Σεµινάρια Οµάδων Εργασίας Ελληνικής Καρδιολογικής Εταιρείας

Σεµινάρια Οµάδων Εργασίας Ελληνικής Καρδιολογικής Εταιρείας Δισδιάστατη παραµόρφωση (2D- strain): Η ανερχόµενη δύναµη στο χώρο της Ηχωκαρδιολογίας Ευάγγελος Μάτσακας Καρδιολόγος, Διευθυντής

Αναίµακτη Εκτίµηση Καρδιακής Λειτουργικότητας Η εκτίµηση της συνολικής και περιοχικής λειτουργικότητας των καρδιακών κοιλοτήτων αποτελεί έναν από τους βασικούς σκοπούς της ηχωκαρδιολογίας Όµως οι παραδοσιακοί δείκτες λειτουργικότητας, όπως π.χ. το ΚΕ ή το WMSI, είναι ως επί το πλείστον υποκειµενικοί και επηρεάζονται από τη φόρτιση και τα γεωµετρικά χαρακτηριστικά των κοιλοτήτων Αντίθετα οι παράµετροι της παραµόρφωσής του µυοκαρδίου, που αντανακλούν τις µηχανικές ιδιότητές του, φαίνεται ότι εκφράζουν καλύτερα την πραγµατική λειτουργική κατάσταση του µυοκαρδίου και των καρδιακών κοιλοτήτων Yotti R, et al: Circ Cardiovasc Imaging 2014; 7: 164-172

Μηχανική Μυοκαρδίου ΑΚ- Αρχιτεκτονική Μυοκαρδιακών Ινών Διάταξη µυοκαρδιακών ινών:! Επιµήκης (longitudinal) διάταξη: long axis function - Υπενδοκαρδιακή δεξιόστροφη έλικα - Υπεπικαρδιακή αριστερόστροφη έλικα Κυκλοτερής (circumferential) διάταξη: short axis function - Μεσοτοιχωµατική κυκλοτερής έλικα! Πλεονεκτήµατα: Ισοµερής κατανοµή περιοχικών stress και strains Βράχυνση µυοκαρδιακών ινών µόνο κατά 15% ΚΕ > 60% Πλήρωση ΑΚ υπό χαµηλές πιέσεις στην πρώιµη διαστολή (διαστολική αναρρόφηση- suction) Sengupta P, et al: J Am Soc Echocardiogr 2007; 20: 539-551, Savadjiev P, et al. PNAS 2012; 109: 9248-53

Παράµετροι Σύνθετης Κίνησης/Παραµόρφωσης Μυοκαρδίου ΑΚ Α. Γραµµική κίνηση µυοκαρδίου ΑΚ: Μετακίνηση (displacement vector- d cm): DTI/STE Ιστική ταχύτητα (velocity vector- v cm/s): DTI/STE Β. Παραµόρφωση µυοκαρδίου ΑΚ: Γραµµική: - Γραµµικά strains (ε %)/SRs (ε 1/sec ή sec-1): DTI/STE Στροφική: STE - Περιστροφή (rotation- θ0) κορυφής- βάσης - Στρέψη (twist- φ0): - Συστροφή (torsion- φ0/cm): συστολική φάση - Αποσυστροφή (untwisting- φ0/cm): ισογκοτική χάλαση/πρώιµη πλήρωση Διατµητική: STE; - Διατµητικά (shear) strains: διατµητική τάση µεταξύ παρυφής µυοκαρδιακών δεσµίδων/ελίκων - Συστροφή ΑΚ, τοιχωµατική πάχυνση και πτύχωση ενδοκαρδίου ΑΚ Gorcsan J, Tanaka H: J Am Coll Cardiol 2011; 58: 1401 13

Γραµµικό strain (ε %): Strain- Strain Rate - Βαθµός παραµόρφωσης (ΔL: επιµήκυνση ή διάταση +, βράχυνση ή συµπίεση -) ενός υλικού σε σχέση µε το αρχικό µήκος (L0) µε την εφαρµογή stress Strain rate (SR 1/sec or sec-1 ): - Ρυθµός παραµόρφωσης ενός υλικού (επιµήκυνση ή διάταση +, βράχυνση ή συµπίεση -) ή στιγµιαίο strain ανά µονάδα χρόνου (sec) 10 cm 2 cm +20% ε = + 20% ε = + 0.20/s ε = L - L L 0 0 = Lagrangian strain ΔL L 0 ε, = Δε Δt ε = + 0.10/s! Heimdal A, et al: J Am Soc Echocardiogr 1998; 11: 1013-9, Kanai H, et al: IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 1997; 44: 752-68, D hooge J, et al: Eur J Echocardiography 2000; 1: 154-70B, lessberger H, Binder T: Heart 2010; 96: 716-722

