Assessment of myocardial ischemia and viability using tissue Doppler and deformation imaging: the lessons from the experimental studies

SummaryTissue Doppler imaging and strain rate imaging are quantitative methods for assessing myocardial function and have been shown to overcome the limitations of current ultrasound methods in assessing the complex changes in regional myocardial function that occur in differing ischemic substrates. Tissue Doppler imaging (TDI) measures in real time the myocardial velocity gradient which is an index of myocardial deformation. Strain and strain rate (SR) imaging has been shown to be a sensitive technique for quantifying regional myocardial deformation. Strain rate is less load-dependent that strain and provides therefore a better measure of contractility.In the setting of ischemia, experimental studies have shown that strain imaging was an accurate method for quantitative evaluation of regional myocardial function and may yield important physiological data. In myocardial infarction, transmural extension of scar distribution in the infarct zone is proportionally related to the reduction in systolic function measured by the radial transmural velocity gradient or by strain rate imaging. Measurement of both systolic and post-systolic deformation both at rest and during a graded dobutamine infusion may help to distinguish between transmural and non transmural infarcts.In conclusion, strain imaging has the ability to evaluate of regional myocardial function. Strain rate has not replaced conventional grey-scale imaging in the assessment of regional left ventricular function and the implement of these new indices in the routine clinical practice will need additional clinical and large-scale studies.

RésuméL’imagerie de déformation myocardique (“strain imaging” et “strain rate imaging”) est une méthode quantitative d’évaluation de la fonction myocardique régionale permettant de contourner les limites des méthodes ultrasonores habituelles notamment dans le cadre de l’ischémie myocardique dont la physiopathologie est complexe. Les indices de déformation myocardique dérivés de l’imagerie Doppler tissulaire (DTI) sont représentés par le gradient de vélocité myocardique ou strain rate et le strain. Le strain rate est moins dépendant de la charge que le strain, et procure une évaluation plus précise de la contractilité myocardique au cours de l’ischémie. Ainsi, dans l’infarctus du myocarde, l’extension transmurale de l’infarctus est corrélée au gradient de vélocité transmural et au strain rate. La mesure de la déformation systolique et post-systolique, tant au repos que lors de la perfusion à doses croissantes de dobutamine pourrait contribuer à distinguer les infarctus transmuraux des infarctus non transmuraux.En conclusion, l’imagerie de strain peut évaluer la fonction myocardique régionale. Le strain rate n’a cependant pas remplacé l’imagerie conventionnelle 2D dans l’évaluation de la fonction systolique. Des études cliniques à large échelle sont nécessaires avant de diffuser à la pratique clinique cette méthode ainsi que les indices qui en dérivent.