Bildgebung des Blutflusses bietet neuen Blick in die kardiale Anomalien und Funktionsstörungen

Forscher von der Mount Sinai School of Medicine bahnbrechende neue Ultraschall-Techniken, die das erste Charakterisierung der multidirektionale Blutfluss im Herzen. Durch die Fokussierung auf fluid-Dynamik, insbesondere die Effizienz, mit der das Blut betritt und verlässt das Herz, linke herzkammer – die Forscher glauben, dass Sie kann erkennen, Herzkrankheiten, selbst wenn herkömmliche Maßnahmen zeigen keine Anzeichen von Schwierigkeiten.

Neben der Verbesserung von Diagnosen, diese Verschiebung des Fokus von Muskel-mechanik, fluid-mechanik könnte führen zu effektivere therapeutische Interventionen. Die Arbeit ist beschrieben in einer Studie von zwei Mount Sinai Kardiologen und ein team von internationalen Kollegen in der jüngsten Ausgabe des JACC-Cardiovascular Imaging, einer Zeitschrift der American College of Cardiology.

Die Ultraschall-Werkzeuge, die Kardiologen verwenden heute oft nicht erkennen von änderungen in dem Herzen, bis es zu MANIFESTEN Funktionsstörungen. Blood-flow-imaging, jedoch kann bessere Hinweise bei der Diagnose Herzinsuffizienz. Sinai Ermittler Grund, die Strömung sollte unmittelbar betroffen, durch Veränderungen in der Herz-Kreislauf-Funktion, wie jene, offenbart in Bild-Analyse durch das chaotische Verhalten des kleinen whirlpools.

Die computergestützte visuelle Untersuchung dieser Auffälligkeiten erheblich verbessern könnten, die Beurteilung von Patienten mit Herzinsuffizienz und führen zu einem frischen Verständnis von normalen und abnormalen Pump-und Kreislauf-Funktion. Visual Blut-Fluss-Analyse könnte ergeben sich auch verbesserte Therapien für Herzrhythmusstörungen und andere Erkrankungen erfordern die kardiale Synchronisation. Forscher suchen aktiv nach Anwendungen in der Aorten-Atherosklerose, vor und nach Klappenersatz, angeborene Missbildungen.

„Mit Visualisierung, suchen wir das ultimative Maß für die Effizienz des Herzens – wie das Blut gebracht wird, und wie es gesendet wird“, sagte Jagat Narula, MD, Doktor, Direktor der Kardiovaskulären Bildgebung auf dem Berg Sinai und der senior-Autor des Papiers. „Heute, Kardiologen legen großes Gewicht auf ein Messgerät namens squeeze-Fraktion, oder Ejektionsfraktion – der Teil des Bluts gepumpt aus der Ventrikel mit jedem Herzschlag. Was wir tun, ist eine völlige Abkehr von der Sicht auf das Herz als eine Quetschung, Druck-generating chamber.“

Berg Sinai-Forscher und Ihre Mitarbeiter haben experimentierte mit eine Reihe von bildgebenden Verfahren zu erfassen, die Eigenschaften der normalen und anormalen Durchblutung. Die Ansätze sind in phase-codiert-MRT kardiale Magnetresonanz (CMR) und einige Formulare der Ultraschall-basierten Bildgebung, bekannt als echokardiographische particle imaging velocimetry (PIV).

„Die effektivste Technik beinhaltet die Injektion ein Strom von Blasen, die Verhalten sich genauso wie die roten Blutkörperchen und mittels Echokardiographie zu verfolgen, die Ihren Weg durch die linke herzkammer“, sagte Partho Sengupta, MD, Direktor der herzultraschall-Forschung an der Mount Sinai, und der erste Autor, mit Narula, der JACC-Papier. In diesen Untersuchungen, die computer-enhanced-video-Ausgang zeigt normalen und turbulenten Strömung in lebendigen detail, mit Pfeile zeichnen die Richtung, wie die Luftblasen wirbeln durch die Herz Kammer.

„Nicht nur sind Sie nach dem Weg des Blutes, aber Sie können tatsächlich identifizieren die Menge der Energie, die verteilt wird,“ sagt Dr. Sengupta. „Wie andere Formen der Ultraschall, das bedeutet, dass low-cost-Herz-tests, die mit dieser Technologie durchgeführt werden konnte auf einer einfachen, ambulant.“

Die Echokardiographie-Technologie Pionierarbeit von Sengupta und Narula wirft ein Licht auf die Diagnose-Diskrepanzen, die haben verwirrt Kardiologen unter Berufung auf Messungen des Drucks.

„Nach dem Erhalt erhebliche Schäden, die einem Patienten das Herz vielleicht nicht die größten squeeze, aber es könnte gut sein, beim Handel von Blut durch das Herz und könnte der patient asymptomatisch bleiben,“ erklärt Sengupta. „Die normale Ejektionsfraktion bei rund 60 Prozent, aber wir sehen manchmal Patienten, die mit 20 Prozent herumlaufen und golf spielen. Andere Leute, die sind bei 50 Prozent, möglicherweise kurzatmig. Visualisierung des besucherflusses ist eine Art und Weise zu erfassen die Essenz, warum der patient oder nicht symptomatisch.“

Die Diagnose von Herz-Krankheit durch die Suche nach strukturellen Mängel in den Herzen ist wie analysieren highway traffic durch untersuchen der Straße, Dr. Narula sagte. „Die Struktur kann nicht groß sein, aber wie wirkt sich das auf die Autos, die eigentlich unterwegs auf der Straße? Es ist die gleiche Sache, wenn Sie nicht zu Blick auf das Blut.“

Ebenso, Klempner Untersuchung der Rohre in einem Haus ist nur von Bedeutung oder Sinn macht, in Bezug auf, wie das Wasser fließt, Ansprüche Sengupta. Eine neue Studie dieser Untersuchungen wurden zur Veröffentlichung eingereicht Nullen auf bestimmte Korrelationen zwischen Blut-Fluss und Herz-Kreislauf-Pathologie. „Wir werden in der Lage sein zu zeigen, dass Effizienz verloren, selbst wenn die Struktur beibehalten wird,“ sagte Senguptra. „In anderen Worten, die fa-ade ist gut, aber innen haben Sie es verloren.“

Sengupta weist darauf hin, dass die kombinierte Visualisierung und Berechnung Techniken, die in der JACC-Papier sind immer noch neu und erfordert weitere arbeiten, einschließlich der Entwicklung geeigneter flow-basierte Indizes für Anwendungen in verschiedenen kardialen Pathologien. Kräfte, die auf flow sind außerordentlich Komplex und dynamisch, sagte der Forscher. Gepumpt wird durch das Herz mit einer rate von 8 Liter bis 16 Liter pro minute, Blut interagiert mit den Konturen des Myokard, Herzklappen, Gefäße und andere features, die auch in Bewegung. Der flow ist multidirektional – curling, spinning, und bildet Wirbel, die betroffen sind, die in unzähligen Möglichkeiten, durch strukturelle Veränderungen im Herz-Gewebe. Wie bei jeder neuen beobachtungsmethoden, Daten aus dem Roman Herz-Visualisierungen in komplexen Umgebungen unterliegen der Auslegung.

„Wir haben begonnen, mit dieser imaging-Techniken in den klinischen Studien,“ Narula sagte. „Sie erfordern eine sorgfältige evaluation.“

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