Γραµµικά Strains ΑΚ Επίµηκες strain (longitudinal): - Βράχυνση (systolic longitudinal shortening: - ) ή επιµήκυνση (diastolic longitudinal lengthening: +) κατά τον επιµήκη άξονα ΑΚ Ακτινικό strain (radial): - Σχετική τοιχωµατική πάχυνση (systolic radial wall thickening: +) ή λέπτυνση (diastolic radial wall thinning: -) κατά τον βραχύ άξονα ΑΚ Κυκλοτερές strain (circumferential): Pavlopoulos H, Nihoyannopoulos P: Int J Cardiovasc Imaging 2008; 24: 479-91 - Μεσοτοιχωµατική κυκλοτερής βράχυνση (systolic circumferential shortening: -) ή επιµήκυνση (diastolic circumferential lengthening: +) κατά τον βραχύ άξονα ΑΚ

Color DTI (2001)- Strain Rate Imaging Color DTI: offline - Κυρίως επίµηκες SR/strain (> - 1.0 s-1/ > - 18.5%) σε όλα τα µυοκαρδιακά τµήµατα και ακτινικό (> - 2.45 s-1 /> - 44.5%) και κυκλοτερές SR/strain σε περιορισµένα µυοκαρδιακά τµήµατα - Υψηλό FR 90 fps (temporal resolution): ταχυκαρδία, ισογκοτικές φάσεις κλπ. Μειονεκτήµατα: - 1D regional strain/sr (χαµηλή lateral resolution): περιορισµένα τµήµατα µυοκαρδίου - Εξάρτηση από γωνία πρόσπτωσης, µετακίνηση και περιστροφή καρδιάς - Επηρεασµός από tethering παρακείµενων τµηµάτων (passive deformation), θόρυβο υποστρώµατος (SR) Sa Ea Ea SRE SRA SRs (Eulerian) Ss Yoshida T, et al: Am Heart J 1961; 61: 61-75, McDicken WN, et al: Ultrasound Med Biol 1992; 18: 651-4, Gorcsan J, Tanaka H: J Am Coll Cardiol 2011; 58: 1401 13, Kuznetsova T, et al: Eur Heart J 2008; 29: 2014-23, Kjaergaard J, et al: J Am Soc Echocardiogr 2006; 19: 322-8, Kuznetsova T, et al: Eur Heart J 2008; 29: 2014 2023

Αρχές 2D- STE (2004)- Speckle Pattern Speckles (µικρές κηλίδες): - Αποτέλεσµα αλληλεπίδρασης µεταξύ υπερήχων και µυοκαρδιακού ιστού - Ενίσχυση δευτερογενών ηχητικών κυµάτων στα σηµεία επαφής των (σε φάση), που σκεδάζονται από δοµές (scatteres) µικρότερες από το µήκος κύµατος της κύριας υπερηχητικής δέσµης - Σηµεία ενίσχυσης δευτερογενών κυµάτων: µικροσκοπικοί φυσικοί ακουστικοί δείκτες (speckles) εντός του απεικονιστικού πεδίου (region of interest- ROI) Απεικονιστικό πεδίο µυοκαρδίου: - Ακανόνιστο- τυχαίο διάστικτο µοτίβο εκ παρεµβολής (interference) Irregular- random interference pattern Lubinski MA, et al: IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 1999; 46: 82-96, Kaluzynski K, et al: IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 2001; 48: 1111-23, Reisner SA, et al: J Am Soc Echocardogr 2004; 17: 630 3, Leitman M, et al: J Am Soc Echocardiogr 2004; 17: 1021-9

Αρχές 2D- STE- Block Matching Algorithm Μοναδικό διάστικτο αποτύπωµα (speckle pattern) σε κάθε περιοχή του µυοκαρδίου: - Επιλογή εντός της περιοχής ενδιαφέροντος (ROI) ενός ή περισσοτέρων block speckles (kernel: 20-40 pixels) Block matching algorithm: - Παρακολούθηση στο επόµενο καρέ µετακίνησης συγκεκριµένου kernel µετά από ταίριασµα µε το πλησιέστερο αποτύπωµά του - Υπολογισµός τοπικής µετακίνησης (displacement) πανοµοιότυπων kernels και χρόνου (t) µεταξύ των καρέ Leitman M, et al: J Am Soc Echocardiogr 2004; 17: 1021-9, Amundsen B, et al: J Am Coll Cardiol 2006; 47: 789-93, Perk G, et al: J Am Soc Echocardiogr 2007; 20: 234-43, Reisner'SA,'et'al:'J'Am'Soc'Echocardiogr'2004;'17:'630?'3

2D- STE Καµπύλες Displacement, Velocity, Strain/SR Τοπική µετακίνηση 1 Kernel: - Καµπύλη µετακίνησης Kernel (displacement- cm) - Χρονική παράγωγος µετακίνησης Kernel: καµπύλη ταχύτητας (velocity- cm/s) Σχετική µετακίνηση 2 Kernels: - Χωρική παράγωγος µετακίνησης Kernels: καµπύλη strain ( %) - Χρονική παράγωγος strain: καµπύλη SR (1/sec) Displacement cm Χωρική παράγωγος Strain cm/cm % Χρονική παράγωγος Χρονική παράγωγος Velocity cm/s stain rate 1/sec Gorcsan J, Tanaka H: J Am Coll Cardiol 2011; 58: 1401 13

