التقييم المورفولوجي والوظيفي للبطين الأيمن باستخدام تخطيط صدى القلب 3D
Summary
هنا ، نقدم بروتوكول اكتساب وتحليل خطوة بخطوة للتقييم الحجمي 3D للبطين الأيمن ، مع التركيز بشكل أساسي على الجوانب العملية التي تزيد من جدوى هذه التقنية.
Abstract
تقليديا ، كان يعتقد أن الجانب الأيمن من القلب له دور ثانوي في الدورة الدموية. ومع ذلك ، تشير المزيد والمزيد من البيانات إلى أن وظيفة البطين الأيمن (RV) لها قوة تشخيصية وتنبؤية قوية في مختلف اضطرابات القلب والأوعية الدموية. نظرا لمورفولوجيتها المعقدة ووظيفتها ، فإن تقييم RV بواسطة تخطيط صدى القلب التقليدي ثنائي الأبعاد محدود: تعتمد الممارسة السريرية اليومية عادة على أبعاد خطية بسيطة ومقاييس وظيفية. تغلب تخطيط صدى القلب ثلاثي الأبعاد (3D) على هذه القيود من خلال توفير تحديد كمي حجمي ل RV خال من الافتراضات الهندسية. هنا ، نقدم دليلا خطوة بخطوة للحصول على بيانات تخطيط صدى القلب 3D وتحليلها من RV باستخدام البرامج الرائدة المتاحة تجاريا. سنقوم بقياس أحجام 3D RV وكسر الطرد. قد تساعد العديد من الجوانب التقنية في تحسين جودة اقتناء وتحليل RV أيضا ، والتي نقدمها بطريقة عملية. نحن نستعرض الفرص الحالية والعوامل المقيدة لهذه الطريقة ونسلط الضوء أيضا على التطبيقات المحتملة لتقييم 3D RV في الممارسة السريرية الحالية.
Introduction
جاء تخطيط صدى القلب شوطا طويلا من تطبيقاته السريرية الأولى في 1950s1. تم تصميم أول مجسات الموجات فوق الصوتية أحادية البعد لتوفير أقطار خطية بسيطة لجدران الغرفة واللومن. ومع ذلك ، فإنها تمثل بلا شك علامة فارقة في تصوير القلب والأوعية الدموية. كان تطوير التصوير بالموجات فوق الصوتية ثنائي الأبعاد (2D) خطوة رئيسية أخرى من خلال توفير كمية أكثر دقة بكثير من المورفولوجيا والوظيفة ولا يزال يعتبر الطريقة القياسية في الممارسة السريرية اليومية. ومع ذلك ، لا يزال التقييم القائم على تخطيط صدى القلب 2D يحمل قيدا رئيسيا على التقنية: تصوير غرفة معينة من عدد قليل من مستويات التصوير المقطعي لا يميز بشكل كاف مورفولوجيا ووظيفة بنية ثلاثية الأبعاد (3D). هذه المشكلة أكثر وضوحا في حالة البطين الأيمن (RV): بالمقارنة مع البطين الأيسر البسيط نسبيا على شكل رصاصة (LV) ، فإن RV لديه هندسة معقدة2 لا يمكن تحديدها كميا بشكل كاف باستخدام الأقطار الخطية أو المناطق3. على الرغم من هذه الحقائق المعروفة على نطاق واسع ، عادة ما يتم قياس مورفولوجيا RV ووظيفتها من خلال هذه المعلمات البسيطة في الممارسة السريرية.
لعدة عقود ، كان يعتبر RV أن له دورا أقل أهمية في التداول مقارنة بنظيره الأيسر. هزمت العديد من الأوراق التاريخية وجهة النظر هذه التي تظهر الدور النذير القوي لهندسة RV ووظيفتها في مجموعة واسعة من الأمراض4،5،6،7. أظهرت العديد من الدراسات القيمة الإضافية لقياس RV حتى باستخدام معلمات تقليدية بسيطة نسبيا ، مما يسلط الضوء على أهمية والحاجة إلى تحديد كمي أكثر دقة للغرفة ذات قيمة سريرية ذات مغزى محتمل.
3D تخطيط صدى القلب يتغلب على العديد من القيود من تقييم 2D من غرف القلب. في حين أن قياس الأحجام وكذلك المعلمات الوظيفية الخالية من الافتراضات الهندسية قد يكون ذا أهمية عالية في حالة الجهد المنخفض أيضا ، فقد يكتسب أهمية خاصة في تقييم RV8. تبين أن أحجام RV المشتقة من 3D والكسر القذفي (EF) لها قيمة تنبؤية كبيرة في مختلف ظروف القلب والأوعية الدموية 9,10.
في الوقت الحاضر ، يقدم العديد من البائعين حلولا شبه آلية لتقييم 3D RV مع نتائج تم التحقق منها مقابل قياسات الرنين المغناطيسي للقلب القياسية الذهبية (MR)11,12. المتطلبات التقنية لتقييم 3D هي أجزاء أساسية من قسم تصوير القلب والأوعية الدموية للدولة من بين الفن في الوقت الحاضر، ومن المتوقع أن يكون قريبا جزءا من المعدات العامة في كل مختبر تخطيط صدى القلب. مع الخبرة المناسبة في الحصول على 3D وما بعد المعالجة ، يمكن تنفيذ تحليل 3D RV بسهولة في بروتوكول الفحص القياسي.
