Summary
במאמר זה, אנו מספקים פרוטוקול רכישה וניתוח שלב אחר שלב להערכה נפחית וניתוח מעקב כתמים של החדר השמאלי על ידי אקוקרדיוגרפיה תלת-ממדית, במיוחד תוך התמקדות בהיבטים מעשיים הממקסמים את ההיתכנות של טכניקה זו.
Abstract
כימות תלת מימדי (תלת מימדי) של החדר השמאלי (LV) מספק ערך מוסף משמעותי מבחינת דיוק אבחון וריבוד סיכונים מדויק בהפרעות לב שונות. לאחרונה, אקוקרדיוגרפיה תלת-ממדית הפכה לזמינה בפרקטיקה שגרתית של קרדיולוגיה; עם זאת, רכישת תמונה באיכות גבוהה וניתוח מאוחר יותר יש עקומת למידה תלולה. המאמר הנוכחי נועד להנחות את הקורא באמצעות פרוטוקול תלת-ממד מפורט על ידי הצגת טיפים וטריקים וגם על ידי הדגשת המלכודות הפוטנציאליות כדי להקל על השימוש הנרחב אך הטכני בטכניקה חשובה זו בנוגע ל- LV. בראש ובראשונה, אנו מציגים רכישה של ערכת נתונים תלת-ממדית באיכות גבוהה עם רזולוציה מרחבית וטמפורלית אופטימלית. לאחר מכן, אנו מציגים את השלבים האנליטיים לקראת כימות מפורט של LV באמצעות אחת התוכנות המובנות הנפוצות ביותר. אנו לכמת נפחי LV, כדוריות, מסה וגם פונקציה סיסטולית על ידי מדידת שבר פליטה עיוות שריר הלב (זן אורך והיקף). אנו נדון ונספק דוגמאות קליניות לגבי התרחישים החיוניים שבהם מומלץ מאוד שהמעבר מגישה אקו-קרדיוגרפית קונבנציונלית לכימות מבוסס תלת-ממד.
Introduction
הערכת המורפולוגיה והתפקוד של החדר השמאלי (LV) היא המטרה העיקרית של חקירות כלליות וספציפיות עוד יותר בקרדיולוגיה1. האקו-קרדיוגרפיה הטרנסתאורקטית הזמינה והלא פולשנית (TTE), שיכולה לספק כמויות צפופות של מידע, היא שיטת הבחירה להערכה נוחה, מהירה וחסכונית.
מדידת מסת LV, אמצעי אחסון ושבר פליטה עוקבת מחזיקה ערך אבחון משמעותי וגם פרוגנוסטי2. ככל שמדד נתון מדויק יותר, כך ערכו יהיה גבוה יותר. מתאם טוב יותר עם תהודה מגנטית לב סטנדרטית זהב (CMR) הדמיה נגזר ערכים הוא מרדף מתמשך לטכניקות אקוקרדיוגרפיות. בדרך כלל, הנחיות תרגול קליני ממליצות על השיטה של סימפסון הדו-כנפי לנפח LV ומדידת שבר פליטה3. עם זאת, LV הוא מבנה תלת מימדי (3D) עם צורה לא סדירה לעתים קרובות, ולכן, כמה מישורים טומוגרפיים ללא ספק ייכשלו בתרחישים קליניים מסוימים כדי לתאר במדויק מורפולוגיה LV ותפקוד. ההתקדמות האחרונה בטכנולוגיית חומרה ותוכנה קולית אפשרה פיתוח של הדמיה תלת-ממדית בזמן אמת, אשר מחוללת מהפכה בפרוטוקולים אקוקרדיוגרפיים.
יתר על כן, הצורך בגישה כמותית בנוגע לחריגות בתנועה בקיר הביא לעלייה של הדמיית עיוות4. ניתן לחשב פרמטרי מתח וקצב מאמץ על ידי מעקב כתמים באמצעות תמונות סטנדרטיות בקנה מידה אפור. אקוקרדיוגרפיה תלת-ממדית עשויה גם להתגבר על מספר חסרונות של הערכת זן דו-ממדית5. מכלי מדעי יקר, אקוקרדיוגרפיה תלת-ממדית החלה להפוך לטכניקה רבת עוצמה המשמשת בפרקטיקה קלינית יומיומית, וכימות ה- LV הוא בהחלט בשורה הראשונה בפריצת דרך זו.