2D- STE- Επίµηκες Strain/SR Apical 4c/2c/long axis (6 τµήµατα) - Περιοχικό επίµηκες strain/sr - Συνολικό επίµηκες strain/sr Φυσιολογικές τιµές µέγιστου συστολικού συνολικού επιµήκους strain - (-) 19.7% (95% CI, - 20.4% έως - 18.9%) Φυσιολογικές τιµές µέγιστου συστολικού συνολικού επιµήκους SR: - (-) 1.10 ± 0.01 /s Feigenbaum H, et al: Circ J 2012; 76: 1550 1555, Yingchoncharoen T, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 185-91, lessberger H, Binder T: Heart 2010; 96: 716-722

2D- STE- Κυκλοτερές Strain Short axis (basal, mid- ventricular, apical): 6 τµήµατα - Περιοχικό κυκλοτερές strain/sr - Συνολικό κυκλοτερές strain/sr Φυσιολογικό µέγιστο συστολικό συνολικό κυκλοτερές strain: - (-) 23.3% (95% CI, - 24.6% έως - 22.1%) Yingchoncharoen T, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 185-91

2D- STE- Ακτινικό Strain Short axis (basal, mid- ventricular, apical): 6 τµήµατα - Περιοχικό ακτινικό strain/sr - Συνολικό ακτινικό strain/sr - Διατοιχωµατικό (transmural) strain: επικαρδιακό, µεσοτοιχωµατικό και ενδοκαρδιακό strain (αύξηση από επικάρδιο προς ενδοκάρδιο) Φυσιολογικές τιµές µέγιστου συστολικού συνολικού ακτινικού strain: - (+) 47.3% (95% CI, - 43.6% έως - 51.0%) - Σηµαντική interobserver variability Yingchoncharoen T, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 185-91

2D- STE- Παράµετροι Στροφικής Παραµόρφωσης ΑΚ Rotation (περιστροφή): - Περιστροφή περί τον επιµήκη άξονα επιπέδων βάσης- κορυφής ΑΚ (θ0) LV torsion (συστροφή ΑΚ): - Απόλυτο άθροισµα γωνιών περιστροφής κορυφής και βάσης ΑΚ σε ισόχρονα διαστήµατα (twist angle: φ0) ως προς το µήκος της ΑΚ (φ0/cm) - ΦΤ twist angle: 7.7 ± 3.50 LV untwisting rate (ρυθµός αποσυστροφής ΑΚ): - Συσχέτιση µε διαστολική αναρρόφηση (suction) AK στην πρωτοδιαστολή Sengupta P, et al, JACC 2006;48:1988-2001, Rüssel I, et al: J Am Coll Cardiol Img 2009; 2: 648 55

2D- STEΠαράµετροι Παραµόρφωσης Μυοκαρδίου ΔΚ Αρχιτεκτονική διάταξη µυοκαρδιακών ινών ΔΚ: Επιµήκεις υπενδοκαρδιακές ίνες: - Λειτουργικότητα ΔΚ κατά τον επιµήκη άξονα Κυκλοτερείς υπεπικαρδιακές και µεσοτοιχωµατικές ίνες : - Λειτουργικότητα ΔΚ κατά το βραχύ άξονα 2D- STE: Επίµηκες strain ΔΚ: 6 τµήµατα - Υψηλότερο επίµηκες strain στην κορυφή της ΔΚ σε αντίθεση µε τις ιστικές ταχύτητας - Τιµές: συνολικού συστολικού επιµήκους strain: - 23 ± 2% Ho S, Nihoyannopoulos P: Heart 2006; 92 (Suppl I): i2 i13, Rudski LG, et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 685 713, Forsa D, et al: J Am Soc Echocardiogr 2014; xx: xxx- xxx Μη σηµαντικός ρόλος στροφικής παραµόρφωσης ΔΚ

2D- STE- Παράµετροι Παραµόρφωσης Μυοκαρδίου Αριστερού Κόλπου Αρχιτεκτονική διάταξη µυοκαρδιακών ινών Ακ: Επιµήκεις (κυρίως), λοξές και κυκλοτερείς ίνες: - Επίµηκες strain/sr (apical 4c/2c) από 6 τµήµατα Κύριοι τύποι επιµήκους strain Ακ: Επίµηκες συνολικό strain Ακ (ΦΤ: + 42.2 ± 6.1%): - Λειτουργία αποθήκευσης ΑΚ (συστολή ΑΚ) - Δικόρυφη (+) καµπύλη SR (χάλαση, πλήρωση Ακ) Επίµηκες συνολικό LA contraction strain (ΦΤ: - 14.6 ± 3.5%): - Συστολή Ακ (όψιµη πλήρωση ΑΚ) Paraskevaidis IA, et al: Heart 2009; 95: 483-9, Saraiva RM, et al: J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 172 80, Todaro MC, et al: Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2012; 13: 973 984, Debonnaire P, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 1053-62, Hoit B: J Am Coll Cardiol 2013; xx: xxx- xxx

