Новости Samsung Medison

Вернуться к Новости Samsung Medison

«MPI +» — техническое средство для автоматического измерения индекса производительности миокарда правого желудочка плода

Аннотация

Цель

Цель данного документа — оценить воспроизводимость расчетов модифицированного индекса производительности миокарда правого желудочка (RV Mod-MPI) плода, автоматически измеренного с помощью программы «MPI +» на ультразвуковых системах Samsung Medison.

Методы

Программа «MPI +» использовалась следующим образом: Импульсно-волновые доплеровские изображения приносящего и выносящего тракта правого желудочка (ПТПЖ и ВТПЖ) синхронизировались автоматически на основе добавочного сердечного тона при закрытии клапана легочной артерии. Значения MPI и его составляющих измерялись ультразвуковой системой автоматически. Для каждого случая два специалиста дважды измеряли модифицированный MPI правого желудочка в ручном режиме, а затем дважды измеряли модифицированный MPI правого желудочка автоматически. Воспроизводимость индивидуальных измерений каждого исследователя и воспроизводимость в сравнении друг с другом для обоих исследователей оценивалась с использованием коэффициента внутриклассовой корреляции (ICC). Также сравнивалась разность средних значений, полученных в ручном и автоматическом режимах.

Результаты

В автоматическом режиме во всех случаях оба исследователя измерили Mod-MPI правого желудочка успешно. Воспроизводимость индивидуальных измерений у каждого из исполнителей была выше при автоматических измерениях по сравнению измерениями в ручном режиме (ICC = 0,962 против ICC = 0,913). Воспроизводимость при сравнении результатов обоих операторов между собой также была выше при автоматических измерениях по сравнению измерениями в ручном режиме (ICC = 0,961 против ICC = 0,889). Разница средних значений Mod-MPI правого желудочка между измерениями в ручном режиме и автоматическими измерениями составила 0,0002 ± 0,0586 (95%-ный ДИ [доверительный интервал], от -0,0095 до 0,0099).

Заключение

Автоматическое измерение Mod-MPI правого желудочка с использованием программы «MPI+» является надежным методом оценки функции правого желудочка плода. Программа «MPI+» предоставляет более подробную информацию о функции правого желудочка с превосходной воспроизводимостью индивидуальных измерений и измерений разных операторов по сравнению с измерениями в ручном режиме.

Введение

Медицинское сообщество целиком и полностью признает важность анатомической и функциональной оценки сердца плода.1 Сердечная деятельность плода предоставляет важную информацию в качестве маркера для раннего распознавания рисков некоторых заболеваний, в частности, задержки внутриутробного развития и синдрома фето-фетальной трансфузии.2

Модифицированный индекс производительности миокарда (Mod-MPI) показывает общую систолическую и диастолическую функцию желудочков при помощи обычной импульсно-волновой доплерографии. Это значение определяется как сумма периодов изоволюметрического сокращения (ICT) и изоволюметрического расслабления (IRT), деленная на период изгнания (ET). 3 Из-за анатомической особенности трехстворчатого клапана легочной артерии ПТПЖ и ВТПЖ не могут быть отображены одновременно в одном сердечном цикле. Таким образом, MPI следует рассчитывать как (a-b)/b; где «а» — временной интервал от щелчка закрытия трехстворчатого клапана до щелчка открытия следующего сердечного цикла, а «b» — время изгнания ВТПЖ (Рис. 1). Этот стандартный метод ограничен измерением ICT и IRT, которые представляют систолическую и диастолическую функции, соответственно.

Рис. 1. Измерение модифицированного индекса производительности миокарда в правых отделах сердца плода
Рис. 1. Измерение модифицированного индекса производительности миокарда в правых отделах сердца плода

Не так давно авторами разработан новый метод измерения модифицированного MPI с использованием синхронизированных изображений ПТПЖ и ВТПЖ, который позволяет измерять не только MPI, но также ICT и IRT.4 Программа «MPI +» была разработана для автоматической синхронизации двух отдельных изображений ПТПЖ и ВТПЖ, а также для автоматического измерения модифицированного MPI и его составляющих (то есть ICT, IRT и ET). Целью данного исследования было оценить применимость программы «MPI +».

