Name: evaluation of left ventricular structure and function using 3d echocardiography
Uploaded: 2020-10-28T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 34 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography at JoVE.com

Proje no NVKP_16-1–2016-0017 ('Ulusal Kalp Programı'), NVKP_16 finansman programı kapsamında finanse edilen Macaristan Ulusal Araştırma, Geliştirme ve İnovasyon Fonu'ndan sağlanan destekle uygulanmıştır. Araştırma, Semmelweis Üniversitesi'nin Terapötik Gelişim ve Biyogörüntüleme tematik programları çerçevesinde Macaristan'daki Yenilik ve Teknoloji Bakanlığı'nın Tematik Mükemmellik Programı (2020-4.1.1.-TKP2020) tarafından finanse edildi.

Bu protokol, Semmelweis Üniversitesi Bilim ve Araştırma Etiği Bölgesel ve Kurumsal Komitesi'nin yönergelerine uyar. Bu iletişim kuralı belirli bir satıcı için geçerlidir. Ultrason makinesi ve postprocesing yazılımından bağımsız olarak bazı adımlar geçerliliğini korusa da, diğer satıcıların çözümleri kullanılsa önemli farklılıklar olabilir.
1. Teknik gereksinimler
<ol><li>3D görüntüleme yapabilen bir ekokardiyografi makinesi kullan.</li>
	<li>Fazlı dizi dönüştürücüsü yapabilen bir 3D transtorasik ekokardiyografi bağlayın.</li>
	<li>Sistemin kayıtları ve analizleri kardiyak döngüyle senkronize etmesini sağlamak için ultrason sisteminin dahili 3 kurşunlu EKG'sini uygulayın.</li>
</ol>2. 3D ekokardiyografik görüntülerin alınması
<ol><li>Hastayı sol lateral decubitus pozisyonuna getirin (sol kol başın üzerine gerilmiş olarak sol tarafta yatan hasta).</li>
	<li>Ekrandaki EKG izlemenin kaliteli olduğundan emin olun. NOT: Yazılım EKG sinyaline göre kardiyak döngünün farklı noktalarını algılayacağından, bu iş sonrası işleme için bir ön koşuldur.</li>
	<li>Görüntüyü çözün ve transdüser ile hastayı muayene etmeye başlayın. Geleneksel apikal dört odalı görünümü görselleştirin.</li>
	<li>Sektör genişliğini LV'ye ayarlayarak, sol kulakçık kesilecek derinliği düşürerek ve hafif bir aşırı again kullanarak görüntü kalitesini optimize edin. NOT: Tüm LV endo'sunda ve epikardial yüzeyin görünür olduğundan emin olun.</li>
	<li>3D moda geçmek için 4D düğmesine basın. NOT: Dokunmatik ekrandaki Çok Dilimli... düğmesine basarak, standart kısa ve uzun eksenli kesimler kullanarak 3B veri kümesine genel bakış için dört seçenek (5, 7, 8, 12 dilim) kullanılabilir. Gerekirse, transdüser konumlandırması, apikalden mitral kapak seviyesine kadar tüm LV duvar kalınlığının piramital 3D veri kümesine dahil edilmesini sağlamak için düzeltilebilir. 12 dilim (dokuz ayarlanabilir kısa eksen görünümü ile) kullanılması önerilir.</li>
	<li>Multi Beat veya Single Beat modunu kullanarak 3D görüntüler alın.<ol>
<li>Veri kümesinin 2, 3, 4 veya 6 kardiyak döngüden (ekranda kurulabilir) yeniden inşa edileceğini daha yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlük elde etmek için Multi Beat modunu kullanın - hastanın son ekspiratuar nefes tutuşu ve dikiş yapıtlarını en aza indirmek için gereken kararlı dönüştürücü konumlandırma. NOT: Tek Vuruş alımı daha düşük uzamsal ve zamansal çözünürlüktedir; bununla birlikte, çoğu modern dönüştürücü daha iyi kaliteye sahiptir ve bu nedenle, daha fazla analizden geçmek için yeniden yapılandırma olmadan uygun 3D veri kümeleri elde etmek için kullanılabilir. Genel bir öneri olarak, daha fazla analiz için saniyede 15 birim üzerinde hacim hızları önerilir.</li>
		<li>Tam ses düzeyi alt birimlerden yeniden inşa edildiğinde ve tüm LV görünür olduğunda, görüntüyü dondurun. Döngü Seçimi ve Döngü Sayısı düğmelerini kullanarak, en uygun elde edilen kardiyak döngüleri seçin ve Görüntü Deposu'na basın. NOT: Dikiş objeleri, yan yana mekansal veya geçici olarak yanlış hizalanmış alt yapılardır. LV duvarlarında önemli bir düşüş veya dikiş yapıtları olan veri kümeleri genellikle daha fazla analiz için uygun değildir. Zaten edinilmiş olan 3D veri kümesinin kalitesi, Çok Dilimli mod kullanılarak iki kez kontrol edilebilir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. LV morfolojisini ve işlevini ölçmek için postprocessing
<ol><li>Daha fazla analiz için uygun bir 3D veri kümesi seçin. NOT: Protokolün bu kısmı, daha önce edinilmiş ve kaydedilmiş iyi kalitede 3D görüntüler gerektirir ve ultrason makinesinde ve ayrı bir iş istasyonunda da gerçekleştirilebilir.</li>
	<li>Ölçü | tıklayın Ses seviyesi ve ardından 4D Otomatik LVQ'yi seçin.</li>
	<li>Dört ekranda (üç apikal görünüm: dört, iki ve üç bölmeli görünümler ve bir kısa eksen görünümü, ikincisi uzun eksenli görünümlerde yatay bir düzlem tarafından ayarlanabilir), yazılım apikal dilimlerin standart görünümlere hizalamasını değiştir'i ister. Gerekirse, ilgili standart görünümü göstermek için eğilip döndürerek apikal görünümleri manuel olarak düzeltin, böylece önsezi ortadan kaldırılın. Kaliperleri uzun eksenli görünümlerde sürükleyip hareket ettirerek kaliperi LV'nin uzun ekseniyle hizalamak için eğmeyi ayarlayın. Makinedeki ilgili veya Tüm düğmeleri döndür veya kısa eksenli görüntüdeki kaliperleri ayarlayarak döndürmeyi ayarlayın. NOT: Yazılım önerisi Otomatik Hizala düğmesine basılarak sıfırlanabilir.</li>
	<li>Görünüm hizalamasını bitirdikten sonra, bir sonraki adım EDV'ye tıklayın. Son diyastolik (ED) çerçeve EKG sinyali kullanılarak otomatik olarak algılanır, ancak gerekirse manuel olarak düzeltilebilir.</li>
