Summary

3D Ekokardiyografi ile Sağ Ventrikülün Morfolojik ve Fonksiyonel Değerlendirmesi

Published: October 28, 2020
doi:

Summary

Burada, sağ ventrikülün 3D hacimsel değerlendirmesi için adım adım bir edinme ve analiz protokolü sunuyoruz, esas olarak bu tekniğin fizibilitesini en üst düzeye çıkaran pratik yönlere odaklanıyoruz.

Abstract

Geleneksel olarak, kalbin sağ tarafının dolaşımda küçük bir rolü olduğuna inanılıyordu; Bununla birlikte, giderek daha fazla veri, sağ ventrikül (RV) fonksiyonunun çeşitli kardiyovasküler bozukluklarda güçlü tanısal ve prognostik güce sahip olduğunu göstermektedir. Karmaşık morfolojisi ve fonksiyonu nedeniyle, RV’nin geleneksel iki boyutlu ekokardiyografi ile değerlendirilmesi sınırlıdır: günlük klinik uygulama genellikle basit doğrusal boyutlara ve fonksiyonel ölçümlere dayanır. Üç boyutlu (3D) ekokardiyografi, karavanın geometrik varsayımlardan arındırılmış hacimsel nicelleştirilmesini sağlayarak bu sınırlamaların üstesinden gelmiştir. Burada, piyasada satılan önde gelen yazılımı kullanarak RV’nin 3D ekokardiyografik verilerini elde etmek ve analiz etmek için adım adım bir kılavuz sunuyoruz. 3D RV hacimlerini ve ejeksiyon fraksiyonunu ölçeceğiz. Çeşitli teknik yönler, pratik bir şekilde sunduğumuz RV edinim ve analizinin kalitesini artırmaya da yardımcı olabilir. Bu yöntemin mevcut fırsatlarını ve sınırlayıcı faktörlerini gözden geçiriyoruz ve ayrıca mevcut klinik uygulamada 3D RV değerlendirmesinin potansiyel uygulamalarını vurguluyoruz.

Introduction

Ekokardiyografi, 1950’lerdeki ilk klinik uygulamalarından çok yol kat etti1. İlk tek boyutlu ultrason probları, oda duvarlarının ve lümenlerin basit doğrusal çaplarını sağlamak için tasarlanmıştır; Bununla birlikte, şüphesiz kardiyovasküler görüntülemede bir kilometre taşını temsil ederler. İki boyutlu (2D) ultrason görüntülemenin geliştirilmesi, morfoloji ve fonksiyonun çok daha hassas bir şekilde ölçülmesini sağlayarak bir başka önemli adımdı ve hala günlük klinik pratikte standart yöntem olarak kabul edilmektedir. Bununla birlikte, 2D ekokardiyografiye dayalı değerlendirme hala tekniğin büyük bir sınırlamasını taşımaktadır: belirli bir odanın birkaç tomografik düzlemden görüntülenmesi, üç boyutlu (3D) bir yapının morfolojisini ve işlevini yeterince karakterize etmemektedir. Bu problem sağ ventrikül (RV) durumunda daha da belirgindir: nispeten basit mermi şeklindeki sol ventrikül (LV) ile karşılaştırıldığında, RV, doğrusal çaplar veya alanlar3 kullanılarak yeterince ölçülemeyen karmaşık bir geometriye sahiptir2. Yaygın olarak bilinen bu gerçeklere rağmen, RV morfolojisi ve fonksiyonu klinik pratikte genellikle bu kadar basit parametrelerle ölçülür.

Uzun yıllar boyunca, karavanın, sol muadillerine kıyasla dolaşımda çok daha az önemli bir role sahip olduğu düşünülüyordu. Birçok dönüm noktası makalesi, RV geometrisinin ve fonksiyonunun çok çeşitli hastalıklarda güçlü prognostik rolünü gösteren bu bakış açısını yendi 4,5,6,7. Çok sayıda çalışma, RV ölçümünün artımlı değerini, potansiyel olarak anlamlı klinik değere sahip odanın daha hassas bir şekilde ölçülmesinin önemini ve ihtiyacını vurgulayan nispeten basit geleneksel parametreler kullanarak bile göstermiştir.

3D ekokardiyografi, kalp odacıklarının 2D değerlendirmesinin çeşitli sınırlamalarının üstesinden gelir. Hacimlerin ve geometrik varsayımlardan arındırılmış fonksiyonel parametrelerin ölçülmesi, AG için de yüksek ilgi çekici olsa da, RV8’in değerlendirilmesinde özel bir önem kazanabilir. 3D kaynaklı RV hacimleri ve ejeksiyon fraksiyonunun (EF) çeşitli kardiyovasküler durumlarda anlamlı prognostik değere sahip olduğu gösterilmiştir 9,10.

