Bookshelf

Technique

LVEF can be calculated using various modalities, either subjectively by using visual estimation or objectively by quantitative methods. The preference is to employ quantitative measures to assess LVEF to minimize variability and favor more precision and accuracy in the measurement.

Non-invasive assessment modalities include:

• Echocardiography
• Magnetic resonance imaging (MRI)
• Computed tomography (CT)
• Gated equilibrium radionuclide angiography (multiple-gated acquisition scan)
• Gated myocardial perfusion imaging with either single-photon emission computed tomography (SPECT) or positron emission tomography (PET)

Invasive assessment modalities include:

• Left ventricular contrast ventriculography during invasive catheterization

Echocardiography: Jelenleg különböző módszerek alkalmazhatók az LVEF echokardiográfiás mérésére. Az alkalmazott módszerek a használt echokardiográfiás kép típusa (M-mód, kétdimenziós vagy háromdimenziós), valamint a bal kamra (LV) térfogatának meghatározására használt egyenletek alapján különböznek egymástól. A kapott mérések lehetnek lineáris (egydimenziós), terület (kétdimenziós) vagy térfogat (háromdimenziós) mérések. Az echokardiográfia mellett szól az ionizáló sugárzás hiánya. A biplane lemezes módszer (módosított Simpson-szabály) a jelenleg ajánlott kétdimenziós módszer az LVEF értékelésére. Az alább felsorolt egyéb módszerek, amelyek nagymértékben geometriai feltételezésekre támaszkodnak (pl. módosított quinonok, ellipszoid modell, félgömb-henger modell), a klinikai gyakorlatban már nem ajánlottak az LVEF becslésére.

M-mód és kétdimenziós echokardiográfia:

• A módosított Simpson-módszer (a korongok biplane módszere) az LV-üreg területi felvételeit igénylő modalitás. Az Amerikai Echokardiográfiás Társaság ezt a módszert ajánlja az LVEF mérésére. Ez a módszer megköveteli az LVEF mérését az endocardialis határvonal követésével mind az apikális négykamrás, mind a kétkamrás nézetben a végszisztoléban és a végdiasztoléban. Ezek a nyomvonalak végül az LV-üreget előre meghatározott számú (általában 20) lemezre osztják. A korongok térfogata a vizsgálat során kapott nyomvonalakon alapul. A módosított Quinones-módszerhez képest kevesebb geometriai feltételezés szükséges az LV alakjára vonatkozóan. Ez a modalitás közvetlenül méri a longitudinális kontrakció hozzájárulását. Mivel az LV-üreg határának teljes lekövetése nem történik meg, bizonyos geometriai feltételezésekre van szükség.
• A módosított Quinones-módszer lineáris méréseket használ. Ez a módszer a középső kamra LV-üregének egyszeri mérését alkalmazza mind a végdiasztoléban, mind a végszisztoléban, és alkalmazható akár M-módú, akár kétdimenziós képalkotás segítségével. A lineáris mérésekből származó térfogatszámítások pontatlanok lehetnek, mivel egy rögzített geometriai LV-alak, például egy prolate ellipszoid feltételezésén alapulnak, ami számos szívbetegség esetében nem alkalmazható. Quinones módszere az LV térfogatának az LV lineáris méretekből történő kiszámítására már nem ajánlott klinikai használatra.

A teljes LVEF, EDV és ESV kiszámítására szolgáló algoritmusok a következők:

1. Módosított Simpson-szabály: A bal kamra egy henger (a szív aljától a mitrális billentyűig), egy csonka kúp (a mitrális billentyű szintjétől a papilláris izmok szintjéig) és egy másik, a szívcsúcsnak tulajdonított kúp összegének tekinthető. E három szakaszról feltételeztük, hogy azonos magasságú.
2. Ellipszoid modell biplan adatok felhasználásával: Két egymásra merőleges visszhangsíkot (a mitrális billentyű és az apikális nézet) helyettesítettünk két angiográfiás vetülettel. Az apikális sík minor (szeptális-poszterolaterális) tengelyét a képfelületből és annak leghosszabb hosszából származtattuk. E modell esetében a mitrális síkot a bázis és az apex között középen lévőnek feltételeztük. A mitrális sík minor tengelyét a mitrális levélkép területéből és szeptális-posterolaterális hosszából származtatjuk.
3. Ellipszoid modell egysíkú adatok felhasználásával: Az apikális echokardiográfiás képből származó területet és hosszúságot behelyettesítjük a standard egysíkú terület-hossz egyenletbe.
4. Egy félgömb-hengermodell kétsíkú adatok felhasználásával: A mitrális billentyű szintjén lévő keresztmetszeti területet és az apikális nézetből vett hosszú tengelyt arra használták, hogy megoldják egy olyan henger térfogatát, amelyet az egyik végén egy olyan félgömb fed le, amelynek alapterülete és magassága megegyezik a hengerével.
5. Módosított ellipszoidmodell egydimenziós adatok felhasználásával: A szeptum-hátsó fal méretét behelyettesítette a Teichholz által leírt képletbe, amely egy ellipszoid-modellen alapul, ahol a nagytengely egy változó függvény, amely a mért kistengelyből, D-ből származik. 2(7,0/2,4+D)D. Ez a képlet arra szolgál, hogy kompenzálja az ellipszoid modelltől való eltérést, amely a szokatlanul nagy és kicsi kamrákban egyaránt megfigyelhető. Az LV térfogatának az LV lineáris méreteiből történő kiszámítására szolgáló Teichholz-módszer klinikai használatra már nem ajánlott.

