La valutazione dello Strain con Speckle Tracking e del QT nel piccolo animale. Clemente Cipresso S.C. Cardiologia

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Lorenza Santoro
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1 La valutazione dello Strain con Speckle Tracking e del QT nel piccolo animale Clemente Cipresso S.C. Cardiologia

2 Metodologie di Studio Per studiare i fini meccanismi che sono alla base della cardiotossicità e per identificare precocemente, rispetto alle tecniche di imaging tradizionali, lo sviluppo della disfunzione ventricolare sinistro e dello scompenso cardiaco da antineoplastici topi di 2-4 mesi ricevono la somministrazione di singoli agenti o combinazioni di essi e sono sottoposti secondo timing prestabilito ad ecocardiografia tradizionale Determinazione dello Strain con metodica SpecKle Tracking Vevo 2100 VisualSonics

antineoplastici topi di 2-4 mesi ricevono la somministrazione di singoli agenti o combinazioni di essi e sono sottoposti secondo

3 Strain definizione Per Strain si intende la deformazione di un oggetto rispetto alla sua dimensione originaria. È espresso come percentuale Before Deformation Lo Strain% = (L-L0) / L0 After Deformation (L-L0) L

4 Speckle Tracking Definizione Il miocardio nell immagine ecocardiografica non è uniforme ma appare come un insieme di macchioline più o meno chiare, distribuite casualmente nello spazio: gli speckles Ciò conferisce un aspetto granulare ed univoco ad ogni regione di tessuto. La formazione degli speckles è dovuta all interazione degli ultrasuoni con il tessuto con meccanismi di Riflessione Rifrazione Dispersione (scattering)

conferisce un aspetto granulare ed univoco ad ogni regione di tessuto.

5 Algoritmo di ricerca tracking Analisi del kernel (area di campionamento, rappresentata dal quadrato bianco) nel frame di partenza t 0 L algoritmo individua e definisce un area circostante t1 t 0 t 1 Il movimento del kernel identifica e rappresenta il movimento tissutale

partenza t 0 L algoritmo individua e definisce un area circostante

6 L analisi del kernel (area di campionamento) è paragonabile alla ricerca delle impronte digitali. Ogni area dell immagine eco ha una impronta nella distribuzione dei grigi caratteristica ed unica, che consente di riconoscerla e tracciarne gli spostamenti Analisi del Kernel

Ogni area dell immagine eco ha una impronta nella distribuzione dei

7 Vantaggi Non è angolo dipendente, limite del TDI Non necessita di una specifica acquisizione in quanto si applica sulle immagini 2D convenzionali

8 Per lo studio della cardiotossicità precoce sono utilizzati mice C57BL/6. L anestetico, zoletil 100, viene somministrato insieme ad atropina per garantire una frequenza cardiaca stabile intorno a 500bpm durante l esperimento.

9 Echocardiography: On line: Fs, EF were measured with M-mode Off line: Radial and Longitudinal strain was measured by speckle-tracking

10 Fractional shortening (FS) and Ejection Fraction (EF) were measured with M-mode Cuore sano Cuore con danno miocardico

11 FS (%) After 2 days, FS does not identify LV dysfunction in Trastuzumab p<.01 vs sham * * doxorubicin trastuzumab Maurea et al, ESC 2010

01 vs sham * * 40 30 20 10 0 doxorubicin

Strain (%) After 2 days, myocardial strain is able to identify Trastuzumab cardiotoxicity early 70

12 Strain (%) After 2 days, myocardial strain is able to identify Trastuzumab cardiotoxicity early p<.01 vs sham * * * doxorubicin trastuzumab Maurea et al, ESC 2010

13 Studio della funzione radiale di cuore sano

14 Studio della funzione radiale con danno miocardico precoce

15 Studio della funzione longitudinale di cuore sano

16 Studio della funzione longitudinale di cuore con danno miocardico precoce

17 Conclusioni Con lo strain miocardico ottenuto in modalità speckle tracking è possibile identificare la disfunzione ventricolare sinistra precoce, molto prima delle convenzionali immagini ecocardiografiche.

