کمیت ترابکولای بطن چپ با استفاده از تجزیه و تحلیل فراکتال

عدم محرک بطن چپ (LVNC) یک اختلال میوکارد است که با ترابکولای بطن چپ بیش از حد (LV) مشخص می شود. روشهای فعلی برای تعیین مقدار LV Trabeculae محدودیت هایی دارند. هدف از این مطالعه توصیف یک روش جدید برای تعیین کمیت ترابکلاسیون LV با استفاده از رزونانس مغناطیسی قلبی عروقی (CMR) و هندسه فراکتال است. با توجه به اینکه ترابکولا پیچیده و نامنظم به نظر می رسد ، ما فرض می کنیم که اندازه گیری ابعاد فراکتال (FD) از مرز اندوکارد ، یک پارامتر کمی را فراهم می کند که می تواند برای تمایز طبیعی از الگوهای ترابکولار غیر طبیعی استفاده شود.

مواد و روش ها

تجزیه و تحلیل فراکتال روشی برای تعیین کمیت الگوهای هندسی پیچیده در ساختارهای بیولوژیکی است. FD حاصل یک شاخص اندازه گیری بدون واحد است که چگونه جسم فضای را به طور کامل پر می کند. FD با افزایش پیچیدگی ساختاری افزایش می یابد. LV FD با استفاده از یک روش شمارش جعبه در پشته های سین محور CMR اندازه گیری شد. سه گروه مورد مطالعه قرار گرفت: LVNC (تعریف شده توسط معیارهای جنی) ، N = 30 (13 41 سن ؛ مردان ، 16). سفیده های سالم ، n = 75 (سن ، 16 46 46 ؛ مردان ، 36) ؛سیاهپوستان سالم ، 30 نفر (سن ، 11 40 40 ؛ مردان ، 15).

نتایج

در داوطلبان سالم FD در یک الگوی مشخصه از پایه تا اوج در امتداد LV متفاوت بود. این الگوی در LVNC تغییر یافته است که در آن آپیکال FD به طور غیر طبیعی بالا رفته است. در داوطلبان سالم ، سیاه پوستان در سوم آپیکال LV از FD بالاتری برخوردار بودند (حداکثر FD آپیکال: 0. 005 ± 1. 253 در مقابل 0. 004 ± 1. 235 ، P<0.01) (mean±s.e.m.).comparing LVNC with healthy volunteers, maximal apical FD was higher in LVNC (1.392±0.010, p<0.00001). The fractal method was more accurate and reproducible (ICC, 0.97 and 0.96 for intra and inter-observer readings) than two other CMR criteria for LVNC (Petersen and Jacquier).

نتیجه گیری

FD در بیماران LVNC در مقایسه با داوطلبان سالم بالاتر است و در سیاه پوستان سالم نسبت به سفیدپوستان بالاتر است. تجزیه و تحلیل فراکتال اندازه گیری کمی از ترابکلاسیون را ارائه می دهد و از تکرارپذیری و دقت بالایی برای تشخیص LVNC در مقایسه با معیارهای CMR فعلی برخوردار است.

زمینه

عدم جابجایی بطن چپ از میوکارد (LVNC) یک اختلال از مورفوژنز آندومیوکارد است که با ترابکلاسیون بیش از حد بطن چپ (LV) و شکاف های عمیق بین المللی مشخص می شود.

LVNC در ارتباط با بسیاری از اختلالات قلبی مادرزادی رخ می دهد ، اما هنوز مشخص نیست که آیا LVNC جدا شده یک بیماری جداگانه است یا یک ویژگی مورفولوژیکی که توسط قلبی متمایز از نظر فنوتیپی به اشتراک گذاشته شده است. تخمین زده می شود که بیماری خانوادگی در 18 ٪ تا 64 ٪ از بزرگسالان [1 ، 2] با LVNC جدا شده رخ دهد ، بیشتر به عنوان یک صفت غالب اتوزومال ناشی از جهش در بسیاری از ژن ها از جمله کدگذاری برای سارکومر [3] و پروتئین های اسکلتی اسکلتی. بسیاری از بیماران مبتلا به LVNC کاملاً بدون علامت هستند ، اما برخی از آنها با نارسایی احتقانی قلب ، ترومبوآمبولی و آریتمی از جمله مرگ ناگهانی قلبی وجود دارند [4 ، 5].