Háromdimenziós echokardiográfia: Mivel a háromdimenziós echokardiográfia nem igényel geometriai feltételezéseket, ezt tartják az LVEF echokardiográfiás mérésének optimális módjának. Az ebből a modalitásból származó LVEF meghatározásához többnyire több szívverésen keresztül, speciális háromdimenziós képalkotó szondák segítségével kellene az adatokat beszerezni. A többi M-módú és kétdimenziós echokardiográfiás technikával ellentétben a háromdimenziós módszerek minimális magyarázatot adnak az LV-üreg alakjáról. Más echokardiográfiás módszerekkel összehasonlítva a háromdimenziós modalitás közismerten pontosabb és sokkal kevésbé változékony, mivel a teljes LV-üreg kimutatható.

MRI: Az LVEF meghatározható MRI-vel manuális, félautomata vagy automatizált módszerekkel. A Simpson-féle lemezösszegző módszer az LVEF meghatározásához az LV rövid tengelyű cine steady-state szabad precessziós képeit használja. A végszisztolés és a végdiasztolés fázisban rövid tengelyű képeket kapunk. Az LV endokardiális határait minden egyes rövid tengelyű képen kézzel követjük, hogy megkapjuk a kamrai üreg területét minden egyes szeletre. Az egyes képszeletekre vonatkozó nyomvonal területének a szeletintervallummal (képhézag + szeletvastagság) való szorzása adja a szelet térfogatát. Az LV térfogatát ezután a szeletek térfogatának összeadásával kapjuk meg. Az LV alakját ennél a technikánál meg kell határozni, mivel a teljes LV-üreg lekövetésre kerül. Jól meghatározott endokardiális határt lehet kapni nagy kontraszt alkalmazásával. Az LVEF MRI-vel történő kiszámításához nem feltétlenül szükséges ionizáló sugárzás vagy kontrasztanyag használata.

CT: A kontraszt hiánya a kontraszt nélküli CT-felvételeken gyenge differenciálást eredményez. Ennek eredményeként jódozott kontrasztanyagot használnak, amely segít a vér és az endokardiális határok megkülönböztetésében. Olyan automatizált módszereket alkalmaznak, amelyek a Hounsfield-egység mérésén alapulnak. Ezek a mérések és a kontraszt fontos szerepet játszanak az LV-üreg és az endokardium megkülönböztetésében. Az LVEF a Simpson-módszerrel számítható. Ennek során a szívről rekonstruált rövid tengelyű cine-képeket kell készíteni és nyomon követni. Az LV alakjának meghatározása alapvető fontosságú, mivel ez a technika a teljes LV-üreg Simpson-módszerrel történő nyomon követését foglalja magában. Az endokardiális határ meghatározása közvetlenül összefügg a kontrasztanyag-bolus időzítésével. Az MRI-vel ellentétben a CT-felvételek egyetlen légzésszünettel készülnek. A kontrasztanyag használata során azonban figyelembe kell venni a beteg rossz vesefunkcióját és kontrasztanyag-allergiáját, ami korlátozhatja e modalitás alkalmazását.

Nukleáris szív képalkotás: Az LVEF kiszámítására különböző technikák állnak rendelkezésre. Az LVEF kiszámításához leggyakrabban alkalmazott két nukleáris kardiológiai képalkotó módszer a gated equilibrium radionuklid angiográfia (többszörös gated acquisition scan) és a gated myocardialis perfúziós képalkotás egyfoton-emissziós komputertomográfiával (SPECT) vagy pozitronemissziós tomográfiával (PET) végzett radionuklid angiográfiával.