המאמר הנוכחי נועד להנחות את הקורא באמצעות פרוטוקול תלת-ממד מפורט על ידי הצגת טיפים וטריקים וגם על ידי הדגשת המלכודות הפוטנציאליות כדי להקל על השימוש הנרחב אך הטכני בטכניקה חשובה זו בנוגע ל- LV.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
פרוטוקול זה פועל בהתאם להנחיות הוועדה האזורית והמוסדית של אוניברסיטת סמלווייס לאתיקה מדעית ומחקרית. הפרוטוקול הנוכחי חל על ספק מסוים. למרות שחלק מהצעדים נשארים תקפים ללא קשר למכונת האולטרסאונד ולתוכנה לאחר עיבוד, הבדלים חשובים עשויים להתקיים אם משתמשים בפתרונות של ספקים אחרים.
1. דרישות טכניות
- השתמש במכונת אקוקרדיוגרפיה המסוגלת להדמיה תלת-ממדית.
- חבר מתמר מערך בשלבים תלת-ממדיים של אקו-תות-קרדיוגרפיה.
- החל את א.ק.ג. 3-עופרת מובנה של מערכת האולטרסאונד כדי לאפשר למערכת לסנכרן את ההקלטות והניתולים למחזור הלב.
2. רכישת תמונות אקוקרדיוגרפיות תלת-ממדיות
- מקם את המטופל בתנוחת דקוביטוס לרוחב שמאל (המטופל שוכב בצד שמאל עם הזרוע השמאלית מתוחה מעל הראש).
- ודא כי מעקב האק"ג על המסך הוא באיכות טובה.
הערה: זהו תנאי מוקדם עבור לאחר עיבוד כמו התוכנה תזהה את הנקודות השונות של מחזור הלב בהתבסס על אות אק"ג. - להפשיר את התמונה, ולהתחיל לבדוק את המטופל עם המתמר. דמיינו תצוגה אנבנציונלית של ארבעה תאים.
- מטב את איכות התמונה על-ידי התאמת רוחב הסקטור ל-LV, הורדת העומק כדי לחתוך את האטריום השמאלי ושימוש בגז-על קל.
הערה: ודאו שכל ה- LV endo - וגם המשטח האפיקרדי גלוי. - לחצו על הלחצן '4D ' כדי לעבור למצב תלת-ממד.
הערה: על-ידי לחיצה על לחצן Multi-Slice... במסך המגע, ארבע אפשרויות יהיו זמינות (5, 7, 8, 12 פרוסות) כדי לסקור את ערכת הנתונים תלת-ממדית באמצעות חתכי ציר קצרים ותרוכים סטנדרטיים. במידת הצורך, ניתן לתקן מיקום מתמר כדי להבטיח את הכללת כל עובי קיר LV מאפסית לרמת שסתום מיטרלי לתוך ערכת הנתונים 3D פירמידלי. מומלץ להשתמש ב-12 פרוסות (עם תשע תצוגות מתכווננות לציר קצר). - השגו תמונות תלת-ממד במצב ריבוי פעימות או פעימה בודדת .
- השתמש במצב Multi Beat כדי להשיג רזולוציה מרחבית וטמפורלית גבוהה יותר, שבו ערכת הנתונים תשוחזר מ- 2, 3, 4 או 6 מחזורי לב (ניתן להגדיר זאת על המסך) - אחיזת נשימה תפוגה של המטופל ומיצוב מתמר יציב הדרוש כדי למזער תפירת חפצים.
הערה: רכישת ביט יחיד היא ברזולוציה מרחבית וטמפורלית נמוכה יותר; עם זאת, רוב המתמרים המודרניים יש איכות טובה יותר, ולכן, ניתן להשתמש בהם כדי לרכוש ערכות נתונים 3D נאותים ללא שחזור כדי לעבור ניתוח נוסף. כהמלצה כללית, מומלץ לנתח ניתוח נוסף את שיעורי הנפח מעל 15 כרכים בשנייה. - כאשר אמצעי האחסון המלא משוחזר מ-subvolumes, וכל ה- LV גלוי, הקפיא את התמונה. באמצעות כפתורי בחירת מחזור ומספר מחזורים , בחר את מחזורי הלב הנרכשים האופטימליים ולחץ על חנות התמונות.