Günümüzde, birçok satıcı, altın standart kardiyak manyetik rezonans (MR) ölçümlerine karşı doğrulanmış sonuçlarla 3D RV değerlendirmesi için yarı otomatik çözümler sunmaktadır11,12. 3D değerlendirmenin teknik gereksinimleri, günümüzde son teknoloji ürünü bir kardiyovasküler görüntüleme departmanının önemli parçalarıdır ve yakında her ekokardiyografi laboratuvarında genel ekipmanın bir parçası olması beklenmektedir. 3D edinme ve son işlemede uygun uzmanlıkla, 3D RV analizi standart inceleme protokolüne kolayca uygulanabilir.

Protocol

Protokol, kurumun insan araştırmaları etik komitesinin yönergelerini takip eder ve klinik vakaların hastaları çalışmaya yazılı bilgilendirilmiş onamlarını verir. 1. Teknik gereksinimler 3B edinme ve analiz için uygun yazılım ve donanım kullanın. Ekokardiyografi cihazının EKG kablolarını kullanın; ayrıca, aşağıda açıklanan 3D edinme protokolünün tamamı için zorunludur. 3D edinme için, bir 3D ekokardiyografik prob ve 3D uyumlu ultrason makin…

Representative Results

RV’nin 3D analizi çok çeşitli kardiyovasküler hastalıklarda mümkündür. Olgu 1, ventrikül hacimleri ve fonksiyonu normal olan sağlıklı bir gönüllüdür (Şekil 1). Olgu 2, konvansiyonel 2D değerlendirmenin çelişkili sonuçları için tipik bir örnek olan mitral kapak onarımı sonrası bir hastadır: TAPSE belirgin şekilde azalırken, hasta herhangi bir RV disfonksiyonu belirtisi göstermez ve devam eden bir RV global sistolik fonksiyonu nor…

Discussion

RV’nin 3D analizi, günlük kardiyoloji pratiğinde önemli bir adımı temsil eder. Daha önce ihmal edilmiş kalp odasının morfolojisine ve fonksiyonuna olan ilginin artmasına paralel olarak, bu yeni çözümler kalbin sağ tarafı hakkında klinik olarak anlamlı bilgiler sunmaktadır. 3D edinim, 2D ekokardiyografik görüntülemeden belirgin şekilde farklı olan çeşitli yönlere sahip olsa da, kritik noktalara özel dikkat göstererek ve kapsamlı bir protokol kullanarak, 3D RV analizi bilimsel bir araçtan eko…

Acknowledgements

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

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

  1. Edler, I., Lindstrom, K. The history of echocardiography. Ultrasound in Medicine and Biology. 30 (12), 1565-1644 (2004).
  2. Ho, S. Y., Nihoyannopoulos, P. Anatomy, echocardiography, and normal right ventricular dimensions. Heart. 92 (Suppl 1), i2-i13 (2006).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Merlo, M., et al. The Prognostic Impact of the Evolution of RV Function in Idiopathic DCM. JACC: Cardiovascular Imaging. 9 (9), 1034-1042 (2016).
  8. Addetia, K., Muraru, D., Badano, L. P., Lang, R. M. New Directions in Right Ventricular Assessment Using 3-Dimensional Echocardiography. JAMA Cardiology. , (2019).
  9. Nagata, Y., et al. Prognostic Value of Right Ventricular Ejection Fraction Assessed by Transthoracic 3D Echocardiography. Circulation: Cardiovascular Imaging. 10 (2), (2017).
  10. 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).
  11. 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).
  12. . GE 4D RVQ White Paper Available from: https://www.imv-imaging.com/media/5879/4d_auto_rvq_whitepaper_v8.pdf (2017)
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Moceri, P., et al. Three-dimensional right-ventricular regional deformation and survival in pulmonary hypertension. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. , (2017).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. Corrado, D., et al. Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy: evaluation of the current diagnostic criteria and differential diagnosis. European Heart Journal. , (2019).
  24. 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).
check_url/kr/61214?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Lakatos, B. K., Tokodi, M., Kispál, E., Merkely, B., Kovács, A. Morphological and Functional Assessment of the Right Ventricle Using 3D Echocardiography. J. Vis. Exp. (164), e61214, doi:10.3791/61214 (2020).

View Video