Πλεονεκτήµατα 2D- STE Μέτρηση δισδιάστατου strain/sr: - Μεγαλύτερη spatial (lateral) resolution από DTI Μέτρηση όλων των γραµµικών strains/srs όλων των καρδιακών κοιλοτήτων: - Εκτίµηση longitudinal/radial /circumferential strain/sr όλων των τµηµάτων της ΑΚ/ ΔΚ/Ακ - Εκτίµηση διατοιχωµατικού strain/sr ΑΚ Υπολογισµός παραµέτρων στροφικής παραµόρφωσης ΑΚ (rotation/torsion/untwisting rate) Ηµιαυτόµατος επεξεργασία δεδοµένων παραµόρφωσης µυοκαρδίου Χωρίς εξάρτηση από γωνία πρόσπτωσης, tethering κλπ. Argyle RA, Ray SG: Eur J Echocardiogr 2009; 10: 716 722, Geyer H, et al: J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 351-69

smoothing algorithm 2D- STE- Μειονεκτήµατα Εκτίµηση µόνον 2D- strain/sr Χαµηλότερο FR από DTI (40-90 vs. > 100 fps): - Μικρότερη χρονική διακριτική ικανότητα Εξάρτηση από ποιότητα εικόνας: - Ιδίως στα κορυφαία τµήµατα: 6-40%, reverberation artifacts, drop-out, drift, smoothing κλπ.) - Feasibility: 80%, interobserver variability: 11-14% (contrast echo;) Εξάρτηση από κίνηση καρδιάς ( out of plane motion, twisting motion), ιδιαίτερα σε διάταση ΑΚ Αλγόριθµοι υπολογισµού strain/sr: - Άγνωστοι, διαφορετικοί µεταξύ των κατασκευαστών out of plane motion Blessberger H, Binder T: Heart 2010; 96: 716-722, Thorstensen A, et al: Eur J Echocardiography 2010; 11: 149-56, Koopman LP, et al: J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 919-28, Malm S, et al: J Am Soc Echocardiogr 2006; 19: 40-7, Lee KS, et al: J Am Soc Echocardiogr 2008; 21: 818-23, Huqi A, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 1282-9

Σύγκριση Μεταξύ Διαφόρων Πακέτων Λογισµικού Ανάλυσης Δεδοµένων 2D- STE Strain: - Θεµελιώδης φυσική ιδιότητα ενός υλικού - Ίδια τιµή, ανεξάρτητα από τον εξοπλισµό/ λογισµικό που χρησιµοποιείται για τον υπολογισµό Σύγκριση µεταξύ των πακέτων λογισµικού: - Γενικά παρόµοιες τιµές συνολικού επιµήκους strain (απόκλιση τιµών: ± 2% - 5%) - Διαφορετικές τιµές συνολικού/περιοχικού κυκλοτερούς/ακτινικού strain και SR Τυποποίηση! - Working group of ESCVI και ASE Mor-Avi V, et al: J Am Soc Echocardiogr 2011; 24: 277-313, Nelson M, et al: J Am Soc Echocardiogr 2012; 25: 1189-94, Manovel A, et al: Eur J Echocardiogr 2010; 11: 417 21, Risum N, et al: J Am Soc Echocardiogr 2012; 25: 1195-203, Costa S, et al: J Am Soc Echocardiogr 2014; 27: 50-4

Κλινική Χρησιµότητα Παραµέτρων Παραµόρφωσης Μυοκαρδίου Εκτίµηση και ποσοτικοποίηση συνολικής/περιοχικής συστολικής και διαστολικής λειτουργίας καρδιακών κοιλοτήτων: - Ισχαιµία, υπερτροφία (φυσιολογική ή παθολογική) ή διήθηση µυοκαρδίου ΑΚ/Ακ/ΔΚ - Εκτίµηση πίεσης πλήρωσης ΑΚ (E/SRIVR) - Παρακολούθηση και ανταπόκριση ασθενών στη θεραπεία Ανίχνευση υποκλινικής δυσλειτουργίας καρδιακών κοιλοτήτων: - ΣΝ, αρτηριακή/πνευµονική υπέρταση, ΣΔ κλπ. - ΚΑ (HFREF/HFPEF), ΚΜ, συγγενείς καρδιοπάθειες - Βαλβιδοπάθειες (στένωση/ανεπάρκεια αορτής, ανεπάρκεια µιτροειδούς) - Χηµειοθεραπεία/ακτινοθεραπεία, µεταµόσχευση καρδιάς, έγχυση µεσεγχυµατικών κυττάρων κλπ. - Μυοκαρδιοπάθειες κλπ. Εκτίµηση ασυγχρονισµού καρδιακών κοιλοτήτων Εκτίµηση ισχαιµίας και βιωσιµότητας µυοκαρδίου κοιλιών Εκτίµηση και ΔΔ διαφόρων µυοκαρδιοπαθειών Πρόγνωση ασθενών: - ΚΑ, ΣΝ, EM, παράγοντες κινδύνου στο γενικό πληθυσµό, πνευµονική υπέρταση κλπ. Shah A, Solomon S: Circulation 2012; 125: 244-248, Karabinos I, et al: Hellenic J Cardiol 2013; 54: 47-57

