ひずみ速度イメージング

組織ドップラー法はカラードップラーに基づいており、セクター全体にわたって超音波ビームに沿った速度ベクトルを持つ速度場を提供します。これは、設定された距離にある超音波ビームに沿った2点間の速度勾配を測定します。^{[ 1 ]}速度勾配と同じ結果が得られます。^{[ 6 ]この方法は、機械モデル[ 11 ]} 、動物モデル^{[ 12 ]}、および患者において、心エコー検査^{[ 13 ]} 、冠動脈造影^{[ 10 ]}、およびMR ^{[ 14 ] [ 15 ]}と比較して実験的に検証され ています。この方法は、超音波ビームに沿った1つの方向に限定されているため、主に心尖窓から使用でき、縦方向の歪みと歪み速度の測定にのみ使用できます。速度ベクトル（運動方向）と超音波ビームの間の角度偏差に敏感であり、ノイズ、特にクラッターノイズに敏感です。比較的低い横方向の空間分解能を犠牲にして、高い時間分解能を持っています。

スペックルトラッキング心エコー検査は、グレースケール心エコー検査（Bモード）と、心筋からの反射エコーが小さな散乱と干渉パターンの混合であるスペックルパターンを示すという事実に基づいています。このパターンはランダムであるため、心筋の各領域（「カーネル」と呼ばれる）は固有のスペックルパターンを持ち、このスペックルパターンは、少なくとも1フレームから次のフレームまでは比較的安定しています。これにより、カーネルの1フレームから次のフレームへの動きを、「ベストマッチ」検索アルゴリズムで追跡できます。最も一般的に使用されるのは「絶対差の合計」^{[ 4 ]}で、相互相関^{[ 16 ] [ 17 ]}と同様に正確であることが示されています。この方法では、カーネルの動きを1フレームから次のフレームまで追跡します。フレームレートから、速度ベクトルの大きさと方向の両方を計算できます。これにより、組織ドップラーと同様に、セクター全体にわたって速度場を再び生成し、歪み速度を導出し、歪みを積分できます。あるいは、ひずみはスペックル間の距離の変化から直接測定することもできます。^{[ 18 ] [ 19 ]}（直接ラグランジュひずみが得られます）、ひずみ速度は時間的に導出されます（その後、オイラーひずみ速度に変換する必要があります）。スペックルトラッキング方法は、非商用システムと商用システムで異なります。スペックルトラッキングは、組織ドップラー由来のひずみと同等であることが示されており、^{[ 20 ]} MRと比較して検証されています。 ^{[ 15 ] [ 19 ] [ 21 ]}

この方法はビームの方向とは独立して追跡するため、2次元で追跡できます。また、ドップラーアルゴリズムに内在する角度誤差にも依存しないと言われています。しかし、半径方向（ビームに沿った方向）の分解能は、深さとともに低下する横方向の分解能よりもはるかに優れているため、角度独立性とセクター全体にわたる追跡能力は低下します。また、角度独立性の代わりに、結果として得られる歪み値はROI（関心領域）のサイズと形状に依存します。最後に、追跡品質を達成するために、ほとんどの商用アプリケーションでは、ROIに沿ってスプライン平滑化関数によって値が平滑化されるため、領域測定値は純粋な領域値ではなく、ある程度、全体平均のスプライン関数となります。さらに、この方法はBモードのフレームレートが制限されているためサンプリングレートが低く、特に心拍数が高い場合、追跡の妥当性が低下します。

最も一般的な方法は、心拍周期中の時間経過を示す歪みと歪み速度の曲線を表示することです。各曲線は心筋の特定領域における変形を表しますが、セクター全体を取得することで、複数の曲線を同じ画像に同時に表示して比較することが可能になります。

歪みと歪み速度の値は、半定量的パラメトリックイメージングで歪みまたは歪み速度が色で表示されるカラーコード画像に変換できます。これにより、この方法はより堅牢になりますが、数値は得られません。一方、これにより空間分解能が向上する可能性があります。最も一般的に使用される表示は、左心室のすべての部分を同時に表示するブルズアイ（複数の心尖部平面から再構成）ですが、これは1つの時点のみです。これは、収縮期中期の歪み速度または収縮期末期の歪みのいずれにも役立ちます。収縮力が低下した領域を表す不均一な歪み速度または歪みは、視覚的に非常に明白な場合が多いです。

片側の壁、または両方の壁を同時に用いた湾曲解剖学的Mモード^{[ 22 ]}は、変形の時空間図を示し、変形の空間的および時間的な不均一性を示します。図に示すように位相の急激な変化が観察されるため、ひずみ速度に適用する場合に最も有用です。ひずみ速度の値は半定量的な視覚表示に縮小されますが、このモードでは深さだけでなくタイミングも測定でき、時空間関係の測定に最適です。

HUNT研究により、ひずみとひずみ速度の正常値が確立されている。^{[ 23 ]}

近年、スペックルトラッキングによるグローバルストレインは、グローバル機能指標として広く普及しています。駆出率（EF）よりも優れている点は、高血圧性心疾患、肥大型心筋症、大動脈弁狭窄症でよく見られる、心室が小さく駆出率が正常な肥大心（HFNEF）でも心機能の低下を示すことです。EFは壁厚にも依存するため、純粋な機能指標ではありません^{[ 34 ]}。EFよりも感度が高いことも示されています^{[ 35 ] [ 36 ]} 。しかし、左室短縮を測定することによる診断および予後予測における付加的な価値は、絶対値ですでに示されています^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]。}

グローバルストレインは基本的に左室短縮率／左室拡張末期長であり、これは左室心臓サイズに対する左室短縮率の正規化を意味します。これが実際に追加情報をもたらすかどうかは、まだ証明されていません。