Bookshelf

admin

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: För närvarande kan olika metoder användas för att mäta LVEF med hjälp av ekokardiografi. Metoderna skiljer sig från varandra beroende på vilken typ av ekokardiografisk bild som används (M-mode, tvådimensionell eller tredimensionell) och vilka ekvationer som används för att bestämma vänsterkammarvolymerna (LV). De mätningar som erhålls kan vara linjära (endimensionella), arealmätningar (tvådimensionella) eller volymmätningar (tredimensionella). Avsaknaden av joniserande strålning talar för ekokardiografi. Biplane-metoden med skivor (modifierad Simpson-regel) är den för närvarande rekommenderade tvådimensionella metoden för att bedöma LVEF. Andra metoder som anges nedan och som i hög grad bygger på geometriska antaganden (dvs. modifierade quinoner, ellipsoidmodellen, hemisfär-cylindermodellen) rekommenderas inte längre i klinisk praxis för uppskattning av LVEF.

M-mode och tvådimensionell ekokardiografi:

  • Modifierad Simpson-metod (biplane method of disks) är en modalitet som kräver area tracings av LV-kaviteten. American Society of Echocardiography rekommenderar denna metod för att mäta LVEF. Denna metod kräver mätning av LVEF genom att spåra den endokardiella gränsen i både den apikala fyrakammarvyn och tvåkammarvyn i slutet av systole och slutet av diastole. Dessa spårningar delar så småningom upp LV-hålan i ett förutbestämt antal skivor (vanligen 20). Diskvolymerna baseras på de spårningar som erhålls vid undersökningen. Jämfört med den modifierade Quinones-metoden krävs färre geometriska antaganden om LV-formen. Denna metod mäter direkt bidraget från longitudinell kontraktion. Eftersom hela spårningen av LV-kavitetsgränsen inte görs måste vissa geometriska antaganden göras.
  • Den modifierade Quinones-metoden använder sig av linjära mätningar. Denna metod använder sig av enstaka mätningar av LV-kaviteten i mitten av ventrikeln både i slutet av diastolen och i slutet av systolen och kan användas med hjälp av antingen M-mode eller tvådimensionell avbildning. Volymberäkningar som härrör från linjära mätningar kan vara felaktiga eftersom de bygger på antagandet om en fast geometrisk LV-form, t.ex. en prolate ellipsoid, vilket inte gäller för en mängd olika hjärtpatologier. Quinones metod för beräkning av LV-volymer från linjära LV-mått rekommenderas inte längre för klinisk användning.

Algoritmer från vilka total LVEF, EDV och ESV kan beräknas är:

  1. Modifierad Simpsonregel: Vänster ventrikel betraktas som summan av en cylinder (från hjärtats bas till mitralisklaffen), en avtrubbad kon (från mitralisklaffens nivå till nivån för papillarmusklerna) och ytterligare en kon som tillskrivs hjärtats topp. Dessa tre sektioner antogs vara lika höga.
  2. En ellipsoidmodell med hjälp av biplansdata: Två vinkelräta ekoplan (mitralisklaffen och den apikala vyn) ersattes av två angiografiska projektioner. Det apikala planets mindre (septal-posterolateral) axel härleds från bildområdet och dess längsta längd. För denna modell antas mitralplanet befinna sig mitt emellan basen och apex. Mitralplanets mindre axel härleds från arean och den septal-posterolaterala dimensionen av bilden av mitrala leave.
  3. En ellipsoidmodell med hjälp av data från ett plan: Area och längd från den apikala ekokardiografiska bilden ersattes i standardsekvationen för area-längd i ett enda plan.
  4. En hemisfär-cylindermodell med hjälp av biplansdata: Tvärsnittsytan på mitralisklaffens nivå och längdaxeln från den apikala bilden användes för att lösa volymen av en cylinder som i ena änden täcks av en halvkula med en grundyta och höjd som är lika stor som cylinderns.
  5. En modifierad ellipsoidmodell med hjälp av endimensionella data: Dimensionen för den septala bakre väggen ersattes med en formel som beskrevs av Teichholz och som bygger på en ellipsoidmodell där huvudaxeln är en variabel funktion som härleds från den uppmätta lilla axeln, D. 2(7,0/2,4+D)D. Denna formel är avsedd att kompensera för den avvikelse från ellipsoidmodellen som ses i både ovanligt stora och små ventriklar. Teichholzmetoden för att beräkna LV-volymer från LV:s linjära dimensioner rekommenderas inte längre för klinisk användning.

