理解的重要性PV导管在导纳和电导系统校准

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压力-容积(p - v)循环的黄金标准测量直接、实时的心脏功能。有两种技术可用于做光伏循环研究,导纳和电导。

两个系统要求校准程序,可以在技术上具有挑战性或昂贵的完成,促使许多研究者为了避免这些程序和使用估计。

导纳技术为用户,避免校准用估计现在已经成为制造商推荐的方法到达校准数据量。

在本文中,我们将探讨这些常见的快捷键在校准,并演示如何未能执行推荐的校准程序可以产生不准确的结果这两个导纳和电导光伏系统。

要点

  • 不按照推荐校准过程会导致错误的数据和错误的结果——导纳和传导系统
  • 使用估计假定所有的动物都是相同的,不包括生物变异
  • 通过使用一个预先确定的估计的SV作为你的参考数据集,你是消除任何可能利用SV作为参数进行组间比较。
  • 选择使用特定心肌提供S / E值可以人为预先确定不同体积的结果。

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为什么体积校正是必要的?

为了准确地报告某些volume-derived措施比如中风卷(SV)和收缩末期容积(ESV),导纳和电导系统需要设计一系列体积校正步骤来克服两个主要的误差来源

1。平行体积校正

心里压力-容积(p - v)导管

首先,周围的心脏组织导电和有助于整体体积信号。

这就是所谓的平行体积和体积准确的措施必须清除。

导系统使用过程涉及高渗盐水进入血液的注入,而导纳系统使用额外的血液和心肌的电特性知识自动删除并行体积的方程。

2。场校正系数校准

其次,导管产生的电场不均匀。

账户,一个校正系数,计算出一个独立的SV,作为最终调整音量信号。

然而,它通常是不实际二次测量SV,这可能需要昂贵的设备或侵入性手术。

当你不调整你的光伏系统?

说明未能执行这两种校准步骤如何影响你的结果,我们使用导纳和电导PV数据记录系统相同的5个健康的老鼠,和各种校准技术的影响进行了探讨两个系统。

使用并行估计体积校正的影响

首先,让我们看一下各种方法消除并行卷(Vp)的校准系统。在这个例子中,我们将关注如何使用估计的影响通常报告测量:收缩末期容积(ESV)。

导系统会发生什么呢?

导系统,并行计算体积通过执行一个盐水校准。在这里,一个盐水丸注入动物,改变血液的导电率,并允许用户来计算组件的信号是由周围的心脏组织。这个校准步骤可以有点挑战性和耗时的执行个体动物。

因此,环游这个校准步骤,电导用户平均替代Vp计算从一群类似动物的一个子集。

这些假设是如何影响你的数据?

当我们应用这一假设在群5动物(图1),我们可以看到,使用平均价值引起了重大背离我们的副总裁ESV完全校准值。有一些极端的例子在我们的小组。

电导PV导管|平行电导的影响(体积)ESV校准

图1使用平均Vp /盐水校准的影响消除平行体积电导系统(n = 5)。

使用平均值代替盐水校准每副总裁动物可能会导致一些严重的错误在你的数据集。

导纳系统会发生什么呢?

准入系统,二次表面校准探头用于测量电气性能(电导率/介电常数)的心肌。这被称为σ/ε(S / E)比率,用于自动删除平行体积的方程。

因为心脏的位置探测器需要动物的胸部被打开(可能不可能在某些实验条件),和极难准确的地方表面上的跳动的心脏,并得到一个一致的阅读,通常的做法是,导纳用户使用系统提供的默认的S / E值。

在我们的调查,收集有效数据的S / E比值为每个动物是极其困难的,和我们都无法捕捉现实的价值,我们可以作为比较。而不是使用真正的校准值,我们探索,使用三个不同年代的影响/ E值:健康、心肌梗死(MI)和过分生长对您的数据。

这些假设是如何影响你的数据?

看着PV数据在我们5动物(图2),不同的S / E值提供健康违约(800 k),与心肌梗死的心脏(900 k),最后一头肥厚心脏(700 k)线性影响报道为每一个动物。

导纳PV导管|平行电导的影响(体积)ESV校准

图2使用的影响估计年代/ E比值(健康、MI、或过分生长)为消除平行卷准入系统(n = 5)。

虽然这些S / E值看似可行的选择,选择任意一个S / E值来区分你的动物模型可以进一步提出问题数据的准确性。

让我们假设你有三组研究;健康(控制),病变(MI),病变但治疗。

假设有足够的重构控制之间的心脏病变组(组1 & 2),选择一个S / E的变化从800 k到900 k,实际上可能是反映这两组之间的差异。但这个假设的影响这种重构恰恰是相同的在每一个实例。

但是组3呢?他们被认为是病(MI)或健康吗?要么选择偏见治疗组的数据在一个可预测的方式,向健康或患病组。

因为你选择的S / E(如果不是直接测量)人为更改的值ESV(或任何绝对体积值),重要的是要考虑是否选择你来区分你的校准的动物模型可能是预先确定一个不同的结果。

注意:在我们的调查的影响使用这些默认的S / E值,原参考提出S / E值从1100 k到1800 k,1导纳系统默认这个范围之外2目前尚不清楚这些默认值是为导纳用户或为什么他们建议。

对现场校正系数校准使用估计的影响

接下来,我们来看看如何使用估计的值校准现场校正因子可以影响一般措施:报道中风量(SV)。

电导导管|α的影响对PV循环数据校准

图3使用估计的影响值(α= 1,或平均α)场校正系数校准(α)的PV循环导系统中的数据(n = 1)。

导系统会发生什么呢?