הערה: תפירת חפצים הם subvolumes באופן מרחבי או זמני לא מיושר זה לצד זה. ערכות נתונים עם נשירה משמעותית של קירות LV או עם תפירת ממצאים בדרך כלל אינם מתאימים לניתוח נוסף. ניתן לבדוק פעמיים את האיכות של ערכת הנתונים תלת-ממדית שכבר נרכשה באמצעות המצב Multi-Slice.
- השתמש במצב Multi Beat כדי להשיג רזולוציה מרחבית וטמפורלית גבוהה יותר, שבו ערכת הנתונים תשוחזר מ- 2, 3, 4 או 6 מחזורי לב (ניתן להגדיר זאת על המסך) - אחיזת נשימה תפוגה של המטופל ומיצוב מתמר יציב הדרוש כדי למזער תפירת חפצים.
3. לאחר עיבוד לכימות מורפולוגיה ותפקוד LV
- בחרו ערכת נתונים תלת-ממדית המתאימה לניתוח נוסף.
הערה: חלק זה של הפרוטוקול דורש תמונות 3D באיכות טובה שנרכשו ונשמרו בעבר וניתן לבצע אותם במכונת האולטרסאונד ובתחנת עבודה נפרדת. - לחץ על מדוד | עוצמת קול ולאחר מכן בחר LVQ אוטומטי 4D.
- על המסך הרביעי (שלוש תצוגות אפיות: תצוגות של ארבעה, שניים ושלושה תאים ותצוגה אחת עם ציר קצר, ניתן להתאים את השני על ידי מישור אופקי בתצוגות ציר ארוך), התוכנה מבקשת לשנות יישור של פרוסות אפיות לתצוגות סטנדרטיות. במידת הצורך, תקן את התצוגות האפוריות באופן ידני על-ידי הטיה וסיבוב כדי להציג את התצוגה הסטנדרטית המתאימה, ובכך לבטל את ההקדמה. הגדר הטיה כדי ליישר את הקליפר עם הציר הארוך של LV על-ידי גרירה והזזה של הקליפרים בתצוגות בעלות ציר ארוך. קבע סיבוב לפי הידיות המתאימות או של סובב את הכל במחשב או על-ידי התאמת הקליפרים בתמונה בעלת הציר הקצר.
הערה: ניתן לאפס את המלצת התוכנה על-ידי לחיצה על לחצן ישר אוטומטית . - לאחר סיום יישור התצוגה, לחץ על שלב EDV הבא. מסגרת הקצה-דיאסטולי (ED) מזוהה באופן אוטומטי באמצעות אות האק"ג, אך ניתן לתקן אותה באופן ידני במידת הצורך.
- זיהוי חצי אוטומטי של משטח אנדו-אפיארדי LV
- בחר שתי נקודות ציון דרך באופן ידני בכל תצוגות אפיות. ראשית, לזהות את פסגת LV ולאחר מכן את אמצע בסיס LV (רמת annulus מיטרלי) בכל תצוגה apical. האלגוריתם יתהה באופן אוטומטי את הגבול האנדוקרדי של כל LV.
הערה: ישנן שתי אפשרויות נוספות: ידני, כלומר יש להגדיר שני ציון דרך בזאלי ואחד אפי בכל תצוגה אפית, ו - Auto Init, אשר יתווי באופן אוטומטי את LV ללא כל אינטראקציה עם המשתמש. - בדוק את אמינות קווי המתאר בשלוש תצוגות אפיות, שלוש תצוגות קצרות ציר ברמות שונות וציר קצר בשליטת המשתמש הרביעי, כדי לאפשר אימות חזותי של המשטח שזוהה. תיקון קווי המתאר אפשרי על-ידי הוספה ידנית של נקודות שישולבו לאחר מכן בקו המתאר.