	<li>LV endo ve epikardial yüzeyin yarı otomatik algısı<ol><li>Herhangi bir apiical görünümde manuel olarak iki dönüm noktası seçin. İlk olarak, LV tepesini ve daha sonra herhangi bir apikal görünümde LV tabanının ortasını (mitral annulus seviyesi) tanımlayın. Algoritma, tüm LV'nin endokardiyal kenarlığını otomatik olarak konturlar. NOT: İki seçenek daha vardır: Manuel, yani her apikal görünümde iki bazal ve bir apikal yer işareti ayarlanmalıdır ve otomatik init, herhangi bir kullanıcı etkileşimi olmadan LV'yi otomatik olarak konturlayacaktır.</li>
		<li>Algılanan yüzeyin görsel doğrulamasına izin vermek için üç apikal görünümde, farklı düzeylerde üç kısa eksen görünümünde ve kullanıcı tarafından denetlenen dördüncü bir kısa eksende kontur güvenilirliğini kontrol edin. Kontur düzeltmesi, daha sonra kontur çizgisine dahil edilecek noktaların el ile eklenmesiyle mümkündür. NOT: Geri Al ile daha önce eklenen nokta silinebilir. Sıfırla düğmesi, tüm bölümü baştan başlatmak için konturu sıfırlar. Kontur görünürlüğü, gri ölçekli görüntüdeki endokardiyal yüzeyin değer kazanmasına izin vermek için ayarlanabilir. Endokardiyal ve epikardiyal konturlama doğru ve tutarlı bir şekilde yapılmalıdır. Ayrıntılı bir öneri için lütfen aşağıdaki referansı kontrol edin6.</li>
		<li>Bir sonraki adımı seçin, bu da ESV'dir.</li>
		<li>Son sistolik çerçevedeki endokardiyal konturu tanımlamak ve düzeltmek için önceki noktalarda belirtildiği gibi aynı prosedürü (3.5.1-3.5.2) tekrarlayın. NOT: Son sistolik (ES) çerçeve EKG sinyali kullanılarak otomatik olarak algılanır, ancak gerekirse manuel olarak düzeltilebilir. Ekranda son diyastolik hacim (EDV), uç sistolik hacim (ESV), ejeksiyon fraksiyonu (EF), kalp atış hızı (İk), inme hacmi (SV), kardiyak çıkış (CO) ve küresellik indeksi (SpI) değerleri zaten görüntülenir.</li>
		<li>Sonraki adım için Ses seviyesi dalga formuna basın. Yazılım, LV'nin dinamik bir 3D modelini ve ayrıca kardiyak döngü boyunca endokardiyal yüzeyi kare kare takip ederken zaman hacmi eğrisini görüntüler (Şekil 1). NOT: Burada, endokardiyal kenarlığı herhangi bir çerçevede düzenleme imkanı vardır.</li>
		<li>Bir sonraki adım için LV Mass tuşuna basın. Yazılım, LV epikardial konturlarını son diyastolik çerçeveye otomatik olarak konturlar ve LV kütlesini (EDMass) hesaplar. NOT: Gerekirse, epicardial yüzeyin konturlarını, herhangi bir kısa veya uzun eksenli düzlemde içerecek noktalar (daha önce açıklandığı yöntemle aynı) ekleyerek düzenleyin. Hangi konturların ayarlanacağını seçebilir: Endo, Epi veya Endo+Epi.</li>
		<li>Bir sonraki adım için 4D Strain ROI tuşuna basın. Yazılım, LV epikardial konturlarını otomatik olarak son sistolik çerçeveye konturlar ve LV uç sistolik kütlesini (ESMass) hesaplar. NOT: Gerekirse, epicardial yüzeyin son sistolik konturlarını, herhangi bir kısa veya uzun eksenli düzleme dahil etmek için noktalar ekleyerek (daha önce açıklandığı yöntemle aynı) düzenleyin. ESMass, EDMass ile benzer değerde olmalıdır. Bu adım, benek izleme ile 3D gerinim değerlerini hesaplamak için gereklidir.</li>
		<li>Bir sonraki adım için 4D Gerinim Sonuçları'na basın. Yazılım, 3D miyokard izlemeyi birden fazla kısa ve uzun eksenli düzlemde ve kardiyak döngü boyunca 17 standart LV segmentinin karşılık gelen gerinim değerlerini kare kare görselleştirir. Zaman zorlanması eğrileri ve boğa gözü arsası da görüntülenir. Aşağıdaki parametreler hesaplanır ve gösterilebilir: boyuna gerinim, çevresel gerinim, radyal gerinim, alan gerinim, dönme ve burulma. NOT: Görüntülerin görsel gözlemi veya zaman zorlanması eğrisine göre düşük bir izleme kalitesine sahip olduğu düşünülmesi durumunda, belirli bir LV segmentini analizden çıkarma olasılığı vardır. Ancak, yazılım varsayılan olarak segment onayı veya reddi önerir. Renk kodlu gerinim değerleri, "Düzen" değiştirilerek LV'nin dinamik bir 3B modelinde görselleştirilebilir.</li>
	</ol></li>
	<li>Çözümlemeyi sonlandırmak için Onayla ve Çık'a basın.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Guta, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+echocardiography+to+assess+left+ventricular+geometry+and+function.">Three-dimensional echocardiography to assess left ventricular geometry and function.</a> Expert Review of Cardiovascular Therapy. 17 (11), 801-815 (2019).</li><li>Surkova, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+Clinical+Applications+of+Three-Dimensional+Echocardiography:+When+the+Technique+Makes+the+Difference.">Current Clinical Applications of Three-Dimensional Echocardiography: When the Technique Makes the Difference.</a> Current Cardiology Reports. 18 (11), 109 (2016).</li><li>Lang, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendations+for+cardiac+chamber+quantification+by+echocardiography+in+adults:+an+update+from+the+American+Society+of+Echocardiography+and+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging.">Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).</li><li>Matyas, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+speckle-tracking+echocardiography+with+invasive+hemodynamics+for+the+detection+of+characteristic+cardiac+dysfunction+in+type-1+and+type-2+diabetic+rat+models.">Comparison of speckle-tracking echocardiography with invasive hemodynamics for the detection of characteristic cardiac dysfunction in type-1 and type-2 diabetic rat models.</a> Cardiovascular Diabetology. 17 (1), 13 (2018).