Loading...
 
PDF Print

Szív heamodinamikai paramétereinek meghatározása első átfolyási metodika alapján

E módszer segítségével lehet egyetlen jól beadott kellő aktivitás koncentrációval rendelkező radio farmakon bólussal a szív teljesítő képességét, és a szív vérkör áramlási paramétereit non-invazív módon reprodukálhatóan meghatározni. A vizsgálati módszer, a radio farmakon beadás technikai feltételei teljes mértékben megegyezik a fentiekben (4.3.2. fejezetben) elmondott feltételekkel. Fő különbség a kiértékelés technikájában van. Mivel a vizsgált betegek más neműek, más súlyúak, eltérő áramló vértérfogattal rendelkezhetnek, ezért a számolt paramétereket normalizájuk a vizsgált beteg testfelszínére a hitelesebb és megbízhatóbb összehasonlítás végett. A páciens testmagassága BH[cm], testsúlya BW[kg] méréssel határozható meg, még a testfelszín vagy nomogram, vagy empírikus formula alkalmazásával (Du Bois formula). Az áramló vértérfogat szintén nomogram, empírikus formula (Du Bois formula), vagy RIA mérési eljárással becsülhető meg. Az empírikus formulák testmagasság és testsúly alapúak. A vértérfogat becslő formula még a nemtől is függ. Annyi megjegyzés megtehető, hogy mind a testfelszín, mind a vértérfogat megadásához tartozó empírikus formula átlagosan fejlett felnőttekre (idősebb mint 16 éves) alkalmazható. Gyermekekre, ill. átlagosnál alulfejletlenebb fiatal korúak (16-18éves) esetén a nomogram használata szolgáltat megbízhatóbb értéket mind a testfelszín, mind a keringő vértérfogat meghatározásához. Az alábbiakban a felnőttekre vonatkozó empírikus formulát adom meg, mely alapján közvetlen számolással becsülhető a testfelszín és a keringő vértérfogat:
Testfelszín BS[m^2] meghatározás:

BS[m^2] = 0.007184 * BW^{0.425} * BH ^{0.725}(Du Bois method) (2)

Vértérfogat BV[lit.] vagy BV[dm^3] meghatározás:

Férfiak esetén: BV_{Male}[lit.] = 0.0248 * BH^{0.725}* BW^{0.423} -1.954
Hölgyek esetén: BV_{Female}[lit.] = 0.0236 * BH^{0.725}* BW^{0.423}-1.229 (Du Bois method)

Az áramlási paraméterek meghatározásához és értelmezéséhez tekintsük az alábbi ábrákat:

Image
20. ábra Szív első átfolyás (first pass) frame szekvenciái (frame választás)
Image
21.ábra A frame szekvenciából a jobb kamra (ROI) kiválasztása
Image
22.ábra A frame szekvenciából a bal kamra (ROI) kiválasztása
Image
23.ábra A jobb és bal kamrai ROI-k együttes megjelenítés opcionális háttér ROI (BG) kijelöléshez

A definiált ROI-khoz görbe meghatározás tartozik, melynek analízise alapján tudjuk meghatározni a szívre vonatkozó áramlási - heamodinamikai - paramétereket. A görbe konstrukció lapon az alábbi 24.ábrán látható ún. elméleti első átfolyási görbéket kapjuk.

Image
24.ábra A szív első átfolyási görbéi a kiértékeléshez alkalmazott görbe pontok és görbetartományok megjelölésével

A szív perctérfogatot -Cardiaic Output- az alábbi összefüggéssel határozzuk meg: [2] [4] [5]

CO[lit./min] = 0.85*60[1/min] *BV[lit.] *CST[counts] / A[counts]