由于在小动物,大小和形状的心室导管的电场是几乎平行于导管;因此,现场校正系数(α)将会非常接近3因此可以认为是一个。电导PV导管电场

另一种方法是使用alpha值平均为一群动物,认为低估的水平的原始电导数据将类似特定分组的动物之一。

这些假设是如何影响你的数据?

如果我们看看PV循环数据从一个动物(图3),假定α比例因子是最有可能给你一个低估的体积相比,使用回声完全校准系统*

另一方面,使用一般的alpha值结果为这种动物的高估卷。然而,这个结果可能不同的动物。

当我们考虑这两个决策的影响在我们的群5动物(图4),您可以看到,相比一个回声引用中风体积*,假设alpha值是导致低估的SV(平均39µl)在5个动物。

电导PV导管SV |α校准的影响

图4使用估计的影响值(α= 1,或平均α)场校正系数校准(α)的报道SV的传导系统(n = 5)。

的实例,再使用平均alpha值,输出结果SV的不同于一个完全校准系统的结果,但一般仍以类似的测量范围。

导纳系统会发生什么呢?

在导纳的情况下系统中,有多种方法,SV评估建议研究人员校准校正因子。而不是使用一个次要的设备(如回声)得到一个独立的SV,导纳建议用户使用提供的SV估计系统。

这些估计是基于健康或在某些情况下,一个动物的重量。4

在这个例子中,我们这些建议的SV估计相比,理想情况下校准准入系统,使用回声*作为一个SV参考。

这些假设是如何影响你的数据?

看着PV循环数据从一个动物(图5),当我们比较PV循环校准使用提供的200年µl SV估计,使用回声循环校准,SV报道中存在着巨大的差异,相同的老鼠。

导纳导管| SVref PV循环数据的影响

图5使用估计的值的影响(通过动物卫生或重量)场校正系数校准的PV导纳循环数据系统(n = 1)。

此外,当我们使用其他建议估计,基于动物我们得到一个更大的重量差异报告SV。

当我们应用这些估计在5个动物的子集(图6),使用“默认值”200µl一只健康的老鼠一直在高估结果中风的体积相比回声校正。

导纳导管| SVref对中风的影响

图6使用估计的影响值(由动物卫生或重量)场校正系数校准报告SV的准入系统(n = 5)。

此外,SV值的变化在5动物减少,导致所有的报告值紧密聚集在200µl参考价值

这意味着通过选择相同的默认SV参考动物群体中,你预先确定输出行程容积数据,消除任何可能利用SV作为参数进行组间比较

再一次,我们可以看到,使用一个估计的重量,导致过高的SV(平均134μl)相比,完全校准系统。

我们可以清楚地看到,选择使用一个估计SV -鼓励尽可能多的导纳用户做什么,在适当的校准系统对每个动物(e。g通过回声),会给你一组结果,可能不再是生理有关。

*参考行程量计算使用M-mode超声心动图。

关键的考虑

我们可以看到,未能执行正确的校准程序会导致错误的数据和错误的结果在两个系统。

选择使用估计环游校准步骤可以影响你的能力报告某些心脏措施比如SV, ESV有限公司,英孚,绝对数量是必需的。

本文重点是校准稳态体积参数的影响,以及我们的结论不扩展的影响,使用不同的评估方法对其他心脏收缩性等参数。然而,我们预测,这些参数将影响不同,和一定程度上比在这篇文章中报道。

因此,我们强烈建议你考虑不正确校准你的导管的影响,要么光伏系统,可能对你的研究结果,就像某些参数SV ESV,这可能是重要的研究问题,可以影响这些选择。

关键信息:

  • 不按照推荐校准过程会导致错误的数据和错误的结果——导纳和传导系统
  • 使用估计假定所有的动物都是相同的,不包括生物变异
  • 通过使用一个预先确定的估计的SV作为你的参考数据集,你是消除任何可能利用SV作为参数进行组间比较。
  • 选择使用特定心肌提供S / E值可以人为预先确定不同体积的结果。

我们希望你发现这些信息有帮助!如果你有任何问题或想进一步讨论这个话题,请联系你的地方ADInstruments技术支持代表

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精度问题,米勒研究导管

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引用

  1. Raghavan, K。波特菲尔德,J.E.、Kottam A.T.G.。(2009)小鼠心肌的电导率和介电常数。IEEE生物医学工程56 (8),2044 - 2053。doi: 10.1109 / TBME.2009.2012401。PMID: 19605306。
  2. Konecny, f (2014)。光伏工作簿:工具与技术的压力-容积血流动力学研究。纽约伊萨卡岛:跨声速系统公司®️
  3. 杨,B。,拉森,测向Beischel, J。。(2001)验证电导导管系统量化的小鼠压力-容积循环。杂志的调查手术,14 (6),341 - 355。doi: 10.1080 / 089419301753435710。PMID: 11905502。
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