چندین تلاش برای تعیین کمیت میزان ترابکلاسیون بطنی به عنوان ابزاری برای تشخیص LVNC با استفاده از اکوکاردیوگرافی انجام شده است اما این معیارها [1 ، 6 ، 7] با یکدیگر ارتباط ندارند [8] و از تکرارپذیری ضعیفی برخوردار هستند [9]. حتی با استفاده از روشهای تصویربرداری با کنتراست بالا مانند رزونانس مغناطیسی قلبی عروقی (CMR) [10-12] و اخیراً توموگرافی کامپیوتری [13] ، هنوز نگرانی هایی در مورد دقت تشخیصی وجود دارد [14 ، 15].

Trabeculae ریز یکی از ویژگی های LV معمولی است و میزان آنها ممکن است در بین موضوعات سالم با زمینه های نژادی مختلف متفاوت باشد [8 ، 14]. معیارهای موجود تا حدی مشکل ساز هستند زیرا این طیف طبیعی ترابکلاسیون را به خود اختصاص نمی دهند. علاوه بر این ، برخی از تکنیک ها نیمه کمی هستند [7] ، برخی دیگر به ترسیم ذهنی مرزهای اندوکارد [11] متکی هستند یا نمی توانند معماری پیچیده سه بعدی میوکارد را در نظر بگیرند [10]. نتیجه این است که هیچ استاندارد تشخیصی روشنی وجود ندارد.

A better approach may be to measure the complexity of the endocardial border, producing a continuous variable that can be used to both diagnose LVNC and assess its severity. One method to achieve this is to perform a fractal analysis of the endocardial border. Fractal analysis is a method of quantifying the complex geometric pattes which are encountered in biological, natural or mathematical structures [16, 17]. The resulting unitless measure index is the fractal dimension (FD). It measures how completely the complex structure fills space. The range of possible FD for a fractal set is dictated by its topological dimension. For example, the endocardial borders visualized in two-dimensions, are more complicated than simple straight lines, so their FD must be>1 ، اما به دلیل اینکه آنها فضای دو بعدی را به طور کامل پر نمی کنند ، باید FD آنها باشد<2. Therefore the range of possible FD for an endocardial border is consistently a non-integer value, anywhere between 1 and 2.

در LVNC ، trabeculae بیش از حد یک مرز اندوکارد بسیار نامنظم ایجاد می کند. تجزیه و تحلیل فراکتال این مرزها در LVNC باید در مقایسه با قلب های طبیعی ، FD بالاتری ایجاد کند.

در این اثبات مطالعه اصلی ، ما ابزار اندازه گیری FD را به عنوان روشی برای تبعیض بیماران مبتلا به LVNC از افراد سالم قومی متنوع ارزیابی کرده ایم. اهداف خاص ارزیابی: i) FD در بیماران LVNC و داوطلبان سالم و سیاه و سفید و ب) دقت تشخیصی و تکرارپذیری FD برای شناسایی LVNC در مقایسه با معیارهای تصویربرداری استاندارد فعلی.

مواد و روش ها

جمعیت مورد مطالعه

Three adult populations (aged 18 85 years) were studied between January 2010 and February 2012: LVNC cases ( n = 30); healthy white ( n = 75) and healthy black ( n = 30) volunteers. Ethnicity was self-defined. Healthy normal volunteers had a body-mass index>18. 5 کیلوگرم در متر 2 و<30.0 kg/m 2 and were not involved in high-level competitive sports.

موارد LVNC (87 ٪ سفید ؛ 13 ٪ سیاه) از یک کلینیک اختصاصی کاردیومیوپاتی در بیمارستان قلب ، UCLH استخدام شدند. معیارهای ورود به پرونده برای موارد LVNC عبارتند از: من) تحقق جنی و همکاران. معیارهای اکوکاردیوگرافی برای LVNC [6 ، 18] و II) حضور اضافی حداقل یکی از موارد زیر: تاریخچه مثبت خانواده ، اختلال عصبی عضلانی مرتبط ، ناهنجاری حرکات دیواره منطقه ای ، عوارض مربوط به LVNC (آریتمی ، نارسایی قلبی یا ترومبوآمبولی) [10]. برای اطمینان از تقسیم کارآمد سین های محور LV ، ما در صورتی که این دروازه ECG گذشته نگر برای مدت زمان اسکن ها ممنوع باشد ، افراد با بار آریتمیوژنیک بالا را حذف کردیم. کمیته اخلاق خدمات اخلاق تحقیقات ملی انگلستان ، تجزیه و تحلیل عمومی اسکن های بالینی ناشناس را تصویب کرد. در زمان ثبت نام ، همه شرکت کنندگان رضایت آگاهانه کتبی مطابق با اعلامیه هلسینکی دادند (V. Revision ، 2000).

