Эхокардиография с отслеживанием спеклов (STE) — это уникальная технология визуализации сердца в области кардиологии и медицинской визуализации. Этот метод исследует движение сердечной ткани путем анализа естественных пятен в сердечной мышце, обеспечивая неинвазивный способ изучения внутренней работы сердца. Технология отслеживания спеклов демонстрирует свою ценность по сравнению с другими методами, направленными на неинвазивное определение ишемии.
Секл-картина представляет собой смесь интерференционных картин и естественных акустических отражений, которые описываются как пятна или отметки.
Случайный характер рисунка спеклов придает каждой области сердечной мышцы уникальный рисунок спеклов, что позволяет технологии отслеживания спеклов отслеживать движение между различными кадрами изображения. Эта технология использует так называемый алгоритм поиска «наилучшего соответствия» для определения «ядра» в определенной области, а затем анализирует движение ядра по последовательным кадрам.
В изображении, как только ядро определено, его можно идентифицировать в следующем кадре, чтобы отслеживать его движение на изображении. Было показано, что различные алгоритмы поиска, такие как «сумма абсолютных разностей», сопоставимы по точности с методами взаимной корреляции. Такое отслеживание движений позволяет нам получать более полные данные о движении сердца и оценивать их под разными углами.
Технология отслеживания спеклов может предоставить количественную и качественную информацию о деформации и движении тканей.
Данные, генерируемые STE, включают кривую смещения движения, а напряжение (деформация) рассчитывается через изменение расстояния. В коммерческих приложениях эти акустические маркеры отслеживаются более независимо, и результирующее поле скоростей не ограничивается направлением ультразвукового луча, что позволяет рассчитывать скорость деформации и деформацию.
Деформация определяется как пропорциональное изменение размера объекта по отношению к его первоначальному размеру, а скорость деформации относится к скорости, с которой происходит деформация. Применительно к левому желудочку деформацию левого желудочка можно описать тремя нормальными деформациями (продольной, периферической и радиальной) и тремя сдвиговыми деформациями (периферически-продольной, периферически-радиальной и продольно-радиальной). Сдвиговая деформация левого желудочка особенно важна, поскольку она может превратить 15%-ное укорочение волокон миокарда в 40%-ное увеличение толщины радиальной стенки, что в конечном итоге приведет к более чем 60%-ному изменению фракции выброса левого желудочка.
Полезность технологии отслеживания спеклов получает все большее признание. Этот результат деформации был подтвержден акустическими измерениями и обозначен МРТ и имеет значительную корреляцию с измерениями, полученными с помощью тканевой допплерографии. Однако технология спекл-трекинга также имеет свои ограничения, например, из-за ограниченной частоты кадров при более высокой частоте пульса может ухудшиться качество отслеживания.
Коммерческое применение технологии отслеживания спеклов должно преодолеть проблемы различных алгоритмов, которые могут повлиять на точность измерений.
С точки зрения клинического применения технология STE может использоваться для диагностики ряда заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, ультразвуковое давление и пороки клапанов. Однако отсутствие стандартизации технологии отслеживания спеклов остается серьезной проблемой, поскольку каждый поставщик ультразвукового оборудования или программного обеспечения для анализа имеет разные алгоритмы, что ставит под угрозу сопоставимость результатов анализа.
С развитием технологий сфера применения технологии точечного отслеживания будет продолжать расширяться. Мы надеемся на повышение надежности и эффективности технологии точечного отслеживания в клинической диагностике за счет разработки более унифицированных стандартов в будущем. Станет ли отслеживание спеклов стандартным инструментом в кардиологическом сообществе и как этому сообществу следует подготовиться?