Материалы и методы

Это было проспективное исследование 70 нормальных одноплодных беременностей в сроке от 20 недель 0 дней до 24 недель 4 дней, обследованных в Медицинском центре Асан, Сеул, Корея, с мая 2017 года по декабрь 2020 года. Доплеровские спектры ПТПЖ и ВТПЖ были получены с использованием ультразвуковых аппаратов HERA W10 (Samsung Medison Co., Ltd, Сеул, Корея) и соответствующих трансабдоминальных датчиков. Были использованы следующие предварительно рекомендованные настройки 4: Величина контрольного объема — 3 мм, скорость доплеровской развертки 420 Гц, низкое доплеровское усиление (~ 20 дБ), фильтр движения стенки 200–400 Гц и угол инсонации <15°. В исследование были включены только те случаи, когда различия в частоте сердечных сокращений (ЧСС) между ПТПЖ и ВТПЖ было ≤5 уд/ мин.

«MPI +» — это встроенное коммерчески доступное программное обеспечение, установленное в ультразвуковой системе высокого класса. Модифицированный MPI правого желудочка измеряли с использованием метода синхронизации, основанном на щелчках закрытия легочного клапана, на двух отдельных изображениях ПТПЖ и ВТПЖ.5 Программа «MPI +» работала следующим образом (Рис. 2): 1) исследователь классифицировал изображения как ПТПЖ и ВТПЖ (Рис. 2a); 2) когда исследователь выбрал по одному сердечному циклу для ПТПЖ и ВТПЖ, система автоматически рассчитала ЧСС для ПТПЖ и ВТПЖ (Рис. 2b); 3) если ЧСС между ПТПЖ и ВТПЖ различалась, система автоматически корректировала ЧСС ВТПЖ до величины ЧСС ПТПЖ, если разница составляла ≤5 уд/мин; 4) система автоматически синхронизировала изображения ПТПЖ и ВТПЖ на основании щелчка закрытия клапана легочной артерии; 5) система автоматически выставляла измеритель в начале каждого щелчка клапана; и 6) система автоматически рассчитывала Mod-MPI и его составляющие (Рис. 2c).

Рис. 2. Главный экран программы «MPI +». (а) Исследователь выбирает изображения ПТПЖ и ВТПЖ. (b) Исследователь выбирает по одному сердечному циклу для каждого из изображений ПТПЖ и ВТПЖ, а затем система автоматически вычисляет частоту сердечных сокращений ПТПЖ (158 ударов в минуту) и ВТПЖ (157 ударов в минуту). (c) Когда исследователь нажимает кнопку «Подтвердить», система автоматически синхронизирует изображения ПТПЖ и ВТПЖ на основе щелчков закрытия клапана легочной артерии, автоматически помещает измеритель в начало каждого щелчка клапана и автоматически вычисляет значения Mod-MPI и его составляющих.

Два опытных исследователя независимо измерили Mod-MPI в ручном режиме и автоматически (дважды для каждого метода). Коэффициенты внутриклассовой корреляции (ICC) были рассчитаны для воспроизводимости индивидуальных измерений и при сравнении измерений двух операторов друг с другом. Также сравнивались разности средних значений, полученных в ходе измерений в ручном и автоматическом режимах.

Результаты

Оба исследователя во всех случаях успешно измерили Mod-MPI правого желудочка, используя программу «MPI+». Воспроизводимость индивидуальных измерений у обоих исполнителей была выше при автоматических измерениях Mod-MPI (MPI+) по сравнению измерениями в ручном режиме (Таблица 1). Среди составляющих Mod-MPI самую высокую воспроизводимость показал ET, а самую низкую — IRT. Согласованность между измерениями Mod-MPI у разных операторов с использованием автоматизированного метода (MPI +) также была выше по сравнению измерениями в ручном режиме (Таблица 2). Среди составляющих Mod-MPI наибольшая согласованность наблюдалась для значений ET. Разница средних значений Mod-MPI, ICT, IRT и ET между измерениями в ручном режиме и автоматическими измерениями составила 0,0002 ± 0,0586 (95%-ный ДИ, от -0,0095 до 0,0099), 0,8575 ± 8,4241 (95%-ный ДИ, от -0,5410 до 2,2559), 1,4278 ± 4,9515 (95%-ный ДИ, от 0,6058 до 2,2498) и 4,5203 ± 7,4951 (95%-ный ДИ, от 3,2760 до 5,7645) соответственно.