رزونانس مغناطیسی قلبی عروقی

اسکن های بالینی (محلی ها ، سه نمای محور بلند ، تصاویر خون سیاه و سفید ، پشته کامل محور LV) در کلیه افراد با استفاده از آهنربای 1. 5-T (Avanto ، Siemens Medical Solutions ، Erlangen ، آلمان) انجام شد. مطالعات حجمی کوتاه محور CMR [19] از سین های با رعایت روانی به صورت گذشته نگر ، تنفس ، متعادل ، پایدار (ضخامت برش ، 7. 0 میلی متر ؛ شکاف بین برش ، 3. 0 میلی متر ؛ زاویه تلنگر ، 70-80 به دست آمد.° ؛ TR ، 3. 0 ms ؛ TE ، 1. 33 ms ؛ FoV خوانده شده ، 380 میلی متر ؛ فاز FOV ، 75 ٪ ؛ وضوح نمونه برداری ، 154 × 320 ؛ خطوط در هر بخش ، 12).

تجزیه و تحلیل تصویر غیر fractal

حجم LV ، کسر بیرون زدگی و جرم LV در کلیه شرکت کنندگان در مطالعه با استفاده از CMRTOOLS (CVIS ، لندن ، انگلیس) تعیین شد. دو روش CMR برای شناسایی LVNC در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت.

For the identification of LVNC using the Petersen method [10], all segments (excluding segment 17) were qualitatively assessed on each of the three long-axis cines for the presence of a distinct two-layered appearance. The noncompacted to compacted (NC/C) wall thickness ratio was calculated on the most trabeculated segment in each long-axis view and the maximal value was used for analysis. A ratio>2. 3 در دیاستول برای LVNC تشخیصی در نظر گرفته شد.

برای روش ژاکیر [11] ، کانتور اپیکارد در هر قاب محور کوتاه دیاستولیک مشخص شد. برای اندازه گیری جرم LV فشرده شده ، مرز اندوکاردی شامل عضله پاپیلری و حذف ترابکلاسیون LV بود. هنگامی که ماهیچه های پاپیلری نمی توانند به وضوح از ترابکولا متمایز شوند ، آنها به عنوان ترابکولا رفتار می شدند [20]. برای جرم LV کل (فشرده + غیر فشرده) ، مرز اندوکارد شامل هر دو عضله پاپیلری و ترابکلاسیون LV بود. جرم LV ترابکلاسیون به عنوان جرم LV فشرده شده از کل توده LV با مقدار جرم LV ترابکلاسیون بالاتر از 20 ٪ از کل جرم LV در نظر گرفته شده برای LVNC محاسبه شد.

تجزیه

تجزیه و تحلیل فراکتال در قاب های دیاستولیک نهایی هر قطعه محور کوتاه در پشته LV با استفاده از یک کلان داخلی که برای نرم افزار دامنه عمومی طراحی شده است ، ImageJ [21] (نسخه 1. 38 × ، موسسه ملی بهداشت ، Bethesda ، MD ، انجام شد. ایالات متحده آمریکا). تجزیه و تحلیل به دو بخش تقسیم شد: تقسیم تصویر برای استخراج مرز اندوکارد و سپس محاسبه FD از مرز اندوکارد با استفاده از روش شمارش جعبه. مرحله اول تقسیم بندی تصویر آستانه و باینریسیون استخر خون LV و میوکارد بود (شکل 1A). برای اطمینان از درمان استاندارد ، این کار با استفاده از یک تکنیک آستانه خودکار (تنوع الگوریتم Isodata Interative Interative) انجام شد [22]. مرز اندوکارد تصویر باینری شده سپس با محاسبه لبه های در مناطقی با بالاترین میزان شیب با استفاده از اپراتور Sobel [23] استخراج شد. ماهیچه های پاپیلری و قسمت هایی از دستگاه زیر مخروطی ، که در زمان تقسیم بندی استخراج شده اند ، همچنین لبه هایی را به تصویر نهایی ارائه شده به تجزیه و تحلیل فراکتال ارائه می دهند.

