt adatgyűjtést követő analízis történt. A 3DSTE analízis során igazolást nyert, hogy a BK-i szegmentumok azonos irányba mozdulnak el a szívciklus alatt igazolván a “merevtest-rotáció” jelenlétét ebben a NCCM betegben. A fentiek alapján megállapítható, hogy a 3DSTE alkalmas módszer lehet a klinikai gyakorlatban a “merevtest-rotáció” jelnségének igazolására NCCM fennállása esetén. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a real-time 3-dimenziós echocardiographia (RT3DE) szintén használható módszer NCCM-ben a BK funkció megítélésére. Igazolást nyert, hogy a kompaktált-, és a nemkompaktált bal kamrai szegmentumok egyaránt hozzájárulnak a NCCM-ben megfigyelhető csökkent szisztolés BK funkcióhoz, nem korlátozódnak csupán a nemkompaktált szegmentumokra. Fenti eredmények alapján igazolni kívántuk, hogy 3DSTE során is igazolhatók hasonló összefüggések NCCM fennállása esetén. A vizsgálatba 8 NCCM beteg került bevonásra, adataikat 11 korban-, és nemben egyezetett egészséges önkéntes adataihoz hasonlítottuk. Meghatároztuk a 2D echocardiographiás standard paramétereket, a szegmentális BK funkciót jellemző “wall motion score index” értékét (WMSI), valamint minden esetben a 3DSTE adatokat is rögzítettük. A 16-szegmentumos modellt alkalmazva, 128 szegmentum strain-analízisét végeztük el 3DSTE segítségével a NCCM-csoport esetében, összehasonlítva azokat a 11 egészséges egyén 176 szegmentumának strain-paramétereivel. Az NCCM betegcsoport vizsgálata során 128 szegmentumból 55 bizonyult nemkompaktáltnak (43 %). Nem találtunk összefüggést a nemkompaktált szegmentumok száma, és a BK-i ejekciós frakció alakulása (r = -0,06, p = 0,89), valamint az egyéb 2D echocardiographiával mért adatok között. 3DSTE során a NCCM betegek minden számított strain-paramétere szignifikánsan alacsonyabbnak bizonyult az egészséges csoport értékeihez hasonlítva. Csupán a radialis strain (RS), valamint a három standard strain-paraméter [radialis- (RS), longitudinális- (LS), circumferenciális strain (CS)] eredőjeként számított 3D strain (3DS) tekintetében mutatkozott további csökkenés a nemkompaktált szegmentumok tekintetében, a kompaktált szegmentumok értékeihez hasonlítva. Vizsgáltuk továbbá a 3DSTE-vel megítélhető globális és regionális BK-I volumetrikus és funkcionális (strain) paraméterek alakulását ebben a betegcsoportban. Vizsgálatunkba 7 igazolt NCCM beteget vontunk be (átlag életkor: 62,9 ± 8,5 év, 3 férfi). A 2D Doppler echocardiographiás, valamint 3DSTE-vel mért adataikat 10 korban és nemben egyeztetett egészséges egyén adataihoz hasonlítottuk (átlag életkor: 60,7 ± 7,7 év, 2 férfi). Emelkedett bal kamrai végdiasztolés és végszisztolés térfogatértékek, valamint csökkent BK-i ejekciós frakció volt igazolható NCCM fennállása esetén. A korábban már igazolt eltéréseken túl a 3DSTE során mért rotációs paraméterek a bal kamra apikális és bazális szegmentumainak egyirányú mozgását igazolták („merevtest rotáció”) NCCM-ben. Öt esetben az óramutató járásával ellntétes irányban rotálódó, míg két esetben azzal megegyező irányban csavarodó BK igazolódott. Mindkét esetben a csavarodás (twist) mértéke szignifikánsan beszűkültebb volt a kontrollok értékeihez képest. Elmondható, hogy a BK funkciója és szegmentumainak kontraktilitása lényegesen beszűkült noncompaction cardiomyopathiában, valamint hiányozhat a bal kamrai csavarodás (twist) NCCM fennállása esetén. A hypertrophiás cardiomyopathia (HCM) egy komplex genetikai eredetű kórkép, mely változatos klinikai képet mutat. Jellemző