</li><li>Kovacs, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+hemodialysis,+left+ventricular+mass+and+FGF-23+on+myocardial+mechanics+in+end-stage+renal+disease:+a+three-dimensional+speckle+tracking+study.">Impact of hemodialysis, left ventricular mass and FGF-23 on myocardial mechanics in end-stage renal disease: a three-dimensional speckle tracking study.</a> International Journal of Cardiovascular Imaging. 30 (7), 1331-1337 (2014).</li><li>Muraru, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+analysis+of+left+ventricular+geometry+and+function+by+three-dimensional+echocardiography+in+healthy+adults.">Comprehensive analysis of left ventricular geometry and function by three-dimensional echocardiography in healthy adults.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 26 (6), 618-628 (2013).</li><li>Lakatos, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+Cardiac+Remodeling+and+Exercise+Capacity+in+Elite+Athletes:+Incremental+Value+of+Left+Atrial+Morphology+and+Function+Assessed+by+Three-Dimensional+Echocardiography.">Relationship between Cardiac Remodeling and Exercise Capacity in Elite Athletes: Incremental Value of Left Atrial Morphology and Function Assessed by Three-Dimensional Echocardiography.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 33 (1), 101-109 (2020).</li><li>Muraru, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intervendor+Consistency+and+Accuracy+of+Left+Ventricular+Volume+Measurements+Using+Three-Dimensional+Echocardiography.">Intervendor Consistency and Accuracy of Left Ventricular Volume Measurements Using Three-Dimensional Echocardiography.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 31 (2), 158-168 (2018).</li><li>Kalam, K., Otahal, P., Marwick, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+implications+of+global+LV+dysfunction:+a+systematic+review+and+meta-analysis+of+global+longitudinal+strain+and+ejection+fraction.">Prognostic implications of global LV dysfunction: a systematic review and meta-analysis of global longitudinal strain and ejection fraction.</a> Heart. 100 (21), 1673-1680 (2014).</li><li>Muraru, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+a+novel+automated+border-detection+algorithm+for+rapid+and+accurate+quantitation+of+left+ventricular+volumes+based+on+three-dimensional+echocardiography.">Validation of a novel automated border-detection algorithm for rapid and accurate quantitation of left ventricular volumes based on three-dimensional echocardiography.</a> European Journal of Echocardiography. 11 (4), 359-368 (2010).</li><li>Doronina, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Female+Athlete's+Heart:+Comparison+of+Cardiac+Changes+Induced+by+Different+Types+of+Exercise+Training+Using+3D+Echocardiography.">The Female Athlete's Heart: Comparison of Cardiac Changes Induced by Different Types of Exercise Training Using 3D Echocardiography.</a> BioMed Research International. 2018, 3561962 (2018).</li><li>Takeuchi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+left+ventricular+mass+by+real-time+three-dimensional+echocardiography:+validation+against+magnetic+resonance+and+comparison+with+two-dimensional+and+m-mode+measurements.">Measurement of left ventricular mass by real-time three-dimensional echocardiography: validation against magnetic resonance and comparison with two-dimensional and m-mode measurements.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 21 (9), 1001-1005 (2008).</li><li>Armstrong, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LV+mass+assessed+by+echocardiography+and+CMR,+cardiovascular+outcomes,+and+medical+practice.">LV mass assessed by echocardiography and CMR, cardiovascular outcomes, and medical practice.</a> JACC Cardiovasc Imaging. 5 (8), 837-848 (2012).</li><li>Olah, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+dynamic+changes+in+left+ventricular+morphology+and+function+induced+by+exercise+training+and+detraining.">Characterization of the dynamic changes in left ventricular morphology and function induced by exercise training and detraining.</a> International Journal of Cardiology. 277, 178-185 (2019).</li><li>Nagy, V. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Right+Ventricular+Global+Longitudinal+Strain+in+Predicting+Early+and+Long-Term+Mortality+in+Cardiac+Resynchronization+Therapy+Patients.">Role of Right Ventricular Global Longitudinal Strain in Predicting Early and Long-Term Mortality in Cardiac Resynchronization Therapy Patients.</a> PLoS One. 10 (12), e0143907 (2015).</li><li>Kovacs, A., Lakatos, B., Tokodi, M., Merkely, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+ventricular+mechanical+pattern+in+health+and+disease:+beyond+longitudinal+shortening.">Right ventricular mechanical pattern in health and disease: beyond longitudinal shortening.</a> Heart Failure Reviews. 24 (4), 511-520 (2019).</li><li>Badano, L. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+three-dimensional+speckle+tracking+to+assess+left+ventricular+myocardial+mechanics:+inter-vendor+consistency+and+reproducibility+of+strain+measurements.">Use of three-dimensional speckle tracking to assess left ventricular myocardial mechanics: inter-vendor consistency and reproducibility of strain measurements.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 14 (3), 285-293 (2013).</li></ol>

