En los campos de la cardiología y la imagen médica , la ecocardiografía de seguimiento de moteado ( STE ) es una técnica de imagen ecocardiográfica . Analiza el movimiento de los tejidos del corazón utilizando el patrón de manchas que se produce naturalmente en el miocardio (o el movimiento de la sangre cuando se obtienen imágenes mediante ultrasonido ).
Este método de documentación del movimiento miocárdico es un método no invasivo de definición tanto para los vectores como para la velocidad. En comparación con otras tecnologías que buscan una definición no invasiva de isquemia , el seguimiento de moteado parece un esfuerzo valioso. El patrón moteado es una mezcla de patrones de interferencia y reflejos acústicos naturales. [1] Estos reflejos también se describen como motas o marcadores .
Al ser el patrón aleatorio, cada región del miocardio tiene un patrón moteado único (también llamado patrones , características o huellas dactilares ) que permite rastrear la región. El patrón de moteado es relativamente estable, al menos de un fotograma al siguiente. [2] [3] En el posprocesamiento, esto se puede rastrear consecutivamente fotograma a fotograma y, en última instancia, resolverse en secuencias bidimensionales ( 2D ) y tridimensionales independientes del ángulo basadas en tensiones ( 3D ). [3] [4] [5] Estas secuencias proporcionan información tanto cuantitativa como cualitativa sobre la deformación y el movimiento del tejido.
Como el patrón de moteado es aleatorio, cualquier región del miocardio tiene un patrón de moteado único: dentro de la imagen, se puede definir un área definida "núcleo" y, como este patrón de moteado es relativamente estable, el núcleo se puede reconocer en el siguiente fotograma. , dentro de un área de búsqueda más grande, mediante un algoritmo de búsqueda de "mejor coincidencia". Existen diferentes algoritmos de búsqueda, el más utilizado es la " suma de diferencias absolutas ", [3] que ha demostrado ser igualmente preciso que la correlación cruzada , que es una alternativa. [6] [7] De este modo se puede seguir el movimiento del núcleo a través de la imagen, en principio independientemente del ángulo del haz, a diferencia del Doppler tisular . Por lo tanto, el seguimiento de moteado puede realizar un seguimiento en dos dimensiones. Sin embargo, como la resolución axial (en la dirección del haz) del ultrasonido es mucho mejor que la transversal, la capacidad de seguimiento es menor en la dirección transversal. Además, la resolución transversal (y, por tanto, la capacidad de seguimiento) disminuye con la profundidad, en una exploración sectorial donde los haces de ultrasonido divergen.
Diferentes operadores comerciales y no comerciales utilizan diferentes enfoques para derivar parámetros de movimiento y deformación. El movimiento de un solo núcleo se puede resolver en curvas de desplazamiento y la distancia entre dos núcleos en deformación (deformación). [8] [9] La tasa de deformación será entonces la derivada del tiempo de la deformación. En algunas aplicaciones comerciales, los marcadores acústicos se rastrean de forma más individual, calculando la velocidad a partir del movimiento y el intervalo de muestreo (inverso a la velocidad de fotogramas) generando un campo de velocidad. [4] A diferencia del Doppler tisular, este campo de velocidad no se limita a la dirección del haz. Luego se calculan la tasa de deformación y la deformación a partir de las velocidades. Se ha demostrado que el seguimiento de moteado es comparable a la cepa derivada del Doppler tisular [10] y se ha validado frente a la RM. [9] [11] [12]
La tensión se define como el cambio fraccionario o porcentual en la dimensión de un objeto en comparación con la dimensión original del objeto. [13] De manera similar, la tasa de deformación se puede definir como la velocidad a la que se produce la deformación . Matemáticamente, se reconocen tres componentes de la deformación normal (εx, εy y εz) y tres componentes de la deformación cortante (εxy, εxz y εyz). De manera congruente, cuando se aplica al ventrículo izquierdo , la deformación del ventrículo izquierdo se define por las tres deformaciones normales (longitudinal, circunferencial y radial) y tres deformaciones de corte (circunferencial-longitudinal, circunferencial-radial y longitudinal-radial). El principal beneficio de las cepas de cizallamiento del VI es la amplificación del 15% de acortamiento de los miocitos hasta un 40% de engrosamiento radial de la pared del VI, lo que finalmente se traduce en un cambio >60% en la fracción de eyección del VI . El cizallamiento del ventrículo izquierdo aumenta hacia el subendocardio, lo que produce un gradiente de deformación de engrosamiento subepicárdico a subendocárdico. Al igual que la resonancia magnética, la STE utiliza una "tensión lagrangiana" que define el movimiento alrededor de un punto particular del tejido a medida que gira en el tiempo y el espacio. [14] A lo largo del ciclo cardíaco , la dimensión del tejido telediastólico representa la longitud del material inicial sin estrés. El seguimiento de moteado es uno de los dos métodos para obtener imágenes de velocidad de deformación ; el otro es el Doppler tisular .
