Morfologisk och funktionell bedömning av höger kammare med hjälp av 3D-ekokardiografi

Summary

Här tillhandahåller vi ett steg-för-steg-förvärvs- och analysprotokoll för 3D-volymetrisk bedömning av höger kammare, främst med fokus på de praktiska aspekterna som maximerar genomförbarheten av denna teknik.

Abstract

Traditionellt trodde man att höger sida av hjärtat har en mindre roll i cirkulationen; emellertid tyder mer och mer data på att höger ventrikulär (RV) funktion har stark diagnostisk och prognostisk kraft vid olika kardiovaskulära störningar. På grund av dess komplexa morfologi och funktion är bedömningen av RV genom konventionell tvådimensionell ekokardiografi begränsad: den dagliga kliniska praxisen bygger vanligtvis på enkla linjära dimensioner och funktionella åtgärder. Tredimensionell (3D) ekokardiografi övervann dessa begränsningar genom att tillhandahålla volymetrisk kvantifiering av husbilen fri från geometriska antaganden. Här erbjuder vi en steg-för-steg-guide för att få och analysera 3D-ekokardiografiska data från husbilen med hjälp av den ledande kommersiellt tillgängliga programvaran. Vi kommer att kvantifiera 3D RV-volymer och utstötningsfraktion. Flera tekniska aspekter kan också bidra till att förbättra kvaliteten på husbilsförvärv och analys, som vi presenterar på ett praktiskt sätt. Vi granskar de nuvarande möjligheterna och de begränsande faktorerna för denna metod och belyser också de potentiella tillämpningarna av 3D RV-bedömning i nuvarande klinisk praxis.

Introduction

Ekokardiografi kom långt från sina första kliniska tillämpningar på 1950-talet¹. De första endimensionella ultraljudssonderna var utformade för att ge enkla linjära diametrar av kammarväggarna och lumen; Men de representerar utan tvekan en milstolpe i kardiovaskulär avbildning. Utvecklingen av tvådimensionell (2D) ultraljudsavbildning var ett annat viktigt steg genom att ge mycket mer exakt kvantifiering av morfologi och funktion och anses fortfarande vara standardmetoden i daglig klinisk praxis. Ändå har 2D-ekokardiografibaserad bedömning fortfarande en stor begränsning av tekniken: avbildning av en given kammare från några tomografiska plan karakteriserar inte tillräckligt morfologin och funktionen hos en tredimensionell (3D) struktur. Detta problem är ännu mer uttalat när det gäller höger kammare (RV): jämfört med den relativt enkla kulformade vänstra ventrikeln (LV) har RV en komplex geometri² som inte kan kvantifieras tillräckligt med linjära diametrar eller områden³. Trots dessa allmänt kända fakta mäts RV-morfologi och funktion vanligtvis med sådana enkla parametrar i klinisk praxis.

Under många årtionden ansågs husbilen ha en mycket mindre viktig roll i cirkulationen jämfört med sin vänstra motsvarighet. Flera landmärken besegrade denna ståndpunkt som visar den starka prognostiska rollen för RV-geometri och funktion i en mängd olika sjukdomar 4,5,6,7. Många studier visade det inkrementella värdet av RV-mätning även genom att använda relativt enkla konventionella parametrar, vilket belyser vikten och behovet av mer exakt kvantifiering av kammaren med potentiellt meningsfullt kliniskt värde.

3D-ekokardiografi övervinner flera begränsningar av 2D-bedömningen av hjärtkamrarna. Även om mätning av volymer och även funktionella parametrar som är fria från geometriska antaganden kan vara av stort intresse även när det gäller LV, kan det få särskild betydelse vid bedömningen av RV⁸. 3D-härledda RV-volymer och ejektionsfraktion (EF) har visat sig ha signifikant prognostiskt värde vid olika kardiovaskulära tillstånd ^9,10.

Numera tillhandahåller flera leverantörer halvautomatiska lösningar för 3D RV-bedömning med validerade resultat mot guldstandardmätningar av hjärtmagnetisk resonans (MR)^11,12. De tekniska kraven för 3D-bedömning är väsentliga delar av en toppmodern kardiovaskulär bildavdelning nuförtiden, och det förväntas att det snart kommer att vara en del av den allmänna utrustningen i varje ekokardiografilaboratorium. Med rätt expertis inom 3D-förvärv och efterbehandling kan 3D RV-analys enkelt implementeras i standardundersökningsprotokollet.

Protocol

Protokollet följer riktlinjerna från institutionens etikkommitté för mänsklig forskning och patienterna i de kliniska fallen gav sitt skriftliga informerade samtycke till studien. 1. Tekniska krav För 3D-förvärv och analys, använd lämplig programvara och hårdvara. Använd EKG-kablar på ekokardiografienheten; Dessutom är det obligatoriskt för det fullständiga 3D-förvärvsprotokollet som beskrivs nedan. För 3D-förvärv, använd en 3D-ekokardiografisk sond oc…

Representative Results

3D-analys av husbilen är möjlig vid en mängd olika hjärt-kärlsjukdomar. Fall 1 är en frisk volontär med normala ventrikulära volymer och funktion (figur 1). Fall 2 är en post-mitralventilreparationspatient som är ett typiskt exempel på de motstridiga resultaten av konventionell 2D-bedömning: medan TAPSE är markant reducerad visar patienten inga tecken på RV-dysfunktion och en bibehållen RV global systolisk funktion bekräftades av normal 3D RV …

Discussion

3D-analys av husbilen representerar ett viktigt steg i den dagliga kardiologiska praktiken. Parallellt med det växande intresset för morfologin och funktionen hos den tidigare försummade hjärtkammaren ger dessa nya lösningar kliniskt meningsfull information om hjärtats högra sida. Medan 3D-förvärv har flera aspekter som skiljer sig markant från 2D-ekokardiografisk avbildning, genom att hålla särskild uppmärksamhet åt de kritiska punkterna och genom att använda ett grundligt protokoll, kan 3D RV-analys utve…

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