Protocol
Representative Results
Discussion
يمثل تحليل 3D ل RV خطوة مهمة في ممارسة أمراض القلب اليومية. بالتوازي مع الاهتمام المتزايد بمورفولوجيا ووظيفة غرفة القلب المهملة سابقا ، توفر هذه الحلول الجديدة معلومات ذات مغزى سريريا حول الجانب الأيمن من القلب. في حين أن اكتساب 3D له العديد من الجوانب التي تختلف بشكل ملحوظ عن التصوير بصدى ال…
Acknowledgements
رقم المشروع تم تنفيذ NVKP_16-1-2016-0017 (“البرنامج الوطني للقلب”) بدعم من الصندوق الوطني للبحث والتطوير والابتكار في المجر ، بتمويل من خطة تمويل NVKP_16. تم تمويل البحث من قبل برنامج التميز المواضيعي (2020-4.1.1.-TKP2020) التابع لوزارة الابتكار والتكنولوجيا في المجر ، في إطار البرامج المواضيعية للتنمية العلاجية والتصوير الحيوي بجامعة Semmelweis.
Materials
| 3V-D/4V-D/4Vc-D | General Electric | n.a. | ultrasound probe |
| 4D Auto RVQ | 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
- Edler, I., Lindstrom, K. The history of echocardiography. Ultrasound in Medicine and Biology. 30 (12), 1565-1644 (2004).
- Ho, S. Y., Nihoyannopoulos, P. Anatomy, echocardiography, and normal right ventricular dimensions. Heart. 92 (Suppl 1), i2-i13 (2006).
- Genovese, D., et al. Comparison Between Four-Chamber and Right Ventricular-Focused Views for the Quantitative Evaluation of Right Ventricular Size and Function. Journal of the American Society of Echocardiography. 32 (4), 484-494 (2019).
- 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).
- Antoni, M. L., et al. Prognostic value of right ventricular function in patients after acute myocardial infarction treated with primary percutaneous coronary intervention. Circulation: Cardiovascular Imaging. 3 (3), 264-271 (2010).
- Amsallem, M., et al. Right Heart End-Systolic Remodeling Index Strongly Predicts Outcomes in Pulmonary Arterial Hypertension: Comparison With Validated Models. Circulation: Cardiovascular Imaging. 10 (6), (2017).
- Merlo, M., et al. The Prognostic Impact of the Evolution of RV Function in Idiopathic DCM. JACC: Cardiovascular Imaging. 9 (9), 1034-1042 (2016).
- Addetia, K., Muraru, D., Badano, L. P., Lang, R. M. New Directions in Right Ventricular Assessment Using 3-Dimensional Echocardiography. JAMA Cardiology. , (2019).
- Nagata, Y., et al. Prognostic Value of Right Ventricular Ejection Fraction Assessed by Transthoracic 3D Echocardiography. Circulation: Cardiovascular Imaging. 10 (2), (2017).
- Surkova, E., et al. Relative Prognostic Importance of Left and Right Ventricular Ejection Fraction in Patients With Cardiac Diseases. Journal of the American Society of Echocardiography. 32 (11), 1407-1415 (2019).
- Maffessanti, F., et al. Age-, body size-, and sex-specific reference values for right ventricular volumes and ejection fraction by three-dimensional echocardiography: a multicenter echocardiographic study in 507 healthy volunteers. Circulation: Cardiovascular Imaging. 6 (5), 700-710 (2013).
- . GE 4D RVQ White Paper Available from: https://www.imv-imaging.com/media/5879/4d_auto_rvq_whitepaper_v8.pdf (2017)
- Medvedofsky, D., et al. Novel Approach to Three-Dimensional Echocardiographic Quantification of Right Ventricular Volumes and Function from Focused Views. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (10), 1222-1231 (2015).
- Lakatos, B., et al. Quantification of the relative contribution of the different right ventricular wall motion components to right ventricular ejection fraction: the ReVISION method. Cardiovascular Ultrasound. 15 (1), 8 (2017).
- Lakatos, B. K., et al. Dominance of free wall radial motion in global right ventricular function of heart transplant recipients. Clinical Transplantation. 32 (3), e13192 (2018).
- Raina, A., Vaidya, A., Gertz, Z. M., Susan, C., Forfia, P. R. Marked changes in right ventricular contractile pattern after cardiothoracic surgery: implications for post-surgical assessment of right ventricular function. Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (8), 777-783 (2013).
- Nowak-Machen, M., et al. Regional Right Ventricular Volume and Function Analysis Using Intraoperative 3-Dimensional Echocardiography-Derived Mesh Models. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 33 (6), 1527-1532 (2019).
- Pettersen, E., et al. Contraction pattern of the systemic right ventricle shift from longitudinal to circumferential shortening and absent global ventricular torsion. Journal of the American College of Cardiology. 49 (25), 2450-2456 (2007).
- Moceri, P., et al. Three-dimensional right-ventricular regional deformation and survival in pulmonary hypertension. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. , (2017).
- Addetia, K., et al. Three-dimensional echocardiography-based analysis of right ventricular shape in pulmonary arterial hypertension. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. 17 (5), 564-575 (2016).
- Addetia, K., et al. Morphologic Analysis of the Normal Right Ventricle Using Three-Dimensional Echocardiography-Derived Curvature Indices. Journal of the American Society of Echocardiography. 31 (5), 614-623 (2018).
- Lakatos, B. K., et al. Exercise-induced shift in right ventricular contraction pattern: novel marker of athlete’s heart?. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory. , (2018).
- Corrado, D., et al. Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy: evaluation of the current diagnostic criteria and differential diagnosis. European Heart Journal. , (2019).
- Luo, S., et al. Right ventricular outflow tract systolic function correlates with exercise capacity in patients with severe right ventricle dilatation after repair of tetralogy of Fallot. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 24 (5), 755-761 (2017).