Tredimensionell ekokardiografi: Eftersom tredimensionellt eko inte kräver geometriska antaganden anses det vara det optimala sättet att mäta LVEF med hjälp av ekokardiografi. LVEF som härleds från denna modalitet skulle oftast kräva att data erhålls under flera hjärtslag med hjälp av speciella tredimensionella bildsonder. Till skillnad från andra M-mode- och tvådimensionella ekokardiografiska tekniker ger tredimensionella metoder en minimal förklaring av formen på LV-hålan. Jämfört med andra ekokardiografiska metoder är tredimensionell modalitet känd för att vara mer exakt och mycket mindre varierande eftersom hela LV-hålan upptäcks.

MRI: LVEF kan erhållas med MRT med manuella, halvautomatiska eller automatiserade metoder. Simpson disk-summeringsmetoden använder de kortsiktiga cine-bilderna av LV med steady-state fri precession av LV för att få fram LVEF. Under slut-systole- och slut-diastolefasen erhålls kortaxliga bilder. LV:s endokardiella gränser dras manuellt på varje kortaxlig bild för att få fram den ventrikulära hålrumsytan för varje skiva. Genom att multiplicera arean av spårningen för varje bildskiva med skivintervallet (bildgap + skivtjocklek) får man skivans volym. LV-volymen erhålls sedan genom addition av skivornas volymer. LV-formen måste bestämmas med denna teknik eftersom hela LV-håligheten kartläggs. En väldefinierad endokardiell gräns kan erhållas med hjälp av hög kontrast. Beräkning av LVEF med MRT kräver inte nödvändigtvis användning av joniserande strålning eller kontrastmedel.

CT: Brist på kontrast resulterar i dålig differentiering på kontrastfria CT-bilder. Därför används joderad kontrast som hjälper till att differentiera blod- och endokardgränser. De automatiserade metoderna används som är beroende av Hounsfield-enhetsmätningar. Dessa mätningar och kontrast spelar en viktig roll för att skilja LV-hålan från endokardiet. LVEF kan beräknas med Simpsonmetoden. Detta innebär att man genererar och spårar rekonstruerade kortaxliga cinebilder av hjärtat. Det är viktigt att fastställa LV-formen, eftersom denna teknik innebär att hela LV-kaviteten ska kartläggas med Simpson-metoden. Definitionen av den endokardiella gränsen är direkt relaterad till tidpunkten för kontrastbolusen. Till skillnad från MRT erhålls CT-bilder med en enda andningsuppehåll. Man måste dock ta hänsyn till patientens dåliga njurfunktion och kontrastallergier när man använder kontrastmaterialet, vilket kan begränsa användningen av denna modalitet.

Nuclear Cardiac Imaging: Det finns olika tekniker för att beräkna LVEF. De två vanligaste metoderna för nukleär kardiologisk avbildning för att beräkna LVEF är gated equilibrium radionuklid angiografi (multi-gated acquisition scan) och gated myocardial perfusion imaging med antingen single photon emission computed tomography (SPECT) eller positron emission tomography (PET) radionuklid angiografi.

Radionuklid angiografi: Detta är en teknik där patientens röda blodkroppar märks med technetium 99m pertechnetat. Plana bilder av vänster kammare erhålls. SPECT-bilder kan dock också erhållas. Planarbilder för att beräkna LVEF-beräkningen kräver differentiering av vänster och höger kammare med vänster främre snedprojektion. LV-regionen av intresse bestäms, varefter radioaktivitetsmängden inom denna region analyseras. Det är viktigt att analysera antalet radioaktivitetsmängder inom den identifierade regionen eftersom denna teknik studerar förändringarna i radioaktivitet i vänster kammare mellan slut-systolisk fas och slut-diastolisk fas i stället för att verkligen mäta volymerna i vänster kammare. EKG-styrning används för att styra bildförvärvet över flera hjärtcykler. Varje hjärtcykel delas senare upp i ett förutbestämt antal intervaller (16 eller 32), vilket motsvarar antalet bilder per hjärtcykel. Ramen med det högsta antalet representerar slutet av diastolen och ramen med det lägsta antalet representerar slutet av systolen.