a kifejezett, asszimetrikus BK hypertrophia, mely sok esetben az interventrikuláris septumra lokalizálódik. Ismert tény, hogy HCM fennállása esetén gyakrabban megfigyelhető a diasztolés diszfunkció korai kialakulása. Ezidáig csak néhány tanulmány foglalkozott a 3DSTE klinikai használhatóságával HCM-ben. Esetünkben egy 55 éves obstruktív HCM-ben szenvedő férfibeteget vizsgáltunk, aki percutan transzluminális szeptális myocardium abláción (PTSMA) esett át szövődménymentesen. A beavatkozást megelőzően, és azt követően teljeskörű 2D echokardiográfia történt, 3DSTE-vel kiegészítve. Az apikális-, midventrikuláris-, és bazális septum kvantitatív strain-analízisét végeztük el. Eredményeink alapján elmondható, hogy a vizsgált összes strain-paraméter tekintetében (RS, CS, LS, 3DS) szignifikáns csökkenést láttunk a beavatkozás előtt rögzített paraméterekhez képest az abláció által érintett bazális szeptum-terület funkcionális megítélése kapcsán, melyet a gold standardnak számító MRI-vizsgálat is megerősített. Hasonló eredményeket kaptunk másik esetünkben is, ahol egy 62 éves, obstruktív HCM miatt PTSMA-n átesett, férfibeteget vizsgáltunk. Szignifikáns aorta billentyű-szűkület miatt a beavatkozást megelőzen 18 hónappal mechanikus aorta-műbillentyű-beültetés történt betegünknél. Korábbi esetünknek megfelelően végeztük el echokardiográfiás vizsgálatainkat a PTSMA előtt, és azt követően 3 nappal. Hasonló változások voltak igazolhatók a strain-paraméterek értékeinek alakulásában ebben az esetben is. Fentiek alapján elmondható, hogy 3DSTE segítségével kvantitítívan mérhető az obstruktív HCM-ben szenvedő betegek esetében gyakran végzett PTSMA sikerességének megítélése. Következtetések (Új megfigyelések) • Összefüggés mutatható ki az aorta elaszticitási paraméterek és a 3DSTE-vel mért BK-i rotációs mechanikát jellemző paraméterek között egészséges önkéntesekben. • A 3DSTE alkalmas módszer lehet a bal kamrai “merevtest rotáció” igazolására NCCM fennállása esetén. • A 3DSTE-vel mért BK-I strain-paraméterek csökkenése nem korlátozódik csupán a nemkompaktált szegmentumokra NCCM fennállása esetén. A radiális-, és 3D strain értékek további csökkenést mutatnak a nemkompaktált szegmentumok tekintetében a kompaktált szegmentumokhoz hasonlítva. • A 3DSTE-el megítélt BK-i “merevtest rotáció” magasabb gyakorisággal fordul elő NCCM esetében. • 3DSTE alkalmas módszer HCM fennállása esetén végzett PTSMA után a beavatkozás sikerességének kvantitív megítélésére.

Mű típusa: Disszertáció (Doktori értekezés)
Doktori iskola: Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola
Tudományterület / tudományág: orvostudományok > klinikai orvostudományok
Magyar cím: Három-dimenziós speckle tracking echocardiographiás bal kamrai rotációs és strain analízis különböző cardiomyopathiákban
Idegen nyelvű cím: Left ventricular rotational and strain analysis by three-dimensional speckle tracking echocardiography in cardiomyopathies
Témavezető(k):
Témavezető neveBeosztás, tudományos fokozat, intézményEmail
Dr. Nemes Attilaegyetemi professzor, SZTE ÁOK II. sz. Belgyógyászati Klinika és Kardiológiai Központnemes.attila@med.u-szeged.hu
EPrint azonosító (ID): 3142
Publikációban használt név : Dr Kalapos Anita
A mû MTMT azonosítója: 3195224
doi: 10.14232/phd.3142
A feltöltés ideje: 2016. okt. 12. 15:55
Utolsó módosítás: 2017. márc. 02. 16:26
URI: http://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/3142
Védés állapota: védett

Actions (login required)

Tétel nézet Tétel nézet