הערה: עם ביטול, ניתן למחוק את הנקודה שנוספה בעבר. לחצן איפוס מאפס את קווי המתאר כדי להפעיל את המקטע כולו מההתחלה. ניתן לכוונן את הראות של קווי המתאר כדי לאפשר את ההערכה של משטח האנדוקרדי בתמונה בעלת קנה המידה האפור. קווי המתאר של אנדוקרדיאלי ואפיקרדיאל צריכים להתבצע בצורה מדויקת ועקבית. לקבלת המלצה מפורטת, עיין בהפניה הבאה6. - בחר את השלב הבא, שהוא ה - ESV.
- חזור על אותו הליך (3.5.1-3.5.2) כפי שהוזכר בנקודות הקודמות כדי לזהות ולתקן את קווי המתאר האנדוקרדיים במסגרת הסיסטולית הקצה.
הערה: מסגרת הקצה הסיסטולי (ES) מזוהה באופן אוטומטי באמצעות אות האק"ג, אך ניתן לתקן אותה באופן ידני במידת הצורך. ערכים של נפח דיאסטולי קצה (EDV), נפח סיסטולי קצה (ESV), שבר פליטה (EF), קצב לב (HR), נפח שבץ (SV), פלט לב (CO) ומדד כדוריות (SpI) כבר מוצגים על המסך. - הקש על צורת גל של עוצמת קול עבור השלב הבא. התוכנה מציגה דגם תלת-ממדי דינמי של ה-LV וגם עקומת נפח זמן כשהיא עוקבת אחר פני השטח של אנדוקרדיאל לאורך מחזור הלב מסגרת אחר פריים (איור 1).
הערה: כאן, קיימת אפשרות לערוך את הגבול אנדוקרדי בכל מסגרת. - לשלב הבא, לחץ על LV Mass. התוכנה באופן אוטומטי קווי המתאר LV אפיארדיאלי על מסגרת דיאסטולי קצה ומחשב מסה LV (EDMass).
הערה: במידת הצורך, ערוך את קווי המתאר של המשטח האפיקרדי על-ידי הוספת נקודות שיכללו (אותה שיטה כפי שתואר בעבר) בכל מישור קצר או ארוך ציר. ניתן לבחור איזה מתאר להתאים: אנדו, אפינפרין או אנדו + אפי. - לחץ על ROI זן 4D לשלב הבא. התוכנה באופן אוטומטי קווי המתאר LV epicardial קווי המתאר על מסגרת סוף סיסטולי ומחשב LV סוף-מסה סיסטולית (ESMass).
הערה: במידת הצורך, ערוך את קווי המתאר הסיסטוליים הקצה של המשטח האפיקרדי על-ידי הוספת נקודות שיכללו (אותה שיטה שתוארה בעבר) בכל מישור קצר או ארוך ציר. ESMass צריך להיות בעל ערך דומה מאשר EDMass. שלב זה חיוני לחישוב ערכי מאמץ תלת-ממדיים על-ידי מעקב כתמים. - לחץ על תוצאות מאמץ 4D לשלב הבא. התוכנה מדמיינת את המעקב 3D שריר הלב על מישורים קצרים וארוכים מרובים וערכי המתח המתאימים של 17 מקטעי LV סטנדרטיים לאורך מחזור הלב, מסגרת אחר פריים. עקומות מאמץ זמן ועלילת עין שור מוצגים גם הם. הפרמטרים הבאים מחושבים וניתן להדגים: זן אורך, זן היקפי, זן רדיאלי, זן אזור, סיבוב ופיתון.
הערה: קיימת אפשרות לא לכלול מקטע LV מסוים מניתוח אם הוא נחשב כבעל איכות מעקב נמוכה על ידי התבוננות חזותית בתמונות או בהתבסס על עקומת מאמץ הזמן. עם זאת, התוכנה ממליצה כברירת מחדל על אישור פלח שוק או דחייה. ניתן לדמיין ערכי מאמץ מקודדים בצבע במודל תלת-ממדי דינמי של ה-LV על-ידי שינוי ה"פריסה".
- בחר שתי נקודות ציון דרך באופן ידני בכל תצוגות אפיות. ראשית, לזהות את פסגת LV ולאחר מכן את אמצע בסיס LV (רמת annulus מיטרלי) בכל תצוגה apical. האלגוריתם יתהה באופן אוטומטי את הגבול האנדוקרדי של כל LV.
- כדי לסיים את הניתוח, הקש על אשר וצא.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ניתוח תלת מימדי של LV הוא אפשרי ברוב החולים. מקרה 1 הוא מתנדב בריא עם נפחים ותפקוד חדריים תקינים (איור 1). מקרה 2 (איור 2) הוא מטופל בן 64 עם קרדיומיופתיה מורחבת ומתחם QRS רחב (160 אלפיות שני) של מורפולוגיה של גוש ענף החבילה השמאלית. מידות CMR סטנדרטיות זהב היו כדלקמן: נפח דיאסטולי קצה: 243 מ"ל, נפח סיסטולי קצה: 160 מ"ל, שבר פליטה: 34%, מסה LV: 163 גרם. מדידות אקו-לב ליניאריות קונבנציונליות המעיטו באופן משמעותי בנפחי LV (דיאסטולי קצה: 139 מ"ל, סוף סיסטולי: 76 מ"ל) ושבר פליטה מוערך יתר על המידה (45%) ומסת LV (469 גרם). עם זאת, מדידות אקו-קרדיוגרפיות תלת-ממדיות קרובות הרבה יותר לתקן הזהב, כפי שמוצג באיור 2. יתר על כן, הניתוח של מכניקת שריר הלב על ידי מעקב כתמים 3D מספק נתונים משמעותיים על התכווצויות dyssynchronous ותפקוד מגזרי. מאוחר יותר עבר המטופל טיפול מוצלח לסנכרון לב.
איור 1: ניתוח תלת מימדי של מתנדבת בת 18 ללא מחלות לב וכלי דם. התמונה הנוכחית מתייחסת לצורת הגל של אמצעי האחסון (שלב 3.5.5). בצד שמאל של המסך ניתן לראות שלושה צירים ארוכים שונים של LV ותצוגה אחת של ציר קצר; קווי המתאר הירוקים מייצגים את משטח אנדוקרדי סוף דיאסטולי. בפינה השמאלית העליונה, התוצאות העיקריות גלויות, ומדגים אמצעי אחסון, צורה ותפקוד רגילים של LV. מתחת לזה, מודל משטח אנדוקרדי LV 3D (אדום) ועקומת נפח זמן לאורך מחזור הלב גלויים. אד: סוף-דיאסטולי, ES: סוף סיסטולי, EDMass: מסה LV, EDV: נפח דיאסטולי קצה, ESV: נפח סיסטולי קצה, EF: שבר פליטה, HR: קצב הלב, BPM: פעימות לדקה, SV: נפח שבץ, CO: תפוקת לב, SpI: אינדקס כדורי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: ניתוח תלת מימדי של חולה קרדיומיופתיה. התמונה הנוכחית מתייחסת לתוצאות המתח 4D (שלב 3.5.8). בצד שמאל של המסך, ערכי מאמץ אורך מקודדים בצבע מוצגים בדגם תלת-ממדי של ה-LV, המציגים עומס מופחת על הקיר הצדדי (כחול). כמותית, ערכי מאמץ סיסטוליים מוצגים בפינה הימנית התחתונה בחלקת עין השור של 17 מקטעי LV סטנדרטיים. בפינה הימנית העליונה, ערכי מאמץ אורך גלובליים וגם מגזריים נראים בעקומות מאמץ זמן לאורך מחזור הלב. אד: סוף-דיאסטולי, ES: סוף-סיסטולי, EDV: נפח דיאסטולי קצה, ESV: נפח סיסטולי קצה, EF: שבר פליטה, G: גלובלי, משאבי אנוש: קצב לב, BPM: פעימות לדקה, SV: נפח שבץ, CO: פלט לב, SpI: מדד כדוריות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
מדידות מורפולוגיות ותפקודיות של LV מייצגות אבני יסוד של אבחון, ניהול ומעקב אחר מחלות לב; יתר על כן, הם מנבאים חזקים של תוצאה. בדרך כלל, הערכה מבוססת אקו-קרדיוגרפיה 2D של LV מומלצת על ידי הנחיות התרגול הנוכחיות; עם זאת, אקוקרדיוגרפיה תלת-ממדית הוכחה כמדויקת יותר מכיוון שהיא נקייה מהנחות גיאומטריות לגבי צורת LV7,8. הדמיית עיוות על ידי מעקב כתמים היא שיטה חזקה להערכת כיוונים שונים של זן שריר הלב, המאפשר כימות של חריגות תנועה בקיר ברגישות רבה יותר5. זן אורך יש ערך פרוגנוסטי מעולה הוקמה לעומת שבר פליטה9.
בדרך כלל, LV נרכש מחלון apical transthoracic באמצעות ערכות נתונים 3D בנפח מלא משוחזר מ 4 עד 6 מחזורי לב במהלך עצירת נשימה תפוגה בסופו של דבר, ולאחר מכן, נפחי משנה תפורים באופן אוטומטי יחד כדי להשיג רזולוציה מרחבית וטמפורלית אופטימלית. תנאי מוקדם עבור ערכת נתונים תלת-ממדית נכונה הוא תמונה דו-ממדית ממוטבת על-ידי התאמה של תדרי מתמר, עומק ושימוש בגז-יתר קל. המטרה היא לכלול את כל המשטח האנדו של LV, וגם משטח אפיטריאלי לתוך ערכת נתונים פירמידלית באיכות טובה, אשר ניתן להבטיח על ידי בדיקת מספר תצוגות קצרות וארוכות ציר לפני הרכישה: ממשק המשתמש של המכונה מספק תצוגה כפולה זו. ניתן להשתמש במיקום מתמר שונה כדי למטב את התצוגה החזותית בהשוואה לתצוגה הקונבנציונלית המשמשת למדידות דו-ממדיות, שכן ניתן לתקן את החידוש המנוקד במהלך לאחר העיבוד. תמרונים נשימתיים נוספים ניתן ליישם גם.
שיטות 2D קונבנציונליות למדידת מורפולוגיה LV ותפקוד יש מגבלות מובנות. הם מסתמכים במידה רבה על מיקום מתמר תקין ותי מיקוד ידני של משטח אנדוקרדי LV. יתר על כן, השיטה הדו-כנפית המומלצת כיום של סימפסון לוקחת בחשבון רק שני מישורים טומוגרפיים ומזניחה את המשטח הגדול הנותר של מבנה LV בצורת כדור. כדי לכמת אמצעי אחסון של LV, נעשה שימוש בהנחות גיאומטריות לגבי צורת LV3. שיטות שאינן תלת-ממדיות ממעיטות באופן משמעותי באמצעי האחסון של LV10. חסרונות אלה מוגזמים עוד יותר בחולים עם צורות LV לא סדירות ודפוסים נדירים של חריגות תנועה בקיר11. מסת LV היא גם מנבא רב עוצמה של תוצאה למרות מצב M הנוכחי, או טכניקות 2D לשאת מגבלות רבות. נוסחת Devereux המיושמת באופן נרחב באמצעות מדידות ליניאריות ממעיטה בערך הטווח הרגיל של מסת LV; עם זאת, זה מוערך יתר על המידה באופן משמעותי כאשר היפרטרופיה משמעותית קיימת12,13. מדידות מבוססות אקו-קרדיוגרפיה תלת-ממדיות ניתנות לשחזור יותר ויש להן מתאם טוב יותר עם CMR תקן זהב. מדד כדוריות הוא מדד מסורתי אך בעל ביצועים טובים של צורת LV, והמדידה שלו מייצגת יותר באמצעות אקו-קרדיוגרפיה תלת-ממדית. מדידות מתח וקצב מתח הופכות לחלק חיוני במחקר ובפרקטיקה הקלינית בשל הרגישות המעולה שלהן והערך הפרוגנוסטי המוסף14,15. קיצור אורך והיקף ואפילו מכניקה סיבובית ניתן לכמת על ידי מעקב כתמים 3D, בעוד נתונים מצטברים להוכיח את ערכם16. ניתוח תלת-ממד מבטל תנועה מחוץ למישור (מגבלה ידועה של גישה 2D); עם זאת, רזולוציה זמנית ומרחבית נמוכה יותר של ערכות נתונים תלת-ממדיות יחד עם הבדלים באלגוריתמי תוכנה יש לקחת בחשבון.