Συστολική Παραµόρφωση Μυοκαρδίου- Strain/SR- Διαστολική έναντι Συστολικής ΚΑ Διαστολική ΚΑ: - Μείωση κυρίως επιµήκους/ακτινικού συστολικού strain (υπενδοκάρδια ισχαιµία ή ίνωση): συσχέτιση µε NT- probnp - Φυσιολογικό κυκλοτερές συστολικό stain στα αρχικά στάδια διαστολικής δυσλειτουργίας ( unopposed circumferential and subepicardial fibers: normal ΚΕ) και µείωση στη διαστολική ΚΑ µε αύξηση της πίεσης πλήρωσης ΑΚ (pre- A LVDP) Συστολική ΚΑ: - Σοβαρή µείωση όλων των strains: µείωση ΚΕ Wang J, et al: Eur Heart J 2008; 29: 1283 1289, Tan YT, et al: J Am Coll Cardiol 2009; 54: 36-46, Nguyen J, et al: J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 1273-80, Kraigher-KrainerJ E, et al. PARAMOUNT trial: J Am Coll Cardiol 2013; xx: xxx- xxx

Καρδιακή Ανεπάρκεια- Μηχανική Ακ- 2D- STE HFPEF: µείωση ενδοτικότητας Ακ - Μείωση επιµήκους strain Ακ (πρώιµη µείωση λειτουργίας αποθήκευσης Ακ) - Αύξηση επιµήκους LA contraction strain (αντισταθµιστική αύξηση συσπαστικότητας Ακ) - Συσχέτιση LALS µε NYHA FC HFREF: µείωση ενδοτικότητας ΑΚ - Μείωση όλων των strains Ακ (µείωση λειτουργίας αποθήκευσης/συσπαστικότητας Ακ) NORMAL HFPEF Morris DA, et al: J Am Soc Echocardiogr 2011; 24: 651 62, Todaro MC, et al: Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2012; 13: 973 984

Twisting/Untwisting Rate- Διαστολική έναντι Συστολικής Δυσλειτουργίας ΑΚ Διαστολική δυσλειτουργία ΑΚ: - Μείωση ροπής υπενδοκαρδιακής έλικας (υπενδοκάρδια ισχαιµία ή ίνωση), υπερίσχυση ροπής υπεπικαρδιακής έλικας - Φυσιολογική συστροφή (twist) ΑΚ στα αρχικά στάδια µε προοδευτική µείωση στη συνέχεια - Μείωση και καθυστέρηση αποσυστροφής (untwisting) ΑΚ από τα αρχικά στάδια Συστολική δυσλειτουργία ΑΚ: - Μείωση ροπής υπενδοκαρδιακής και υπεπικαρδιακής έλικας - Σοβαρή µείωση ή αντιστροφή/ασυγχρονισµός συστροφής και αποσυστροφής ΑΚ DCM Wang J, et al: Circulation 2007; 116: 2580-2586, Bansal M, et al: J Am Soc Echocardiogr 2008; 21: 887-894, Saito M, et al: Heart 2009; 95: 290-296, Nguyen J, et al: J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 1273-80, Matsumoto K, et al: Am J Cardiol 2012; 109: 1197 1205

Συστολική ΚΑ- Πρόγνωση- 2D- STE- GLS/GCS Συνολικό επίµηκες συστολικό strain (GLS) AK: cut-off: - 7% - Ανώτερος προγνωστικός δείκτης από LVEF, E/e και WMSI (ιδίως στο αρχικό στάδιο δυσλειτουργίας ΑΚ) - DSE: αύξηση GLS- συσχέτιση µε κλινική κλπ. βελτίωση Συνολικό κυκλοτερές συστολικό strain (GCS) AK: cutoff: - 10.7% - Επί πλέον προγνωστικό όφελος από LVEF, E/e και GLS (ιδίως στο προχωρηµένο στάδιο δυσλειτουργίας ΑΚ: EF 35%) Cho GY, et al. J Am Coll Cardiol 2009; 54: 618 624, Mignot A, et al. J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 1019-1024, Stanton T, et al. Circulation Cardiovascular Imaging 2009; 2: 356-64, Paraskevaidis IA, et al: Am J Cardiol 2008; 102: 1225

