Detection of Myocardial Ischemia using Real-Time Myocardial Contrast Echocardiography

DSpace Repository

Detection of Myocardial Ischemia using Real-Time Myocardial Contrast Echocardiography

Show full item record

Files for download

Facebook

Simple item record

Publication Doctoral Thesis
Title Detection of Myocardial Ischemia using Real-Time Myocardial Contrast Echocardiography
Author(s) Gudmundsson, Petri
Date 2006
English abstract
Echocardiography is an ideal clinical method for obtaining information about morphology and function of the heart. Echocardiography is more accessible, mobile and inexpensive compared to other imaging techniques and has become the perhaps most used diagnostic method in cardiology during recent years. To assess myocardial ischemia, different types of stress echocardiography have been available, where mainly wall motion analysis at rest and stress has been used to evaluate the presence and extent of ischemia. During the last few years, second generation contrast agents have become clinically available. This has improved image quality in echocardiography, which, combined with new ultrasound technical developments, has made it possible to obtain echocardiographic images of myocardial perfusion. When this myocardial contrast echocardiography technique is carried out in real-time, as in the studies of this thesis, it is labelled real-time perfusion (RTP). RTP in combination of adenosine stress (RTP-ASE) has the potential to become a valuable clinical tool to evaluate myocardial ischemia. If proven as accurate as other clinically and scientifically accepted methods, such as 99mTc-sestamibi single-photon emission computed tomography (SPECT), RTP-ASE might become an alternative method. Compared to SPECT, it is more accessible, mobile, inexpensive, and without radiation, compared to dobutamine-atropine stress echocardiography (DSE) it is more tolerable and swifter, and it is more accurate than exercise ECG. In all studies of this thesis, we performed RTP-ASE in patients with known or suspected stable coronary artery disease (CAD), admitted to adenosine SPECT evaluation. Adenosine was infused to provoke relative regional hypo-perfusion in ischemic myocardial territories. Using a SONOS 5500 echocardiography machine, patients underwent RTP imaging during Sonovue infusion, before and throughout the adenosine stress, also used for SPECT. RTP images were stored for later, blinded, off-line analysis. In studies III and IV, the commercially available software Qontrast was used to generate parametric images of myocardial perfusion and quantitative values of perfusion replenishment from RTP-ASE image loops. Method of reference for the ischemia evaluation in the thesis was the presence or absence of reversible ischemia at SPECT. The left ventricular myocardium was divided into three territories corresponding to the distribution territories of the three main coronary arteries; left anterior descending (LAD), left circumflex (LCx) and right coronary artery (RCA). In studies I and II, we investigated the feasibility of RTP-ASE for the detection of ischemia using visual interpretation of RTP-ASE loops acquired at rest and stress. Study III was carried out to examine the value of quantitatively generated parametric perfusion images from RTP-ASE loops, in detecting myocardial ischemia. In study IV, the usefulness of quantitative detection of myocardial ischemia from RTP-ASE loops was assessed. Data comparing quantitative measurements of perfusion replenishment from RTP-ASE images at rest and stress were used as markers of ischemia. The results from the studies in this thesis suggest that visual evaluation of ischemia from RTP-ASE images, using angio-mode as well as high resolution grey scale mode, is accurate and feasible. It is therefore a clinically useful method in patients with known or suspected stable CAD. Quantification of ischemia or parametric imaging for ischemia evaluation using Qontrast, are not yet suitable for clinical use, as judged by the findings of this thesis. However, since further technical development can be expected, quantitative assessment of myocardial perfusion may well be a clinically useful method in the near future.
Swedish abstract