LV morfolojik ve fonksiyonel ölçümler, kardiyak hastalıkların tanı, yönetim ve takibinin temel taşlarını temsil eder; Dahası, onlar sonucun güçlü tahmincileridir. Genel olarak, LV'nin 2D ekokardiyografi tabanlı değerlendirilmesi mevcut uygulama yönergeleri tarafından önerilmektedir; bununla birlikte, LV şekli7,8 ile ilgili geometrik varsayımlardan uzak olduğu için 3D ekokardiyografinin daha doğru olduğu kanıtlanmıştır. Benek takibi ile deformasyon görüntüleme, duvar hareketi anormalliklerinin daha hassas bir şekilde ölçülmesini sağlayan miyokard suşunun farklı yönlerini değerlendirmek için sağlam bir yöntemdir5. Boyuna suş, ejeksiyon fraksiyonu9'a kıyasla yerleşik bir üstün prognostik değere sahiptir.
Genellikle, LV, son ekspiratuar nefes tutma sırasında 4 ila 6 kardiyak döngüden yeniden yapılandırılmış tam hacimli 3D veri kümeleri kullanılarak transtorasik bir apikal pencereden elde edilir ve daha sonra alt hacimler en uygun uzamsal ve zamansal çözünürlüğü elde etmek için otomatik olarak birbirine dikilir. Uygun bir 3D veri kümesi için önkoşul, dönüştürücü frekanslarının, derinliğin ayarlanmasında ve hafif bir aşırıganın kullanılmasıyla optimize edilmiş bir 2D görüntüdür. Amaç, tüm LV endo ve epikardial yüzeyi, satın almadan önce birkaç kısa ve uzun eksenli görünümü kontrol ederek sağlanabilecek iyi bir piramit veri kümesine dahil etmektir: makinenin kullanıcı arayüzü bu çok düzlemli görünümü sağlar. 2D ölçümler için kullanılan geleneksel görünüme kıyasla görselleştirmeyi optimize etmek için farklı dönüştürücü konumlandırması kullanılabilir, çünkü forshortening işlem sonrası sırasında düzeltilebilir. Ek solunum manevraları da uygulanabilir.
LV morfolojisini ve işlevini ölçmek için geleneksel 2D yöntemlerin doğasında sınırlamalar vardır. LV endokardiyal yüzeyinin uygun dönüştürücü konumlandırmasına ve manuel konturlarına büyük ölçüde güvenirler. Ayrıca, şu anda önerilen çift kanatlı Simpson'ın yöntemi sadece iki tomografik düzlemleri dikkate alır ve mermi şeklindeki LV yapısının kalan büyük yüzeyini ihmal eder. LV hacimlerini ölçmek için LV şekli hakkında geometrik varsayımlar kullanılır3. 3D olmayan yöntemler LV hacimlerini önemli ölçüde hafife haline haline 10. Düzensiz LV şekilleri ve nadir görülen duvar hareketi anormallikleri olan hastalarda bu eksiklikler daha da abartılıyor11. LV kütlesi, mevcut M moduna rağmen güçlü bir sonuç tahmincisidir veya 2D teknikleri çok sayıda sınırlama taşır. Doğrusal ölçümler kullanılarak yaygın olarak uygulanan Devereux formülü, normal LV kütle aralığını hafife almaktadır; bununla birlikte, önemli hipertrofi mevcut olduğunda önemli ölçüde abartmaktadır12,13. 3D ekokardiyografi tabanlı ölçümler daha tekrarlanabilir ve altın standart CMR ile daha iyi bir korelasyona sahiptir. Küresellik indeksi LV şeklinin geleneksel ama iyi performans gösteren bir ölçüsüdür ve ölçümü 3D ekokardiyografi kullanılarak daha temsilidir. Gerinim ve gerinim oranı ölçümleri, üstün duyarlılıkları ve ilave prognostik değerleri nedeniyle araştırma ve klinik uygulamaların önemli bir parçası haline gelmektedir14,15. Boyuna ve çevresel kısaltma ve hatta rotasyonel mekanikler 3D benek izleme ile ölçülebilirken, veriler değerlerini kanıtlıyor16. 3D analiz, düzlem dışı hareketi ortadan kaldırır (2D yaklaşımının bilinen sınırlaması); ancak yazılım algoritmalarındaki farklılıklarla birlikte 3D veri kümelerinin daha düşük zamansal ve mekansal çözünürlüğü göz önünde bulundurulmalıdır.
3D LV nicelemenin hızı ve sağlamlığı klinisyenleri her hastada kullanmaya çekerken, birkaç sınırlama göz önünde bulundurulmalıdır. Görüntü kalitesindeki tüm gelişmelere rağmen, ekokardiyografik penceresi yarı otomatik ve hatta manuel ölçümler için yetersiz kalacak olan hastaların belirli bir alt kümesi kalacaktır. Klinik deneyim, klinisyeni ölçülen değerlere bakmaya ve kontrast ekokardiyografi veya CMR gibi alternatif teknikler hakkında düşünmeye başlamaya itebilir. "Göz küreleme" önerilmese de, uzman beklentisi ve ölçülen değerler arasında bir korelasyon arayabiliriz. Yazılım algoritmaları, otomatik endo ve epikardial konturlama sırasında LV şeklinin öğrenilmiş modellerini uygular; bu nedenle, görüntüleme hacminin dışında olan bölgelerde bile bir kontur göreceğiz. Bu tür enterpolasyonu en aza indirmek için tüm LV endo ve epikardial yüzeyi edinilen hacme dahil etmeye çalışmalıyız. Tüm çabalara rağmen, bu bırakma devam ettiğinde, sonuçlar dikkatli bir şekilde yorumlanmalıdır. Dikiş yapıtları, çok atımlı rekonstrüksiyon sırasında, düzensiz ritim, istenmeyen dönüştürücü veya hasta hareketinin (nefes tutmaması) ve hatta teknik sorunlardan kaynaklanan oldukça sıktır. Bu eserlere rağmen 3D rekonstrüksiyonlar genellikle mümkün olsa da, sonuçlar sorgulanmalı ve dikişsiz başka bir döngü kullanılarak yeni analizler başlatılmalıdır. Çoğu modern dönüştürücü, çok atımlı alım olmadan yeterli uzamsal ve zamansal çözünürlüğe (saniyede >20 cilt) izin verir ve bu da elbette bu sorunu ortadan kaldırır. Uygun görüntü alma ve yazılım sonrası işleme için, istikrarlı, kaliteli bir EKG izlemenin rolü aşırı vurgulanamaz. İşaret yapılarını post-iş sırasında yerleştirmek, önemli ölçüde nihai değerleri ve genel izleme kalitesini etkileyen önemli bir öneme sahiptir. Şu anda, hemen hemen her hasta için otomatik konturlamanın manuel olarak düzeltilmesi gereklidir; bununla birlikte, ne kadar çok etkileşime girersek, tekrarlanabilirliği kötüleşecek daha fazla insan hatasının ortaya çıkabileceğini unutmamak zorundayız. Yazılımla ilgili konturlama hatalarını işlemek için uygun bir takas ayarlanmalıdır. Bu sorun, öğrenme eğrisi sırasında ince ayar yapılacak ve deneyim büyüdükçe iyileşecektir. Daha da önemlisi, 3D gerinim değerlerinin ölçümünde önemli satıcı farklılıkları vardır ve şu anda 2D benek izleme17 ile küresel boyuna gerinim durumunda zaten gerçekleşmiş bir standardizasyon yoktur. Sonuçların takip kalitesi ve güvenilirliği 2D benek takibi ile ilgili olarak daha yüksektir, 3D gerinim ölçümleri tercihen bu makalenin yazıldığı sırada araştırma arenasına yerleştirilir.
Sonuç olarak, 3D ekokardiyografi tabanlı yazılım çözümleri LV morfolojisi ve fonksiyonu ile ilgili en doğru ekokardiyografik sonuçları vermektedir. CMR ile doğrulanırlar ve geleneksel 2D teknikler olarak daha tekrarlanabilir ve daha az zaman alıcı oldukları kanıtlanmıştır. Araştırmalarda ve klinik yaşamda uygulamaları gelişmeye devam edecektir. Yapay zekayı kullanarak daha fazla iyileştirme, insan etkileşimi olmadan otomatik nicelemenin yolunu açabilir.