בעוד המהירות והחוסן של כימות LV 3D למשוך רופאים להשתמש בו בכל מטופל, יש לזכור מספר מגבלות. למרות כל השיפורים באיכות התמונה, תישאר תת-קבוצה מסוימת של חולים שהחלון האקוקרדיוגרפי שלהם לא יהיה מספיק למדידות חצי אוטומטיות או אפילו ידניות. ניסיון קליני עשוי להניע את הקלינאי להסתכל על הערכים הנמדדים ולהתחיל לחשוב על טכניקות חלופיות, כגון אקוקרדיוגרפיה מנוגדת או CMR. בעוד "גלגלי עיניים" הוא מיואש, אנו עשויים לחפש קשר בין ציפייה מומחה וערכים מדודים. אלגוריתמים של תוכנה מיישמים מודלים מלומדים של צורת LV במהלך קווי המתאר האנדו-אפיים אוטומטיים; לכן, נראה קווי המתאר גם באזורים אלה אשר למעשה מתוך נפח ההדמיה. אנחנו צריכים לנסות לערב את כל המשטח אנדו-אפיארדי לתוך הנפח שנרכש כדי למזער אינטרפולציה כזו. כאשר, למרות כל המאמצים, נשירה זו נמשכת, התוצאות צריכות להתפרש בזהירות. תפירת חפצים שכיחים למדי במהלך שחזור מרובה פעימות, הנגרמת על ידי קצב לא סדיר, מתמר לא רצוי או תנועת מטופל (לא מצליחים לעצור את הנשימה) במהלך הרכישה, או אפילו בעיות טכניות. בעוד שחזורים 3D הם בדרך כלל אפשרי למרות חפצים אלה, התוצאות יש לפקפק, ניתוח חדש צריך להיות יזם באמצעות לולאה אחרת ללא תפירה. רוב המתמרים המודרניים מאפשרים רזולוציה מרחבית וטמפורלית נאותה (>20 כרכים לשנייה) ללא רכישה מרובת פעימות, אשר, כמובן, מבטלת בעיה זו. עבור רכישת תמונה מתאימה ופוסט-עיבוד תוכנה, לא ניתן להדגיש יתר על המידה את תפקידו של מעקב אק"ג יציב ואיכותי. הצבת ציוני הדרך במהלך עיבוד לאחר עיבוד היא בעלת חשיבות מכרעת, ומשפיעה על ערכים סופיים משמעותיים ואיכות המעקב הכוללת. נכון לעכשיו, תיקון ידני כלשהו של קווי המתאר האוטומטיים הכרחי כמעט לכל מטופל; עם זאת, עלינו לזכור שכ ככל שאנו מתקשרים יותר, כך עלולה להיות מוצגת יותר טעות אנושית שתחמיר את הרבייה. יש להגדיר החלפה מתאימה לטיפול בשגיאות קונטוב הקשורות לתוכנה. בעיה זו תהיה מכווננת היטב במהלך עקומת הלמידה ותשתפר ככל שהחוויה תגדל. חשוב לציין, ישנם הבדלי ספק משמעותיים במדידת ערכי זן תלת-ממדי, וכרגע אין תקינה שכבר התרחשה במקרה של זן אורך גלובלי על ידי מעקב כתמים 2D17. מעקב אחר איכות ואמינות התוצאות גבוהות יותר לגבי מעקב כתמים דו-ממדיים, מדידות מאמץ תלת-ממדי ממוקמות רצוי בזירת המחקר בזמן כתיבת מאמר זה.
לסיכום, פתרונות תוכנה מבוססי אקו-קרדיוגרפיה תלת-ממדית מספקים את התוצאות האקו-קרדיוגרפיות המדויקות ביותר בנוגע למורפולוגיה ולתפקוד של LV. הם מאומתים עם CMR והוכחו להיות יותר לשחזור ואפילו פחות זמן רב כמו טכניקות 2D קונבנציונאלי. היישום שלהם במחקר וגם בחיים הקליניים ימשיך להתפתח. שיפורים נוספים בשימוש בבינה מלאכותית יכולים לסלול את הדרך לכימות אוטומטי ללא אינטראקציה אנושית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ללא.
