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Dr. Vittorio Dall'Aglio - Medico Chirurgo specialista in Cardiologia - Pordenone
 

Medicina toracica - Rassegna di fisiopatologia, clinica e riabilitazione cardiorespiratoria


Metodica computerizzata per lo studio della dinamica ventricolare sinistra

D. Zanuttini, S. Targa, G.L. Nicolosi, V. Dall’Aglio, C. Burelli

Ospedale Civile di Pordenone - Servizio Cardiologico - Servizio di Fisica Sanitaria


ESTRATTO Volume 1 - Numero 3 - 1979
Vol. XXX - N°5 - settembre/ottobre 1978

A mathematical model is presented for the calcula-tion of left ventricular volume changes during cardiac cycle. A tridimensional reconstruction is obtained, what offers the possibility of an evaluation of stress-strain relationship and left ventricular wall motion.

Diversi metodi sono stati studiati per il calcolo degli indici medi di performance ventricolare sinistra e, più recentemente, per il calcolo dei valori istantanei e zonali di tali parametri.
Recentemente è stato ideato un modello matematico per il calcolo del volume ventricolare sinistro che si svincola dai modelli geometrici e che pertanto non da origine a sovrastime e tanto meno risente delle asimmetrie geometriche del contorno ventricolare.
Sperimentalmente con tale modello è stata dimostrata la pressochè perfetta sovrapponibi-lità (P < 0.001, R = 0.999) delle misure fra i volumi reali e i volumi angiografati dei reperti autoptici.
Scopo della presente ricerca è la verifica dell’applicabilità del modello anche allo studio delle variazioni volumetriche ventricolari sinistre che si verificano durante il ciclo cardiaco.
Nel calcolo vengono di norma considerati come minimo 4 contorni ventricolari sequenziali, intervallati a piacere (fig. 1). Per un’analisi più approfondita normalmente si arriva sino a 16 profili per ciclo cardiaco. Il ventricolo sinistro è assimilabile ad « ellissoide di rotazione ». Volendosi però avvicinare maggiormente alle condizioni ideali è stato costruito un modello che corrisponde ai seguenti requisiti: a) la sua sezione in proiezione O.A.D. è geometricamente uguale al profilo ventricolare angiografato in esame; b) ogni sezione perpendicolare alla precedente deve essere il più possibile simile alla corrispondente sezione reale.
II ventricolo sinistro può essere considerato come un solido avente sezioni trasverse reniformi. Per studiare la dinamica ventricolare si considerano alcuni profili del ventricolo cine-angiografato (fig. 2).
Viene studiato il moto del baricentro e dei segmenti parietali delimitati dai punti che costituiscono il profilo ventricolare rispetto ad un sistema di assi fissi. Con appositi algoritmi è possibile ricostruire quindi i profili intermedi a quelli introdotti.
Sono state confrontate le silhouettes ricostruite con quelle che nella cineangiografia occupavano la stessa posizione temporale ed è stata sempre constatata la so-vrapponibilità dei risultati.
Il modello funziona almeno entro i limiti dell’errore sperimentale. Si sottolinea il fatto che quando un profilo calcolato corrispondente nel tempo ad un contorno sperimentale, il programma compie un’azione di auto feed-back per controllare se in quell’istante il profilo ricostruito si sovrappone correttamente al profilo in cineangiografia. Le disparità superiori ad un certo limite prefissato vengono corrette sul profilo ricostruito in base a quello sperimentale.
Per ogni silhouette si ottiene un volume ventricolare sinistro la cui sezione, in O.A.D. 30°, corrisponde al profilo ventricolare ricostruito.
Avendo in tal modo ottenuto per ogni ciclo cardiaco una serie di ricostruzioni tridimensionali del ventricolo sinistro è possibile sviluppare le relazioni di stress-strain, e calcolare il moto globale e zonale della parete ventricolare sinistra.
Introducendo inoltre i parametri di tensione e rigidità è possibile valutare anche lo stato materiale della parete ventricolare.
Grazie all’analisi del campionamento del bordo ventricolare, e passando da una funzione continua ad una discreta si ottiene un’inter-pretazione più semplice dei legami matematici tra il sistema di forze centrali che agiscono nel ventricolo e gli spostamenti laterali della silhouette ventricolare.
I fenomeni meccanici che vengono espressi in semplici algoritmi di calcolo sono deducibili dalla meccanica classica.

Riassunto
Presentazione ed applicabilità di un modello matematico per il calcolo delle variazioni volumetriche ventricolari sinistre durante il ciclo cardiaco. Si ha in tal modo una serie di ricostruzioni tridimensionali dalle quali è possibile sviluppare, tra l’altro, le relazioni stress-strain e valutare le motilità regionale.



PAROLE CHIAVE: DINAMICA DEL VENTRICOLO SINISTRO; STRESS MIOCARDICO
KEY WORDS: LEFT VENTRICULAR WALL MOTION- MYOCARDIAL STRESS
 

 

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