Таблица 1. Воспроизводимость измерения модифицированного индекса производительности миокарда правого желудочка для индивидуальных измерений каждого оператора в ручном режиме и автоматически.
Таблица 1. Воспроизводимость измерения модифицированного индекса производительности миокарда правого желудочка для индивидуальных измерений каждого оператора в ручном режиме и автоматически.
Таблица 2. Воспроизводимость измерения модифицированного индекса производительности миокарда правого желудочка при сравнении измерений разных операторов между собой в ручном режиме и автоматически.
Таблица 2. Воспроизводимость измерения модифицированного индекса производительности миокарда правого желудочка при сравнении измерений разных операторов между собой в ручном режиме и автоматически.

Обсуждение

Измерение Mod-MPI правого желудочка путем автоматической синхронизации изображений путей ПТПЖ и ВТПЖ с использованием «MPI +» преодолело ограничения стандартного метода, предоставило более подробную информацию о сердечной функции плода и показало отличную воспроизводимость. Таким образом, «MPI +» является надежным методом для оценки функции правых отделов сердца плода.

Большинство предыдущих исследований касались клинического применения исследования функции левых отделов сердца плода с использованием относительно простого метода измерения. В левых отделах сердца возможно одновременное получение изображения ПТПЖ и ВТПЖ в пределах одного цикла. Поскольку для сердечного кровообращения плода характерно доминирование правого желудочка, представляется важным оценить сердечную функцию правого желудочка. Однако в правых отделах сердца одновременное получение изображений ПТПЖ и ВТПЖ невозможно из-за его сложной анатомии, особенно с увеличением гестационного возраста. 6

Чтобы преодолеть ограничения стандартного метода, мы предложили новый метод измерения Mod-MPI правого желудочка с использованием синхронизированных изображений ПТПЖ и ВТПЖ на основе щелчка закрытия легочного клапана и предоставили доказательства его применимости для клинической практики. 5 Предлагаемый метод синхронизации предоставляет информацию не только о значении MPI, но также и о значениях ICT и IRT, тем самым давая более подробную информацию о сердечной функции плода. Поскольку плотность и форма щелчков клапана сильно различаются, синхронизация изображений ПТПЖ и ВТПЖ в ручном режиме может зависеть от исследователя, что, в свою очередь, может привести к вариабельности результатов измерений одного и того же оператора и к различиям в измерениях между разными операторами. Автоматическая синхронизация изображений и автоматическое размещение измерителей могут минимизировать такую вариабельность.

Заключение

Измерение Mod-MPI правого желудочка с использованием программы «MPI +» является надежным методом для оценки сердечной функции правых отделов сердца плода. Программа «MPI +» помогает врачам, незнакомым с оценкой сердечной функции, автоматически рассчитывать MPI и легко применять его в своей клинической практике.

Поддерживаемая система — HERA W10

Программа «MPI +» доступна в следующих системах — HERA W10, HERA I10, V8.

Список литературы

  1. Crispi F, Gratacos E. Fetal cardiac function: technical considerations and potential research and clinical applications. Fetal Diagn Ther 2012;32:47-64.
  2. Lee MY, Won HS, Park JE, et al. Fetal left modified myocardial performance index measured by the Auto Mod-MPI system: development of reference values and application to recipients of twin-to-twin transfusion syndrome. Prenat Diagn 2016;36:424-431.
  3. Hernandez-Andrade E, Lopez-Tenorio J, Figueroa-Diesel H, et al. A modified myocardial performance (Tei) index based on the use of valve clicks improves reproducibility of fetal left cardiac function assessment.Ultrasound Obstet Gynecol 2005;26:227-232.
  4. Meriki N, Izurieta A, Welsh AW. Fetal left modified myocardial performance index: technical refinements in obtaining pulsed-Doppler waveforms.

Ultrasound Obstet Gynecol 2012;39:421-429.

  • Kang OJ, Kim SY, Lee MY, et al. Novel Technique for the Measurement of Fetal Right Modified Myocardial Performance Index Using Synchronized Images of Right Ventricular Inflow and Outflow and Clinical Application to Twin-to-Twin Transfusion Syndrome. J Ultrasoun d Med 2021; doi:10.1002/jum.15634.
  • Mahajan A, Henry A, Meriki N, et al. The (Pulsed-Wave) Doppler Fetal Myocardial Performance Index: Technical Challenges, Clinical Applications and Future Research. Fetal Diagn Ther 2015;38:1-13.

Поделиться этой записью

Вернуться к Новости Samsung Medison