Ασυγχρονισµός ΑΚ- Παράµετροι Απάντησης σε CRT Non- responders: - 30-45% των ασθενών Παράµετροι απάντησης σε CRT: - Ηλεκτρικός ασυγχρονισµός ΑΚ (παράταση QRS) - Μηχανικός ασυγχρονισµός ΑΚ (DTI, 2D- STE) - Θέση τοποθέτησης ηλεκτροδίου ΑΚ (2D- STE) - Έκταση ουλώδους ιστού και βιωσιµότητα µυοκαρδίου ΑΚ (Gd- cmr, 2D- STE) - Βαρύτητα ΚΑ - Βελτιστοποίηση AV και VV delay (Doppler) Daubert JC, et al: Heart Fail Rev 2006; 11: 147 54, Saba S, et al. Echocardiography-guided left ventricular lead placement for cardiac resynchronization therapy: results of the Speckle Tracking Assisted Resynchronization Therapy for Electrode Region trial. Circ Heart Fail 2013; 6:427-34

Εκτίµηση Μηχανικού Ασυγχρονισµού- 2D- STE STAR study: - Αύξηση συµβάντων σε CRT επί απουσίας µηχανικού ασυγχρονισµού παρά την παρουσία ηλεκτρικού ασυγχρονισµού 2D- STE: - Μηχανικός ασυγχρονισµός: διαφορά χρόνου ως το µέγιστο συστολικό ακτινικό strain σε 2 βασικά τµήµατα (septal, posterior): 130 ms - Τοποθέτηση ηλεκτροδίου ΑΚ: θέση πλέον καθυστερηµένης µηχανικής διέγερσης ΑΚ (STARTER trial) Anderson LJ, et al: Circulation 2008; 117: 2009 23, Yu CM, et al: Circulation 2004; 110: 66-73, Suffoletto MS, et al: Circulation 2006; 113: 960-8, Tanaka H, et al: Eur Heart J 2010: 31: 1690 1700, Daya A, et al: Heart Rhythm 2014; xx:...- xx

2D- STE- Ανίχνευση Ισχαιµίας Μυοκαρδίου Ανάπτυξη ισχαιµίας µυοκαρδίου ΑΚ (ηρεµία, stress echo): - Μείωση συνολικού επιµήκους συστολικού strain: GLS12 < - 18.4% (ανάλογα µε έκταση ΣΝ) - Μείωση περιοχικού επιµήκους συστολικού strain/sr και ανάπτυξη µετασυστολικής βράχυνσης (PSS/systolic strainmax > 35%: ευαίσθητος και ειδικός δείκτης ισχαιµίας µυοκαρδίου) - Μείωση συστροφής/ρυθµού αποσυστροφής ΑΚ Hoit Β: Circ Cardiovasc Imaging 2011; 4: 179-190, Bijnens BH, et al: Eur J Echocardiogr 2009; 10: 216-26, Voigt JU, et al: Circulation 2003; 107: 2120-6, Biering-Sørensen T, et al: Circ Cardiovasc Imaging 2014; 7: 58-65, Toumanidis S, et al: Hellenic J Cardiol 2013; 54: 264-272, Zhou W, et al: Physiol Rep 2013; 1: xxx- xxx

2D- STE- Εντόπιση/Έκταση ΕΜ-Βιωσιµότητα Μυοκαρδίου AK Εντόπιση ΕΜ: - Μείωση (ή αναστροφή σε +: expansion) περιοχικού επιµήκους συστολικού strain στο αντίστοιχο τοίχωµα ΑΚ - Καλή συσχέτιση συνολικού επιµήκους συστολικού strain (GLS) µε έκταση LGE (cmr) Μη βιωσιµότητα µυοκαρδίου ΑΚ: - Σηµαντικά χαµηλές τιµές περιοχικού επιµήκους συστολικού strain: < - 10% - Μη βελτίωση ή µη διφασική απάντηση στην DSE Gjesdal O, et al: Circ Cardiovasc Imaging 2008; 1: 189-196, Feigenbaum H, et al: Circ J 2012; 76: 1550 1555, Becker M, et al: Eur Heart J 2009; 30: 1467-76, Hung CL, et al. VALIANT echocardiographic substudy. J Am Coll Cardiol 2010; 56: 1812 1822, Altiok E, et al: J Am Soc Echocardiogr 2014; - : ---

2D- STE- Strain/SR- Διαφορική Διάγνωση Υπερτροφίας/Πάχυνσης Τοιχωµάτων ΑΚ! Weidemann F, et al: J Am Soc Echocardiogr 2010; 23: 793-801, Liu D, et al: Circ Cardiovasc Imaging 2013; 6: 1066-1072, Pagourelias E, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 1344-52

