Scintigraphic imaging procedures are now available that routinely permit visualization
and quantitation of cardiac function. Image formation, while the most powerful form
of data acquisition, carries with it a penalty of reduced detection sensitivity. As
a consequence, there is a lower limit to the duration of physiologic phenomena that
can be studied with present imaging methods.
A number of medically interesting situations can be identified, however, in which
the knowledge of regional function provided by imaging studies is not of primary importance.
Instead, changes in global left ventricular function subsequent to various interventions
might be of interest. In such cases, the temporal constraints of imaging procedures
can, in large measure, be overcome by using non-imaging detectors or “probes”. Probes
can be constructed with detection efficiencies for left ventricular radioactivity
that are at least on order of magnitude greater than for imaging devices. Such devices
would be expected to yield measurements whose statistical precision was similar to
that for imaging studies but requiring less than one-tenth the data acquisition time.
To realize these advantages in practice requires consideration of the entire acquisition-processing
system as well as the detector design. The micro-processor based system described
in this report was designed for maximum flexibility and utility. While the principle
function of the system is to acquire, create, analyze and display (in real-time) left
ventricular time activity (or volume) curves, provision is also made to acquire additional
physiologic signals (e. g., ECG, flowmeter, etc.) and to calculate and display relationships
between these various data. The system was designed for interactive use so that the
system user can alter the course of a series of measurements based on previous results.
These general capabilities are illustrated with several examples. In the first, LV
function was measured continuously in a subject from (supine) rest through exercise
and recovery. The second example illustrates the use of the system in acquiring (LV)
pressure-volume loops. Several technical problems, such as correction for LV background
radiation, appear at present to limit the probes applicability. Even now, however,
probe systems are demonstrably useful in the study of global left ventricular function
when this function is changing rapidly with time in response to various interventions.
Es gibt heute szintigraphisches Methoden, die eine routinemäßige Sichtbarmachung und
Quantifikation der Herzfunktion erlauben. Obwohl eine bildhafte Darstellung die überzeugendste
Form der Datenerwerbung ist, muß man damit eine reduzierte Wahrnehmungsebene in Kauf
nehmen. Daraus ergibt sich, daß die gegenwärtigen Methoden der bildhaften Sichtbarmachung
eine untere Grenze für die Dauer physiologischer Erscheinungen festsetzen, die in
dieser Weise erforscht werden können.
Jedoch ist es möglich, eine Reihe medizinisch interessanter Situationen zu identifizieren,
in welchen eine Kenntnis der regionalen Funktion, die durch die bildhafte Darstellung
vermittelt wird, nicht von absoluter Wichtigkeit ist. Änderungen der globalen linksventrikulären
Funktion als Antwort auf verschiedene Arten von Interventionen, z.B., stellen eine
solche Möglichkeit dar. In solchen Fällen können die zeitlichen Begrenzungen bilderformender
Vorgänge bis zu einem hohen Grad überwunden werden, indem man bildnislose Detektoren
oder „Sonden” verwendet. Sonden können so konstruiert werden, daß ihre Fähigkeit,
die Radioaktivität des linken Ventrikels festzustellen - wenigstens der Größenordnung
nach -, die bildformenden Instrumente übertrifft. Solche Sonden müßten Messungen liefern,
deren statistische Genauigkeit der bilderproduzierender Methoden gleicht, während
die Datenerwerbszeit weniger als ein Zehntel beträgt.
Diesen Vorteil in die Praxis zu übertragen bedeutet eine Überprüfung des ganzen Systems
von Datenerwerbung und -Verarbeitung und der Bauweise des Detektors. Das in diesem
Bericht beschriebene Mikroprozessor-System wurde so konzipiert, daß es vielseitig
verwendet werden kann. Seine Hauptaufgabe ist die zeitliche Erfassung, Erstellung,
Analyse und Anzeige (chronologisch) von Kurven für die Tätigkeit (oder das Volumen)
des linken Ventrikels, aber es kann ebenso zusätzliche physiologische Größen (z.B.
EKG, Strömungsmesser, usw.) bestimmen und die Beziehungen zwischen diesen berechnen
und anzeigen. Das System wurde so entworfen, um dem Benutzer die Mögüchkeit zu intervenieren
zu geben und den Ablauf einer Serie von Messungen auf der Basis der vorhergehenden
Werte zu ändern. Diese allgemeinen Möglichkeiten werden durch mehrere Beispiele erläutert.
Das erste bezieht sich auf Messungen an einer Versuchsperson, deren linksventrikuläre
Funktion in Ruhe (liegend), während körperlicher Belastung und während der Erholungsphase
gemessen wurde. Das zweite Beispiel zeigt, wie das System zur Erfassung von linksventrikulären
Druck-Volumen-Schleifen gebraucht werden kann. Die Anwendbarkeit der Sonden wird gegenwärtig
durch mehrere technische Probleme eingeschränkt, wovon eines die Korrektur der linksventrikulären
Hintergrundstrahlung ist. Sondensysteme haben sich jedoch trotzdem bei Untersuchungen
der globalen linksventrikulären Funktion bewährt in Fällen, in denen als Reaktion
auf verschiedene Manöver zeitlich rasche Veränderungen ausgelöst werden.