la disfunzione ventricolare sinistra precoce, molto

18 La valutazione dell intervallo QT nei modelli murini

19 Cardiotossicità associata a Target Therapy Sindromi Coronariche Acute Ipertensione Disfunzione Ventricolare Sinistra Scompenso Cardiaco Prolungamento del QT

20 Presso il Laboratorio di Cardio Oncologia Sperimentale dell Istituto Pascale di Napoli abbiamo sviluppato un sistema di registrazione ed analisi delle modifiche elettrocardiografiche nel topo utilizzando un sistema integrato di registrazione PowerLab ML T Per lo studio della cardiotossicità precoce sono utilizzati topi C57BL/6. L anestetico Zoletil 100, viene somministrato insieme ad atropina per garantire una frequenza cardiaca stabile intorno a 500bpm durante l esperimento.

PowerLab ML4856 26T Per lo studio della cardiotossicità precoce sono utilizzati topi C57BL/6.

21 Setting - Filtering Each channel has low-pass, high-pass and mains-filter circuitry that can be adjusted to suit the recording. High-pass filtering The High gives the choice of two high-pass filters: 0.5 and 10 Hz. These filters are useful for removing slowly moving baselines, such as motion or respiration artifacts, particularly in ECG recordings (utili per eliminare segnali a bassa frequenza) Low-pass filtering The Low pass pop-up menu gives the choice of eight low-pass filters: 10, 20, 50, 100, 200 and 500 Hz, and 1 and 2 khz. These filters are useful for removing high-frequency signals, such as noise. Mains filter The mains filter allows you to remove interference at the mains frequency (typically 50 or 60 Hz).

22 Identificazione dei battiti contaminati da rumore

23 Sample-to-sample voltage differences, summed over the entire beat. Large values indicate beats contaminated by noise, especially of high frequency (interference at the mains frequency or electromyographic interference). In low-noise recordings, activity is influenced mainly by the amplitude of the QRS complex. Activity

25 Isoelectric Noise A measure of the imprecision of the isoelectric level. The calculation is made on data points preceding the QRS complex. Large values indicate beats contaminated either by the T wave belonging to the previous beat, or by noise and interference, especially of low frequency (baseline wander).

26 Form Factor A parameter that depends on the shape and time course of the QRS complex. The form factor of premature ventricular contractions (PVCs) is smaller than that of normal beats. Forma e decorso QRS RR Interval the interval between the previous Beat Marker and the present one.

28 The Rodent Wave Checkbox Siccome nei roditori non esiste un segmento ST all ECG, quando la funzione ratto o topo viene impostata, la Rodent T viene selezionata

29 L'intervallo QT dipende dalla frequenza cardiaca, ovvero maggiore è la frequenza cardiaca minore è l'intervallo QT; pertanto, la valutazione generale sulla normalità di questo parametro impone una correzione per la frequenza cardiaca. Formula di Bazett

30 Data acquisition and analysis Per ogni topo sono acquisite dagli 8 ai 10 minuti di informazioni elettrocardiografiche. L analisi critica viene eseguita a partire dal secondo minuto dopo somministrazione di anestetico Zoletil, per consentire la migliore stabilizzazione del tracciato ECG.

31 Ecg - Chart View

32 Drug-induced changes in QT intervals This ECG illustrates the detection of drug-induced changes in QT intervals and demonstrates the value of the QT/Time and QT/RR Plots.

33 Result Views Q-T interval in the mouse

34 Q-T interval / Time in the mouse

35 Q-T interval/ RR

36 ECG Table View

37 Conclusioni L analisi del QT completa la nostra valutazione cardiologica nell ambito dei modelli pre clinici di cardiotossicità.

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