توالی پردازش تصویر و تجزیه و تحلیل فراکتال تصاویر سین بطن چپ. تجزیه و تحلیل مثال از یک قطعه منفرد ( A-2) از یک پشته بطن چپ حجمی سین ، متعلق به یک مورد LVNC. خط شکسته در نمای 4 محفظه ، مکان برش ( A-1) را نشان می دهد. آستانه اتوماتیک ، بانارییزاسیون ( A-3) و تشخیص لبه ( A-4) با تجزیه و تحلیل فراکتال (B) دنبال می شوند. در روش جعبه شمارش ، مجموعه ای از شبکه های جعبه هایی با اندازه به تدریج کوچکتر بر روی ROI گذاشته می شوند و جعبه های حاوی جزئیات شمارش می شوند ( B-5 تا 9). همان مجموعه کالیبرهای شبکه در چهار جهت مختلف برای ROI اعمال می شود. در این نمایش تصویری ، فقط 5 اندازه جعبه نشان داده شده است اما تجزیه و تحلیل کامل برای این برش در واقع شامل 55 اندازه جعبه است. هر جهت گیری یک نقشه لگاریتمی طبیعی جداگانه از جعبه (محور Y) در برابر مقیاس (محور x ، محاسبه شده از اندازه جعبه/تصویر) ایجاد می کند (C). شیب خط بهترین جایگاه در نقاط نشان دهنده یک FD است. میانگین مقدار از چهار قطعه ، برش FD است. در این حالت ، خط مستقیم از وجود یک الگوی فراکتال پشتیبانی می کند. FD برای این برش 1. 34 است. FD = بعد فراکتال ؛ln = لگاریتم طبیعی ؛LVNC = عدم جابجایی بطن چپ ؛ROI = منطقه مورد علاقه.

تجزیه و تحلیل فراکتال از مرز اندوکارد با استفاده از روش استاندارد شمارش موجود در افزونه Fraclac انجام شد (Karperien ، A. ، نسخه 2. 5 ، 1E). در این روش ، یک شبکه از فاصله شناخته شده (مقیاس) بر روی تصویر مرزی اندوکارد (پیکسل های مرزی = 1 ، پیکسل های پس زمینه = 0) قرار داده شد و تعداد جعبه هایی که حاوی پیکسل های غیر صفر بودند شمارش شد (شکل 1B). این روند سپس برای چندین شبکه با افزایش فاصله تکرار شد. با افزایش مقیاس ، تعداد جعبه های حاوی جسم به صورت نمایی کاهش می یابد و نماینده معادل FD است. برای تعیین کمیت نماینده ، توطئه های لگاریتمی طبیعی از تعداد جعبه ها در برابر مقیاس و شیب (−FD) با استفاده از رگرسیون خطی تخمین زده شد (شکل 1C). در روش ما ، حداکثر فاصله به 45 ٪ قطر مرز اندوکارد تنظیم شده و حداقل اندازه جعبه دو پیکسل بود.

برای ارزیابی جهانی LV FD ، FD از هر برش در LV به طور متوسط. برای ارزیابی خصوصیات فراکتال محلی ، حداکثر FD در سوم ، میانه و آپیکال LV ثبت شد.

مرزهای اندوکارد تولید شده در طول تجزیه و تحلیل فراکتال نیز برای ایجاد یک اندازه گیری نیمه اتوماتیک ساده تر از پیچیدگی اندوکارد ، که شامل محاسبه محیط هر تصویر مرزی اندوکارد بود ، استفاده شد. در جمع بندی محیط هر برش ، کل محیط اندوکارد قلب ، که به ناحیه سطح بدن نمایه می شد ، می داد.

تحلیل آماری

تکرارپذیری داخل و بین مشاهده ای از تجزیه و تحلیل فراکتال ، پیرامونی ، تکنیک های پیترسن و ژاکیر در 60 موضوع (20 نفر برای هر یک از موارد LVNC ، داوطلبان سیاه و سفید سالم) توسط دو خواننده با تجربه و کور ارزیابی شدند (خواننده G. C. Observer و خواننده A. B. برای رتبه بندی های بین مشاهده ای). خوانش داخل کاپتر با جدایی زمانی یک ماهه بین تجزیه و تحلیل های مکرر انجام شد. اندازه گیری های زوج از تجزیه و تحلیل فراکتال با استفاده از روش Blan d-Altman [25] و با محاسبه ضرایب ضرایب تغییر و تکرار (RC) ، که در آن RC = 1. 96 √ (σdi 2 / N-1) (DI تفاوت مطلق بین تکرار است ، مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری و n ، تعداد اندازه گیری ها). از ضریب همبستگی داخل سلولی (ICC) برای مقایسه تکرارپذیری بین روشهای مختلف استفاده شد. تنوع داده های نتیجه باینری برای هر روش با استفاده از مقادیر برش تعیین شده با استفاده از آزمون Kappa Fleiss برای تطابق ارزیابی شد. برای همه روش ها ، حساسیت ، ویژگی ، مقادیر پیش بینی مثبت و منفی با CI دقیق 95 ٪ گزارش شده است [26].

نتایج

نمایشنامه

هر سه گروه از نظر سن ، جنس و خصوصیات بدن به خوبی مطابقت داشتند (جدول 1). خصوصیات بالینی موارد LVNC در پرونده اضافی 1: جدول S1 خلاصه شده است. هیچ تفاوتی در حجم LV یا عملکرد بین جمعیت سالم سفید و سیاه وجود ندارد. بیماران LVNC حجم LV بزرگتر و کسری از تخلیه پایین تر از داوطلبان سالم داشتند.

بعد فراکتال

برش های بطن چپ مصور از هر یک از سه جمعیت مطالعه با FDS مربوطه. تجزیه و تحلیل فراکتال از هر برش مقداری برای FD ایجاد می کند. در این مطالعه نشان می دهیم که FD بین LVNC ، جمعیت سیاه و سفید سالم تفاوت معنی داری دارد. اختصارات مانند شکل 1.

FD در سراسر بطن چپ از پایه به اوج. این مجموعه داده درون یابی خلاصه تفاوت های منطقه ای در پیچیدگی ترابکولار بطن چپ است. میانگین جمعیت FD (خطوط جامد) و S. E. M.(مناطق سایه دار) نشان داده شده است. حداکثر تفاوت بین گروه ها در سوم آپیکال بطن (نوار خاکستری عمودی) مشاهده شد. برش های CMR دیاستولیک نهایی برای هر یک از سه جمعیت نشان داده شده است. CMR = رزونانس مغناطیسی قلبی عروقی ؛S. E. M.= خطای استاندارد میانگین ؛سایر اختصارات مانند شکل 1.

حداکثر Apical FD در کلیه موضوعات مورد مطالعه. توطئه های پراکندگی توزیع FD در سوم آپیکال بطن را برای همه افراد مورد مطالعه نشان می دهد. میله های خطا به نمایندگی از میانگین مقادیر (خطوط سیاه ضخیم) و CI 95 ٪ فوقانی و پایین (سوت ها) نیز نشان داده شده است. در حداکثر Apical FD هیچ همپوشانی وجود نداشت: هیچ بیمار LVNC حداکثر Apical FD نداشت<1.309 ( n = 30); all healthy whites had a maximal apical FD <1.295 ( n = 75) and all healthy blacks had a maximal apical FD <1.299 ( n = 30). CI = confidence interval; other abbreviations as in Figure 1.

دقت تشخیصی

در بیماران مبتلا به LVNC ، نسبت NC/C با استفاده از روش پیترسن و توده ترابکیزه شده (٪ LV) اندازه گیری شده با استفاده از تکنیک ژاکیر ، به طور قابل توجهی بالاتر از داوطلبان سالم بود (جدول 1).

در تجزیه و تحلیل ROC ، آستانه تشخیصی بهینه برای LV FD جهانی 1. 26 بود ، برای حداکثر Apical FD 1. 30 و برای کل محیط LV 3252 میلی متر در متر 2 بود (شکل 5). برای تجزیه و تحلیل فراکتال و پیرامونی ، حساسیت ، ویژگی ، مقادیر پیش بینی مثبت و منفی با استفاده از آستانه های مشتق از ROC محاسبه شد در حالی که برای روش های ژاکیر و پیترسن ، از برش های تشخیصی که قبلاً منتشر شده بود استفاده شد. حداکثر Apical FD LVNC را از داوطلبان سالم و بدون همپوشانی در FD تبعیض قائل شد. از 20 مورد LVNC ، 6 مورد به صورت عادی با روش پیترسن گمراه شدند. از 40 داوطلب سالم ، 19 مورد به دلیل داشتن ترابری در محدوده LVNC با رویکرد ژاکیر گمراه شدند. آمار دقت برای همه روشها در جدول 2 خلاصه شده است.

منحنی های ROC برای محیط و روش فراکتال. منحنی های ROC (به رنگ آبی) توصیف عملکرد پیرامونی شاخص BSA (A) ، LV FD جهانی (B) و حداکثر FD (C) آپیکال برای تشخیص LVNC با استفاده از به عنوان مرجع ، طبقه بندی بیمار با توجه به معیارهای مطالعه ما برای گنجاندن LVNCمواردخطوط مرجع مورب (به رنگ سیاه) نیز نشان داده شده است. در جمعیت سفید و سیاه: پیرامونی با شاخص BSA 3252 میلی متر در متر 2 LVNC را با ویژگی 91 ٪ و حساسیت 70 ٪ پیش بینی می کند (منحنی AUC ROC 0. 741 ، CI 0. 60-0. 89). Global LV FD ≥ 1. 26 LVNC را با ویژگی 86 ٪ و حساسیت 83 ٪ پیش بینی می کند (منحنی AUC ROC 0. 893 ، CI 0. 83 - 0. 96). حداکثر Apical FD 1. 30 LVNC را با ویژگی و حساسیت 100 ٪ پیش بینی می کند (منحنی AUC ROC 1. 0). ROC = ویژگی های عملیاتی گیرنده ؛AUC = منطقه زیر منحنی ؛BSA = ناحیه سطح بدن ؛حداکثر= حداکثر ؛سایر اختصارات مانند شکل 1 و 4.

قابلیت تولید مثل

روش فراکتال تکرارپذیری خوبی را بدون تعصب در توطئه های آلتمن نشان داد ، و RC کوچک (داخل اوبور ، 0. 059 ؛ بین اوبور ، 0. 067) و ضرایب مطلوب تنوع (5 ٪ برای هر دو در داخل و خوانش های بین اوبورر) تولید کرد. مقایسه بین روشها تکرارپذیری بهتری برای LV FD جهانی ، حداکثر FD آپیکال و محیط کل LV در مقایسه با روشهای پیترسن و ژاکیر نشان داد (جدول 3).

بحث

یافته های اصلی این مطالعه این بود که: i) FD در بیماران LVNC در مقایسه با داوطلبان سالم به طور قابل توجهی بالاتر بود ، II) FD در سیاهان سالم بالاتر از سفیدپوستان بود ، و III) تجزیه و تحلیل فراکتال در مقایسه با تکنیک های فعلی دقیق و قابل تکرار بود. روش فراکتال امکان شناسایی بهتر بیماران مبتلا به LVNC را فراهم می کند.

بعد فراکتال

اگرچه از نظر کلاسیک برای توصیف "فراکتال های خالص" (اشیاء که در مقیاس های نامتناهی هستند) استفاده می شود ، تجزیه و تحلیل فراکتال نیز می تواند در اشیاء دنیای واقعی انجام شود [27]. در طبیعت ، این شامل شبکه های رودخانه ای ، ساختار برگ و درختان عروقی با FD بالاتر است که پیچیدگی بیشتری را نشان می دهد (در مورد ما ، مرزهای اندوکارد در موارد LVNC نامنظم تر بود و به دلیل فشار خون بالا FD بالاتر تولید می کردند).

تجزیه و تحلیل فراکتال در حال حاضر کاربرد گسترده ای در زمینه تصویربرداری پزشکی برای تجزیه و تحلیل ریه ها [28] ، عروق [29 ، 30] ، استخوان [31] و مغز [27] و در بین چندین روش تصویربرداری (رادیوگرافی ساده ، عکاسی شبکیه ، محاسبه شدهتوموگرافی ، تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی).

توزیع ترابکلاسیون

FD بالا که در سطح میانی تهویه در هر دو LVNC و داوطلبان سالم ذکر شده است (شکل 3) با حضور در اینجا از عضلات پاپیلری و دستگاه های فرعی - ویژگی ثابت هر دو قلب سالم و غیر فشرده توضیح داده شده است. این مطابق با داده های قبلاً گزارش شده است [32-34].

در حالی که شناخته شده است که اوج قلب های سالم توسط بسیاری از trabeculae [35 ، 36] روکش شده است ، این ساختارهای پاریتال خوب هستند [37] و با وضوح ما تقسیم بندی آنها پیچیدگی واقعی را تقریباً به همان روشی که ارتفاع اندازه گیری شده آنها برای NC تقریبی است/C محاسبات یا کانتورهای ردیابی شده آنها برای توده تراشیده شده ٪ ، حقیقت زمین را به سمت اوج تقریب می دهد. این در LVNC چندان نیست که Trabeculae بزرگتر و برای تولید بالاترین FD آپیکال تر است.

تأثیر قومیت بر ترابکلاسیون

LV سالم در سیاه پوستان نسبت به سفیدپوستان تركیب تر شده است ، همانطور كه در این مطالعه توسط LV FD جهانی بالاتر و حداکثر Apical FD مشهود است. این تفاوت قومی ، که قبل از [8 ، 14 ، 38] پیشنهاد شده است ، اما هرگز کم نمی شود ، با معیارهای تصویربرداری فعلی بی حساب می شود.

In a large multi-ethnic cohort free from hypertension and cardiac disease at baseline ( n = 367) Kawel [14] reported that 43% had a noncompacted to compacted wall thickness ratio of>2. 3 با اشاره به حساسیت بیش از حد روش پیترسن. این یافته در مطالعه ما به وجود نیامده است. دلایل این امر می تواند چندین مورد باشد: اولا کاول جمعیت قابل ملاحظه ای بزرگتر و از نظر قومی متنوع تر (که شامل افراد چینی نیز می شد) مطالعه کرد. ثانیاً ما ، مانند پیترسن ، برای همه تجزیه و تحلیل خود یک اسکنر زیمنس به همراه نرم افزار CMRTOOLS به کار بردیم. ثالثاً ، گروه بتسدا در تجزیه و تحلیل خود دو مرحله روش شناختی اضافی (مرجع متقاطع محورهای طولانی به سین های محور کوتاه قبل از ضبط و تصحیح برای آثار باستانی تغییر شیمیایی در مرز اپیکارد) که بخشی از توصیف اصلی پیترسن نبودند ، گنجانیده شده است. بشرتأثیر تجمعی این عوامل بر حساسیت روش مشخص نیست.

قدرت تشخیصی

تشخیص دقیق LVNC برای مدیریت مناسب موارد تأیید شده مورد نیاز است و از تشخیص غیرقابل توجیه کاردیومیوپاتی در افراد سالم جلوگیری می کند [39 ، 40]. به طور جداگانه ، معیارهای فعلی نشان داده شده است که نسبتاً دقیق هستند [14]. عملکرد تشخیصی آنها ممکن است با استفاده از رویکرد معیارهای پیچیده تر و ترکیبی که شامل چندین پارامتر CMR است ، بهبود یابد [12]. در این مطالعه امکان سنجی ، ما قلب سالم را با گروهی از LVNC های بالینی و مورفولوژیکی شدید مقایسه کردیم و نشان می دهیم که چگونه FD آپیکال حداکثر ممکن است به عنوان یک نشانگر تشخیصی مفید برای LVNC باشد. Global LV FD همچنین از دقت تشخیصی معقول برخوردار است ، اگرچه به طور قابل توجهی از پیرامونی LV یا روشهای پیترسن بهتر عمل نمی کند. این امر به این دلیل است که LV FD جهانی یک اندازه گیری متوسط است و مقادیر فراکتالی را از سطح پایه و میانی و تهویه در جایی که موارد LVNC از داوطلبان سالم تفاوت چندانی ندارد ، شامل می شود. این تمایل به کاهش اختلافات آپیکال بزرگتر در FD دارد. با این وجود ، LV FD جهانی از AUC بیشتری نسبت به محیط LV دارد ، و این نشان می دهد که اطلاعات هندسی اضافی رمزگذاری شده در FD از مزایای تشخیصی برخوردار است. هر دو روش فراکتال و پیرامونی سطح بسیار بالایی از تکرارپذیری را در مقایسه با سایر روشها نشان دادند که عمدتاً به دلیل تکنیک های وابسته به محقق ، نیمه اتوماتیک بودند. تجزیه و تحلیل فراکتال CMR ممکن است یک تکنیک نیمه اتوماتیک در نظر گرفته شود زیرا مداخله کاربر محدود به تعیین ROI است.

تأثیر اندازه بطن چپ در بعد فراکتال

ما یک ارتباط مثبت بین اندازه FD و LV در جمعیت LVNC پیدا کردیم. این سؤال در مورد اینکه آیا FD بالاتر ثبت شده در موارد LVNC به سادگی می تواند نتیجه اندازه قلبی بزرگتر باشد ، ایجاد می کند. برای پرداختن به این موضوع ، ما نشان دادیم که چگونه FD حتی در بین موارد LVNC با بطن های غیرقانونی بالا می رود. علاوه بر این ، رویکرد شمارش جعبه اندازه گیری می شود بنابراین هر FD نسبت به اندازه ROI (اندازه LV) محاسبه می شود. این همبستگی بین اندازه FD و LV جالب است ، و شایستگی مطالعه بیشتر شامل یک جمعیت گسترده تر و گسترده تر است.

محدودیت ها

محدودیت اصلی این مطالعه عدم وجود استاندارد مرجع LVNC است ، بنابراین از یک معیار تشخیصی کامپوزیت برای تعریف موارد LVNC ما استفاده شده است. این یک مطالعه تک مرکز بود و بنابراین حساسیت روش توسعه یافته به استفاده از اسکنرهای مختلف ، تولید کنندگان مختلف و پارامترهای مختلف اسکن آزمایش نشده است. آخرین قطعه آپیکال پشته محور کوتاه ، حاوی چند میلی لیتر خون و بسیار مستعد حجم جزئی ، از تجزیه و تحلیل حذف شد (مطابق با رویکردهای پیترسن و همکاران [10] و کاول و همکاران [14])بشربرای تعیین اثرات تعیین تصویر بر اندازه گیری ، کار بیشتر با این (و سایر روشها) مورد نیاز است. تأثیر سر و صدا ، بار آریتمیوژنیک بالا و وجود کنتراست بر تجزیه و تحلیل فراکتال باید مورد بررسی قرار گیرد. تحقیقات آینده باید روشن کند که FD جهانی یا منطقه خاص بهتر است و تحت چه شرایطی. خواص فراکتال سایر فنوتیپ های قلبی که در آن ترابکولا نیز غیر طبیعی است مانند کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک ، کاردیومیوپاتی گشاد شده یا بیماری مادرزادی قلبی باید مورد بررسی قرار گیرد. تعریف مبتنی بر فراکتال از ترابکلاسیون بطنی می تواند به عنوان یک ماده کمکی مفید برای تشخیص بهبود یافته LVNC باشد اما تنها بخشی از فنوتیپ را توصیف می کند-سایر ویژگی ها مهم هستند: نازک شدن دیواره فشرده [41] (که تجزیه و تحلیل فراکتال در نظر نمی گیرد)، زخم ، اتساع ، عملکرد LV ، ترومبیا ، سابقه خانوادگی ، ژنتیک ، آریتمی و بیماری عصبی عضلانی همراه.

LV FD می تواند طبقه بندی قلبهای تصویر شده توسط CMR را در طیف الگوی ترابکولار غیر طبیعی و غیرطبیعی فراهم کند اما محدوده مرجع هنجاری مبتنی بر جمعیت ، مبتنی بر جمعیت ، برای ترابکلاسیون در سلامت برای این کار لازم خواهد بود.

نتیجه گیری

در این مطالعه ، ما یک روش قابل تکرار جدید برای اندازه گیری پیچیدگی ترابکولار LV با استفاده از تجزیه و تحلیل فراکتال اعمال شده برای CMR را شرح می دهیم. FD در بیماران LVNC در مقایسه با داوطلبان سالم بالاتر است و در سیاه پوستان سالم نسبت به سفیدپوستان بالاتر است. در افراد با احتمال پیش آزمون بالا برای بیماری ، سیگنال بیولوژیکی اندازه گیری شده با تجزیه و تحلیل فراکتال LVNC را از سلامت با دقت تشخیصی بالا متمایز می کند.