Acknowledgments
פרוייקט מס' NVKP_16-1-2016-0017 ("תוכנית הלב הלאומית") יושמה בתמיכת הקרן הלאומית למחקר, פיתוח וחדשנות של הונגריה, במימון תוכנית המימון NVKP_16. המחקר מומן על ידי תוכנית המצוינות הנושאית (2020-4.1.1.1.-TKP2020) של המשרד לחדשנות וטכנולוגיה בהונגריה, במסגרת התוכניות הנושאיות לפיתוח טיפולי וביו-הדמיה של אוניברסיטת סמלווייס.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3V-D/4V-D/4Vc-D | General Electric | n.a. | ultrasound probe |
| 4D Auto LVQ | General Electric | n.a. | software for analysis |
| E9/E95 | General Electric | n.a. | ultrasound machine |
| EchoPac v203 | General Electric | n.a. | software for analysis |
References
- Guta, A. C., et al. Three-dimensional echocardiography to assess left ventricular geometry and function. Expert Review of Cardiovascular Therapy. 17 (11), 801-815 (2019).
- Surkova, E., et al. Current Clinical Applications of Three-Dimensional Echocardiography: When the Technique Makes the Difference. Current Cardiology Reports. 18 (11), 109 (2016).
- Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).
- Matyas, C., et al. Comparison of speckle-tracking echocardiography with invasive hemodynamics for the detection of characteristic cardiac dysfunction in type-1 and type-2 diabetic rat models. Cardiovascular Diabetology. 17 (1), 13 (2018).
- Kovacs, A., et al. Impact of hemodialysis, left ventricular mass and FGF-23 on myocardial mechanics in end-stage renal disease: a three-dimensional speckle tracking study. International Journal of Cardiovascular Imaging. 30 (7), 1331-1337 (2014).
- Muraru, D., et al. Comprehensive analysis of left ventricular geometry and function by three-dimensional echocardiography in healthy adults. Journal of the American Society of Echocardiography. 26 (6), 618-628 (2013).
- Lakatos, B. K., et al. Relationship between Cardiac Remodeling and Exercise Capacity in Elite Athletes: Incremental Value of Left Atrial Morphology and Function Assessed by Three-Dimensional Echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 33 (1), 101-109 (2020).
- Muraru, D., et al. Intervendor Consistency and Accuracy of Left Ventricular Volume Measurements Using Three-Dimensional Echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 31 (2), 158-168 (2018).
- Kalam, K., Otahal, P., Marwick, T. H. Prognostic implications of global LV dysfunction: a systematic review and meta-analysis of global longitudinal strain and ejection fraction. Heart. 100 (21), 1673-1680 (2014).
- Muraru, D., et al. Validation of a novel automated border-detection algorithm for rapid and accurate quantitation of left ventricular volumes based on three-dimensional echocardiography. European Journal of Echocardiography. 11 (4), 359-368 (2010).
- Doronina, A., et al. The Female Athlete's Heart: Comparison of Cardiac Changes Induced by Different Types of Exercise Training Using 3D Echocardiography. BioMed Research International. 2018, 3561962 (2018).
- Takeuchi, M., et al. Measurement of left ventricular mass by real-time three-dimensional echocardiography: validation against magnetic resonance and comparison with two-dimensional and m-mode measurements. Journal of the American Society of Echocardiography. 21 (9), 1001-1005 (2008).
- Armstrong, A. C., et al. LV mass assessed by echocardiography and CMR, cardiovascular outcomes, and medical practice. JACC Cardiovasc Imaging. 5 (8), 837-848 (2012).
- Olah, A., et al. Characterization of the dynamic changes in left ventricular morphology and function induced by exercise training and detraining. International Journal of Cardiology. 277, 178-185 (2019).
- Nagy, V. K., et al. Role of Right Ventricular Global Longitudinal Strain in Predicting Early and Long-Term Mortality in Cardiac Resynchronization Therapy Patients. PLoS One. 10 (12), e0143907 (2015).
- Kovacs, A., Lakatos, B., Tokodi, M., Merkely, B. Right ventricular mechanical pattern in health and disease: beyond longitudinal shortening. Heart Failure Reviews. 24 (4), 511-520 (2019).
- Badano, L. P., et al. Use of three-dimensional speckle tracking to assess left ventricular myocardial mechanics: inter-vendor consistency and reproducibility of strain measurements. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 14 (3), 285-293 (2013).