Kardiyolojide sol ventrikül (LV) morfolojisi ve fonksiyonunun değerlendirilmesi genel ve daha spesifik incelemelerin ağırlıklı amacıdır1. Yoğun miktarda bilgi sağlayabilen yaygın ve noninvaziv transtorasik ekokardiyografi (TTE), uygun, hızlı ve uygun maliyetli bir değerlendirme için tercih edilen yöntemdir.
LV kütlesinin, hacimlerinin ve sonraki çıkarma fraksiyonunun ölçümü önemli tanısal ve aynı zamanda prognostik değere sahiptir2. Belirli bir ölçü ne kadar doğru olursa, değeri o kadar yüksek olur. Altın standart kardiyak manyetik rezonans (CMR) imaging türetilmiş değerlerle daha iyi bir korelasyon, ekokardiyografik teknikler için devam eden bir kovalamacadır. Genel olarak, klinik uygulama kılavuzları çift kanatlı Simpson'ın LV hacmi ve fırlatma fraksiyonu ölçümü için yöntemini önermektedir3. Bununla birlikte, LV genellikle düzensiz bir şekle sahip üç boyutlu (3D) bir yapıdır ve bu nedenle, LV morfolojisini ve işlevini doğru bir şekilde tanımlamak için bazı klinik senaryolarda şüphesiz birkaç tomografik düzlem başarısız olacaktır. Ultrasonik donanım ve yazılım teknolojisindeki son gelişmeler, ekokardiyografik protokollerde devrim oluşturan gerçek zamanlı 3D görüntülemenin geliştirilmesine izin verdi.
Ayrıca, duvar hareketi anormallikleri ile ilgili nicel bir yaklaşım ihtiyacı deformasyon görüntülemenin artmasına neden oldu4. Gerinim ve gerinim oranı parametreleri, standart gri ölçekli görüntüler kullanılarak benek takibi ile hesaplanabilir. 3D ekokardiyografi, iki boyutlu gerinim değerlendirmesinin çeşitli eksikliklerini de aşabilir5. Pahalı bir bilimsel araçtan, 3D ekokardiyografi günlük klinik uygulamalarda kullanılan güçlü bir teknik haline gelmeye başladı ve LV'nin niceliği kesinlikle bu atılımın ilk satırında.
Bu makale, ipuçları ve püf noktaları sunarak ve ayrıca LV ile ilgili bu önemli tekniğin yaygın ama teknik olarak sağlam kullanımını kolaylaştırmak için potansiyel tuzakları vurgulayarak okuyucuya ayrıntılı bir 3D protokolle rehberlik etmeyi amaçlamaktadır.