La torsión o la deformación torsional definen el gradiente de la base al ápice y es el resultado del corte del miocardio en los planos circunferencial-longitudinal de manera que, vista desde el ápice, la base gira en sentido contrario a las agujas del reloj. Asimismo, el vértice del VI gira concomitantemente en el sentido de las agujas del reloj. Durante la eyección, la torsión del VI da como resultado el almacenamiento de energía potencial en las miofibras deformadas . Esta energía almacenada se libera con el inicio de la relajación, similar a un resorte que se desenrosca y da como resultado fuerzas de succión. Estas fuerzas luego se utilizan para una rápida restauración diastólica temprana.
Las utilidades de STE son cada vez más reconocidas. Los resultados de la deformación derivados de STE se han validado mediante sonomicrometría y resonancia magnética marcada y los resultados se correlacionan significativamente con las mediciones derivadas del Doppler tisular . [15] [16] [17] La tecnología Doppler tisular , el método alternativo para obtener imágenes de velocidad de deformación a la tecnología de seguimiento de moteado, requiere lograr una orientación paralela suficiente entre la dirección del movimiento y el haz de ultrasonido . Su uso sigue siendo limitado debido a la dependencia del ángulo, la sustancial variabilidad intra e interobservador y la interferencia del ruido. La tecnología de seguimiento de manchas ha superado hasta cierto punto estas limitaciones.
Sin embargo, para lograr una calidad de seguimiento suficiente cuando se utilizan marcadores únicos, los algoritmos comerciales suelen recurrir a variedades de suavizado spline utilizando información disponible de los ecos más fuertes, muy a menudo el anillo mitral, por lo que las mediciones regionales no son puramente regionales, sino más bien un grado, funciones spline del promedio global. Como el método utiliza el modo B, la velocidad de fotogramas del seguimiento de moteado se limita a la velocidad de fotogramas relativamente baja del modo B. Si la velocidad de fotogramas es demasiado baja, la calidad del seguimiento se reduce debido a la descorrelación entre fotogramas. Esto también puede ser un problema si la frecuencia cardíaca es alta (lo que de hecho es una disminución relativa en la velocidad de fotogramas: menos fotogramas por ciclo cardíaco).
El aumento de la velocidad de cuadros en el modo B se logra reduciendo la densidad de línea, es decir, la resolución lateral, y haciendo así que el método dependa más del ángulo. Finalmente, el método en algunas aplicaciones depende del tamaño y la forma de la ROI (Región de interés). En principio, el seguimiento de moteado está disponible para medir la deformación en todas las direcciones; sin embargo, debido a la limitación de la resolución lateral en imágenes apicales, la medición de la deformación circunferencial y transmural necesita vistas en sección transversal paraesternal. [11] Por otro lado, en comparación con el Doppler tisular , ese método sólo está disponible principalmente para mediciones longitudinales desde la posición apical. [11]
En el estudio de Cho et al, [11] tanto la tensión longitudinal derivada de TVI como la derivada del seguimiento de moteado mostraron una correlación modesta con la tensión derivada de MRI. El análisis ROC mostró un AUC significativamente mayor para el seguimiento de moteado para detectar segmentos disfuncionales. Sin embargo, este estudio sólo incluyó a pacientes con enfermedad coronaria. Se ha visto que la velocidad de fotogramas más baja es un problema en el eco de estrés , ya que el estrés máximo muestra una velocidad de fotogramas bastante alta. [18]
Sin embargo, el principal problema del speckle tracking es cada vez más reconocido: la falta de estandarización. Cada proveedor de equipos de ultrasonido o software de análisis tiene diferentes algoritmos que funcionarán de manera diferente durante el análisis. En las comparaciones directas, los sesgos entre los análisis pueden ser sustanciales, especialmente cuando se comparan con una referencia externa. [19] Por lo tanto, las mediciones, los límites normales y los valores de corte son únicamente específicos del proveedor. Debido al secreto industrial, es posible que los detalles de los diferentes algoritmos tampoco estén disponibles en gran medida, por lo que una investigación detallada en el modelado resulta difícil.
Aplicaciones clínicas de la tecnología de seguimiento de moteado: