Two-dimensional speckle tracking echocardiography in dogs: a focus on unexplored aspects of the technique
- Autores: Giorgia Santarelli
- Directores de la Tesis: María Josefa Fernández del Palacio (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2019
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Ecocardiografía bidimensional con rastreo de marcas (speckle tracking) en perros: un enfoque sobre aspectos inexplorados de la técnica
- Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Ramón Gimeno Blanes (presid.), Luis Caballero Jimenez (secret.), Marco Baron Toaldo (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias Veterinarias por la Universidad de Murcia
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
- Resumen
- español
La ecocardiografía bidimensional (2-D) con rastreo de marcas o speckle tracking (ST) es una técnica de reciente desarrollo, introducida en medicina veterinaria como prueba adicional para la evaluación de la función cardíaca. Los experimentos llevados a cabo durante el doctorado se enfocaron en el uso de la ecocardiografía 2-D ST en perros, con el objetivo de mejorar su aplicabilidad y correcta interpretación. En primer lugar, se evaluaron los efectos de la sedación con una combinación de acepromacina (ACP; 0.02 mg/Kg) y butorfanol (BUT; 0.2 mg/Kg) sobre medidas derivadas de la ecocardiografía 2-D ST, para establecer si esta combinación puede o no considerarse adecuada para facilitar la realización de la prueba. En segundo lugar, se investigó el uso novedoso de la vista paraesternal derecha de cuatro cámaras (RP4Ch) para el análisis de deformación longitudinal del ventrículo izquierdo (VI) mediante ecocardiografía 2-D ST, para determinar si los resultados obtenidos de la proyección no habitual son fiables, y si las diferencias con la proyección estándar (vista apical izquierda de cuatro cámaras) dan la posibilidad o no de utilizar sus valores de forma intercambiable. En tercer lugar, se evaluó el efecto del software sobre strain y strain rate (SR) derivados de la ecocardiografía 2-D ST, ya que en medicina humana ha sido demostrado que estos pueden variar dependiendo del algoritmo utilizado por cada distinto software. En el primer estudio se incluyeron 18 perros adultos sanos de tamaño medio-grande. Se compararon los valores de strain longitudinal y circunferencial del VI, tanto globales como segmentarios, obtenidos antes y después de la sedación intramuscular, y la variabilidad inter-días. En el segundo estudio se incluyeron 26 perros sanos y 25 con enfermedad cardíaca. Se determinaron la fiabilidad y reproducibilidad de la RP4Ch, y se compararon los valores de strain, globales y segmentarios, y de SR global obtenidos desde la RP4Ch y desde la proyección estándar. En el tercer estudio, dos cohortes fueron examinados: 44 perros (23 sanos, 21 con enfermedad cardíaca) cuyas imágenes ecocardiográficas se obtuvieron con un ecógrafo Philips, y 40 perros (18 sanos, 22 con enfermedad cardíaca), cuyas imágenes se obtuvieron con un ecógrafo General Electric. El análisis de deformación se realizó en cada cohorte con el software específico del vendedor y con el software independiente TomTec. Se compararon los valores de strain y SR longitudinal global obtenidos con los diferentes software, y se determinó la variabilidad en las medidas. Los resultados del primer estudio indicaron que la combinación de ACP/BUT empleada es adecuada para facilitar la ecocardiografía en perros sanos, y no altera la mayoría de variables ecocardiográficas medidas. De hecho, los valores de strain global no se vieron afectados por la sedación, y solo un valor segmentario (apical lateral) disminuyó significativamente. Sin embargo, hubo reducción de presión arterial sistémica y frecuencia cardíaca, por lo que el uso de esta sedación en perros con enfermedades cardiovasculares debe ser considerado. Los resultados del segundo estudio indicaron que el análisis desde la RP4Ch es fiable, aunque puede ser invalidado en algunos perros por el movimiento fuera del sector de los segmentos apicales. Adicionalmente, los valores obtenidos desde la RP4Ch no son intercambiables con los medidos usando la proyección estándar. Los resultados del tercer estudio indicaron que la fiabilidad del análisis varía según el software empleado, a pesar del uso de imágenes de buena calidad obtenidas con velocidad de cuadro adecuada. Adicionalmente, se observaron diferencias significativas entre software, lo que sugeriría el uso cuidadoso de valores de referencia, y la comparación concienzuda de mediciones seriadas en un mismo paciente. En general, las medidas de strain longitudinal global demostraron mejor reproducibilidad que las segmentarias, o de SR.