<table><tbody><tr><td>3V-D/4V-D/4Vc-D</td><td>General Electric</td><td>n.a.</td><td>ultrasound probe</td></tr><tr><td>4D Auto LVQ</td><td>General Electric</td><td>n.a.</td><td>software for analysis</td></tr><tr><td>E9/E95</td><td>General Electric</td><td>n.a.</td><td>ultrasound machine</td></tr><tr><td>EchoPac v203</td><td>General Electric</td><td>n.a.</td><td>software for analysis</td></tr></tbody></table>

evaluation of left ventricular structure and function using 3d echocardiography

Sol ventrikülün (LV) üç boyutlu (3D) nicelemesi, çeşitli kardiyak bozukluklarda tanısal doğruluk ve hassas risk tabakalaşması açısından önemli katma değer sağlar. Son zamanlarda rutin kardiyoloji pratiğinde 3D ekokardiyografi mevcuttur; ancak, yüksek kaliteli görüntü alımı ve sonraki analizler dik bir öğrenme eğrisi vardır. Bu makale, ipuçları ve püf noktaları sunarak ve ayrıca LV ile ilgili bu önemli tekniğin yaygın ama teknik olarak sağlam kullanımını kolaylaştırmak için potansiyel tuzakları vurgulayarak okuyucuya ayrıntılı bir 3D protokolle rehberlik etmeyi amaçlamaktadır. Her şeyden önce, optimum uzamsal ve zamansal çözünürlüğe sahip yüksek kaliteli bir 3D veri kümesinin edinimini gösteriyoruz. Ardından, en yaygın olarak uygulanan yerleşik yazılımlardan birini kullanarak LV'nin ayrıntılı bir nicelemesine yönelik analitik adımları sunuyoruz. LV hacimlerini, küreselliği, kütleyi ve ayrıca sistolik fonksiyonu ejeksiyon fraksiyonunu ve miyokard deformasyonunu (boyuna ve çevresel zorlanma) ölçerek ölçeceğiz. Geleneksel ekokardiyografik yaklaşımdan 3D tabanlı nicelemeye geçişin şiddetle önerildiği temel senaryolar hakkında klinik örnekler tartışacak ve sağlayacağız.

LV'nin 3D analizi hastaların çoğunda mümkündür. Olgu 1, normal ventrikül hacimleri ve fonksiyonu olan sağlıklı bir gönüllüdür (Şekil 1). Olgu 2 (Şekil 2), genişlemiş kardiyomiyopatisi ve geniş bir QRS kompleksi (160 ms) sol demet dal blok morfolojisi olan 64 yaşında bir erkek hastadır. Altın standart CMR ölçümleri şunlardı: son diyastolik hacim: 243 mL, uç sistolik hacim: 160 mL, çıkarma fraksiyonu: %34, LV kütlesi: 163 g. Konvansiyonel lineer ekokardiyografik ölçümler LV hacimlerini (uç diyastolik: 139 mL, uç sistolik: 76 mL) ve fazla tahmin edilen ejeksiyon fraksiyonunu (%45) ve LV kütlesini (469 g) önemli ölçüde hafife lar. Bununla birlikte, 3D ekokardiyografik ölçümler Şekil 2'de gösterildiği gibi altın standarda çok daha yakındır. Ayrıca, miyokard mekaniğinin 3D benek takibi ile analizi, dissenkron kasılmalar ve segmental disfonksiyon hakkında anlamlı veriler sağlar. Hastaya daha sonra başarılı kardiyak resynchronizasyon tedavisi uygulandı.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61212/61212fig1.jpg"> Şekil 1: 18 yaşındaki bir kadın gönüllünün kardiyovasküler hastalıklardan arınmış 3D LV analizi. Geçerli görüntü Ses seviyesi dalga biçimine (adım 3.5.5) başvurur. Ekranın sol tarafında üç farklı LV uzun eksenli ve bir kısa eksenli görünüm görülebilir; yeşil kontur, son diyastolik endokardiyal yüzeyi temsil eder. Sağ üst köşede, normal LV hacimlerini, şeklini ve işlevini gösteren ana sonuçlar görülebilir. Bunun altında, kardiyak döngü boyunca 3D LV endokardiyal yüzey modeli (kırmızı) ve zaman hacmi eğrisi görülebilir. ED: end-diastolic, ES: end-sistolik, EDMass: LV kütlesi, EDV: end-diastolic hacim, ESV: end-sistolik hacim, EF: fırlatma fraksiyonu, İk: kalp atış hızı, BPM: dakikada atım, SV: inme hacmi, CO: kardiyak çıkış, SpI: küresellik indeksi. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61212/61212fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61212/61212fig2.jpg"> Şekil 2: Genişlemiş kardiyomiyopati hastasının 3D LV analizi. Geçerli görüntü 4D Gerinim Sonuçları'nı (adım 3.5.8) ifade eder. Ekranın sol tarafında, renk kodlu boyuna gerinim değerleri LV'nin 3B modelinde görselleştirilir ve yanal duvarda (mavi) daha az zorlanma gösterir. Nicel olarak, son sistolik gerinim değerleri, 17 standart LV segmentinin boğa gözü arsasında sağ alt köşede gösterilir. Sağ üst köşede, küresel ve segmental boyuna gerinim değerleri kardiyak döngü boyunca zaman gerinim eğrilerinde görülebilir. ED: end-diastolic, ES: end-systolic, EDV: end-diastolic volume, ESV: end-systolic volume, EF: ejeksiyon fraksiyonu, G: global, HR: kalp atış hızı, BPM: dakikada atım, SV: inme hacmi, CO: kardiyak çıkış, SpI: küresellik indeksi. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61212/61212fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography at JoVE.com

Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

Bu yazıda, sol ventrikülün 3D ekokardiyografi ile hacimsel değerlendirilmesi ve benek izleme analizi için, özellikle bu tekniğin fizibilitesini en üst düzeye çıkaran pratik yönlere odaklanan adım adım bir alım ve analiz protokolü sunuyoruz.