HCM- G (+) P (-) - DΤI/2D- STE DTI: - Μείωση Sa και Ea, αύξηση Aa στο πλάγιο τοίχωµα ΑΚ 2D- STE: - Αύξηση περιστροφής κορυφής (cut-off: 70, AUC: 0.919) και συστροφής ΑΚ - Μείωση επιµήκους συνολικού strain Ακ Red: G+P- patients Blue: control group Nagueh SF, et al: Circulation 2011; 104: 128-30, Ho CY, et al: Circulation 2002; 105: 2992-7, Michels M, et al: J Am Coll Cardiol Img 2009; 2: 58 64, Forsey J, et al: J Am Soc Echocardiogr 2014; 27: 215-221, Ali MF, et al: Int J Cardiovasc Imaging 2013; xx: xxx- x

LVNC- 2D- STE- Παράµετροι Παραµόρφωσης Μυοκαρδίου ΑΚ Μείωση συστολικού επιµήκους strain/sr κυρίως στα κορυφαία/πλάγια τµήµατα ΑΚ (σε αντίθεση µε ΔΜΚ: οµοιόµορφη µείωση) Μη φυσιολογική ανάπτυξη µυοκαρδιακών ελίκων: - Μειωµένης έκτασης περιστροφή προς την ίδια κατεύθυνση βάσης και κορυφής ΑΚ ( LV solid body rotation ) στο 50% των ασθενών - Μείωση ή απουσία συστροφής (torsion) ΑΚ (πρώιµη διάγνωση;) Niemann M, et al: Eur J Heart Fail 2012; 14: 155 161, Bellavia D, et al: Heart 2010; 96: 440 7, Sengupta PP, et al: Am J Cardiol 2004; 94: 389-91, van Dalen BM, et al: Eur J Heart Fail 2008; 10: 1088 1093, Peters F, et al: Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2014; 15: 48-55

Στένωση Αορτής- 2D- STE Υποκλινική συστολική δυσλειτουργία ΑΚ: - Μείωση επιµήκους συνολικού (< - 15%) και περιοχικού strain (ίνωση κυρίως βασικών τµηµάτων ΑΚ;) - Αύξηση συστροφής, καθυστέρηση και µείωση ρυθµού αποσυστροφής ΑΚ - Μείωση επιµήκους συνολικού strain Ακ - Βελτίωση όλων των strains µετά AVR LF- LG AS: - Σηµαντική µείωση µέγιστου συνολικού συστολικού επιµήκους strain/sr κατά το stress, συσχέτιση µε πρόγνωση (cut-off PLS: - 7.1%) LF- LG AS Dal-Bianco JP, et al: J Am Coll Cardiol 2008; 52: 1279-92, Tzemos N, et al: Am J Cardiol 2008; 101: 870-3, Becker M, et al: J Am Soc Echocardiogr 2007; 20: 681-9, O Connor K, et al: Eur J Echocardiogr 2011; 12: 299 305, Bartko PE, et al. TOPAS study. Circ Cardiovasc Imaging 2013; 6: 268-276

Ανεπάρκεια Αορτής- Υποκλινική Δυσλειτουργία ΑΚ- 2D- STE Μείωση συνολικού συστολικού επιµήκους SR ΑΚ: - Αντίστροφη συσχέτιση µε RV και µετεγχειρητικό LVEF ( cut-off GLSR: - 1.82/s) Σηµαντική έκπτωση συνολικού συστολικού κυκλοτερούς strain/sr ΑΚ: - Υπερφόρτιση όγκου (σφαιροειδής διάταση ΑΚ) Προχωρηµένη σοβαρή ΑΑ: - Επί πλέον µείωση συνολικού συστολικού ακτινικού strain/sr και συστροφής ΑΚ Vinereanu D, et al: Heart 2001, 85: 30-6, Paraskevaidis J, et al: JASE 2006; 19: 249-254 and Am J Cardiol 2007; 100: 1677-82, Marciniak A, et al: Eur J Echocardiography 2009; 10: 112 19, Stefani L, et al: Eur J Echocardiography 2009; 10: 527 531, Mizariene V, et al: J Am Soc Echocardiogr 2011; xx: xxx- xxx, Li C, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 1245-52, Kusunose K, et al: Circ Cardiovasc Imaging 2014; xx: xxx- xxx

Οργανική ΑΜ- Υποκλινική Δυσλειτουργία ΑΚ- 2D- STE Πρώιµη µείωση συστολικού συνολικού επιµήκους strain ΑΚ: - Cut-off GLS LV : - 16% έως - 19.9% Μείωση συνολικού επιµήκους strain Ακ σε µέσου/ σοβαρού βαθµού ΑΜ: - Cut- off GLS LA: + 24% - Συσχέτιση µε KM - Αύξηση πρώιµης µετεγχειρητικής θνητότητας και όψιµης δυσλειτουργίας ΑΚ Διατήρηση συστροφής και καθυστέρηση ρυθµού αποσυστροφής ΑΚ Όψιµη µείωση συστολικού συνολικού κυκλοτερούς/ακτινικού strain/sr ΑΚ Μείωση εφεδρείας συσπαστικότητας ΑΚ: - Αύξηση συνολικού συστολικού επιµήκους strain κατά το stress < 2% - Πτωχή πρόγνωση µετά MVR Marciniak A, et al: Eur Heart J 2007; 28: 2627-36, Lancellotti P, et al: J Am Soc Echocardiogr 2008; 21:1331-6, Borg AN, et al: Heart 2008; 94: 597-603, Ternacle J, et al: Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2013; 14: 77-84, Witkowski TG, et al: Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2013; 14: 69-76, Zito C, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 1118-29, Gelsomino S, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 370-80

