Последние технологические достижения в эхокардиографии

April 26, 2018, Dave Fornell

Несколько последних инноваций раздвигают границы диагностического ультразвука в кардиологии.

Оценка митральной регургитации с использованием программного обеспечения анализа клапанов Siemens eSie Flow. Из объемного набора данных система позволяет получить в автоматическом режиме все измерения, включая объем регургитации и PISA.

В течение последних нескольких лет производители кардиологического ультразвукового оборудования представили несколько новых решений для ускорения рабочего процесса, улучшения качества визуализации, внедрили элементы искусственного интеллекта для автоматизации некоторых функций (artificial intelligence to automate some functions) и улучшения оценки клапанов, оптимизации структурного анализа сердца и навигации при инвазивных вмешательствах.

GE Healthcare выпускает на рынок несколько инноваций

На встрече Американской Кардиологической Коллегии (ACC) в марте 2018 года GE Healthcare продемонстрировал новую версию УЗ аппарата с технологией формирования изображения cSound (cSound image reconstruction technology). Технология позволяет улучшить качество изображения, рабочий процесс и получение количественных параметров на кардиологической УЗ системе Vivid E95.

Для повышения частоты объемных кадров на данной системе используются дополнительные специализированные графические процессоры, компания GE использует отдельное название Vmax для данной технологии. Это позволяет почти в три раза повысить частоту объемных кадров за один сердечный цикл при чреспищеводных исследованиях по сравнению с предыдущим поколением подобных приборов.

Частью нового релиза стал также новый педиатрический чреспищеводный датчик 10T с центральной частотой сканирования 10 МГц, размер которого составляет всего половину от обычного чреспищеводного датчика. Также представлен новый универсальный кардиологический датчик 4VC-D для трансторакальной ЭхоКГ; данный датчик наполовину компактнее своего предшественника, и поддерживает все режимы, включая 3D/4D.

Посмотрите видео в котором продемонстрированы достижения этого и других производителей в рамках конгресса ACC.18.

На конференции по Транскатетерным Кардиоваскулярным Вмешательствам (TCT) GE на приборе Vivid E95 продемонстрировал инновационную технологию визуализации спекл-трекинга кровотока (BSI). В режиме 4D эхокардиографии отслеживается в динамике движение форменных элементов крови по камерам сердца. Следы движения форменных элементов отображаются в виде тонких линий, двигающихся по сердцу и соответствующих реальным потокам крови в камерах и на клапанах, отображаются в т.ч. реальные завихрения потоков. Кодирование цветом линий соответствует реальным скоростям кровотока.

Предполагается, что этот новый способ визуализации кровотока можно будет широко использовать в эхокардиографии, в частности для раннего выявления патологии клапанов. В данном режиме система Vivid E95 может отображать потоки крови с частотой кадров 200-400 в секунду, что намного больше, чем у большинства систем аналогичного класса. Скорость обработки данных при формировании данного режима соответствует примерно 5 Гб/сек.

На конгрессе RSNA в ноябре 2017 года компания General Electric показала применение элементов искусственного интеллекта (Artificial Intelligence - AI) в своих УЗ системах. GE сотрудничает с компанией Nvidia для внедрения элементов AI в системы КТ и УЗИ. Элементы AI на системе Vivid E95 помогают реализовать режим 4D, ускорить рабочий процесс и автоматизировать получение количественных параметров.

Также элементы искусственного интеллекта были интегрированы в новую версию портативного УЗ прибора Venue. При получении изображения 3D изображений с помощью объемного датчика система AI идентифицирует анатомию внутри полученного изображения с помощью анатомических ориентиров. Затем извлекаются и отображаются оптимальные проекции/срезы данной анатомической области из захваченного объема.

Основное предназначение – экономия времени, ускорение диагностического процесса, повышение воспроизводимости стандартных проекций и измерений разными специалистами, вне зависимости от уровня подготовки. Компания General Electric планирует добавить элементы искусственного элемента ко всем моделям УЗ аппаратуры. Технология AI компании GE похожа на технологии Anatomical Intelligence компании Philips, которые используются на системах Epiq.

Canon Enhances Echo for Structural Heart Evaluation Компания Canon делает акцент на оценке структурных изменений сердца

На конгрессе ACC.18 Canon представил обновленную версию кардиоваскулярной УЗ системы Aplio i900, которая была впервые представлена в 2017 году. FDA разрешила применение новой версии в январе 2018 года. На новой версии реализован анализ митрального клапана (MV) при транcторакальной и чреcпищеводной 4D ЭхоКГ в педиатрии и у взрослых. Требуется всего 30 секунд для извлечения из захваченного объемного изображения стандартных проекций митрального клапана и автоматического расчета 44 стандартных количественных показателей митрального клапана. Такая скорость обработки позволяет использовать технологию MV у кровати пациента в реанимации и в операционной, а не откладывать обработку захваченного объема на потом.