Diagnostisering av syrebrist i hjärtmuskeln med hjälp av kontrastförstärkt ultraljudsundersökning av hjärtmuskelns genomblödning. Ultraljudsundersökning av hjärtat (ekokardiografi) används mycket inom hjärtsjukvården idag, oftast för att utreda hjärtats och hjärtklaffarnas anatomi och funktion. Ekokardiografi är en ofarlig och ganska enkel undersökning och apparaturen som används är förhållandevis billig och mobil om man jämför med andra bildgivande undersökningar av hjärtat, såsom röntgen, isotopundersökning eller magnetresonans tomografi. Syrebrist (ischemi) i hjärtmuskeln uppkommer genom att inte tillräckligt med syreförande blod når ett eller flera områden av hjärtmuskeln, vanligen pga. förträngningar i hjärtats kranskärl. Ischemi orsakar ofta, men inte alltid bröstsmärtor, vilket kallas "kärlkramp" i hjärtat. Utvärdering av ischemi i hjärtmuskeln rekommenderas för optimal behandling av patienter med misstänkt sjukdom i hjärtats kranskärl. Denna utvärdering kan göras med hjälp av olika typer av belastningstest. Metoder som finns att tillgå är arbets-EKG, isotopundersökning (99mTc-sestamibi single-photon emission computed tomography - SPECT) och stress-ekokardiografi. Liksom arbets-EKG utförs både SPECT och stress-ekokardiografi med olika typer av belastning. Belastning vid SPECT sker vanligen genom ergometercykling, men kan också utföras genom provokation med läkemedel (dobutamin, adenosin) som ger en belastning på hjärtmuskeln liknande den vid fysisk ansträngning. Vid stress-ekokardiografi görs belastningen vanligast med dobutamin (dobutamin-atropin stress-ekokardiografi - DSE) men kan också göras med ergometercykling eller adenosin. SPECT påvisar ischemi i hjärtmuskeln genom att jämföra genomblödningen (perfusionen) i hjärtmuskeln vid maximal belastning och vila. Minskad genomblödning under belastning är tecken på ischemi. Genomblödningen i hjärtmuskeln uppskattas vid SPECT genom att en radioaktiv isotop injiceras i patientens blod. Isotopen fördelas i hjärtmuskeln på samma sätt som blodet och strålarna från isotopen kan detekteras av en speciell detektor (gammakamera). Från områden utan eller med nedsatt genomblödning detekteras ingen eller nedsatt strålning och i dessa områden föreligger således ischemi. Vid DSE jämför man vanligen hjärtmuskelns förmåga att dra ihop sig (kontraktionsförmåga) i arbete och vila. Om kontraktionen minskar i någon del av hjärtmuskeln under belastning så talar det för ischemi i detta område. Både SPECT och DSE är väldokumenterade och bättre men dyrare än arbets-EKG. Att belasta hjärtat med dobutamin är ofta påtagligt obehagligt för patienten, medan belastning med adenosin ofta uppfattas som mindre obehaglig. Själva belastningen är dessutom oftast kortare än vid både ergometercykling och dobutamin-belastning. Till skillnad från sedvanlig stress-ekokardiografi räcker det dock inte att bedöma hjärtmuskelns kontraktion vid adenosin-belastning, utan det krävs även att genomblödningen bedöms. Genomblödningen i hjärtmuskeln har inte tidigare varit möjlig att värdera vid adenosin-stress-ekokardiografi (ASE). Det blev dock möjligt för några år sedan, då en typ av ny ultraljuds-kontrastmedel introducerades inom ekokardiografi. Kontrastmedlet för ultraljud som användes inom ramen för denna avhandling var Sonovue. En kombination av ny ultraljudsteknik (realtids perfusion - RTP) och kontrastmedel har gjort det möjligt att samtidigt bedöma genomblödningen i hjärtmuskeln och dess kontraktionsförmåga. Därigenom skulle RTP i kombination med ASE (RTP-ASE) kunna användas för att tillförlitligt detektera ischemi i hjärtmuskeln. Om RTP-ASE visar sig kunna detektera ischemi lika bra som en redan erkänd undersökning, exempelvis SPECT, kan RTP-ASE bli en bra alternativ undersökning. Jämfört med SPECT är RTP-ASE mer tillgänglig och utan radioaktiv strålning, jämfört med DSE är den snabbare och mindre obehaglig, och den är mera noggrann än arbets-EKG.
Series/Issue Malmö University Health and Society Dissertations;3
ISSN 1653-5383
ISBN 91-7104-202-4
Language eng (iso)
Subject(s) myocardial contrast echocardiography
MCE
stress echocardiography
adenosine
perfusion
real-time
visual
quantative
wall motion
power modulation
bedside
SPECT
coronary insufficiency
Humanities/Social Sciences
Handle http://hdl.handle.net/2043/2932 (link to this page)
Buy print http://webshop.holmbergs.com...2932 (print-on-demand service)

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search


Browse

My Account

Statistics