LVEF kan beräknas med hjälp av följande ekvation: Nettoträkningar i den enddiastoliska ramen – nettoträkningar i den endystoliska ramen/nettoträkningar i den enddiastoliska ramen. Nettotalen bestäms genom att subtrahera talen från en bakgrundsregion av intresse (bredvid vänster kammare) från de uppmätta LV-talen. Denna teknik kan användas särskilt hos patienter vars kroppsbyggnad begränsar användningen av andra metoder. Den kan användas under kardiotoxisk kemoterapi och/eller efter strålning mot främre eller vänstra bröstkorgen när ekokardiografi inte har varit till hjälp. Radionuklidangiografi rekommenderas också när ekokardiografi har visat sig vara otillräcklig (t.ex. KOL, fetma) eller vid förekomst av betydande avvikelser i väggrörelsen i vila eller förvrängd geometri. Det finns inga kontraindikationer för denna modalitet.

Gated myocardial perfusion single-photon emission computed tomography and positron emission tomography technique: Radiomärkt myokardperfusionsmedel, t.ex. technetium 99m-radiomärkt sestamibi eller tetrofosmin, injiceras initialt i patienten. Ammoniak, rubidium eller fluorodeoxyglukos kan användas som bildgivande medel. LVEF kan beräknas tillsammans med en myokardiell perfusionsundersökning. Detta hjälper till att analysera funktion och perfusion med ett och samma test. Bildgivande medel går in i myokardiet när de injiceras i patienten. EKG-styrda bilder erhålls. EKG-gating hjälper till att dela upp hjärtcykeln i ett förberäknat antal ramar (bilder) per cykel (kan vara 8 eller 16). Automatiserad programvara för kantdetektering spelar en viktig roll vid analysen av rekonstruerade tredimensionella data för att fastställa LVEF. Denna teknik kräver en tredimensionell datamängd som gör att antaganden om LV-hålan måste bestämmas. Gränsen mellan det höga LV-myokardiet och den räknefattiga LV-kaviteten kan särskiljas av den programvara som används i tekniken. EDV och ESV är två viktiga variabler som kan erhållas genom att beräkna LV-volymen under varje hjärtcykelram.

Vänster ventrikulär kontrastventrikulografi under invasiv kateterisering: Denna teknik kräver en pigtailkateter för att injicera ett kontrastmedel i ventrikelhålan. Denna position opacifierar kaviteten från den basala delen upp till apex, hindrar inte den mitrala subvalvulära apparaten och orsakar liten ventrikulär ektopisk aktivitet. Trettio grader höger oblik och 60 grader vänster främre oblik är de vanligaste vyerna. Den högra främre oblika vyn är billigare och använder mindre strålning och används därför oftare. Olika geometriska metoder har utvecklats som hjälper till att bestämma LVEF. Dessa metoder bygger på bestämning av ventrikulära volymer med hjälp av matematiska modeller som utgår från att ventrikelhålan är symmetrisk. Inledningsvis beräknas ESV och EDV, vilket senare hjälper till att bestämma LVEF. Diskmetoden (Simpsons regel) och Dodge-Sandler area-längdmetoden är de vanligaste matematiska metoderna. Dodge-Sandler area-längd-metoden är den vanligaste metoden eftersom LV i 30 graders höger främre snedvinkel och 60 graders vänster främre snedvinkel liknar en ellips. Detta gör att ventrikelhålans längdaxel sammanfaller med längdaxeln i denna form. Ventrikulär volym erhålls genom att beräkna volymen av ellipsoiden.