Ennek jelentése a szív által 1min alatt keringetett vértérfogat. A 24. ábráról leolvasható, hogy a CST[counts] jelentése nem más mint a többszöri recirkulációs folyamatot követően a szívtérfogatban lévő állandó aktivitás ( a [t_k;t_l] intervallumban az A_R(t), ill. az A_L(t), szívkamra görbéire illesztett konstans értékek ). Az „A” paraméter értelmezése egy kissé komplexebb. Jelentése a tisztán első átfolyásos folyamat alatti terület, azaz összbeütésszám. Feltételezve, hogy a tisztán első átfolyási folyamat a görbe leszálló ágától kezdve exponenciális függvénnyel modelezett, az alábbiak szerint számítható.
Jobb szívkamrára: $
A_{Right} = \int\limits_{0}^{\infty} A_R(t)dt =  \int\limits_{0}^{ T_{Right Max}} A_R(t)dt +  \int\limits_{T_{Right Max}}^{\infty} C_0 e^{-\sigma t}dt
Bal szívkamrára: $
A_{Left} = \int\limits_{0}^{\infty} A_L(t)dt =  \int\limits_{0}^{ T_{Left Max}} A_L(t)dt +  \int\limits_{T_{Left Max}}^{\infty} B_0 e^{-\lambda t}dt
Így a perctérfogat mind jobb kamrára mind bal kamrára megadható. A perctérfogat mellett
megadjuk a testfelszínre normált perctérfogat index paramétert is:
COI[lit./m^2*min] = CO/BS
A szívkamra verőtérfogata (stroke volume): SV[ml] = 1000*CO/HR, ahol HR(Heart Rate) a szív percenkénti pulzus száma.
A szívkamra verőtérfogat testfelszínre normált értékét verőtérfogat indexnek
(stroke volume index) nevezzük:

SVI[ml/m^2] = SV/BS

Végül a heamo-dinamikai paraméterek közül az egyik legpontosabban meghatározható paraméter az átlagos tüdőkeringési (Mean Pulmonary Transit Time) idő a kis vérkörre vonatkozóan:
MPT[szivciklus]=(T_{LeftMax} -  T_{RightMax})*HR/60 [szivciklus]), mely azt adja meg átlagosan mennyi szívciklus kell egy teljes tüdőkeringéshez.
Az alábbi ábrák a szív heamodinamikai paraméterei származtatását mutatják be képekben:

Image
25.ábra A szív jobb kamra aktivitás görbéjére történő exp. illesztés
Image
26.ábra A szív bal kamra aktivitás görbéjére történő exp. illesztés
Image
27.ábra A heamodinamikai kiértékelés komplett kvantitatív eredményképe
Image
28. ábra A teljes első átfolyási folyamat képi prezentációja

A kapott eredmények értékeléséhez, annyi megjegyzést hadd tegyünk, hogy az elméleti görbe leszálló ágának illesztéséhez a valós mért zajjal terhelt görbe esetén nem minden esetben a helyes és optimális exponenciális görbe illesztési intervallum a $[T_{Max}; T_2] azaz a max időaktivitás és az első recirkuáris pont közötti szakasz. A görbe menetéhez igazodva el lehet térni egy kissé és ezt a feldolgozó programok támogatják is. A kiértékelés során az eltéréseket mind az illesztésnél, mind az integrálási határoknál a rendszerek figyelembe veszik. Az viszont leolvasható, hogy az elméletileg jelölt időintervallumok igen jó viszonyítási alapot, támpontot szolgáltatnak.

A tisztán első átfolyási folyamat jellemzéséhez, modellezéséhez, így az „A” terület számításához más eszköz is igen hatékonyan alkalmazható, amelyet már a 4.3.2 fejezetben a Left-Right Shunt becslése során is alkalmaztunk. Ez nem más mint a teljes első átfolyási görbe $\Gamma (t) = a(t-t_0)^b e^{-c(t-t0)} gamma függvénnyel történő modellezése. Tekintsük ehhez az alábbi 29. ábrát, ahol a mért első átfolyási görbe tiszta első átfolyási modellezése $\Gamma (t) függvénnyel történik.

Image
29.ábra. A tiszta első átfolyásos folyamat {EQUATION(size=

A heamodinamikai paraméterek számítási algoritmusa tejesen megegyezik az exponenciális folyamattal történő modellezési eljárásban használatossal. A lényeges különbség az “A_{Right}” és az “A_{Left}” számításában van a $\Gamma (t) illesztésnek köszönhetően.
A jobb szívkamrára: $A_{Right} = \int\limits_{0}^{\infty} \Gamma_R(t)dt
A bal szívkamrára: $A_{Left} = \int\limits_{0}^{\infty} \Gamma_L(t)dt

ahol $\Gamma_R (t) az $A_R(t)jobb kamrai első átfolyás függvényre a $[t_{R_\gamma  1};t_{R_\gamma 2}] intervallumban illesztett optimális $\Gamma_L (t) függvény. Teljesen hasonló a helyzet a $\Gamma_L (t) függvényre azaz az $A_L(t) bal kamrai mért első átfolyási görbére vonatkozó $[t_{L_{ \gamma} 1};t_{L_{\gamma} 2}] intervallumban történő illesztés vonatkozásában. A $\Gamma (t) függvény illesztési kérdéseit, példáit az előző 4.3.2 fejezetben már bemutattuk ábrákon keresztül is.


Site Language: English

Log in as…