Другая дополнительная возможность – режим отображения 4х камер сердца (quad-chamber tracking). В данном режиме отображаются в объеме 4 камеры в объеме в динамике на протяжении сердечного цикла.

Система Aplio i900 на 50% легче предшествующей модели, новый интерфейс позволяет на 40% меньше совершать нажатий на кнопки на панели управления. Система использует 256 каналов формирования изображения, тогда как предыдущие модели задействовали только 128 или 64 канала. Режим визуализации микрососудистого русла позволяет визуализировать кровоток почти на уровне капилляров, что невозможно на многих других системах.

Hitachi-Aloka входит в премиум-класс

В 2017 году на конгрессе Американской Эхокардиографической Ассоциации (ASE) компания Hitachi-Aloka представила первую специализированную систему для эхокардиографии Lisendo 880. Система поддерживает режимы 2D и 3D/4D. Дополнительно имеются автопозиционирование допплеровского курсора для экономии времени, автоизмерение объема левого желудочка нажатием одной кнопки, полуавтоматическое измерение размеров правого желудочка.

Система позволяет проводить оценку деформации миокарда на основе спекл-трекинга, есть импульсноволновой допплеровским режим с 2мя контрольными объемами в реальном времени. Уникальное предложение на данной системе – это режим LVeFlow, который имитирует ЭхоКГ с контрастом и позволяет визуализировать эндокард левого желудочка без введения эхоконтраста.

Также на системе предлагается режим векторного картирования кровотока (VFM), который помогает оценить потоки крови через клапаны и камеры сердца. Режим VFM способен количественно определять образование завихрений, количественно определять диссипативные потери энергии, вызванные турбулентностью, а также лучше количественно определять градиенты и регургитации, связанные с патологией клапанов и крупных сосудов.

Посмотрите видео, которое показывает примеры этих технологий:

Институт сердца и сосудов университета Западной Вирджинии в настоящее время оценивает эту возможность, чтобы предоставить доказательства того, что многомерная визуализация сердца с оценкой механики жидкости играет важную роль в прогнозировании исходов транскатетерных вмешательствах на клапанах.

На конференции TCT 2017 года Hitachi представила свой чреспищеводный датчик MXS2 TEE. Данный матричный монокристаллический датчик имеет частотный диапазон от 1 до 10 МГц получить объемное изображение с частотой объемных кадров до 60-70 в секунду.

Siemens запускает в продажу новый портативный прибор и автоматизированный анализ клапанов сердца

На ASE 2017, Siemens представил свое программное обеспечение анализа клапанов eSie Flow. Оно предназначено прежде всего для анализа митрального клапана и потока в выносящем тракте ЛЖ тракт (LVOT). Из захваченного объема система может автоматически получить все необходимые количественные параметры, включая площадь проксимальной части струи регургитации (PISA).

Siemens Healthineers выпустила новый портативный кардиоваскулярный прибор на встрече АСС.18 - Acuson Bonsai. Прибор была создан в партнерстве с Mindray Medical. В режиме 2D система обеспечивает оптимизацию изображения одним нажатием кнопки, практически исключая потребность ручной настройки. Система также использует передовые алгоритмы обработки изображений для оптимизации рутинной эхокардиографии и васкулярных исследований.

Bonsai совместим с комплектом из 14 кардиологических датчиков для чреспищеводных и трансторакальных исследований. Система поставляется с полным набором удобных кардиологических приложений для быстрой обработки рутинных кардиоваскулярных УЗ исследований. В том числе имеются полуавтоматическое приложение для измерения фракции выброса и автоматические измерения толщины комплекса интима-медиа, чтобы помочь специалистам получить измерения в один клик.

В конце прошлого года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) разрешило к применению программное обеспечение Siemens TrueFusion software*, которое позволяет интегрировать ультразвук и ангиографию для оптимальной навигации при проведении транскатетерных интервенционных вмешательств на сердце. Оно имеется на новой версии 5.0 системы Acuson SC2000.

Новое приложение накладывает модель клапана, анатомические и функциональные метки, полученные на чреспищеводном датчике Acuson SC2000, на флюороскопическое изображением в реальном времени с ангиографической системы Artis Pure. ПО позволяет осуществлять «бесшовную» интеграцию/совмещение систем Artis fluoro и Acuson SC2000.

*Аналогичная технология EchoNavigator предлагается компанией Philips c 2014 года.