3D Ekokardiyografi Kullanılarak Sol Ventrikül Yapısı ve İşlevinin Değerlendirilmesi

Three-dimensional (3D) quantification of the left ventricle (LV) provides significant added value in terms of diagnostic accuracy and precise risk ...

evaluation-left-ventricular-structure-function-using-3d

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

3.8K Görüntüleme.  Semmelweis University. Bu yazıda, sol ventrikülün 3D ekokardiyografi ile hacimsel değerlendirilmesi ve benek izleme analizi için, özellikle bu tekniğin fizibilitesini en üst düzeye çıkaran pratik yönlere odaklanan adım adım bir alım ve analiz protokolü sunuyoruz.

Video: Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

Transthoracic Echocardiography in Mice

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene expression. Transgenic and gene targeting methods can be used to generate mice with altered cardiac size and function,1-3 and as a result, in vivo techniques are needed to evaluate their cardiac phenotype. Transthoracic echocardiography, pulse wave Doppler (PWD), and tissue Doppler imaging (TDI) can be used to provide dimensional measurements of the mouse heart and to quantify the degree of cardiac systolic and diastolic performance. Two-dimensional imaging is used to detect abnormal anatomy or movements of the left ventricle, whereas M-mode echo is used for quantification of cardiac dimensions and contractility.4,5 In addition, PWD is used to quantify localized velocity of turbulent flow,6 whereas TDI is used to measure the velocity of myocardial motion.7 Thus, transthoracic echocardiography offers a comprehensive method for the noninvasive evaluation of cardiac function in mice.

Transthoracic echocardiography offers a noninvasive method for the evaluation of cardiac function in mice. A combination of ultrasound and Doppler imaging modalities can be used to obtain dimensional measurements of the heart and intracardiac blood flow, which together provide an assessment of cardiac systolic and diastolic performance.

Fareler de Transtorasik Ekokardiyografi

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

Tıp

Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure

Echocardiography is a widely accessible imaging modality that is commonly used to noninvasively characterize and quantify changes in cardiac structure and function. Ultrasonic assessments of cardiac tissue can include analyses of backscatter signal intensity within a given region of interest. Previously established techniques have relied predominantly on the integrated or mean value of backscatter signal intensities, which may be susceptible to variability from aliased data from low frame rates and time delays for algorithms based on cyclic variation. Herein, we describe an ultrasound-based imaging algorithm that extends from previous methods, can be applied to a single image frame&#160;and accounts for the full distribution of signal intensity values derived from a given myocardial sample. When applied to representative mouse and human imaging data, the algorithm distinguishes between subjects with and without exposure to chronic afterload resistance. The algorithm offers an enhanced surrogate measure of myocardial microstructure and can be performed using open-access image analysis software.

Echocardiography is commonly used to noninvasively characterize and quantify changes in cardiac structure and function. We describe an ultrasound-based imaging algorithm that offers an enhanced surrogate measure of myocardial microstructure and can be performed using open-access image analysis software.

Miyokard Mikroyapısının Ultrasonik Değerlendirmesi

Echocardiography is a widely accessible imaging modality that is commonly used to noninvasively characterize and quantify changes in cardiac structure and ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

Transtorasik Ekokardiyografi ile Pulmoner Arter Konstrüksiyon Fare Modeli sağ ventrikül yapı ve fonksiyonlarının değerlendirilmesi

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

Farelerde Kalp Kapak Hastalıkları Kapsamlı Fenotipik Karakterizasyonu için ekokardiyografik Yaklaşımlar ve Protokoller

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the examiners&#39; expertise. Speckle tracking Echocardiography (STE) is a promising but technically challenging method that can be used to quantitatively assess regional and global systolic and diastolic myocardial performance. Myocardial strain and strain rate can be measured in all three dimensions&#160;&#8212; radial, circumferential, longitudinal &#8212; of myocardial deformation. Standard cross-sectional two-dimensional B-mode images are recorded and subsequently postprocessed by automated continuous frame-by-frame tracking and motion analysis of speckles within the myocardium. Images are recorded as digital loops and synchronized to a 3-lead EKG for timing purposes. Longitudinal deformation is assessed in the apical 4-, 3-, and 2-chamber views. Circumferential and radial deformation are measured in the parasternal short axis plane.
Optimal image quality and accurate tissue tracking are paramount for the correct determination of myocardial performance parameters. Utilizing transthoracic STE in a healthy volunteer, the present article is a detailed outline of the essential steps and potential pitfalls of quantitative echocardiographic myocardial deformation analysis.

Speckle tracking echocardiography is an emerging diagnostic imaging technique for the quantitative assessment of global and regional myocardial performance. Standard view echocardiographic motion images are recorded and deformation parameters are subsequently measured by automated continuous frame-by-frame tracking and motion analysis of speckles within the B-mode images of the myocardium.

Sol Ventriküler Miyokard Deformasyon Kantitatif Değerlendirme Transtorasik Speckle İzleme Ekokardiyografi

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the ...

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic pressure through echocardiography, as well as to obtain measurements of the Aorta and PA diameter in mice.
Mice older than 10 d of age can be analyzed using the present technique. The technique is composed of 3 main steps: set-up, image acquisition, and image analysis. The set-up step consists of getting the mouse anesthetized with 1% isoflurane, shaving it, and taping it in a supine position to a heated EKG board where the image acquisition will take place. The image acquisition step consists of learning to identify the cardiac structures and obtaining all the required images with its correspondent probe and axis in order to be able to calculate volumes and diameters. The image analysis step consists of measuring the previously acquired images with the aid of computer software.
Advantages of the proposed technique include a fast (15 min) procedure that would allow the researcher to evaluate interventions in a non-invasive, non-terminal approach and therefore follow the same mouse over time; each mouse can be used as its own control. This fact plus having the same operator perform all the acquisition and analysis for the entire experiment minimizes the limitation of operator-dependency. The present methodology is useful for mouse researchers in cardiovascular and pulmonary medicine.

The following protocol describes the methodology for the acquisition and analysis of echocardiographic images used to obtain the Left Atrial Volume (LAV), Aorta (Ao) diameter, and Pulmonary Artery (PA) diameter in mice. This technique is a non-invasive, non-terminal procedure that allows assessment of the cardiopulmonary function.