Πνευµονική Υπέρταση/ Δυσλειτουργία ΔΚ- 2D- STE Πνευµονική υπέρταση: - Μείωση κυρίως συστολικού επιµήκους strain (ιδίως στην κορυφή ΔΚ) - Μείωση κυκλοτερούς strain (κυρίως ΜΚΔ και πλαγίου τοιχώµατος ΑΚ) - Μείωση συστροφής και µη µεταβολή ρυθµού αποσυστροφής ΑΚ (µείωση ΤΣΟ ΑΚ: αύξηση suction) Συστολική δυσλειτουργία ΔΚ: - Σηµαντική µείωση συνολικού συστολικού επιµήκους strain (< - 25%: αντίστροφη συσχέτιση µε PASP) και SR ΔΚ (< - 4 s-1) Damy T, et al: Eur J Heart Fail 2009; 11: 818 24, Teske AJ, et al: J Am Soc Echocardiogr 2008; 21: 275 83, Kittipovanonth M, et al: J Am Soc Echocardiogr 2008; 21: 1035-1041, Puwanant S, et al: Circulation 2010; 121: 259 66, Fukuda Y, et al: J Am Soc Echocardiogr 2011; 24: 1101-8, Rallidis LS, et al: J Am Soc Echocardiogr 2014; xx: xxx- xx

Χρήση 2D- STE στην Καθηµερινή Κλινική Πρακτική Ο όρος παραµόρφωση του µυοκαρδίου είναι µεν επιστηµονικά ακριβής αλλά κλινικά δηµιουργεί σύγχυση: - Υπάρχει ποικιλία παραµέτρων παραµόρφωσης του µυοκαρδίου (longitudinal, radial, circumferential strain, shear strains, rotation, twist, untwisting), που κάνουν περίπλοκη την ανάλυση (off-line) και εποµένως και την κλινική χρήση της µεθόδου - Επηρεασµός παραµέτρων (strain, torsion κλπ.) από φόρτιση, ηλικία, φύλο, FR κλπ. Το γεγονός ότι το συστολικό strain (σύσπαση µυοκαρδίου) είναι αρνητικός αριθµός δηµιουργεί σύγχυση: - Π.χ. τιµή strain 10% είναι µεγαλύτερη ή µικρότερη από την τιµή 20%; Η µέθοδος δεν είναι αξιόπιστη σε ταχυκαρδία ή αρρυθµίες, ενώ η απεικόνιση SR είναι επιρρεπής σε θόρυβο υποστρώµατος Δεν υπάρχει ακόµη οµοιοµορφία στα πακέτα ανάλυσης των δεδοµένων παραµόρφωσης µεταξύ των διαφόρων κατασκευαστών Μη καθορισµός cut- off τιµών για θεραπευτικές αποφάσεις και συσχέτισης αυτών µε hard end points, όπως π.χ. το ΚΕ Δεν υπάρχει εµπειρία!

Το Μέλλον: 3D- STE Μέτρηση όλων των strains από µια λήψη, ανεξάρτητα από γωνία πρόσπτωσης Ταχεία και δυνητικά πιο πλήρης και ακριβής ανάλυση παραµόρφωσης µυοκαρδίου (strains, twist, shear strains;) Σχετικά χαµηλή ακόµη χρονική και χωρική διακριτική ικανότητα Stress cardiomyopathy Jasaityte R, et al: J Am Soc Echocardiogr 2013; 26: 15-28

Συµπεράσµατα Η 2D- STE αποτελεί ένα νέο και ελκυστικό πεδίο στη σύγχρονη ηχωκαρδιογραφία χωρίς τους περιορισµούς της ιστικής Doppler ηχωκαρδιογραφίας Η ανάλυση των διαφόρων παραµέτρων παραµόρφωσης του µυοκαρδίου µε βάση την τεχνική αυτή άνοιξε ένα νέο παράθυρο για την αντικειµενική και ποσοτική εκτίµηση της λειτουργικότητας του µυοκαρδίου Η τεχνική αυτή επιτρέπει την ανίχνευση της υποκλινικής δυσλειτουργίας των καρδιακών κοιλοτήτων και µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την πρώιµη ανίχνευση καρδιακής νόσου Ωστόσο απαιτούνται περισσότερες µεγάλες κλινικές µελέτες προκειµένου να εκτιµηθεί η επιπρόσθετη διαγνωστική και προγνωστική αξία των διαφόρων παραµέτρων της 2D- STE προτού τεθεί σε ευρεία κλινική εφαρµογή, ενώ είναι επιτακτική η ανάγκη τυποποίησης.