Radionuklid angiográfia: Ez egy olyan technika, amelyben a beteg vörösvérsejtjeit technécium-99m-pertechnetáttal jelölik. A bal kamráról síkbeli felvételeket készítenek. SPECT-felvételek is készíthetők azonban. Az LVEF kiszámításához szükséges síkbeli képalkotás a bal és a jobb kamra megkülönböztetését igényli bal elülső ferde vetítéssel. Meghatározzák az érdeklődésre számot tartó LV-régiót, majd elemzik az adott régióban lévő radioaktivitás-számot. A radioaktivitás számának elemzése az azonosított területen belül azért fontos, mert ez a technika a bal kamra radioaktivitásának változását vizsgálja a bal kamra végszisztolés és végdiasztolés fázisa között, ahelyett, hogy valóban a bal kamra térfogatát mérné. Az EKG-vezérlés több szívcikluson keresztül történő képfelvételre szolgál. Minden egyes szívciklust később előre meghatározott számú (16 vagy 32) intervallumra osztanak, ami a szívciklusonkénti képkockák (képek) számához kapcsolódik. A legmagasabb számmal rendelkező képkocka a végdiasztolét, a legalacsonyabb számmal rendelkező pedig a végszisztolét jelöli.

ALVEF a következő egyenletből számítható ki: Nettó számok a végdiasztolés keretben – nettó számok a végszisztolés keretben/nettó számok a végdiasztolés keretben. A nettó számokat úgy határozzuk meg, hogy a mért LV-számokból kivonjuk a (bal kamra melletti) háttérterületről származó számokat. Ez a technika különösen azoknál a betegeknél alkalmazható, akiknek a testalkata korlátozza más modalitások használatát. Alkalmazható kardiotoxikus kemoterápia során és/vagy a mellkas elülső vagy bal oldali részének besugárzását követően, ha az echokardiográfia nem segített. A radionuklid angiográfia akkor is ajánlott, ha az echokardiográfia nem bizonyult megfelelőnek (pl. COPD, elhízás), vagy jelentős nyugalmi falmozgási rendellenességek vagy torz geometria esetén. Ennek a modalitásnak nincsenek ellenjavallatai.

Gated myocardial perfusion single-photon emission computed tomography and positron emission tomography technique: A páciensbe kezdetben sugárral jelölt myocardialis perfúziós ágenst, például technécium 99m-rádióval jelölt sestamibit vagy tetrofoszmint fecskendeznek be. Képalkotó anyagként ammónia, rubídium vagy fluorodezoxiglükóz is használható. Az LVEF a szívizomperfúziós vizsgálattal együtt kiszámítható. Ez segít a funkció és a perfúzió elemzésében egyetlen vizsgálattal. A képalkotó ágensek a páciensbe történő befecskendezés után belépnek a szívizomba. EKG-kapcsolt képek készülnek. Az EKG-kapuzás segít a szívciklus előre kiszámított számú képkockára (képekre) osztásában minden ciklusban (lehet 8 vagy 16). Az automatizált élfelismerő szoftver fontos szerepet játszik a rekonstruált háromdimenziós adatok elemzésében az LVEF meghatározásához. Ehhez a technikához háromdimenziós adathalmazra van szükség, amelynek eredményeképpen meg kell határozni az LV-üreg feltételezéseit. A magas LV myocardium és a számban szegény LV-üreg közötti határt a technikában használt szoftverrel lehet megkülönböztetni. Az EDV és az ESV az a két fontos változó, amely az LV-üreg térfogatának kiszámításával nyerhető minden egyes szívcikluskocka során.

A bal kamrai kontrasztos ventrikulográfia invazív katéterezés során: Ez a technika egy copfkatétert igényel, amellyel kontrasztanyagot fecskendeznek a kamrai üregbe. Ez a pozíció átlátszatlanná teszi az üreget a bazális résztől egészen az apexig, nem akadályozza a mitrális subvalvularis apparátust, és kevés kamrai ektopikus aktivitást okoz. A harminc fokos jobb ferde és a 60 fokos bal elülső ferde nézet a leggyakrabban használt nézetek. A jobb elülső ferde nézet olcsóbb és kevesebb sugárzást használ, ezért gyakrabban alkalmazzák. Különböző geometriai módszereket fejlesztettek ki, amelyek segítenek az LVEF meghatározásában. Ezek a módszerek a kamrai térfogat meghatározásán alapulnak olyan matematikai modellek segítségével, amelyek feltételezik, hogy a kamrai üreg szimmetrikus. Kezdetben kiszámítják az ESV-t és az EDV-t, ami később segít az LVEF meghatározásában. A lemezes módszer (Simpson-szabály) és a Dodge-Sandler-féle terület-hossz módszer a leggyakrabban használt matematikai módszerek. A Dodge-Sandler-féle terület-hossz módszer a leggyakrabban használt módszer, mivel az LV a 30 fokos jobb elülső ferde nézetben és a 60 fokos bal elülső ferde nézetben ellipszisre hasonlít. Ezáltal a kamrai üreg hossztengelye egybeesik ennek az alakzatnak a hossztengelyével. A kamrai térfogatot az ellipszoid térfogatának kiszámításával kapjuk meg.