Sol Atrium, Aort ve Pulmoner Arter Murin Ekokardiyografi

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic ...

Three-Dimensional Echocardiographic Method for the Visualization and Assessment of Specific Parameters of the Pulmonary Veins

The dimensions of the pulmonary veins are important parameters when planning pulmonary vein isolation (PVI), especially with the cryoballoon ablation technique. Acknowledging the dimensions and anatomical variations of the pulmonary veins (PVs) may improve the outcome of the intervention. Conventional 2D transoesophageal echocardiography can only provide limited data about the dimensions of the PVs; however, 3D echocardiography can further evaluate relevant diameters and areas of the PVs, as well as their spatial relationship to surrounding structures. In previous literature data, parameters influencing the success rate of PVI have already been identified. These are the left lateral ridge, the intervenous ridge, the ostial area of the PVs and the ovality index of the ostium. Proper imaging of the PVs by 3D echocardiography is a technically challenging method. One crucial step is the collection of images. Three individual transducer positions are necessary to visualize the important structures; these are the left lateral ridge, the ostium of the PVs and the intervenous ridge of the left and right PVs. Next, 3D images are acquired and saved as digital loops. These datasets are cropped, which result in the en face views displaying spatial relationships. This step can also be employed to determine the anatomical variations of the PVs. Finally, multiplanar reconstructions are created to measure each individual parameter of the PVs.
Optimal quality and orientation of the acquired images are paramount for the appropriate assessment of PV anatomy. In the present work, we examined the 3D visibility of the PVs and the suitability of the above method in 80 patients. The aim was to provide a detailed outline of the essential steps and potential pitfalls of PV visualization and assessment with 3D echocardiography.

The dimensions of the pulmonary veins (PV) are important parameters when planning pulmonary vein isolation. 2D transoesophageal echocardiography can only provide limited data about the PVs; however, 3D echocardiography can evaluate relevant diameters and areas of the PVs, as well as their spatial relationship to surrounding structures.

Pulmoner Damarların Spesifik Parametrelerinin Görselleştirilmesi ve Değerlendirilmesi için Üç Boyutlu Ekokardiyografik Yöntem

The dimensions of the pulmonary veins are important parameters when planning pulmonary vein isolation (PVI), especially with the cryoballoon ablation ...

Biyomühendislik

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

Erişkin Sıçanlarda Kardiyak Anatomi ve Fonksiyonun Ekokardiyografik Değerlendirilmesi

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

Morphological and Functional Assessment of the Right Ventricle Using 3D Echocardiography

Traditionally, it was believed that the right side of the heart has a minor role in circulation; however, more and more data suggest that right ventricular (RV) function has strong diagnostic and prognostic power in various cardiovascular disorders. Due to its complex morphology and function, assessment of the RV by conventional two-dimensional echocardiography is limited: the everyday clinical practice usually relies on simple linear dimensions and functional measures. Three-dimensional (3D) echocardiography overcame these limitations by providing volumetric quantification of the RV free of geometrical assumptions. Here, we offer a step-by-step guide to obtain and analyze 3D echocardiographic data of the RV using the leading commercially available software. We will quantify 3D RV volumes and ejection fraction. Several technical aspects may help to improve the quality of RV acquisition and analysis as well, which we present in a practical manner. We review the current opportunities and the limiting factors of this method and also highlight the potential applications of 3D RV assessment in current clinical practice.

Here, we provide a step-by-step acquisition and analysis protocol for the 3D volumetric assessment of the right ventricle, mainly focusing on the practical aspects that maximize the feasibility of this technique.

3D Ekokardiyografi ile Sağ Ventrikülün Morfolojik ve Fonksiyonel Değerlendirmesi

Traditionally, it was believed that the right side of the heart has a minor role in circulation; however, more and more data suggest that right ...

The Use of 3D Echocardiography in Surgical Planning of the Mitral Valve in Pediatric Cardiology

Mitral valve disease in pediatric cardiology is complex and can involve a combination of annular, leaflet, chordae tendineae and papillary muscle abnormalities. Transthoracic two-dimensional echocardiography (2DE) remains the primary diagnostic imaging technique utilized in pediatric surgical planning. However, given that the mitral valve is a three-dimensional (3D) structure, the addition of 3D echocardiography (3DE) to better define the mechanisms of stenosis and/or regurgitation is advantageous. Transthoracic 3DE technology has improved with advances in probe technology and ultrasound scanners, producing images with good spatial resolution and adequate temporal resolution. Specifically, the addition of pediatric 3D transducers with higher frequencies and a smaller footprint provides better 3DE imaging in children. Improved efficiency of 3DE acquisition and analysis allow 3D assessment of the mitral valve to be more easily integrated by the sonographer, the cardiologist and the surgeon in mitral valve assessment. This improvement was also made possible by the postprocessing software optimization.
In this method paper, we aim to describe the transthoracic 3DE assessment of the mitral valve in children and its use in the surgical planning of pediatric mitral valve disease. Firstly, the 3DE assessment begins by selecting the correct probe and by obtaining a view of the mitral valve. Then, the appropriate data acquisition method should be selected based on the individual patient. Next, optimization of the data set is critical in order to properly balance spatial and temporal resolution. During live scanning or following acquisition, the data set can be cropped using innovative tools that allow the user to quickly obtain an infinite number of cut planes or volumetric reconstructions. The cardiologist and surgeon can view the mitral valve en face; thus, accurately reconstructing its morphology in order to support medical or surgical planning. Finally, a review of some clinical applications is proposed, showing examples in pediatric mitral valve managements.

3D echocardiography of the mitral valve in pediatric cardiology produces full anatomic reconstructions that contribute to improved surgical management. Here, we outline a protocol for 3D acquisition and post-processing of the mitral valve in pediatric cardiology.