- English
Two-dimensional (2-D) speckle tracking echocardiography (STE) is a relatively new imaging technique, introduced in veterinary medicine to aid the assessment of cardiac function. The experiments conducted during the Ph. D. focused on different aspects of 2-D STE in dogs, and aimed at improving its applicability and correct interpretation in the canine species. Firstly, the effects of a combination of acepromazine (ACP; 0.02 mg/Kg) and butorphanol (BUT; 0.2 mg/Kg) on 2-D STE-derived strain values were evaluated, to establish whether this combination would be adequate to facilitate echocardiography. Secondly, the use of the right parasternal four-chamber (RP4Ch) view for the assessment of left ventricular (LV) longitudinal strain and strain rate (SR) by 2-D STE, usually performed on left apical four-chamber (LAp4Ch) views, was investigated. Thirdly, the intersoftware variability of longitudinal global strain and SR measurements derived from 2-D STE was assessed, as differences have been demonstrated in human medicine. In the first study, 18 healthy middle and large-sized adult dogs were evaluated. Left ventricular circumferential and longitudinal global and segmental strains were derived via 2-D STE, and comparison between parameters, obtained prior to and after sedation was performed. Between-day measurement variability was also assessed. In the second study, 26 healthy dogs and 25 dogs with various cardiac diseases were examined. Longitudinal global and segmental strains and global SR of the LV were obtained through 2-D STE by use of RP4Ch and LAp4Ch views. Feasibility and reproducibility of the RP4Ch view were investigated, and strain and SR values obtained from the two views were compared. In the third study, echocardiographic images were obtained from two cohorts of dogs. The first cohort included 44 dogs (23 cardiovascularly healthy, 21 with cardiac disease), imaged with a Philips ultrasound system, while the second cohort included 40 dogs (18 cardiovascularly healthy, 22 with cardiac disease), imaged with a General Electric ultrasound system. Echocardiographic images in each cohort were analyzed with vendor specific 2-D STE software, and with TomTec vendor independent software. Global longitudinal strain and SR values obtained with different software from the same LAp4Ch views were compared. Intra- and inter-observer variability was determined, and intersoftware agreement assessed. The results of the first study indicated that the combination of ACP and BUT employed, administered intramuscularly, provides adequate sedation to facilitate echocardiography in healthy dogs, with only a minor influence on 2-D STE variables. In fact, global strain values were not affected by sedation, and only one segmental (apical lateral) strain value decreased significantly. However, systemic arterial pressure and heart rate also decreased, and use of the same sedation protocol in cardiovascularly diseased dogs should be considered with care as undesirable effects could occur. The results of the second study indicated that the RP4Ch view is feasible to measure the variables aforementioned. However, out-of-sector motion of the apical segments can invalidate strain data in some dogs. Furthermore, significant differences between the values obtained from this view and the LAp4Ch view were found, and therefore they should not be used interchangeably. The results of the third study indicated that feasibility is not uniform across software methods, despite the use of good quality images and relatively high frame rate. Furthermore, significant differences among software were found for strain and SR measurements. Therefore, care should be taken when referring to published ranges of normality, or comparing serial measurements in the same patient. Overall, the experiments showed a high reproducibility of longitudinal global measurements, superior to that of segmental strains and global SR.
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