Оценка структуры и функции левого желудочка с помощью 3D-эхокардиографии
Summary
В этой статье мы предоставляем пошаговый протокол сбора и анализа для объемной оценки и спекл-трекингового анализа левого желудочка с помощью 3D-эхокардиографии, уделяя особое внимание практическим аспектам, которые максимизируют осуществимость этого метода.
Abstract
Трехмерная (3D) количественная оценка левого желудочка (LV) обеспечивает значительную добавленную стоимость с точки зрения диагностической точности и точной стратификации риска при различных сердечных расстройствах. В последнее время 3D эхокардиография стала доступна в рутинной кардиологической практике; однако получение высококачественных изображений и последующий анализ имеют крутую кривую обучения. Настоящая статья направлена на то, чтобы провести читателя через подробный 3D-протокол, представив советы и рекомендации, а также выделив потенциальные подводные камни для облегчения широкого, но технически обоснованного использования этого важного метода, касающегося LV. В первую очередь, мы показываем получение качественного 3D-набора данных с оптимальным пространственным и временным разрешением. Затем мы представляем аналитические шаги к детальной количественной оценке LV с использованием одного из наиболее широко применяемых встроенных программ. Мы будем количественно оценивать объемы ЛЖ, сферичность, массу, а также систолическую функцию путем измерения фракции выброса и деформации миокарда (продольная и окружная деформация). Мы обсудим и предоставим клинические примеры основных сценариев, в которых настоятельно рекомендуется переход от обычного эхокардиографического подхода к количественной оценке на основе 3D.
Introduction
Оценка морфологии и функции левого желудочка (ЛЖ) является преобладающей целью общих и даже более специфических исследований в кардиологии1. Широко доступная и неинвазивная трансторакальная эхокардиография (TTE), которая может обеспечить большие объемы информации, является методом выбора для удобной, быстрой и экономически эффективной оценки.
Измерение массы, объемов и последующей фракции выброса РН имеет значительное диагностическое, а также прогностическое значение2. Чем точнее данная мера, тем выше будет ее значение. Лучшая корреляция со значениями магнитно-резонансной томографии сердца (CMR) золотого стандарта – это постоянная погоня за эхокардиографическими методами. Как правило, в руководстве по клинической практике рекомендуется метод биплана Симпсона для измерения объема РН и фракции выброса3. Тем не менее, LV представляет собой трехмерную (3D) структуру с часто неправильной формой, и поэтому несколько томографических плоскостей, несомненно, не смогут в некоторых клинических сценариях точно очертить морфологию и функцию LV. Последние достижения в области ультразвуковых аппаратных и программных технологий позволили разработать 3D-визуализацию в реальном времени, которая революционизирует эхокардиографические протоколы.
Кроме того, необходимость количественного подхода к аномалиям движения стен привела к росту деформационной визуализации4. Параметры деформации и скорости деформации могут быть рассчитаны путем отслеживания пятен с использованием стандартных изображений серого цвета. 3D-эхокардиография также может преодолеть несколько недостатков двумерной оценки деформации5. Из дорогостоящего научного инструмента 3D-эхокардиография начала становиться мощным методом, используемым в повседневной клинической практике, и количественная оценка ЛЖ, безусловно, находится на первой линии в этом прорыве.
Настоящая статья направлена на то, чтобы провести читателя через подробный 3D-протокол, представив советы и рекомендации, а также выделив потенциальные подводные камни для облегчения широкого, но технически обоснованного использования этого важного метода, касающегося LV.
Protocol
Representative Results
Discussion
Морфологические и функциональные измерения ЛЖ представляют собой краеугольные камни диагностики, лечения и наблюдения за сердечными заболеваниями; более того, они являются мощными предикторами результата. Как правило, оценка РН на основе 2D-эхокардиографии рекомендуется действующим?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Номер проекта NVKP_16-1–2016-0017 («Национальная программа сердца») была реализована при поддержке Национального фонда исследований, разработок и инноваций Венгрии, финансируемого по схеме финансирования NVKP_16. Исследование финансировалось Программой тематического совершенства (2020-4.1.1.-TKP2020) Министерства инноваций и технологий Венгрии в рамках тематических программ терапевтического развития и биовизуализации Университета Земмельвайса.
Materials
| 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).
